Efficiency evaluation of a commercial subirrigation system for eucalyptus seedlings production

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X Co EFICIÊNCIA DE UM SIS Maycon Diego Ribeiro 1 , Robe 1 Aluno de Mestrado, Engenheiro Agrícola, Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, C 2 Professor Titular, Engenheiro Agrícola, FEA 3 Aluno de Doutorado, Engenheiro Agrônomo 4 Aluno de Doutorado, Engenheiro Agrícola, X Congreso Latinoam XLI Congresso 15 a 1 RESUMO: A subirrigação utili plantas cultivadas em recipiente nutritiva, essa tecnologia possui desse projeto foi caracterizar os produção comercial de mudas c irrigação, com bombeamento ind 21. Para a caracterização foram s se o volume de entrada e saída d quantificando-se indiretamente o aplicação (EA) e irrigação (EI) sistema de subirrigação. Os v respectivamente, enquanto o sist valor de EI para o sistema foi co e pelo descarte da solução após o PALAVRAS–CHAVE: Irrigaç nutritiva; Reuso de água. SUBIRRIGATION SYST ABSTRACT: The subirrigation plants grown in containers. This closed circuit with recirculation efficiency parameters of a sub seedlings. The system was co containing 63 benches, divided i block in four modules. It was d solutions and the substrate store water loss. The application (AE bench and for the subirrigation 98.2%, respectively. The subirr 76.9%. The low value of IE for t losses due to the high irrigation f KEYWORDS: Capillary Irrigati ongreso Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería Agrí XLI Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola CLIA/CONBEA 2012 Londrina - PR, Brasil, 15 a 19 de julho 2012 STEMA DE SUBIRRIGAÇÃO NA PRODUÇÃ CLONAIS DE EUCALIPTO erto Testezlaf 2 , Rhuanito Soranz Ferrarezi 3 , Fabio P Faculdade de Engenharia Agrícola/FEAGRI, UNICAMP, Av. Câ Campinas/SP, CEP 13083-875. E-mail: [email protected] AGRI, UNICAMP, E-mail: [email protected] o, FEAGRI, UNICAMP, E-mail: [email protected] FEAGRI, UNICAMP, E-mail: [email protected] Apresentado no mericano y del Caribe de Ingeniería Agrícola - CL o Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2 19 de julho de 2012 - Londrina - PR, Brasil iza a capilaridade dos substratos para fornecer es. Quando opera em circuito fechado com rec potencial para apresentar elevada eficiência de s parâmetros de eficiência de um sistema de su clonais de eucalipto. O sistema era composto p dividualizado, contendo cada um 63 mesas dividid selecionadas quatro mesas por bloco em quatro m da solução nutritiva nas mesas e o volume armaze o volume evapotranspirado e perdido. Os parâme foram determinados separadamente para cada valores médios de EA e EI para a mesa for tema apresentou valores de EI de 23,1% e perda onsequência das perdas elevadas, causada pela alt o período de 15 dias. ção por capilaridade; Ambiente protegido; Re TEM EFFICIENCY USED IN EUCALYPTUS PRODUCTION n uses substrates capillarity effects to provide w s technology can provide high irrigation efficienc n of nutritive solution. The project goal was birrigation system used in a commercial produ omposed of six irrigation modules, with indiv in three blocks of 21 benches. It was characteriz determined the input and output benches disch ed volume and indirectly estimated the crop ev E) and irrigation (IE) efficiency parameters were system. The AE and IE mean values of the ben rigation system showed values of IE of 23.2% the subirrigation system was consequence of high frequency and solution volume disposed after 15 d ion; Greenhouse; Recirculation; Nutrient solution ícola e ÃO DE MUDAS Ponciano de Deus 4 ândido Rondon, 501, Cidade LIA 2012 2012 água e nutrientes às circulação da solução irrigação. O objetivo ubirrigação usado na por seis módulos de das em três blocos de módulos. Determinou- enado pelo substrato, etros de eficiência de mesa e para todo o ram 0,7% e 98,2%, as de 76,9%. O baixo ta frequência adotada ecirculação; Solução S SEEDLINGS water and nutrient to cy when operating in s to characterize the uction of eucalyptus vidualized pumping, zed four benches per harge rate of nutrient vapotranspiration and e determined for each nches were 0.7% and and water losses of h percentage of water days. n; Water reuse.

