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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Amauri Cassio Prudente Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2019
Supervisor
Committee
Mendonça, Fernando Campos (President)
Duarte, Sergio Nascimento
Faria, Rogerio Teixeira de
Pedreira, Carlos Guilherme Silveira
Title in Portuguese
Utilização de sonda capacitiva FDR para estimativa do consumo de água e coeficiente de cultura (Kc) de Urochloa brizantha cv. Marandu em cultivo solteiro e consorciado
Keywords in Portuguese
Atividade radicular
Evapotranspiração de cultura
Lisimetria de pesagem
Sobressemadura
Técnica de capacitância
Abstract in Portuguese
A demanda de alimentos para 2050 está prevista ser o dobro da atual. A produção de alimentos no Brasil tem significativa relevância para a segurança alimentar mundial, sendo a pecuária de suma importância devido à grande demanda mundial de carne e leite provenientes do Brasil. Assim, surge a necessidade de estudos que visem aumentar a produção sem expandir área de plantio, sendo a irrigação uma das formas de intensificar a produtividade de sistemas agrícolas. Para um manejo da irrigação adequado é necessário o conhecimento da evapotranspiração da cultura (ETc), e estudos de técnicas que façam essa estimativa com precisão, de forma prática e acessível, são de grande valia para uma agricultura irrigada sustentável. Uma dessas técnicas é a reflectometria no domínio da frequência (FDR), que se destaca por sua praticidade e capacidade de medir a umidade do solo em camadas distintas. Por ser um equipamento portátil, sua utilização pode resultar em menos custo para estimativas de coeficientes de cultura, substituindo a lisimetria (método padrão). Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade da utilização de uma sonda (FDR) como instrumento auxiliar na estimativa de consumo hídrico e de coeficientes de cultura (Kc) do capim Marandu, em cultivo solteiro (primavera/verão) e consorciado com aveia preta + azevém ou centeio + azevém no período de outono/inverno. Como objetivos secundários, buscou-se: (i) estimar o consumo hídrico e os coeficientes de cultura dos dosséis forrageiros estudados com a sonda FDR devidamente calibrada ao solo local; (ii) comparar o consumo de água e os valores de Kc obtidos por meio da sonda FDR e por lisimetria de pesagem; (iii) verificar se a técnica capacitiva é capaz de identificar a atividade de absorção de água do sistema radicular das forrageiras estudadas; e (iv) analisar parâmetros produtivos do capim Marandu solteiro e consorciado, e estimar a produtividade de água da cultura. O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ/USP), em Piracicaba-SP. O período experimental foi de 21/09/2017 a 24/09/2018, com ciclos de corte de duração variada, baseados na fenologia das culturas. Os resultados obtidos revelaram que a técnica de capacitância com sonda FDR mostrou-se apropriada para a estimativa de ETc e Kc de dosséis forrageiros em cultivo solteiro e consorciado, com valores próximos ao método padrão (lisimetria de pesagem). O uso da sonda capacitiva também foi eficaz na identificação da atividade de absorção de água pelas raízes, por meio do monitoramento da umidade do solo. A sobressemeadura com culturas de inverno foi uma opção resiliente para o período de estacionalidade, durante o qual aumentou o potencial produtivo do dossel forrageiro. O consórcio Marandu + aveia preta + azevém apresentou maior produtividade que Marandu + centeio + azevém.
Title in English
Utilization of capacitive probe FDR to estimate water consumption and crop coefficient (kc) of Urochloa brizantha cv. Marandu single and intercropping
Keywords in English
Capacitive technique
Crop evapotranspiration
Overseeding
Root activity
Weighing lysimetry
Abstract in English
The demand for food by 2050 is expected to be the double of the current year. The food production in Brazil has significant relevance for the world food security, and pasture crops are very important due to the great world demand for meat and milk come from Brazil. Thus, there is a need for studies that aim to increase forage production without expanding tillage area, and irrigation is one way to increase the productivity of agricultural systems. Adequate irrigation management requires knowledge of crop evapotranspiration (ETc), and studies of techniques to accurately estimate it, in a practical and accessible way, having a great value for a sustainable irrigated agriculture. One of these techniques is frequency domain reflectometry (FDR), which stands out for being practical and able to measure soil moisture in different layers. Because it is a portable equipment, its use can result in lower costs for estimating crop coefficients, replacing lysimetry (standard method). Therefore, this work aimed at verifying the possibility to use a FDR probe as a tool for estimating the crop water consumption and crop coefficients (Kc) of 'Marandu' palisade grass, single cropped (spring / summer) and intercropped with black oat + ryegrass and with rye + ryegrass during the fall / winter period. As secondary objectives, we sought to: (i) estimate the crop water consumption and crop coefficients of the forage canopies with the FDR probe properly calibrated to the local soil; (ii) compare the crop water consumption and Kc values estimated by the FDR probe and those ones determined by weighing lysimetry; (iii) verify if the capacitive technique is able to identify the water absorption activity of the root system; (iv) to analyze productive parameters of single and intercropped 'Marandu' palisade grass, and to estimate the water productivity of the forage canopies. The experiment was carried out at an experimental area of "Luiz de Queiroz" College of Agriculture (ESALQ / USP), at Piracicaba-SP. The experimental period was from 09/21/2017 to 09/24/2018, with grow-and-cut cycles whose duration based on the phenology of the crops. The results revealed that FDR capacitance technique was adequate for ETc and Kc estimates of both, single cropped and intercropped forage canopies, with values near to the standard method (weighing lysimetry). The use of the capacitive probe was also effective in identifying the water absorption activity of the root system, through the monitoring of soil moisture. Overseeding with winter forage crops was a resilient option for the seasonality period, increasing the productive potential of the forage canopy. Intercropped 'Marandu' + black oat + rye consortium presented higher forage yield than 'Marandu' + rye + ryegrass consortium.
 
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Publishing Date
2019-08-30
 
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