ANÁLISE DA PERFOMANCE DE DOIS LISÍMETROS DE PESAGEM CULTIVADOS COM CANA-DE-AÇÚCAR

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1 ANÁLISE DA PERFOMANCE DE DOIS LISÍMETROS DE PESAGEM CULTIVADOS COM CANA-DE-AÇÚCAR J. T. da S. Santana 1 ; J. da S. Souza 1 ; P. F. Silva 1 ; D. P. Santos 2 ; M. A. L. Santos 3 ; P. T. Carneiro 3 RESUMO: A lisimetria tem sido um método muito utilizado no manejo da irrigação, sendo de fundamental importância a bom desempenho do equipamento. O objetivo deste trabalho foi analisar a performance de dois lisímetros de pesagem por meio da variação de massa em condições de campo, baseados em células de cargas e sistema de redução de massa cultivada com cana-de-açúcar. Os lisímetros com as dimensões de 1,50 x 1,80 x 1,20 m, de largura, comprimento e profundidade, respectivamente, foram instalados em uma área de cultivo comercial de cana-de-açúcar. A calibração do lisímetro de pesagem foi adicionando sacos de massa conhecida (6 kg), em intervalos de um minuto, cada saco corresponde à lâmina de 2,22mm. Posteriormente com os dados gerados foi observada a histerese do sistema por meio da curva de histerese e da curva de erro ou tendência. Também foi realizada a performance do sistema de pesagem, por meio da análise de funcionamento dos sistemas. A linearidade dos dois equipamentos foi excelente, havendo baixa ou quase nenhuma histerese, sendo encontrado um alto coeficiente de determinação (r2= 0,99). O sistema de lisimetria se mostrou adequado para o estudo da demanda hídrica diária da cultura da cana-de-açúcar naquela região. PALAVRAS-CHAVE: necessidade hídrica; célula de carga; irrigação. ANALYSIS OF THE PERFORMANCE OF TWO WEIGHING LYSIRETERS CULVATED WITH SUGAR CANE SUMMARY: The lysimeters has been a widely used in irrigation, which is paramount in the performance of the equipment. The objective of this study was to analyze the performance of two weighing lysimeters through the mass variation under field conditions, based on load cells and reducing system mass planted with cane sugar. Lysimeters with dimensions of 1.50 x 1.80 x 1.20 m, width, length and depth, respectively, were installed in an area of commercial cultivation of cane sugar. The calibration of the weighing lysimeter adding was bags of known mass (6 kg) in one minute intervals, each bag corresponds to the depth of 2.22 mm. Subsequently with the data generated was observed hysteresis of the system by means of the hysteresis curve and the curve trend of error. Was also performed the performance of the 1 Estudante em agronomia da Universidade Federal de Alagoas - UFAL, Campus Arapiraca, AL, Brasil, CEP Fone (82) jackeline-terto@hotmail.com. 2 prof. Substituta da Universidade Federal de Alagoas Engª. Agronoma, Campus Arapiraca 3 Prof. Dr. da Universidade Federal de Alagoas, Campus Arapiraca