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X Congreso Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería Agrícola e

EFICIÊNCIA DE UM SISTEMA DE SUBIRRIGAÇÃO

Maycon Diego Ribeiro1, Roberto Testezlaf

1 Aluno de Mestrado, Engenheiro Agrícola, Faculdade de Engenharia Agrícola

Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, Campinas/SP, CEP 130832 Professor Titular, Engenheiro Agrícola, FEAGRI3

Aluno de Doutorado, Engenheiro Agrônomo,4

Aluno de Doutorado, Engenheiro Agrícola, FEAGRI,

X Congreso Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería AgrícolaXLI Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola

15 a 19 de julho de 2012

RESUMO: A subirrigação utilizaplantas cultivadas em recipientesnutritiva, essa tecnologia possui potencial para adesse projeto foi caracterizar os parâmetrosprodução comercial de mudas clonaisirrigação, com bombeamento individualizado21. Para a caracterização foram selecionadse o volume de entrada e saída da solução nutritiva nas mesas e o volume quantificando-se indiretamente o volumeaplicação (EA) e irrigação (EI)sistema de subirrigação. Os valoresrespectivamente, enquanto o sistevalor de EI para o sistema foi consequência de pelo descarte da solução após o período de 15 dias. PALAVRAS–CHAVE : Irrigação por cnutritiva; Reuso de água.

SUBIRRIGATION SYSTEM

ABSTRACT : The subirrigationplants grown in containers. This technology closed circuit with recirculationefficiency parameters of a subirriseedlings. The system was composed of containing 63 benches, divided in block in four modules. It was determined the input and output solutions and the substrate stored volumewater loss. The application (AE) and irrigation (IE)bench and for the subirrigation system. 98.2%, respectively. The subirrigation 76.9%. The low value of IE for the subirrigationlosses due to the high irrigation frequency KEYWORDS : Capillary Irrigation; Greenhouse;

X Congreso Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería Agrícola e XLI Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola

CLIA/CONBEA 2012 Londrina - PR, Brasil, 15 a 19 de julho 2012

DE UM SISTEMA DE SUBIRRIGAÇÃO NA PRODUÇÃO DE MUDASCLONAIS DE EUCALIPTO

Roberto Testezlaf2, Rhuanito Soranz Ferrarezi3, Fabio Ponciano de Deus

, Faculdade de Engenharia Agrícola/FEAGRI, UNICAMP, Av. Cândido Rondon, 501, Cidade Universitária Zeferino Vaz, Barão Geraldo, Campinas/SP, CEP 13083-875. E-mail: [email protected]

FEAGRI, UNICAMP, E-mail: [email protected] , Engenheiro Agrônomo, FEAGRI, UNICAMP, E-mail: [email protected]

Aluno de Doutorado, Engenheiro Agrícola, FEAGRI, UNICAMP, E-mail: [email protected]

Apresentado no Congreso Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería Agrícola - CLIA 2012

XLI Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 201215 a 19 de julho de 2012 - Londrina - PR, Brasil

utiliza a capilaridade dos substratos para fornecer água e nutrientes às

cultivadas em recipientes. Quando opera em circuito fechado com recirculação da solução possui potencial para apresentar elevada eficiência de

os parâmetros de eficiência de um sistema de subirrigaçãoclonais de eucalipto. O sistema era composto por

com bombeamento individualizado, contendo cada um 63 mesas divididas em Para a caracterização foram selecionadas quatro mesas por bloco em quatro módulos.

da solução nutritiva nas mesas e o volume armazenado pelose indiretamente o volume evapotranspirado e perdido. Os parâmetros de

foram determinados separadamente para cada mesa e para todo sistema de subirrigação. Os valores médios de EA e EI para a mesa foram

sistema apresentou valores de EI de 23,1% e perdas consequência das perdas elevadas, causada pela alta

descarte da solução após o período de 15 dias.

