Tecnologia do Irrigâmetro® aplicada em minilisímetro e lisímetro com lençol freático constante para determinação da evapotranspiração de referência

Abstract

Este trabalho foi desenvolvido na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento do Irrigâmetro®, pertencente ao Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, localizada a 20° 45 S e 42° 45 O, no Estado de Minas Gerais, no período de julho a dezembro de 2005. Dois experimentos foram conduzidos com grama-batatais (Paspalum Notatum Flugge), sendo um com minilisímetros e outro com lisímetros, ambos com lençol freático constante, preenchidos com substrato de areia, alimentados com solução nutritiva e operando com Irrigâmetro® modificado. Os tratamentos foram constituídos por quatro níveis freáticos (15, 20, 25 e 30 cm de profundidade), estabelecidos nos minilisímetros (M15, M20, M25 e M30), com quatro repetições. No experimento com os lisímetros, os mesmos tratamentos foram aplicados (L15, L20, L25 e L30), com três repetições. Em ambos os experimentos, utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado. A grama-batatais também foi cultivada em três lisímetros de drenagem preenchidos com Latossolo Vermelho- Amarelo. Os objetivos deste estudo foram: a) determinar a evapotranspiração de referência (ETo), utilizando-se os lisímetros e minilisímetros, ambos com nível freático constante e operando com Irrigâmetro® modificado, bem como estudar o efeito dos níveis freáticos de 15, 20, 25 e 30 cm sobre a ETo e avaliar seus desempenhos em relação aos métodos Penman modificado, Radiação, Hargreaves-Samani, tanque Classe A e o lisímetro de drenagem, sendo considerado como padrão o método Penman-Monteith FAO 56; b) comparar o desempenho do minilisímetro na determinação da ETo em relação ao lisímetro com lençol freático constante, ambos operando com Irrigâmetro® modificado; c) avaliar o efeito de diferentes níveis freáticos sobre a produtividade de matéria seca e a eficiência do uso da água (EUA) da grama-batatais cultivada em minilisímetros e lisímetros, ambos com lençol freático constante e operando com Irrigâmetro® modificado; d) comparar as produtividades de matéria seca e EUA da grama-batatais dos minilisímetros e lisímetros com lençol freático constante em relação à produtividade do lisímetro de drenagem (padrão). Dos métodos de determinação da ETo analisados, o que apresentou melhor desempenho em todas as escalas de tempo estudadas foi o método Penman modificado. Os métodos da radiação, lisímetro de drenagem, tanque Classe A, M30 e os lisímetros com lençol freático constante operando com Irrigâmetro® modificado apresentaram bom desempenho na determinação da ETo, sendo, entre eles, os métodos da Radiação, L15 e L20 os mais precisos e exatos. Os métodos que apresentaram os piores desempenhos foram Hargreaves-Samani e os minilisímetros M15, M20, M25, não sendo recomendado seu uso para a estimativa de ETo, nas condições semelhantes às deste estudo, por apresentarem baixa exatidão e menor precisão. A bordadura utilizada nos minilisímetros como área-tampão não foi suficiente para evitar o efeito varal, ocasionando maior consumo de água comparativamente ao verificado nos lisímetros de lençol freático e no lisímetro de drenagem. O maior consumo de água nos lisímetros e minilisímetros ocorreu no nível freático de 15 cm, decrescendo com o aumento da profundidade, sendo esse efeito mais pronunciado nos minilisímetros. A profundidade freática, nos diferentes níveis estudados, não afetou significativamente a produtividade de matéria seca da grama-batatais cultivada nos lisímetros e nos minilisímetros. A produtividade média de matéria seca da grama-batatais cultivada nos minilisímetros não diferiu significativamente daquela obtida nos lisímetros com lençol freático constante operando com Irrigâmetro® modificado, nos níveis freáticos de 15, 20 e 30 cm de profundidade. A produtividade de matéria seca de grama-batatais obtida no lisímetro com lençol freático constante mantido a 20 cm de profundidade superou estatisticamente a produtividade obtida no lisímetro de drenagem. A eficiência do uso da água da grama-batatais obtida nos lisímetros e nos minilisímetros com lençol freático constante, operando com Irrigâmetro® modificado, não variou significativamente nos diferentes níveis freáticos estudados. A eficiência do uso da água da grama-batatais cultivada nos minilisímetros não diferiu significativamente daquela obtida nos lisímetros com lençol freático constante operando com Irrigâmetro® modificado. A eficiência do uso da água da grama-batatais obtida nos lisímetros e nos minilisímetros com lençol freático constante, operando com Irrigâmetro® modificado, não variou significativamente da obtida no lisímetro de drenagem.

