ABSTRACT. Several mathematical models have been developed for applications in the hydraulics of irrigation systems and several performance indicators of these models are used and suggested by the literature. Thus, the objective of this work was to investigate the performance of statistical indicators for the evaluation of models in irrigation hydraulics. For this, three case studies which represent typical irrigation hydraulics modeling were used to assess the indicators. A set of indicators were analyzed: a) difference-based: mean absolute error, mean square error, root mean square error, scaled root mean square error, and percent mean absolute error; b) efficiency-based: Nash-Sutcliffe and Legates-McCabe; c) correlation coefficient (r); d) coefficient of determination (R2); e) index of agreement index (d); f) Camargo and Sentelhas index (c); and g) graphical methods: regression error characteristic curve based on relative absolute error and 1:1 scatter plot. For the evaluated cases, which are physical phenomena, differentiable indicators are similar measures and it is appropriate to report either or both indices. The assessment of models must also be supported by graphical analysis, which shows the real scenario of errors in the model evaluation processes. Efficiency-based indicators, r, R2, c, and d are not recommended and should be avoided in modeling of irrigation hydraulics.

ABSTRACT Reference evapotranspiration (ET0) and rainfall are basic variables for estimating the net irrigation depth (NID). The objective of this study was to estimate the NID for designing irrigation systems in Piracicaba, SP, Brazil, using ET0 and rainfall probability distributions. A 30-year ET0 and rainfall dataset (1990-2019) was obtained from the ESALQ/USP weather station. The water balance between ET0 and rainfall indicated July, August, and September as months of higher water deficit. Based on the first-order Markov chain, August presented the highest water deficit. Rainfall and ET0 were estimated on 19 probability levels, and four probability distributions such as normal, log-normal, beta, and mixed gamma were evaluated. The analysis of historical August series using accumulated values in periods of five, ten, or 15 days is recommended for sizing irrigation designs in Piracicaba, SP, Brazil. The log-normal and mixed gamma probability distributions presented the best fit for ET0 and rainfall data, respectively. To reach a crop coefficient Kc = 1 in Piracicaba, SP, Brazil in August, the irrigation system should be designed for an NID of 4.1 mm day-1. The use of mean monthly rainfall and ET0 values for designing irrigation systems underestimates the NID by a mean of 26.6% compared to estimates made at a probability of 75% at five-, ten-, and 15-day intervals because the mean rainfall values occurred with exceedance probabilities of < 36%, and mean ET0 values occurred with non-exceedance probabilities of < 56%.

RESUMO A capacidade de sistemas de irrigação é tipicamente definida assumindo probabilidades de não-excedência de valores de evapotranspiração. O uso de valores médios mensais de ET0 pode conduzir a subdimensionamento da capacidade, enquanto valores máximos diários podem resultar em superdimensionamento. Este estudo teve os seguintes objetivos: (1) analisar uma série de 30 anos contendo dados diários de ET0 em Piracicaba, SP, Brasil, avaliando a aptidão da distribuição de Gumbel para a estimativa de valores máximos de ET0 organizados em períodos de até 30 dias; (2) determinar valores máximos prováveis e selecionar valores de ET0 considerando o intervalo entre irrigações e o risco de falha em termos de capacidade do sistema de irrigação. Dados diários, de 1990 a 2019, foram utilizados para calcular a ET0 pelo modelo de Penman-Monteith. A distribuição de Gumbel se ajustou aos dados e foi adequada para caracterizar a distribuição de frequência de valores máximos de ET0. A ET0 provável para o projeto de sistemas de irrigação foi estimada com base na vida útil do sistema, intervalo entre irrigações e período de retorno de valores máximos de ET0. Quanto maior for a vida útil do sistema de irrigação, maior deve ser o período de retorno adotado para reduzir o risco de falha. O uso da média dos valores máximos de ET0 conduz a subdimensionamento e alto risco de falha em termos de capacidade do sistema de irrigação.