2 weighing system, by analyzing the operation of systems. The linearity of the two units was excellent, with low or almost no hysteresis, found a high coefficient of determination (r² = 0.99). The system of lysimeters was adequate for the study of daily water demand of the culture of sugar cane in the region. KEYWORDS: water requirements; load cell; irrigation. INTRODUÇÃO A água é necessária para produção e desenvolvimento das culturas agrícolas, também pode ser a causa de grande dispêndio de custos se for aplicada em excesso. Por isso por meio da irrigação, faz-se necessário o controle de aplicação da água, dessa forma surge o conceito de irrigação, uma técnica para aplicação de água de acordo com a necessidade da cultura. Para cada cultura é estimada a quantidade de água necessária durante todo o ciclo, por meio de métodos diretos e indiretos, tendo em vista que as condições climatológicas podem variar de região para região também é preciso que estes métodos se adéqüem a esse tipo de parâmetro. Em análise quantitativa, a evapotranspiração tem sua determinação baseada em métodos diretos (lisímetros) e métodos indiretos. Os métodos mais empregados na estimativa da ET 0 são os indiretos e se baseiam em dados meteorológicos, muitas vezes não disponível próximo ao local de estudo. Porém, os métodos diretos de estimativa, como os lisímetros de pesagem, proporcionam resultados mais confiáveis (Carvalho et al., 2006). Aboukhaled (1982) afirmava que lisímetros de pesagem são os melhores equipamentos para medir adequadamente a evapotranspiração das culturas. Com o advento desses equipamentos e da microeletrônica, outros métodos de estimativa de perda de água estão sendo aperfeiçoadas e calibradas a partir de um método padrão, universalmente usados como é o caso de lisímetros de pesagem. Objetiva-se com este trabalho calibrar dois lisímetros de pesagem por variação de massa, em condições de campo, baseados em células de carga e sistema de redução de massa, cultivados com diferentes variedades de cana-de-açúcar e sua posterior análise de funcionamento. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido na Usina Coruripe pertencente ao Grupo Tércio Wanderley. Localiza-se nos Tabuleiros Costeiros, no município de Coruripe AL, a uma distância de 102 km do centro de Maceió, situada na faixa litorânea Sul do Estado de Alagoas. As coordenadas geográficas locais da Usina Coruripe são de latitude Sul; de longitude Oeste e altitude média de 60 metros. Os lisímetros foram instalados numa área de irrigação de gotejamento subsuperficial (para manter a condição de cultivo da cana-de-açúcar irrigada), as variedades utilizadas foram a RB , para o lisímetro 1, e RB92-579, para o lisímetro 2, a resposta para a escolha dessas variedades e porque são as mais utilizadas pelas Usinas por sua alta produtividade agrícola. A área do experimento é de 1.100,00 m 2 (50,00 x 22,00 m), situado numa área experimental na Fazenda Capiatã na Usina Coruripe. O sistema de pesagem é constituído por três células de carga para cada lisímetro, estas estão em disposição triangular, formando um ângulo de 120. Estas células utilizadas são todas da marca ALPHA, modelo Z com capacidade de medida de até 2 toneladas, com sensibilidade de

3 aproximadamente divisões ou 0,3 Kg. No processo de calibração, utilizou-se um Datalogger (CR23X, Campbell Sci) para armazenar os dados de ambos os lisímetros fazendo leituras a cada 3 segundos e armazenava suas médias a cada 60 minutos. No sistema instalado a cada 6 kg adicionado a sua superfície correspondia a uma lâmina de água de 2,22 mm, enquanto os 120 kg correspondiam a uma lâmina total de 44,4 mm d água. Iniciou-se o ensaio às 7h da manhã para minimizar o efeito do vento, com a obtenção da leitura de voltagem em cada lisímetro descarregado (sem os pesos padrão); então sobre o lisímetro foram colocados e retirados os sacos plásticos em 40 séries de 6 kg, em intervalos de 1 mim para a estabilização da leitura do Datalogger, ao qual estava conectado às células de carga. A cada massa adicionada, um sinal elétrico (mv), proveniente da célula de carga, era registrado no Datalogger. Os lisímetros foram construídos com três células de cargas com capacidade de 2000 kg cada, portanto com uma capacidade total de 6000 kg correspondendo a um sinal de 20 mv. Após a colocação de todos os sacos, o procedimento inverso foi realizado, ou seja, foi retirado, no mesmo intervalo de tempo, gerando assim 40 pontos para a confecção da curva de calibração do sistema. Para performance foi realizada a análise de funcionamento dos lisímetros desse trabalho, o qual foi adotada a metodologia de BERANARDO (1982), que consiste na diferença de massa do conjunto solo-caixa no início do dia (0h) e a massa obtida no final do dia (24h), a mesma metodologia foi adotada por Allen e Fischer (1991) e Campheche, (2002). RESULTADOS E DISCUSSÃO As performances dos lisímetros são demonstradas nas Figuras 1 e 2, ilustrando o funcionamento em um dia normal Dia Juliano 68 (09 de março) sem chuva, para os dois lisímetros. Observa-se, para os dois equipamentos, que existe uma variação decrescente de massa do sistema ao longo do dia, refletindo a evapotranspiração ocorrida. Pereira (1998) verificou que em torno de 85% da ETc ocorre durante o período diurno, no período noturno observa-se massa quase constante. A variação de massa registrada no dia Juliano 68 (09 de março) no período de 24h foi de 11 kg para o lisímetro 1 e 16 kg para o lisímetro 2, correspondendo a evapotranspiração de uma lâmina de água de 4,1 e 5,9 mm, respectivamente. O consumo diário de água da cana-de-açúcar nas principais regiões produtoras do Brasil, dependendo da variedade, do estádio de desenvolvimento da cultura, da demanda evapotranspirométrica em função do mês e da região (variação temporal e espacial), varia de 2,0 a 6,0 mm dia-1 (Bernardo, 2008). Figura 1. Performance do Lisímetro 1 no dia 68.

