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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2004.tde-28042004-111559
Documento
Autor
Nome completo
Ronaldo Souza Resende
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2003
Orientador
Banca examinadora
Coelho, Rubens Duarte (Presidente)
Conceição, Marco Antônio Fonseca
Folegatti, Marcos Vinicius
Saad, Joao Carlos Cury
Zocoler, João Luis
Título em português
Intrusão radicular e efeito de vácuo em gotejamento enterrado na irrigação de cana-de-açúcar.
Palavras-chave em português
cana-de-açúcar
irrigação localizada
irrigação por gotejamento
raiz
Resumo em português
Com o propósito de avaliar o potencial de intrusão radicular e os efeitos da ocorrência de vácuo nas linhas de irrigação em diversos modelos de gotejadores, quando utilizados em irrigação subsuperficial, foram conduzidos três experimentos em condição de ambiente protegido. Dois experimentos foram conduzidos em vasos: um com a cultura da cana-de-açúcar; e o outro com o objetivo específico de avaliar a possibilidade de estabelecimento da cultura do feijão como padrão de ensaio para experimentos de suscetibilidade de gotejadores à intrusão radicular. Para esses dois experimentos, os tratamentos consistiram de 14 modelos de gotejadores de diferentes marcas comerciais, dos quais 7 do tipo não-compensante e 7 do tipo autocompensante de pressão; os modelos foram instalados em duas profundidades, 0,15 m e 0,30 m do nível da superfície (P15 e P30, respectivamente), e conduzidos em solo sob três condições de enraizamento: a)Úmido, no qual a irrigação era iniciada quando o potencial de água no solo atingia -30 kPa, medido através de tensiômetro, b) Seco, quando o potencial matricial da água no solo atingia -80 kPa e c) Sem cultivo (SC), no qual os vasos foram mantidos sem plantas, sendo utilizados para comparação das vazões determinadas nos vasos com culturas, tanto do experimento com cana-de-açúcar como com feijão, possibilitando, assim, isolar o efeito de outros fatores causadores de variação de vazão dos gotejadores que não a intrusão de raízes. O terceiro, conduzido nos mesmos vasos do feijão após finalizado o experimento inicial, simulou o efeito de 5 níveis de vácuo na vazão dos gotejadores, em função do sucção de partículas do solo. Os níveis de sucção avaliados foram -13, -20, -26, -53 e -80 kPa. Com o propósito de avaliar a capacidade de recuperação da vazão de gotejadores afetados pela sucção de partículas, foi efetuada uma leitura de vazão após 3 irrigações, de 1 hora cada. As leituras de vazão foram realizadas com freqüência mensal, por um período de 90 dias para o feijão, e de 270 dias para a cana-de-açúcar. No experimento com a cana-de-açúcar, os resultados obtidos mostraram diferenças marcantes no comportamento do gotejadores do tipo nãocompensante de pressão daqueles do tipo autocompensante e, dentro de cada tipo, diferenças estatisticamente significativas quanto à suscetibilidade à intrusão de raízes. Quanto ao efeito da intrusão e enterrio, os modelos autocompensantes apresentaram maior magnitude de variação da vazão em relação aos gotejadores não-compensantes, em todos os experimentos conduzidos. Nos modelos mais susceptíveis, observou-se maior nível de intrusão na condição de enraizamento úmido, embora esse comportamento não tenha sido estatisticamente significante na análise efetuada para a leitura de vazão efetuada no final do experimento, aos 270dias. Tanto para a cana como para o fe ijão, não foi observada diferença significativa no nível de intrusão de raízes em relação à profundidade de instalação dos gotejadores. Os resultados obtidos com a cultura do feijão indicam sua inadequabilidade para testes rápidos de suscetibilidade de gotejadores à intrusão de raízes. Evidenciou-se que as estratégias de barreira física devem ser definidas visando não apenas à prevenção da ocorrência da intrusão mas também, depois de efetivada a intrusão, a minimização da possibilidade de a raiz intrusa penetrar no interior da linha lateral de gotejadores, o que ampliaria o efeito da intrusão na malha hidráulica da parcela de irrigação; pequenas adequações em parâmetros da arquitetura ou no processo de montagem dos tubos gotejadores poderiam reduzir essa possibilidade.
Título em inglês
Root intrusion and vacumm effects in subsurface drip irrigation of sugar cane.
Palavras-chave em inglês
drip irrigation
drip/trickle irrigation
root
sugar cane
Resumo em inglês
In order to evaluate the potential of root intrusion and vacuum damage (flow disturbance) in subsurface drip irrigation (SDI), fourteen emitters were tested on three experiments under controlled environment (greenhouse and vase conditions). The first one was based on sugar-cane crop and the second one based on bean crop, aiming to establish this temporary crop (bean) as a reference plant in a future root intrusion standard test applied to SDI. Among the selected emitters from different manufactures, seven of them were no compensating drippers and the others pressure compensating drippers. The drippers were installed in two different depths: 0.15m and 0.30m from soil surface (P15 and P30) and conducted under three watering conditions: 1. Moist : irrigation started when the water potential in soil reached -30 kPa (tensiometer) 2. Dry, irrigation started when the water potential in soil reached -80 kPa, and 3. No crop / Moist (NOC) where the vases were kept without any crop (Control) with the same irrigation level of condition 1, being possible to isolate other factors than root intrusion, which could disturbed emitters flow rate. The third experiment was conducted after finalizing the experiment with the bean crop (same vases), simulating 5 levels of vacuum in the hydraulic network (condition reached just after closing parcel valves in the field), trying to measure the flow rate variation of emitters, related to particles suctioned from soil. The suction levels evaluated were -13, -20, -26, -53 and -80 kPa for a short time and flow rate was measured just after 3 hours of irrigation, in order to stimulate the self-cleaning processes of emitters before measuring the vacuum-disturbed flow rate. An electromagnetic flow meter was used during all experiment, in order to measure the individual flow rate of buried emitters in vases; flow rate readings were taken every month in the bean crop (90 days cycle) and in the sugar cane crop (270 days cycle). For the sugar-cane experiment, the root intrusion results showed remarkable differences between no compensating and pressure compensating drippers (statistically significant). The self-compensating models showed a larger flow rate variation, compared to the no compensating emitters. It was visually observed for some susceptible emitters a greater level of root intrusion under high soil moistur e content, although this behavior has not been statistically significant at the end of the sugar cane experiment (270th day). There were no significantly differences in root intrusion (either for sugar-cane or bean crops) related to the installation depth of emitters (15 and 30 cm). The obtained results do not recommend the use of a temporary crop (bean) as a reference plant for a standard test related to root intrusion, because it takes at least 6 month to detected significant root intrusion in SDI. The strategy of developing emitters physical barriers against root intrusion, should focus not only in the prevention of entering but also in the minimization of damage related to the intruded root inside the emitter, because in some circumstances it is possible to keep flow rate close to nominal rate even with roots inside the drippers.
 
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ronaldo.pdf (1.14 Mbytes)
Data de Publicação
2004-04-30
 
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