Irrigação por capilaridade; Ambiente protegido; Reci

SUBIRRIGATION SYSTEM EFFICIENCY USED IN EUCALYPTUS SEEDLINGS PRODUCTION

ubirrigation uses substrates capillarity effects to provide water and nutrient to his technology can provide high irrigation efficiency

recirculation of nutritive solution. The project goal was to subirrigation system used in a commercial production of eucalyptus composed of six irrigation modules, with individualized pumping

divided in three blocks of 21 benches. It was characteriz. It was determined the input and output benches discharge rate

stored volume and indirectly estimated the crop evapotranspirationapplication (AE) and irrigation (IE) efficiency parameters were

subirrigation system. The AE and IE mean values of the benchessubirrigation system showed values of IE of 23.2%

for the subirrigation system was consequence of high percentage offrequency and solution volume disposed after 15 days.

Capillary Irrigation; Greenhouse; Recirculation; Nutrient solution; Water

X Congreso Latinoamericano y del Caribe de Ingeniería Agrícola e

PRODUÇÃO DE MUDAS

Fabio Ponciano de Deus4

, Av. Cândido Rondon, 501, Cidade

CLIA 2012 CONBEA 2012

cer água e nutrientes às com recirculação da solução

de irrigação. O objetivo subirrigação usado na

O sistema era composto por seis módulos de contendo cada um 63 mesas divididas em três blocos de

módulos. Determinou-armazenado pelo substrato,

Os parâmetros de eficiência de separadamente para cada mesa e para todo o

ram 0,7% e 98,2%, e perdas de 76,9%. O baixo

alta frequência adotada

ecirculação; Solução

EUCALYPTUS SEEDLINGS

water and nutrient to efficiency when operating in

The project goal was to characterize the commercial production of eucalyptus

individualized pumping, characterized four benches per

benches discharge rate of nutrient evapotranspiration and

were determined for each of the benches were 0.7% and of 23.2% and water losses of

high percentage of water after 15 days.

Nutrient solution; Water reuse.

INTRODUÇÃO A escolha do sistema de irrigação é fundamental para garantir produção adequada em

ambiente protegido. O sistema de irrigação empregado irá refletir na produtividade da cultura e também nos custos de produção, em razão do tipo de equipamentos escolhidos, possibilidade de automação, mão de obra exigida e eficiência de aplicação de água e fertilizantes (ANDRIOLO et al., 2001). Os sistemas de irrigação mais utilizados atualmente em ambientes protegidos são: aspersão convencional, microaspersão e gotejamento. Porém, um problema comum associado com esses sistemas é o descarte inadequado de água e fertilizantes no solo, gerando desperdício de insumos e com possibilidade de contaminação do solo e lençol freático. Um dos sistemas que tem potencial para aumentar a eficiência de irrigação em ambiente protegido é a subirrigação. Esse sistema aumenta a produção por meio de uma irrigação uniforme e eficiente (DUMROESE et al, 2006); permite a recirculação da solução nutritiva eliminando a perda de água e lixiviação de nutrientes (MELLANO, 2011; MONTESANO et al, 2010); possibilita a automatização de todo o processo (FERRAREZI & VAN IERSEL, 2011); promove aproveitamento mais eficaz de água e nutrientes pelas plantas, por serem disponibilizados pelo sistema sem interferir em outros processos de produção, como ar e nutrientes do meio de cultivo (ANDRIOLO et al, 2001); aumento de produção por unidade de área, melhor uniformidade de planta e redução no período de crescimento (DUMROESE et al, 2006). No entanto, a aplicação da subirrigação em sistemas de produção é praticamente inexistente no Brasil, determinando a falta de equipamentos comerciais no mercado nacional, e a baixa disponibilidade de informações técnicas para as nossas condições de produção, que permitam orientar melhor o produtor sobre de seu funcionamento e uso. O levantamento de informações e caracterização desses sistemas operando em condições reais de produção pode indicar a situação em que se encontra o uso da subirrigação, disponibilizando informações para projetos futuros. Dessa forma o objetivo desse trabalho foi realizar uma avaliação do funcionamento de um sistema de subirrigação em uma unidade de produção comercial de mudas clonais de eucalipto, determinando os seus parâmetros de desempenho e eficiência. MATERIAL E MÉTODOS Caracterização do sistema Sistema de subirrigação

O sistema de subirrigação avaliado encontra-se em operação há aproximadamente 10 anos, sendo composto por seis módulos de irrigação com bombeamentos independentes, distribuídos em nove estufas, tendo uma área total de produção de 1670 m². Cada módulo era constituído por três blocos operacionais com 21 mesas de subirrigação dispostas sobre trilhos. Cada módulo de irrigação era abastecido por três reservatórios de solução nutritiva, sendo dois deles de 7.000 L e um de 5.000 L, totalizando 19.000 L. Sistema de adução e drenagem

A solução nutritiva era bombeada dos reservatórios para as mesas por uma tubulação de PVC com DN50. Ao longo das tubulações de cada bloco haviam 21 saídas para a adução da solução na mesa. A adução era realizada por bloco, por meio da abertura e fechamento de válvulas solenóides: enquanto uma válvula era aberta para a adução, outras duas válvulas permaneciam fechadas, irrigando um bloco por vez dentro de cada módulo (Figura 1).