This investigation was carried out in the unit of research and development of the modified Irrigâmetro®, belonging to the Department of Agricultural Engineering of the Federal University of Viçosa, in Viçosa, state of Minas Gerais, Brazil, located at 20° 45 S and 42° 45 W , in the period from July to December of 2005. Two experiments were conducted with the grass-batatais (Paspalum notatum Flugge), with one using minilysimeters and the other with lysimeters both with constant groundwater table, filled sand substrate, fed with nutritive solution and operating with modified Irrigâmetro®. The treatments comprised of four constant groundwater tables (15, 20, 25 and 30 cm of dept), established in the minilysimeters (M15. M20, M25 and M30), with four repetitions. In the experiment with the lysimeters, the same treatments were applied (L15. L20, L25 and L30), with three repetitions. In both experiments the research design was entirely randomized. The grass-batatais was also cultivated in three draining lysimeters filled with red-yellow latossoil. The purposes of this investigation were: to determine the reference evapotranspiration (ETo), by means of the lysimeters and minilysimeters, both with constant groundwater table and operating with modified Irrigametro®, as well as to study the effects of the groundwater levels of 15, 20, 25 and 30 cm on the ETo and to evaluate their performance in relation to the modified Penman, Radiation, Hargreaves-Samani, Pan and draining lysimeter methods. With the Penman-Monteith FAO 56 method being considered the standard method. To compare the performance of minilysimeter in the determination of the ETo in relation to the constant level lysimeter, both operating with modified Irrigâmetro®. To evaluate the effects of the different groundwater table on the productivity of dry matter and EUA of the grassbatatais cultivated in constant level minilysimeters and lysimeters operating with modified Irrigâmetro®. To compare the productivity of dry matter and EUA of the grass-batatais obtained in the minilysimeters and lysimeters with constant groundwater table in relation to the productivity of the draining lysimeter (standard). The methods of L15, L20, M30, Radiation, draining lysimeter and Pan exhibited a good performance in the determination of the ETo. The methods that exhibited the worst performance was the Hargreaves-Samani and the minilysimeters M15, M20, M25, not being recommended their use for the estimate of the ETo, under conditions similar to those studied in this investigation, due to their low precision and accuracy. The external cylinder used as borders in the minilysimeters as buffer-area were not sufficient to avoid the clothesline effect, leading to a higher consumption of water in comparison to the ones verified in the groundwater table lysimeters and the draining lysimeter. The highest consumption of water occurred in the 15 cm groundwater table, decreasing with depth, with this effect being most pronounced in the minilysimeters. The groundwater table in the different methods studied did not affect significantly the productivity of dry matter of the grass-batatais cultivated in the lysimeters and minilysimeters. The average productivity of dry matter of the grass-batatais cultivated in the minilysimeters did not differ significantly from the one observed for the constant level lysimeters operating with modified Irrigâmetro®, in the groundwater table of 15, 20 and 20 cm of depth. The dry matter productivity of the grass-batatais obtained with the constant level lysimeter maintained at 20 cm of depth surpassed statistically the productivity obtained with draining lysimeter. The efficiency of the use of water by the grass-batatais obtained in the lysimeters and minilysimeters with constant groundwater table did not vary significantly in the different ground water levels investigated. The efficiency of the use of water by the grass-batatais cultivated in the minilysimeters did not differ statistically from the one obtained in the lysimeters with constant groundwater table operating with modified Irrigâmetro®, at the different freatic levels investigated. The efficiency of the use of water of the grass-batatais obtained in the lysimeters and minilysimeters with constant groundwater table, operating with modified Irrigâmetro®, did not vary significantly from the one obtained in the drainage lysimeter.