4 Figura 2. Performance do Lisímetro 2 no dia 68. Em lisimetria, variação decrescente de massa no sistema é ocasionada pela perda de água, ou seja, evapotranspiração. Quando a variação de massa é crescente, houve entrada de água no sistema, ocasionado por precipitação ou irrigação. Na Figura 3 é apresentado a performance do lisímetro 1 em uma situação com ocorrência de precipitação contínua, como registrado pela estação meteorológica, verificam-se ciclos de variação crescente e decrescente de massa nos lisímetros de pesagem nos períodos diurno e noturno. Figura 3. Performance do Lisímetro 1 e 2 em dia com ocorrência de precipitação no dia Juliano 10. Dias com ocorrência de chuvas são fonte de erros para a determinação da evapotranspiração, principalmente com chuva contínua ao logo do dia, como se observa nas Figuras 3 a impossibilidade de determinar a evapotranspiração, pois o lisímetro apresenta variação crescente de massa ao longo do dia. Na Figura 3 na performance do lisímetro 2, nota-se que a ocorrência da precipitação dar-se durante todo dia e em alguns pontos há uma maior concentração pluviométrica, não sendo possível aferir sobre a evapotranspiração. Segundo Silva et al. (1999) Faria et al. (2006) é preciso atenção para os problemas operacionais que podem ocorrer com este sistema em dias com chuva ou rajadas de vento, podendo tornar questionáveis os valores da evapotranspiração. CONCLUSÕES O sistema de Lisimetria instalado responde a mudanças pequenas de massa, tornando possível a sua utilização para o estudo da demanda hídrica diária da cultura da cana de açúcar cultivada em área comercial na usina Coruripe; A performance dos lisímetros de pesagem tornam-se questionáveis em dias com ocorrência de chuvas; A performance dos dois lisímetros foram semelhantes e mostraram ser confiáveis para o método da lisimetria.

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALFONSI, R.R. et al. Condições climáticas para cana-de-açúcar. In: PARANHOS, S.B.(Coord.). Cana de açúcar: cultivo e utilização. Campinas: Fundação Cargil, v.1, p.42-55, BERNARDO, S. Manejo da irrigação na cana-de-açúcar. Disponível em: < 6b8.pdf> Acesso em 10 de maio CAMPECHE, L. F. S. M. Construção, calibração e análise de funcionamento de lisímetros de pesagem para determinação da evapotranspiração da cultura da lima ácida 'Tahiti' (Citrus latifolia Tan.). 79f. Tese (Doutorado), Escola Superior de Agronomia 'Luiz de Queiroz', Universidade de São Paulo, Piracicaba FARIA R. T; CAMPECHE, F. S. M; CHIBANA, E. Y; Construção e calibração de lisímetros de alta precisão. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v.10, n.1, p Campina Grande, PB, 2006