Figura 1. Esquema do sistema de adução do módulo do sistema de subirrigação.

A drenagem das mesas ocorria no mesmo lado da adução, por 104 orifícios com

diâmetro de 0,4 cm localizados na parte inferior da mesa, totalizando uma área total de 13,07 cm². A solução drenada era recolhida por uma calha, que convergia para uma única tubulação de drenagem que a conduzia aos reservatórios para reutilização (Figura 2).

Figura 2. Esquema do sistema de drenagem do módulo do sistema de subirrigação. Manejo de irrigação

A fertirrigação era realizada todos os dias da semana a cada 2 horas, no período das 7:00 às 17:00 horas, totalizando 6 aplicações por dia por mesa. Os reservatórios eram reabastecidos a cada 2 dias com um volume médio de 2.500L de solução nutritiva, para repor o volume consumido pelas plantas e perdido pelo sistema. A solução nutritiva dos reservatórios era trocada a cada 15 dias, sendo que a solução descartada era destinada a uma estação de tratamento de água. Metodologia de avaliação do sistema Escolha dos pontos de avaliação do sistema

A determinação dos pontos avaliados foi uma adaptação da metodologia utilizada por KELLER & KARMELI (1975) para avaliação de sistemas de irrigação por gotejamento, elegendo-se para isso quatro módulos, um bloco de mesas por módulo, e quatro mesas dentro do bloco, totalizando 16 mesas (pontos de avaliação). Parâmetros medidos nas mesas de subirrigação

Para a estimativa dos parâmetros de eficiência do sistema, buscou-se medir as variáveis que definem o balanço hídrico do sistema. Foi medido o volume e o tempo de adução e de drenagem e o volume de solução nutritiva armazenado no tubete. Por meio da estimativa de um valor médio da evapotranspiração das plantas, as perdas totais de solução foram determinadas indiretamente. Vazão de adução

Solenóide 1

Solenóide 2Solenóide 3

Reservatórios

Motobomba

Tubulação de adução

Derivação deadução na mesa

Reservatórios

Tubulação de dreno

Orifícios dedreno na mesa Calhas de dreno

Em cada módulo, o volume de adução foi medido em quatro mesas, mediante a instalação de um hidrômetro na tubulação de entrada de cada mesa (2 hidrômetros da marca Tecnobrás e 2 hidrômetros da marca Itrón, sendo os 4 do modelo Unimag-TM III), com a cronometragem do tempo de adução durante um ciclo de irrigação. A vazão de adução foi obtida de acordo com a Equação 1.

�������� = �� � ���� �� ���çã

�� � �� ���çã (1)

Vazão de drenagem

Em cada mesa foi coletado o volume e o tempo de drenagem para obtenção da vazão. O volume drenado era coletado simultaneamente nas quatro mesas selecionadas de cada módulo a cada 2 minutos, permitindo determinar a vazão instantânea e a vazão média do dreno. O intervalo de coleta de 2 minutos foi definido devido à variação da carga hidráulica no interior da mesa, que modificava o valor da vazão de drenagem da mesa em função do tempo. Solução armazenada pelas plantas

Em cada mesa avaliada foram selecionadas 15 tubetes com plantas, e com o auxilio de uma balança portátil EMB 600-2 (KERN®, Balingen, Alemanha), foram pesados antes e depois da irrigação. Essa diferença determinava a quantidade de água armazenada no substrato do tubete. Lâmina evapotranspirada pelas plantas

