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Título: Desenvolvimento e avaliação de um dispositivo alternativo para estimativa da umidade do solo
Título Alternativo: Development and evaluation of an alternative device for estimating soil moisture
Autor(es): Freitas, Wellington Alves de
Orientador: Carvalho, Jacinto de Assunção
Membro da banca: Pereira, Geraldo Magela
Coelho, Gilberto
Área de concentração: Engenharia de Água e Solo
Assunto: Manejo da irrigação
Recursos hídricos
Capacitores
Water resources
Irrigation scheduling
Capacitors
Data de Defesa: 24-Fev-2011
Data de publicação: 8-Set-2014
Referência: FREITAS, W. A. de. Desenvolvimento e avaliação de um dispositivo alternativo para estimativa da umidade do solo. 2011. 93 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
Resumo: O Brasil é donatário de um dos patrimônios hídricos mais importantes do mundo, tal posição coloca o país no alvo de críticas quanto ao uso dos recursos hídricos. Pesquisadores e empresas, tem se empenhado no desenvolvimento de instrumentos eletrônicos capazes de monitorar grandezas do ambiente agrícola em tempo real. Entretanto, o custo tem sido um dos fatores limitantes na adoção de tais instrumentos. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento e avaliação de um dispositivo de baixo custo, para estimar a umidade do solo. O dispositivo consiste num capacitor de forma cilíndrica, sendo os eletrodos de cobre. O gesso tipo IV foi usado como um dos materiais dielétricos. A partir da curva de retenção de água no solo, foram relacionados os valores de capacitância (µF) com as umidades (ϴ) correspondentes, e essa com os valores de tensão de água no solo (kPa). Para avaliação dos capacitores foram realizados três experimentos, com a cultura do feijoeiro. No primeiro experimento foi utlilizado delineamento inteiramente casualizado, com cinco tensões (20 kPa, 40 kPa, 60 kPa, 80 kPa e 120 kPa) utilizando para o manejo da irrigação, capacímetro digital. No segundo experimento foi utlilizado delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial (2x3) sendo dois métodos de manejo da irrigação (tensiômetro x capacitores) e três tensões (20 kPa, 40 kPa, 60 kPa). No terceiro experimento foi utlilizado delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial (2x2) sendo dois métodos de manejo da irrigação (sensor de matriz granular x capacitores) e duas tensões (80 kPa, 120 kPa). Foram avaliados nos três experimentos: a variação das grandezas tensões de água no solo e capacitância ao longo do ciclo da cultura para todos métodos, volume de água aplicado, número de irrigações, número de vagens por planta, número de grãos por planta, massa de grãos por planta, massa de 100 grãos e eficiência de uso da água. Verificou-se que todos os métodos apresentaram variações nas grandezas mensuradas. Os capacitores foram mais suceptíveis a variação de umidade, tendo implicações no maior volume de água aplicada e número de irrigações. O sinal advindo do capacímetro não foi adequado, pois, proporcionou o fenômeno de eletrólise. Sanadas tais observações, o dispositivo tem potencial para ser empregado, devido seu baixo custo.
Brazil is a grantee of the most important water assets in the world; this position makes the country subject to criticism regarding the use of water resources. Researchers and companies have been engaged in the development of electronic instruments which are able to monitor quantities of agricultural environment in real time. However, the cost has been a limiting factor in the adoption of such instruments. The purpose of this work is the development and evaluation of a device for estimating soil moisture at low cost. The device consists of a cylindrical capacitor and the copper electrodes. The type IV plaster was used as a dielectric material. From the curve of water retention in the soil, there were related values of capacitance (µF) to the moisture content (ϴ) which correlates with the soil water tension values (kPa). Three experiments were conducted for the evaluation of the capacitors of the bean crop. In the first experiment, a randomized design was used with five soil water tensions (20 kPa, 40 kPa, 60 kPa, 80 kPa and 120 kPa) using irrigation management with the digital capacimeter. In the second experiment, a randomized design was used with a factorial (2x3) arrangement, two irrigation dealing methods (tensiometer x capacimeter) and three soil water tensions (20 kPa, 40 kPa, 60 kPa). In the third experiment, a randomized design was used with a factorial (2x2) arrangement, two irrigation dealing methods (granular matrix sensor x capacitors) and two soil water tensions (80 kPa, 120 kPa). The following was evaluated in the three experiments: the variation of the soil water tensions and capacitance throughout the crop cycle for all methods, applied volume, number of irrigation, number of beans per plant, number of grains per plant, weight of grains per plant, weight of 100 grains and water use efficiency. It was found that all methods showed variations in measured quantities. The capacitors were more susceptible to moisture variation, with implications for the larger volume of water applied and the number of irrigations. The signal coming from the capacimeter was not adequate because it brought the phenomenon of electrolysis. Making corrections from these observations, the device has the potential to be employed due to its low cost.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/3615
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DEG - Engenharia Agrícola - Mestrado (Dissertações)

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