Para o manejo da irrigação com alta frequência e com base em dados climáticos, é desejável que a estimava da evapotranspiração de referência seja feita para pequenos intervalos de tempo. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o desempenho dos métodos FAO-24 Radiação, Priestley-Taylor, Hargreaves-Samani, Camargo-71 e Blaney-Criddle, para estimativa da evapotranspiração de referência em base diária na microrregião de Garanhuns, PE, por meio de comparações com o método padrão FAO Penman-Monteith. Com suporte no erro absoluto médio (EAM), verificou-se, dentre outros indicadores, que o melhor desempenho foi obtido com o método de Priestley-Taylor. Em relação aos métodos aplicáveis quando apenas dados de temperatura foram disponíveis, o de Hargreaves-Samani foi o que apresentou melhor desempenho, tendo sido calibrado com base na minimização do EAM.

For high frequency irrigation management, based on climate data, it is desirable to estimate reference evapotranspiration at small time steps. This work aimed at to evaluate the performance of daily reference evapotranspiration estimated by the following methods: FAO-24 Radiation, Priestley-Taylor, Hargreaves-Samani, Camargo-71 and Blaney-Criddle, for Garanhuns-PE micro-region, having FAO Penman-Monteith method as standard. Considering the mean absolute error (MAE), among other statistics, it was verified that the best performance was obtained by the Priestley-Taylor method. Regarding the methods applicable when only temperature data are available, the Hargreaves-Samani showed the best performance, having been calibrated based on the minimization of the MAE.

A destinação adequada dos dejetos suínos é de grande relevância, pois quando mal manejada, pode provocar contaminação de recursos hídricos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica do nitrogênio no perfil de um Latossolo sob Cerrado e a sua absorção, ao longo do tempo, pela cultura do milho, manejada com uso de dejetos líquidos de suínos, associado à adubação mineral (N P K). O estudo foi realizado em uma propriedade particular da região de Sete Lagoas, MG, Brasil. A cultura recuperou 62% do nitrogênio mineral que entrou no sistema solo-planta, enquanto 9% lixiviou na forma de nitrato e, em menor quantidade, na forma de amônio. Teores médios máximos de nitrato e amônio de 92 kg ha-1 e de 43 kg ha-1, respectivamente, foram observados na camada 0-0,3 m no início do desenvolvimento da cultura. Conteúdos mínimos de 5,8 kg ha-1 de nitrato e de 9,0 kg ha-1 de amônio, foram medidos no final do ciclo. Além do mais, os teores de nitrato naquela camada, ao final do ciclo da cultura do milho, mantiveram-se abaixo dos valores observados do Cerrado nativo, indicando que o uso agronômico da terra não ofereceu risco adicional de acúmulo e lixiviação de nitrato no perfil do solo.

The proper disposal of pig manure is of great importance because, when mishandled, it can contaminate water resources. This study aimed to evaluate the nitrogen dynamics in a Cerrado Oxisol and its absorption, over time, by a maize crop managed with pig slurry associated with mineral fertilization (N P K). The study was conducted at a private farm, in the region of Sete Lagoas, Minas Gerais, Brazil. The maize crop was able to recover 62% of the mineral nitrogen that entered the soil-plant system, while 9% leached as nitrate and, to a lesser amount, as ammonium. The maximum average content of nitrate and ammonium of 92 kg ha-1 and 43 kg ha-1, respectively, was observed in the 0 to 0.3 m soil layer during the early crop development stage. A minimum content of 5.8 kg ha-1 of nitrate and 9.0 kg ha-1 of ammonium, respectively, was measured at the end of the cycle. In addition, the nitrate content at that soil layer, at the end of the maize cycle, remained below the values measured at the native Cerrado, indicating that the agricultural use of the land poses no additional risk to the nitrate accumulation and leaching into the soil profile.

Modelos de programação linear são ferramentas eficazes de suporte ao planejamento inicial ou periódico de empreendimentos agrícolas, requerendo, todavia, coeficientes técnicos que podem ser obtidos por modelos computacionais de simulação. Este trabalho, dividido em duas partes, aborda o desenvolvimento, a aplicação e os testes de metodologia e da modelagem computacional de uma ferramenta de auxílio ao planejamento da exploração agrícola irrigada. Teve-se o objetivo de desenvolver e aplicar, com análise de sensibilidade, um modelo de programação linear plurianual para otimização do retorno financeiro e uso da água, em nível de propriedade rural no perímetro de irrigação do Jaíba - MG, utilizando dados de requerimento de irrigação e produtividade de culturas, obtidos com o modelo de simulação MCID. O modelo de programação linear indicou um padrão de cultivo para o qual se obteve o máximo valor presente líquido total, de R$ 372.723,00 para o período de quatro anos. Restrições quanto à disponibilidade mensal de água, mão-de-obra, terra e produção foram críticas na solução ótima. Em relação à otimização de uso da água, verificou-se que expressivas reduções no requerimento de irrigação podem ser obtidas com pequenas reduções no valor presente líquido total máximo.