O valor da evapotranspiração de referência (ET0) no interior da estufa foi assumido em 2,3mm dia-1 de acordo com FERNANDES et al., (2004) e FARIAS et al. (1994), e com valor do coeficiente de cultura (Kc) de 1 para a cultura de mudas de eucalipto (ALLEN et al., 1998). Multiplicando esse valor pela área de uma mesa (3,4 m²) e dividido por 10 horas em média de evapotranspiração por dia, obteve-se o volume evapotranspirado potencial da cultura por mesa por hora (Equação 2). ��(�� ��� �� ���) = (�� × ���) × Á� ! "! # $! × %. " ℎ(�!$ " �� )(� "*!. (2) Volume de solução perdido

O volume de solução nutritiva perdido no processo foi estimado a partir da diferença do volume aduzido e os volumes drenados, armazenados e evapotranspirado na mesa (Equação 3). +(,. Á-.!����. = +(,. Á-.!/01. − 3+(,. Á-.!���. + +(,. Á-.!�� . + +(,. Á-.! �5��.6 (3) Altura e tempo de contato da lâmina de solução nutritiva com o tubete

Durante as avaliações nas mesas, a altura máxima que a solução nutritiva alcançava a partir da parte basal do tubete, ao término da adução foi medida com auxilio de um escalímetro. Também foi determinado o tempo de contato dos tubetes com a solução nutritiva, que se iniciava no momento em que a solução nutritiva tocava a base dos tubetes e finalizava no momento em que a solução nutritiva deixava de ter contato com a parte basal dos tubetes. Parâmetros de eficiência da mesa

Com a determinação das variáveis mencionadas foi possível calcular as porcentagens de drenagem, evapotranspirada, armazenada e perdida de solução nutritiva para cada mesa

avaliada, permitindo estimar os seguintes parâmetros de eficiência (HEERMANN & SOLOMON, 2007).

• Eficiência de armazenamento (Es) (Equação 4):

�$ ��� = �� � �� ���çã �� �7����� �� ��8����

�� � �� ���çã ���7��� �� ��� (4)

• Eficiência de aplicação da solução nutritiva (EA) (Equação 5):

�9 ��� = �� � �� ���çã :��� ��� (;5�������������<=� �7�����)

�� � �� ���çã ���7��� �� ��� (5)

• Eficiência de irrigação (EI) (Equação 6):

�> ��� = �� � �� ���çã �����7��� (;5�������������<=� �7�����<?����@� /B����)

�� � �� ���çã ���7��� �� ��� (6)

• Porcentagem de perdas (PP) (Equação 7):

CC = �� � �� ������ �� ���çã

�� � �� ���çã ���7�� �� ��� (7)

Parâmetros de eficiência do módulo

Os parâmetros de eficiência de cada módulo de irrigação foram determinados considerando o funcionamento dos três blocos de mesas para o período total de irrigação de 15 dias. Estimou-se o volume total de solução nutritiva utilizado no período de irrigação (15 dias) para cada módulo, sendo esse dividido em volume consumido (volume armazenado nos tubetes, evapotranspirado pelas plantas e perdido nas mesas), e volume perdido (volume perdido no transporte de solução nutritiva e volume descartado após o período de irrigação). Assim foram determinados os seguintes parâmetros de eficiência:

• Eficiência de armazenamento no módulo (Es) (Equação 8):

�$ ó��� = �� � �� ���çã �� �7���� � ����� �� ����@�çã

�� � ���� �� ���çã ������8���7�� � ���í� �� ����@�çã (8)

• Eficiência de irrigação no módulo (EI) (Equação 9):

�> ó��� = �� � �� ���çã ������ (����� �� ���<������ �� ��������� � ���:����)

�� � ���� �� ���çã ������8���7�� � ���í� �� ����@�çã (9)

RESULTADOS E DISCUSSÃO Parâmetros medidos nas mesas de subirrigação Fluxo da solução nutritiva nas mesas

Na Tabela 1 observam-se os valores de vazão e volume de adução e drenagem de cada mesa avaliada, a quantidade de solução armazenada nos tubetes com substratos, a quantidade de solução evapotranspirada pela cultura e a quantidade de solução perdida, durante um evento de irrigação.

Pela Tabela 1 é possível observar a ocorrência de variação nos valores de vazão e volume das mesas dentro e entre os módulos. O volume de adução variou de 169,6 a 238,0 L , significando uma diferença de 40%, o que pode afetar o desenvolvimento das plantas ao longo do tempo. Isso pode ter ocorrido devido à perda de carga na tubulação de adução com múltiplas saídas entre a primeira e a última mesa ou pela variação no fornecimento da energia elétrica que alimenta a motobomba, alterando a sua curva de funcionamento; e presença de vazamentos nas mesas.

