Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2005.tde-05052005-155010
Documento
Autor
Nome completo
Evandro Zanini Righi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2004
Orientador
Banca examinadora
Angelocci, Luiz Roberto (Presidente)
Marin, Fábio Ricardo
Nova, Nilson Augusto Villa
Peres, Jose Geanini
Sentelhas, Paulo Cesar
Título em português
Balanço de energia e evapotranspiração de cafezal adensado em crescimento sob irrigação localizada.
Palavras-chave em português
balanço de energia
café
evapotranspiração
irrigação localizada
micrometeorologia
Resumo em português
Foram determinadas as taxas de evapotranspiração global (ETc) e sua partição
em evapotranspiração dos renques e das entrelinhas, bem como a partição da energia
disponível em calores sensível e latente de um cafezal adensado (3,50m x 0,90m),
irrigado por gotejamento, durante o período de 1 a 2 anos após sua implantação, em
Piracicaba, SP. Foram utilizados os métodos do balanço de energia-razão de Bowen
(MRB) e aerodinâmico (MA) para a determinação de ETc, o método lisimétrico para a
evapotranspiração dos renques e o método do balanço de calor no caule para a
transpiração a partir do fluxo de seiva. No uso do MA, foram verificados vários
problemas. Um deles, é o aumento inicial pequeno do "deslocamento do plano zero" (d)
normalizado pela altura da cultura, ter sido seguido por um decréscimo teoricamente
inconsistente com o aumento da altura dos cafeeiros, além de uma grande variação do
comprimento de rugosidade (zo), dependente das condições de cobertura das entrelinhas,
da direção e da velocidade do vento, sendo evidenciado efeito dessas últimas duas
variáveis também sobre d. Provavelmente, a maior fonte de erro para o MA foi terem os
coeficientes de transporte turbulento, determinados com as funções empíricas do número
de Richardson de estabilidade atmosférica, válidas para a subcamada atmosférica
inercial e superfícies homogêneas, mostrado-se inadequados para as condições do estudo, resultando em valores irreais de ETc. As estimativas pelo MRB foram
satisfatórias, por ter ocorrido boa similaridade entre os perfis de temperatura e de
pressão de vapor do ar, indicando que a razão entre os coeficientes de difusão turbulenta
para calor sensível e latente se manteve próxima de 1. Durante o período seco, grande
parte dos dias tiveram as determinações de ETc pelo MRB comprometidas, devido aos
pequenos gradientes de pressão de vapor e aos erros causados pelos sensores dos
psicrômetros. O fluxo de calor latente do cafezal correspondeu a mais de 80% da energia
disponível no período úmido, diminuindo para valores da ordem de 64% no período
seco. Os valores do coeficiente "global" de cultura (razão entre ETc e a
evapotranspiração de referência (ETo)), variaram entre 1,04 e 1,30, sendo altamente
dependentes das condições de umidade do solo. No último período de medida, o valor de
aproximadamente 0,86 deve ser tomado com ressalvas devido a problemas de manejo da
área. O "coeficiente de evapotranspiração do renque", sendo a razão entre a
evapotranspiração do renque (evaporação do solo da área contínua sob as copas mais a
transpiração dos cafeeiros) e ETo, variou entre 0,22 e 0,43, sendo influenciado pelas
condições de umidade da superfície, especialmente pela área molhada na irrigação, e
pelo aumento da área foliar dos cafeeiros. Os valores do coeficiente basal de cultura
(razão entre transpiração dos cafeeiros e ETo) variaram de 0,03 a 0,20. Durante o
período seco evidenciou-se efeito advectivo sobre as medidas, adotando-se critérios para
selecionar dias com tal efeito nulo, ou mínimo, sobre os valores médios dos coeficientes
acima.
Título em inglês
Energy balance and evapotranspiration in a high density young coffee under located irrigation.
Palavras-chave em inglês
coffee
energy balance
evapotranspiration
located irrigation
micrometeorology
Resumo em inglês
The objectives of this study were to evaluate the magnitude of global
evapotranspiration (ETc) in a high density young coffee crop (3.5mx0.9m) under drip
irrigation, the ETc partition considering hedgerows and interrows, and the partition of
the available radiant energy between sensible and latent heat fluxes. The experiments
were conducted from September 2002 to September 2003, in Piracicaba, SP, Brazil. ETc
was determined by the Energy balance-Bowen ratio (BRM) and aerodynamic (AM)
methods. Hedgerows evapotranspiration was measured by weighing lysimeters and
coffee transpiration by the sap flow using the stem heat balance method. When AM was
used, several problems were observed. One of them was the "zero plane displacement"
(d) normalized by the crop height, which showed an earlier small increase, followed by
an unexplained decrease when plant height increased, besides of a huge variation of the
roughness length (zo), which depended on interrows cover conditions and wind direction
and speed. Also, the effect of these former was noticed on d. Probably, the major source
of error in AM was the use of turbulent transport coefficients determined with empirical
functions, using the Richardson number, valid for homogeneous surfaces, and
measurements taken on the inertial atmospheric sublayer. This procedure proved to be
inadequate for the heterogeneous coffee crop surface, resulting in unrealistic ETc values. The BRM estimates of ETc were more appropriate, as a consequence of the good
similarity between potential temperature and vapor pressure profiles, indicating that the
ratio between the turbulent transport coefficients for sensible and latent heat was close to
unity. During the dry season, in the majority of the days with measurements, ETc
estimates were less effective due the small vapor pressure gradients and the errors
caused by the psychrometer sensors. The ratio between global latent heat flux and
available surface energy was higher than 80% in the wet season, decreasing to 64%
when the interrows were drying. The "global" crop coefficient (Kc), representing the
ratio between ETc and reference evapotranspiration (ETo) ranged from 1.04 to 1.30,
being highly dependent on soil moisture conditions. In the latest period of
measurements, Kc was about 0.86, which must be analyzed with care due problems in
the coffee crop management. The "hedgerows evapotranspiration coefficient", which
means the ratio between hedgerows evapotranspiration (evaporation of continuous soil
area under hedgerows plus the crop transpiration) and ETo, ranged from 0.22 to 0.43,
being influenced by soil moisture, especially by the soil surface area wetted by the drip
irrigation and by the increase of leaf area. The basal crop coefficient (ratio between
transpiration and ETo) ranged from 0.03 to 0.20. During the dry season, effect of
advection on the measurements was observed; so, some criteria were used to select days
in which this effect was considered to be null or having a minimum degree, in order to
calculate the mean values of the above described coefficients.
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Data de Publicação
2005-05-10