Linear programming models are effective tools to support initial or periodic planning of agricultural enterprises, requiring, however, technical coefficients that can be determined using computer simulation models. This paper, presented in two parts, deals with the development, application and tests of a methodology and of a computational modeling tool to support planning of irrigated agriculture activities. Part I aimed at the development and application, including sensitivity analysis, of a multiyear linear programming model to optimize the financial return and water use, at farm level for Jaíba irrigation scheme, Minas Gerais State, Brazil, using data on crop irrigation requirement and yield, obtained from previous simulation with MCID model. The linear programming model outputted a crop pattern to which a maximum total net present value of R$ 372,723.00 for the four years period, was obtained. Constraints on monthly water availability, labor, land and production were critical in the optimal solution. In relation to the water use optimization, it was verified that an expressive reductions on the irrigation requirements may be achieved by small reductions on the maximum total net present value.

Técnicas de avaliação de riscos procedentes de incertezas inerentes à atividade agrícola devem acompanhar os estudos de planejamento. A análise de risco pode ser desempenhada por meio de simulação, utilizando técnicas como o método de Monte Carlo. Neste trabalho, teve-se o objetivo de desenvolver um programa computacional, denominado P-RISCO, para utilização de simulações de risco em modelos de programação linear, aplicar a um estudo de caso e testar os resultados comparativamente ao programa @RISK. Na análise de risco, observou-se que a média da variável de saída, valor presente líquido total (U), foi consideravelmente inferior ao valor máximo de U obtido no modelo de programação linear. Constatou-se, também, que o empreendimento estará frente a expressivo risco de escassez de água no mês de abril, o que não ocorre para o padrão de cultivo obtido com a minimização do requerimento de irrigação nos meses de abril dos quatro anos. A análise de cenário indicou que o preço de venda para a cultura do maracujá exerce expressiva influência sobre o desempenho financeiro do empreendimento. Na avaliação comparativa, verificou-se equivalência dos programas P-RISCO e @RISK na condução da simulação de risco para o cenário considerado.

Techniques of evaluation of risks coming from inherent uncertainties to the agricultural activity should accompany planning studies. The risk analysis should be carried out by risk simulation using techniques as the Monte Carlo method. This study was carried out to develop a computer program so-called P-RISCO for the application of risky simulations on linear programming models, to apply to a case study, as well to test the results comparatively to the @RISK program. In the risk analysis it was observed that the average of the output variable total net present value, U, was considerably lower than the maximum U value obtained from the linear programming model. It was also verified that the enterprise will be front to expressive risk of shortage of water in the month of April, what doesn't happen for the cropping pattern obtained by the minimization of the irrigation requirement in the months of April in the four years. The scenario analysis indicated that the sale price of the passion fruit crop exercises expressive influence on the financial performance of the enterprise. In the comparative analysis it was verified the equivalence of P-RISCO and @RISK programs in the execution of the risk simulation for the considered scenario.

Este trabalho se refere ao desenvolvimento de um modelo computacional para suporte à tomada de decisão, quanto ao planejamento e manejo de projetos de irrigação e/ou drenagem. O modelo computacional, denominado MCID, é aplicável em nível de unidade de produção, gerando informações sobre como diferentes práticas de manejo da irrigação e configurações do sistema de drenagem afetam a produtividade e o retorno financeiro. Essas informações podem ser empregadas em estudos de otimização de padrão de cultivo em nível de propriedade agrícola, em relação ao retorno financeiro e ao uso da água, associados à análise de risco com base em simulações. O balanço hídrico e de sais na zona radicular e as estimativas da profundidade do lençol freático e vazão nos drenos, são conduzidos em base diária. A análise de sensibilidade indicou que os parâmetros de entrada que mais influenciaram o requerimento de irrigação totalizado para o ciclo, foram espaçamento entre drenos, porosidade drenável, número da curva, condutividade hidráulica horizontal do solo saturado, profundidade da camada impermeável e os parâmetros n e alfa do modelo de van Genuchten-Mualem.

This paper refers to the development of a decision support model for planning and managing irrigation and/or drainage schemes. The computer model, called MCID, is applicable to a production unit level, generating information on how different irrigation management practices and drainage designs affect crop yield and financial return. This information may be applied in studies of crop patterns at farm level, taking into consideration financial return and water use, associated to risk analysis based on simulations. The water and salt balance in the root zone, as well as the water table depth and drain discharge predictions, are carried out on a daily basis. The sensitivity analysis pointed out that the most influential parameters on the seasonal irrigation requirement were: drain spacings, drainable porosity, curve number, horizontal soil saturated hydraulic conductivity, impermeable layer depth and the van Genuchten-Mualem parameters n and alpha.