Tabela 1. Vazão e volume de adução, drenagem e armazenamento pelo substrato e volume

estimado evapotranspirado pelas plantas (ET) e perdido nas mesas de subirrigação por evento de irrigação.

Mód. Blo. Mesa Vazão (m3 h-1) Volume (L) Vol Estim. (L)

Adução Drenagem Adução Drenagem Armazenado ET Perdas

1 1

1 1,29 0,25 238,0 232,1 0,48 0,78 4,64 4 1,28 0,25 235,8 231,6 0,41 0,78 2,96 7 1,27 0,25 235,2 230,7 0,69 0,78 3,01 10 1,38 0,27 255,7 247,1 0,87 0,78 6,94

2 1

1 1,02 0,27 219,5 216,6 0,73 0,78 1,39 4 0,79 0,21 169,6 167,5 0,89 0,78 0,43 7 1,04 0,27 221,6 214,7 0,61 0,78 5,51 10 1,04 0,27 222,8 216,5 0,52 0,78 5,00

5 3

1 1,05 0,21 192,6 186,0 1,56 0,78 4,26 4 1,26 0,26 230,5 224,5 0,69 0,78 4,53 7 1,29 0,26 237,1 229,4 0,30 0,78 6,62 10 1,26 0,26 230,5 227,4 0,62 0,78 1,70

6 2

1 1,08 0,23 197,7 187,0 0,52 0,78 9,40 4 1,05 0,24 193,5 189,4 0,77 0,78 2,55 7 1,04 0,23 190,3 187,4 0,81 0,78 1,31 10 1,05 0,24 192,6 189,4 0,83 0,78 1,64

Média/mesa/irrigação 1,14 0,25 216,4 211,1 0,71 0,78 3,87 Desvio padrão 0,16 0,02 23,84 23,11 0,28 - 2,45

O armazenamento de solução nutritiva no substrato por mesa apresentou valor médio de

0,71 L (Tabela 1). Devido ao crescimento radicular intenso, observou-se a existência de baixos volumes de substrato no interior dos tubetes, que determinou a ocorrência de baixo valor de volume armazenado de solução nutritiva nos tubetes. Esse valor pode ser considerado baixo, pois se o armazenamento de água em um substrato contendo fibra de coco varia de 28 a 72% do volume ocupado pelo substrato (ZANETTI et al, 2003), então 28% de armazenamento de solução pelos tubetes de uma mesa significaria 9,4 L . Esse fato permitiu caracterizar a operação do sistema como hidropônico, isto é, sem a presença de substrato. Esse comportamento era mais evidente nas mudas mais antigas, nas quais o volume interno do tubete era quase que totalmente preenchido por raízes. A variação entre os valores armazenados pode ser consequência das diferentes idades das mudas no sistema, provenientes da renovação parcial das mudas clonais depois de um tempo de 8 meses.

Observa-se ainda na Tabela 1 que ocorreu diferença entre os volumes de perdas de solução nutritiva em cada mesa, devido a diferentes quantidades de vazamentos. Ressalta-se que uma das mesas avaliadas apresentou perdas de quase 10,0 L em um único evento de irrigação, em contrapartida outra apresentou perda menor que 0,5 L. Essas perdas eram provocadas por orifícios originados pelo poder de corrosão da solução nutritiva e agravadas pelo empoçamento da solução em mesas desniveladas.

A estimativa da evapotranspiração para mudas de eucalipto nesse sistema foi de 0,78 L hora-1 mesa-1. Como cada evento de irrigação tinha duração de 2 horas, na primeira hora a evapotranspiração consumia a solução contida na mesa, e na segunda hora, a solução armazenada no substrato era consumida em razão da ausência de solução presente na mesa de subirrigação. Altura e tempo da lâmina em contato com o tubete

A Tabela 2 apresenta os valores de tempo de adução e drenagem da solução da mesa, tempo de contato da solução nutritiva com o tubete, e altura máxima da lâmina de solução nutritiva no tubete dos blocos avaliados. Tabela 2. Tempo de adução (TA), tempo de drenagem (TD), tempo de contato da solução

nutritiva com o tubete (TCT) e altura máxima da lâmina no tubete (ALT) da média das mesas avaliada em cada módulo.

