ministério da agricultura, pecuária e abastecimento pc: desenvolvimento de métodos de estimativa...

Ministério da Agricultura,

Pecuária e AbastecimentoMandioca e Fruticultura Tropical

PC: Desenvolvimento de métodos de estimativa de riscos climáticos para culturas individuais de apelo regional.

08 DE MARÇO 2006 CAMPINAS - SP

Maurício Antonio Coelho Filho - CNPMF



Determinação da umidade do solo

Métodos diretos Gravimetria

Métodos indiretos Curva de retenção (tensiometros, blocos de resistencia elétrica) Sonda de neutrons Tensiometria Reflectometria no dominio do tempo - TDR Reflectometria no dominio da frequencia - FDR



Reflectometria no domínio do Tempo - TDR

Umidade do solo ()

Condutividade elétrica aparente (CEa)

Tektronix 1502 B/CTektronix 1502 B/C TDR 100TDR 100

TraseTrase




Umidade do solo ()


TDR 100TDR 100

Multiplexador

SDMX 50

CR10 e TDR100



Reflectometria no domínio do Tempo - TDRTDR 100TDR 100

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

TDR

Endereço: 0

Multiplexador 0 Nível: 1 Endereço 1






Reflectometria no domínio do Tempo - TDRTDR 100TDR 100

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

canal 1

canal 2

canal 3

canal 4

canal 5

canal 6

canal 7

canal 8

comum

TDR

Endereço: 0





; Medidas da TDR 100 (P119) 1: 00 endereço da TDR 2: 0 tipo de medida ( 0 para umidade La/L, 1 para gráfico, 2 para

gráfico mais derivada e 3 para condutividade elétrica) 3: 1301 multiplexador e seleção das guias de onda ( identificação por

quatro números conforme legenda da Figura) 4: 4 número de leituras para média (em geral 4) 5: 1 velocidade de propagação da onda no cabo (não interfere nas

leituras de umidade, apenas serve para que o comprimento que aparece no gráfico corresponda ao real)

6: 250 número de pontos do gráfico 7: 6 comprimento do cabo ( a leitura iniciará a partir desse

comprimento) 8: 5 comprimento de leitura ( a leitura será do ponto definido na

instrução anterior mais o comprimento definido neste parâmetro)

9: .1 comprimento da guia de onda 10: 0.085 offset da guia de onda 11: 3 local de gravação da primeira leitura 12: 0,1138 multiplica a leitura por esse parâmetro 13: -0.1758 soma a leitura por esse parâmetro




Umidade do solo ()


TDR 100TDR 100




Umidade do solo ()

Ka

cV

t

LV

2

2

2

L

ctK a

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

-0,2

-0,4

-0,6

-0,8

-1

Coe

fici

ente

de

refl

exão

Distância (m)

7 9 11 13 15 17 19

Haste de aço inoxidável, = 3 mm, L = 0,20 m

Resina epoxi

Cabo coaxial, 50

= f (Ka)




Umidade do solo ()

Valores da constante dielétricaTabela 1. Constante dielétrica de diferentes meios e materiais constituintes da matriz do solo.

Material Constante dielétrica

Ar 1

Água 81 a 20o C

Gelo 3 a 5o C

Basalto 12

Granito 7 - 9

Arenito 9 - 11

Fonte: Noborio, 2001




Umidade do solo ()

Variação de K em função da umidade do solo

2

L

LaK

La = comprimento aparente da sonda

L = Comprimento real




Umidade do solo ()

075,0417,1005,3119,4 23 TDRTDRTDRv

Calibração para modelo de sonda construída e para o tipo de solo




Condutividade elétrica aparente do solo (CEb)

(a)

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

7 9 11 13 15 17 19

Distância (m)

Co

efi

cie

nte

de

re

fle

cç

ão

CE 0,0319

CE 0,0360

CE 0,0417

A PRESENÇA DE ÍONS NA SOLUÇÃO ATENUA O PULSO APLICADO



Reflectometria no domínio do Tempo - TDR Variação da Condutividade elétrica da solução do solo (CEw), e CEb

pomar fertirrigado

(T02)

y = 0.9679x

R2 = 0.6289

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00

CEw medido (dS.m-1)

