Avaliação do uso da intensidade de molhamento foliar como variável meteorológica

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1 Avaliação do uso da intensidade de molhamento foliar como variável meteorológica Hugo Vinicius B. Barbosa 1 ; Marcelo de Carvalho Alves; Luciana Sanches. 1 Graduando em Engenharia Florestal, Universidade Federal de Mato Grosso, hugosnaker@hotmail.com ABSTRACT: The leaf wetness is usually measured in hours, although some sensors are constructed to measure an intensity value. The objective of the present work was to evaluate if the intensity of leaf wetness obtained by sensors presents meteorological significance, if it is a physical measure that can be used as a variable of climate monitoring and if it can be correlated with other meteorological variables. In the laboratory, we used a pipette, to apply doses of 1,3,5,7,9,11,13,15,2,,6,,1 and µl using three sensors of leaf wetness, positioned at 5 negative slope in the horizontal plane. We performed the reading of the intensity registered by the leaf wetness sensor after 1 minute of application rate of water over the sensor, for each repetition. We used the power model to express the results through graphs of nonlinear regression. The best model based on the coefficient of determination was used to estimate the amount of water depending on the intensity of leaf wetness under field conditions. The automatic weather station was installed on the field to collect the climatic elements intensity of leaf wetness duration, relative humidity, air temperature, precipitation, wind direction, wind gusts, wind speed, dew point, every 3 minutes. Correlation analysis was used to evaluate the intensity ratio of leaf wetness with the amount of water estimated by the model output and other variables stored by the meteorological station. It was observed correlation of the intensity of leaf wetness with the amount of water estimated by the power model (r.9, p.1), relative humidity (RH%) (r.6, p.1), temperature ( C) (r -.52, p.1), dew point (r.3, p.1), wind speed (km / h) (r -.2, p.1) and precipitation (mm) (r.19, p.1). Palavras-chave: Intensidade de molhamento foliar, sensor, regressão não linear. 1 INTRODUÇÃO Molhamento foliar é um termo utilizado para designar a presença de água na forma líquida na parte aérea dos vegetais. A duração do período de molhamento foliar (DPM) é de grande importância para epidemiologia de doenças de plantas, uma vez que a permanência de água sobre a superfície vegetais desempenham papel fundamental em alguns processos epidemiológicos tais como infecção e esporulação (HUBER & GILLESPIE, 1992). Segundo AGRIOS (2), entre os fatores abióticos, um dos mais importantes é a umidade, a qual pode ser representada em estudos epidemiológicos, por meio da umidade do solo (CAMPBELL & MADDEN, 199). Entretanto o período de molhamento foliar, formado por um orvalho, chuva, neblina ou irrigação, é considerado uma medida padrão em fitopatologia, por representar de forma significativa o progresso de patógenos foliares, como fungos e bactérias (ALVES et al., 27; WALLIN, 1963). O período de molhamento foliar também é importante em outras áreas agrícolas e ambientais, tais como na deposição de poluentes atmosféricos e na sobrevivência de alguns artrópodes (MAGAREY et al., 25). A DPM não pode ser considerada uma variável unicamente meteorológica, pois além de ser depende das condições meteorológicas, também está relacionada com a forma física da

2 superfície, composição e estrutura do dossel vegetativo (MADEIRA et al., 22). Por essa razão a medida ou estimativa de DPM torna-se mais difícil em relação às demais variáveis meteorológicas. Contudo, a melhoria as técnicas de medida da DPM, quer seja pelo desenvolvimento de novos sensores ou pelo aprimoramento de aspectos operacionais relacionados à instalação desses, tem possibilitado a obtenção de medidas mais bem correlacionadas com as observações visuais de molhamento. (SENTELHAS et al., 2; SENTELHAS et al., 25; DALLA MARTA et al., 2). Em função da simplicidade de sua construção e de seu baixo custo, os sensores podem ser uma boa alternativa para o monitoramento da DPM, tanto em postos meteorológicos como também em cultivos agrícolas. O molhamento foliar é normalmente medido em horas, no entanto alguns sensores são construídos de forma a mensurar um valor de intensidade variando de a 15, o qual é desprezado por muitos trabalhos. Assim, a intensidade de molhamento foliar registrada pelo sensor tem sido pouco estudada. Objetivou-se avaliar no presente trabalho se a intensidade de molhamento foliar obtida por meio de sensores apresenta significado meteorológico, se é uma medida física passível de ser utilizada como variável de monitoramento climático e se pode ser correlacionada com outras variáveis meteorológicas. 2 - MATERIAL E MÉTODOS O presente estudo foi realizado em duas fases de experimentos. A primeira fase foi realizada na Universidade Federal de Mato Grosso, na FAMEV, no laboratório desensoriamento remoto e geoinformação com uma estação meteorológica da marca spectrum série 2, sensores spectrum de alta sensibilidade à presença de água, tendo o sensor uma inclinação negativa de 5 em relação ao plano horizontal para a leitura de molhamento foliar simulando a intensidade de molhamento em estado natural. A Segunda parte do experimento foi realizada no campo experimental da Universidade de Várzea Grande (Univag), onde a estação meteorológica armazenou dados do dia 3/1/29 até 23/3/21, sendo esses dados armazenados durante um intervalo de tempo de trinta minutos. Na primeira parte, foi utilizada uma pipeta de precisão da marca pipetman com uma precisão de 2µL. As doses foram divididas em 1,3,5,7,9,11,13,15,2,,6,,1 e µl. Foram realizadas três repetições de aplicação de água para cada quantidade, sendo realizada a leitura após 1 minuto da aplicação da dose de água sobre o sensor, para cada repetição. De posse dos dados, a quantidade de água aplicada nos sensores foi considerada como variável independente e a intensidade de leitura do sensor referente a cada dosagem aplicada foram consideradas como variável dependente. Para observar se houve relação entre as doses de água aplicada sobre os sensores e a intensidade de molhamento, utilizou-se o modelo de potência para expressar os resultados por meio de gráficos de regressão não linear. Os valores do coeficiente de determinação (R²) foram utilizados para avaliar a qualidade de ajuste dos modelos. A análise de correlação de Pearson foi utilizada para verificar a relação entre as variáveis: molhamento foliar, quantidade de água estimada pelo modelo potência, umidade relativa, temperatura, precipitação, direção do vento, rajadas do vento, velocidade do vento, ponto de orvalho.

