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Title in Portuguese: Método de irrigação localizada de baixa pressão com sistema de cápsulas porosas como emissor
Author: Felicio, Pedro Idelano de Alencar
Advisor(s): Ribeiro, Renato Silva da Frota
Co-advisor(s): Silva, Alexsandro Oliveira da
Keywords: Transudação
Condutância
Pressão de borbulhamento
Agricultura familiar
Transudation
Conductance
Bubbling pressure
Family farming
Issue Date: 2019
Citation: Felício, Pedro Idelano de Alencar. Método de irrigação localizada de baixa pressão com sistema de cápsulas porosas como emissor. 2019. 65f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: O presente trabalho se propõe a contribuir no estudo de técnicas para reduzir o uso da água na agricultura, através de um método de irrigação localizada, com sistema de capsulas porosas como emissor, sem que haja risco de interferir na fisiologia da planta e nem reduzir sua produção de frutos. O trabalho consta de quatro capítulos, por entender que esta forma seja mais apropriada e de fundamental importância no desenvolvimento das ideias. O primeiro capítulo versa, com o uso da literatura, sobre o uso da irrigação no estado do Ceará e a utilização de cápsulas porosas na agricultura, organizando ideias e teorias fundamentadas nos aspectos relacionados à irrigação localizada e o fluxo de água no solo. O segundo capítulo trata-se especificamente sobre a avaliação das cápsulas porosas para uso como emissor, para tanto, foram utilizadas dez cápsulas porosas para demonstrar sua heterogeneidade, quanto a diversos aspectos, dentre estes, pode-se destacar o teste de pressão de borbulhamento, condutância hidráulica e transudação. Para melhor entender a microestrutura física das cápsulas, lançou-se mão da nanotecnologia, utilizando o Microscópio Eletrônico de Varredura, com resolução de 1nm, tendo um aumento do tamanho das figuras das cápsulas em até 50.000 vezes. Quanto aos resultados, a pressão de borbulhamento média encontrada foi de 2,34 atm, enquanto a condutância apresentou valores de 9,27 x 10-6cm² s-1. Pode-se observar, através do uso do microscópio, que as fissuras nas cápsulas são totalmente distintas, comprovando a sua heterogeneidade. A recomendação do uso de cápsulas porosas como emissores para irrigação localizada é a de que e as mesmas apresentem baixos valores de condutância hidráulica (1,50 x 10-5cm² s-1) e alta pressão de borbulhamento (2,5 atm), constituindo em critério determinante para que o sistema funcione com adequada uniformidade. O terceiro capítulo, versa sobre a formação do bulbo molhado produto da ação do fluxo de agua que transpassa as paredes da capsula, observando as pressões de alimentação aplicadas o volume de agua consumido na formação do bulbo, na unidade de tempo, as pressões em kPa encontradas no interior do bulbo, dentre outras observações não menos importante, explicitadas no desenvolvimento do capitulo. No quarto capitulo trata-se da elaboração de um sistema de irrigação via cápsulas porosas para irrigação na cultura d o rabanete, para o sistema de irrigação proposto, utilizaram-se dez cápsulas porosas na execução do ensaio experimental que consistiu em um delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos, constando de diferentes manejos de irrigação (manejo via clima, via solo e via cápsula porosa) com 10 repetições, totalizando 30 unidades experimentais. Foram avaliados os seguintes parâmetros de produção: matéria fresca e seca da parte aérea, raiz, diâmetro da raiz e comprimento das plantas. Para a cultura em estudo, não foram observadas diferenças entre os tratamentos estudados, onde a massa fresca da raiz apresentou valores de 7,4 g planta-1para o manejo via clima e 4,7 g planta-1para o manejo via cápsula porosa, não sendo estatisticamente diferentes pelo teste de Tukey (p<0,05). Sendo assim, conclui-se que o uso de sistemas de irrigação por cápsulas porosas, apresenta-se como uma alternativa para o cultivo de hortaliças em pequenas áreas, devido a sua baixa pressão e fácil manuseio.
Abstract: The present work proposes to contributeto the study of techniques to reduce the use of water in agriculture througha localized irrigation system with porous capsule as emitter, no risk ofinterfering with the physiology of the plant or reducing its fruit production. The work consists of threechapters, as it is understood that this form is more appropriate and of fundamental importance in the development of ideas. The first chapter deals with the use of literature on the use of irrigation in the state of Ceará and the use of porous capsules inagriculture, organizing ideas and theories based on aspects related to localized irrigation and the flow of water in the soil. The second chapter deals specifically with the evaluation of the porous capsules for use as emitter. For this purpose, ten porous capsules were used to demonstrate their heterogeneity. In several aspects, among these, it is possible to emphasize the bubbling pressure test, hydraulic conductance and transudation. To better understand the physical microstructure of the capsules, nanotechnology was used, using the Scanning Electron Microscope, with a resolution of 1 nm, increasing the size of the fissures of the capsules by up to 50,000 times. As for the results, the average bubbling pressure was 2.34 atm, while the conductance presented values of 9.27 x 10-6cm² s-1. It can be observed, through the use of the microscope, that the cracks in the capsules are totally different, proving their heterogeneity. The recommendation of the use of porous capsules as emitters for localized irrigation is that they have low values of hydraulic conductance (1.50 x 10-5cm²s-1) and high bubbling pressure (2.5 atm), constituting a determining criterion for the system to function with adequate uniformity. The third chapter deals with the formation ofthe wet bulb resulting from the action of the water flow that goes through the capsule walls, observing the feed pressures applied the volume of water consumed in the bulb formation, in the unit of time, the pressures in kPa found inside the bulb, among other not less important observations, made explicit in the development of thechapter. The fourth chapter deals with the elaboration of an irrigation system via porous capsules for irrigation in the radish crop, for the proposed irrigation system, ten porous capsules were used in the execution of the experimental test, which consisted of a completely randomized design with three treatments, consisting of different irrigation managements (management via climate, via soil and via porous capsule) with 10 replications, totaling 30 experimental units. The following production parameterswere evaluated: fresh and dry matter of shoot, root and length of plants. For the study culture, no differences were observed between the treatments studied, where the fresh rootmass presented values of 7.4 g plant-1for the management via climate and 4.7 g plant-1for the management via porous capsule, and were not statistically different by the Tukey test (p <0.05). Therefore, it is concluded that the use of irrigation systems by porous capsules is an alternative for the cultivation of vegetables in small areas due to their low pressure and easy handling.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/45328
metadata.dc.type: Tese
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