CEw

estim

ado (dS.m

-1)

Limites com 95% de confiança

(T01)

y = 0.9787x

R2 = 0.8731

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50

CEw medido (dS.m-1)

CEw

estim

ado (dS.m

-1)

Limites com 95% de confiança

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 10 20 30

Tempo (h)

Um

ida

de

(c

m-3

cm

-3)

CE

a (

dS

m-1

)

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

CE

w (

dS

m-1

)

CEaUmidadeCEw

Fertirrigação

A1

A2

A3

A4

A5

Irrigação



Reflectometria no domínio do Tempo - TDR Variação da Condutividade elétrica da solução do solo (CEw), e CEb

pomar fertirrigado

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

A 1

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

B 1

-0 .4 -0 .3 -0 .2 -0 .1 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6

C 1

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

A 2

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

B 2

-0 .4 -0 .3 -0 .2 -0 .1 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6

C 2

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

A 3

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

B 3

-0 .4 -0 .3 -0 .2 -0 .1 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6

C 3

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

A 4

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

B 4

-0 .4 -0 .3 -0 .2 -0 .1 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6

C 4

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

A 5

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

-0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

B 5

-0 .4 -0 .3 -0 .2 -0 .1 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6

C 5

Figura 2. Umidade (A), Cea (B) e CEw (C) representadas em 1 hora antes da fertirrigação (A1, B1 e C1) em 1, 16, 19 e 32 horas após a fertirrigação com os símbolos (A2, B2 e C2), (A3, B3 e C3), (A4, B4 e C4), (A5, B5 e C5), respectivamente.



Determinação de coeficientes de cultivo (Kc), ETc, ETM e ISNA

• Dois tipos de culturas

• Determinação mais difícil em fruteiras



Métodos do balanço de água no solo em fruteiras

Número elevado de sensores Problemas de representatividade Dificuldades de estimar a drenagem e ascensão capilar Variabilidade do solo na área

Determinação da evapotranspiração – extração de água pelo sistema radicular

P I ET

RoRi

DLoDLi

AC DP

ARM

O



REPRESENTATIVIDADE

-3 .0 -2 .5 -2 .0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0

D istâ n c ia d a p la n ta (m )

-2 .0

-1 .5

-1 .0

-0 .5

0 .0

Pro

fun

did

ade

(m)

-3 .0 -2 .5 -2 .0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0-2 .0

-1 .5

-1 .0

-0 .5

0 .0

(a )

(b )



Posicionamento dos sensores Sistema radicular de mamoeiro em função de frequência de fertirrigação

0 .0 0 0 .1 0 0 .2 0 0 .3 0 0 .4 0 0 .5 0 0 .6 0 0 .7 0

D istân c ia d a p lan ta (m )

S u p e rfic ie d o so lo

-0 .7

-0 .6

-0 .5

-0 .4

-0 .3

-0 .2

-0 .1

0 .0

Pro

fund

idad

e (m

)

Pla

nta

g o te jad o r

Mamoeiro irrigado com dois gotejadores por planta

2 dias 3 dias 4 dias

Planta

Bateria de sondas

Line source

Bateria de sondas

R1 R2 R3

Orçamento – TDR100Orçamento TDR.doc

Exemplo: BH quando não há cobertura completa do terreno (avaliações separadas em cada tratamento)

•01 datalogger CR10x

•01 TDR 100

•07 Multiplexadores

•300 sondas (sem repetições)

Valor estimado: U$ 12,428.00 + R$ 6.000,00 (sondas)

Experimento em “line source” (todo experimento monitorado simultaneamente)

•01 datalogger CR10x•01 TDR 100•08 multiplexadores•60 sondas no total (três repetições)

Valor estimado: 13,182.00 + R$ 1.200,00 (sondas)

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