Módulo Bloco TA TD TCT ALT (min) (min) (min) (cm)

1 1 11,05 51,00 29,00 3,7 2 1 12,83 46,50 25,00 3,8 5 3 11,00 46,50 27,00 3,5 6 2 11,00 43,50 27,00 3,4

Pode-se verificar na Tabela 2 que o tempo de adução foram similares nos blocos, exceto

para o módulo 2, que foi quase 2 minutos superior aos outros, apresentando um tempo de 12,83 minutos, apesar do controle de tempo ser realizado por solenóides. O tempo de drenagem estava diretamente relacionado com a área de dreno que foi alterada por vazamentos e obstruções causadas por material orgânico, ocasionando variação do tempo de drenagem de cada bloco. Essa variação no tempo de adução e drenagem interferiu diretamente no tempo e na altura em que os tubetes ficaram em contato com a solução nutritiva.

A altura da lâmina de solução nutritiva no tubete foi em média de 3,6 cm, correspondendo a 33% da altura do tubete, sendo que o fornecimento de solução nutritiva para a altura restante do tubete deveria ocorrer pelo principio da capilaridade. No entanto, devido a baixa disponibilidade de substrato no tubete, a capilaridade praticamente não existia, sendo que o fornecimento de solução ficava restrita a parte submersa no interior da mesa e pelo contato das raízes com a solução nutritiva.

Eficiência da mesa

A Tabela 3 apresenta os valores de porcentagem de solução nutritiva que retorna para os reservatórios para serem reutilizados nas próximas irrigações, armazenamento da solução nutritiva nos tubetes, evapotranspiração das mudas, perdas nas mesas, eficiência de armazenamento, eficiência de aplicação e de irrigação com relação ao volume total aduzido de cada mesa avaliada durante um evento de irrigação.

Os valores de eficiência de armazenamento e evapotranspiração não ultrapassaram 1% do total de solução disponibilizada. A porcentagem de perdas ficou entre 0,3 e 2,8%, sendo essas variações decorrentes dos vazamentos presentes em cada mesa. O valor médio da eficiência de aplicação nas mesas foi de 0,7%, devido a baixa quantidade de solução nutritiva armazenada pelo substrato e consumida pela planta em ralação a quantidade de solução nutritiva disponibilizada. A eficiência de irrigação foi em média de 98,2%, concordando com o que preconizam DUMROESE et al, (2006). De maneira contrária, SALVADOR (2010) verificou que a eficiência de irrigação da aspersão na fase sementeira de citros foi de somente 33,6%.

Ainda na Tabela 3, pode-se verificar que a porcentagem que retorna para os reservatórios é em média de 97,5% do volume de adução. O volume utilizado no manejo da subirrigação determina o volume de reservatórios, e também influi nos gastos de energia, uma vez que quanto maior o volume, maior será o bombeamento e, consequentemente, maior o consumo de energia elétrica. Tabela 3. Valores em percentagem do volume de retorno da S.N. aos reservatórios,

evapotranspiração das mudas (ET), perdas nas mesas (PP), eficiência de armazenamento (Es), eficiência de aplicação (EA) e eficiência de irrigação (EI) com relação ao volume aduzido em cada mesa de subirrigação avaliada.

Mód. Bloco Mesa Retorno ET PP Es EA. EI*

% % % % % %

1 1

1 97,5 0,3 2,0 0,2 0,5 98,0 4 98,2 0,3 1,3 0,2 0,5 98,7 7 98,1 0,3 1,3 0,3 0,6 98,7 10 96,6 0,3 2,7 0,3 0,6 97,3

2 1

1 98,7 0,4 0,6 0,3 0,7 99,4 4 98,8 0,5 0,3 0,5 1,0 99,7 7 96,9 0,4 2,5 0,3 0,6 97,5 10 97,2 0,4 2,2 0,2 0,6 97,8

5 3

1 96,6 0,4 2,2 0,8 1,2 97,8 4 97,4 0,3 2,0 0,3 0,6 98,0 7 96,8 0,3 2,8 0,1 0,5 97,2 10 98,7 0,3 0,7 0,3 0,6 99,3

6 2

1 94,6 0,4 4,8 0,3 0,7 95,2 4 97,9 0,4 1,3 0,4 0,8 98,7 7 98,5 0,4 0,7 0,4 0,8 99,3 10 98,3 0,4 0,9 0,4 0,8 99,1

Média 97,5 0,4 1,8 0,3 0,7 98,2 Desvio padrão 1,10 0,04 1,13 0,16 0,19 1,13

*Considerou-se que todo retorno seja utilizado.