3 A B C Figura 1. Sensor de molhamento foliar (A), estação meteorológica modelo WatchDog Série 2 (B) e pipeta de precisão Pipetman (C). 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Associando o experimento feito em laboratório com os dados coletados em campo foi possível relacionar intensidade de molhamento foliar com quantidade de água estimadaa pelo modelo de potência (Figura 2). Os modelos obtidos foram aplicados aos dados de molhamento foliar de três sensores sob condições de campo. Em seguida verificou-se e existência de correlação significativa entre as variáveis. Para os dados obtidos a cada trinta minutos, houve correlaçãoo da intensidade de molhamento foliar com as variáveis, modeloo potência (r,9; p,1), umidade relativa (UR %) (r,6;p,1), temperatura ( C) (r -,52; ;p,1), ponto de orvalho (r,3;p,1),velocidade do vento (Km/h) (r -,2;p,1), precipitação (mm) (r, 19;p,1). intensidade de molhamento y = 3,275x,31 R² =, Dose de água µl Intensidade de molhamento y =,152x R² =,93, Dose de água µl

4 Intensidade de molhamento y = 3,661x,275 R² =, Dose de água µl Figura 2. Intensidade de molhamento foliar em função da dose de água no ângulo de 5, para os sensores A, B, C. CONCLUSÕES Por meio de regressão não linear e modelos potência, foi possível estimar a quantidade de água na superfície de sensores de molhamento foliar em função da intensidade de molhamento foliar determinada pelos sensores. A intensidade de molhamento foliar foi correlacionada em ordem decrescente com a quantidade de água, umidade relativa do ar, temperatura do ar, precipitação, ponto de orvalho e velocidade do vento. 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGRIOS, G.N. Plant pathology. 5. ed. San Diego: Academic Press, p. ALVES, M. C., CARVALHO,L. G., POZZA, E. A., OLIVEIRA,M. S., SILVA, F. M. Modelagem estatística e geoestatística da duração do período de molhamento foliar, com base na umidade relativa do ar. Revista Brasileira de Agrometeorologia, v., n.1, p.31-3, abril/2. CAMPBELL, C.L.; MADDEN, L.V. Introduction to plant disease epidemiology. New York: J. Wiley, p. DALLA MARTA, A.; ORLANDINI, S.; GHIRONI, M.; SABATINI, F. Influence of different sensor positions on leaf wetness measurements and their effect on the simulation of

5 grapevine downy mildew (Plasmopara viticola). Időjárás, Budapeste, v. 1, p , 2. HUBER, L.; GILLESPIE, T.J. Modeling leaf wetness in relation to plant disease epidemiology. Annual Review of Phitopathology, Palo Alto, v. 3, p , MADEIRA, A.C.; KIM, K.S; TAYLOR, S.E.; GLEASON, M.L. A simple cloud-based energy balance model to estimate dew. Agricultural and Forest Meteorology, Amsterdan, v. 111,p , 22. MAGAREY, R.D. et al. Surface wetness durationunder controlled environmental conditions. Agricultural and Forest Meteorology,Amsterdam, v., p , 25. SENTELHAS, P.C.; GILLESPIE, T.J.; BLATZER, J.C.; GLEASON, M.L.; MONTEIRO, J.E.B.A; PEZZOPANE, J.R.M.; PEDRO JUNIOR, M.J.. Spatial variability of leaf wetness duration in different crop canopies. International Journal of Biometeoroly, New York, v. 9,p , 25. SENTELHAS, P.C.; GILLESPIE, T.J.; GLEASON, M.L.; MONTEIRO, J.E.B.A.; HELLAND,S. T., Operational exposure of leaf wetness sensors. Agricultural and Forest Meteorology,Amsterdan, v. 6 p, 59-72, 2. WALLIN, J.R. Dew, its significance and measurement in Phytopathology. Phytopathology,St.Paul, v. 53, p. 1-, 1963.