Apresentou-se, na Parte I desta pesquisa, o desenvolvimento de um modelo computacional denominado MCID, para suporte à tomada de decisão quanto ao planejamento e manejo de projetos de irrigação e/ou drenagem. Objetivou-se, na Parte II, testar e aplicar o MCID. No teste comparativo com o programa DRAINMOD, espaçamentos entre drenos, obtidos com o MCID, foram ligeiramente maiores ou idênticos. Os espaçamentos advindos com o MCID e o DRAINMOD foram consideravelmente maiores que os obtidos por meio de metodologias tradicionais de dimensionamento de sistemas de drenagem. A produtividade relativa total, YRT, obtida com o MCID foi, em geral, inferior à conseguida com o DRAINMOD, devido a diferenças de metodologia ao se estimar a produtividade da cultura em resposta ao déficit hídrico. Na comparação com o programa CROPWAT, obtiveram-se resultados muito próximos para (YRT) e evapotranspiração real. O modelo desenvolvido foi aplicado para as condições do Projeto Jaíba, MG, para culturas perenes e anuais cultivadas em diferentes épocas. Os resultados dos testes e aplicações indicaram a potencialidade do MCID como ferramenta de apoio à decisão em projetos de irrigação e/ou drenagem.

Part I of this research presented the development of a decision support model, called MCID, for planning and managing irrigation and/or drainage projects. Part II is aimed at testing and applying MCID. In a comparative test with the DRAINMOD model, drain spacings obtained with MCID were slightly larger or identical. The spacings obtained with MCID and DRAINMOD were considerably larger than those obtained through traditional methodologies of design of drainage systems. The relative crop yield (YRT) obtained with MCID was, in general, lower than the one obtained with DRAINMOD due to differences in the estimate of crop response to water deficit. In comparison with CROPWAT, very close results for YRT and for actual evapotranspiration were obtained. The developed model was applied to perennial and annual crops during different cropping periods grown at the Jaiba Irrigation Project, Brazil. The results of tests and applications show the potential of MCID as a decision support tool for irrigation and/or drainage projects.

A medição da umidade do solo é crucial para a pesquisa e o manejo de irrigação. Entre os métodos mais recentes de determinação da umidade está o da reflectometria no domínio do tempo (TDR) que se baseia na correlação entre a capacidade dielétrica do solo e a sua umidade. A obtenção do perfil de umidade do solo requer a utilização de um grande número de guias de onda, cujo custo ainda é elevado. Por outro lado, as curvas de calibração relacionando umidade com a capacidade dielétrica do solo foram desenvolvidas para outros meios porosos, solos desestruturados e solos de países com clima temperado. O objetivo deste trabalho foi construir uma guia de onda com materiais facilmente encontrados no mercado nacional e calibrá-la para solos tropicais. As curvas de calibração para o Neossolo quartzarênico e Latossolo Vermelho são distintas e diferentes dos modelos apresentados na literatura. A modificação de um modelo matemático, fisicamente embasado, permitiu a geração de curvas de calibração com ajuste adequado, porém independentes para cada tipo de solo.

Soil-water content measurement is critical for irrigation research and management. Time domain reflectometry (TDR) is among the newly developed methods for determination of soil-water content which relies on the relation between the soil dielectric property and water content. In order to obtain a soil water content profile, a large number of wave guides is necessary which raises the cost. On the other hand, calibration curves relating dielectric capacity to soil-water content have been developed mainly for soils of temperate regions. The objectives of this work were the development of a buriable wave guide using available materials and its calibration for tropical soils. Calibration curves developed for Psament and Haplustox soils are distinct and different from those found in the literature. A modification of a physically-based mathematical model fits well to the data of each soil type independently.

Um modelo de computador foi desenvolvido para combinar curvas de bombas em série e em paralelo e para determinar o desempenho da estação de bombeamento e das bombas que a compõem. Polinômios são ajustados aos dados das curvas de cada bomba e aos dados combinados da estação de bombeamento. A interpolação "spline" cúbica é utilizada para combinar curvas de bomba de capacidade diferente. Indicadores de desempenho da estação e de cada bomba, individualmente, são calculados para toda a faixa de vazão de operação do sistema. Uma interface gráfica permite ao usuário desenhar o croqui da estação de bombeamento e visualizar os dados de cada bomba e as equações ajustadas. Dados, gráficos e coeficientes de equações ajustadas podem ser impressos. Os cálculos do modelo foram verificados com planilha eletrônica.

A computer model was developed to combine pump curves in series and in parallel and to determine the performance of the pump station and of individual pumps within the station. Polynomial equations are fited to individual pump curves and to the combined pump station curve. Cubic spline interpolation is employed to combine curves of pumps with different sizes. Performance indicators of the station and of each pump within the station are calculated for the entire station flow rate range. A graphical interface allows the user to draw the pump station layout and to view the discrete data entered along with the equations fit. Data entered, plots of the curves and equation coefficients can be printed out. PUMPCOM results were verified with spreadsheet calculations.