Eficiência do módulo de irrigação

Estimou-se que foram utilizados 36.500 L em cada módulo de irrigação, resultado da soma do volume inicial de 19.000 L nos reservatórios com os volumes de reposição de 2.500 L a cada 2 dias. Esse volume foi utilizado no abastecimento de 63 mesas de subirrigação, que eram irrigadas seis vezes por dia durante 15 dias. Utilizando os valores da Tabela 1, foi possível estimar a solução consumida (armazenada, evapotranspirada e as perdas nas mesas) e as perdas (perdas de transporte e descarte do sistema) durante o período de irrigação para cada módulo.

A distribuição do armazenamento de solução nutritiva pelo substrato, evapotranspiração da solução nutritiva e perdas de solução nutritiva no módulo de subirrigação durante o período de irrigação de 15 dias podem ser observadas na Figura 3.

Os valores armazenados nos tubetes foram em média de 11% do valor total de solução nutritiva disponibilizada para a produção das mudas nos 15 dias. Se esse valor for somado com o valor evapotranspirado de 12%, tem-se que a quantidade de solução consumida pelo sistema foi de 23%. O valor médio das perdas de 60% representa o volume de reposição das perdas causadas por vazamentos das mesas. O restante de 17% é a quantidade de solução descartada ou perdida nas tubulações de adução e drenagem dos módulos (Figura 3). As perdas nas mesas e na tubulação de transportes eram descartadas diretamente no solo, que

segundo MELLANO (2011) e MANGIAFICO et al, (2010), pode contaminar o solo e consequentemente o lençol freático.

Figura 3. Distribuição das porcentagens da solução nutritiva no armazenamento pelo

substrato, evapotranspiração, perdas nas mesas e perdas de transporte e descarte no módulo de subirrigação durante o período de irrigação.

A Tabela 4 mostra a eficiência de armazenamento, eficiência de irrigação e

porcentagem de perdas nos módulos avaliados para o período de irrigação de 15 dias. Tabela 4. Eficiência de armazenamento (Es), eficiência de Irrigação (EI) e porcentagem de

perdas (PP) em cada módulo de subirrigação avaliado.

Módulo Es EI. PP % % %

1 9,5 21,6 78,4 2 10,7 22,8 77.2 5 12,3 24,5 75,5 6 11,4 23,5 76,5

Média 11,0 23,1 76,9 Desvio padrão 1,19 1,19 9,39 Pela Tabela 4 é possível verificar que a eficiência de armazenamento apresentou um

valor médio de 11%. A porcentagem de perdas, que é soma de todas as perdas ocorridas no sistema, atingiu o valor de 76,9%, determinando um baixo valor de eficiência de irrigação nos módulos (apenas 23,1%). Esses resultados estão de acordo com GREWAL et al (2011), que constataram que 62% da água utilizada na subirrigação da cultura do pepino foi descartado com a drenagem. CONCLUSÃO

Os resultados obtidos permite concluir que o sistema de subirrigação avaliado não operava conforme o proposto na sua implantação, apresentando baixa eficiência de irrigação e aplicação causadas pela frequência de irrigação adotada, perdas por vazamentos nas mesas e tubulações e o excesso de descarte periódico de solução nutritiva.

O sistema de subirrigação operava de forma similar a um sistema hidropônico, no qual o fornecimento de água e nutrientes independe do substrato. AGRADECIMENTOS

0

10

20

30

40

50

60

70

Armazenamento Evapotranspiração Perdas nas mesas Perdas transporte e descarte

Sol

ução

nut

ritiv

a (%

)

À empresa que autorizou a avaliação do sistema de subirrigação, à FEAGRI/UNICAMP e ao CNPq pela concessão da bolsa de estudos e pelo auxilio financeiro (Edital MCT/CNPq 14/2009 Universal, Proc. Nº 479.665/2009-5). REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMUTH, M. Crop evapotranpiration: guidelines

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