ABSTRACT Irrigation system capacity is typically defined by analyzing probabilities of non-exceedance of evapotranspiration. The use of mean monthly values of ET0 may lead to underestimation of the required capacity, whereas use of maximum daily values may result in overestimation of required capacity. This study had the following objectives: (1) to analyze a 30-year series of daily ET0 data from Piracicaba, SP, Brazil, to evaluate the suitability of the Gumbel distribution for estimating the maximum values of ET0 organized in periods of up to 30 days; (2) to determine probable maximum values and to select ET0 values considering the irrigation interval and the risk of failure in terms of irrigation system capacity. Daily data from 1990 to 2019 were used to calculate ET0 using the Penman-Monteith model. The Gumbel distribution fitted to the data and was suitable for characterizing the frequency distribution of the maximum ET0. The probable ET0 for designing irrigation systems can then be estimated based on the expected lifespan, irrigation interval, and return period of ET0 maximum values. The higher the anticipated irrigation system lifespan, the higher the return period needed to attain a low risk of failure. Using the average of maximum ET0 values alone leads to underestimation of system capacity and a high risk of failure in terms of irrigation system capacity.

RESUMO Objetivou-se neste estudo avaliar o efeito de lâminas de irrigação aplicadas por sistema de gotejamento subsuperficial na floração, frutificação, abortamento de flores e a influência destas variáveis na produtividade do tomateiro de crescimento determinado destinado ao processamento industrial (híbrido “BRS Sena”). O experimento foi conduzido no delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições. Avaliou-se a influência de cinco lâminas de irrigação de 50, 75, 100, 125 e 150% da evapotranspiração da cultura, sobre a massa fresca e seca das flores, número de flores e frutos por cacho floral, taxa de abortamento de flores e massa média de frutos do tomateiro. Os dados foram submetidos à análise de variância e de regressão. Reposições da irrigação que variaram de 100 a 115% da evapotranspiração da cultura (459 a 528 mm) proporcionaram maior número de flores, número de frutos por cacho floral e menor taxa de abortamento de flores do tomateiro. Lâminas de irrigação superiores a 115% da evapotranspiração da cultura aumentaram a massa média de frutos, entretanto reduziram o número de flores, frutos e elevaram a taxa de abortamento de flores da cultura. O número de frutos por cacho e frutos e a taxa de abortamento de flores, influenciam de 53 a 66% da produtividade do tomateiro híbrido ‘BRS Sena’.

HIGHLIGHTS The number of flowers, the abortion rate, and the number of fruits per flower cluster directly influence processing tomato yield. Deficient or excessive irrigation levels impair flowering and increase the abortion of flowers of the processing tomato. Irrigation management is essential for the yield of processing tomato crops from the Brazilian Cerrado.

RESUMO Objetivou-se neste estudo quantificar o efeito de variações da temperatura da água na vazão de fitas gotejadoras colapsáveis, de parede fina, com emissores integrados não regulados. Os ensaios foram conduzidos em laboratório utilizando estrutura de ensaios automatizada. Foram realizados ensaios para determinação das curvas vazão-pressão sob temperaturas de ensaio na faixa de 20 a 50 ºC, para nove modelos de emissores com três espessuras de parede (6, 8 e 9 MIL). Curvas vazão-pressão apresentaram distintos parâmetros K e x para cada temperatura. Para os emissores planos de fluxo turbulento (x < 0,5), a vazão diminuiu com o incremento da temperatura. Para os emissores contínuos de fluxo turbulento, respostas diferentes foram obtidas, sendo que no emissor D (x > 0,5) a vazão aumentou com o incremento da temperatura, enquanto no emissor C (x < 0,5), a vazão diminuiu e as maiores variações de vazão ocorreram a partir de 60 kPa. Para o emissor moldado, a vazão aumentou em função da temperatura, porém, a maior variação ocorreu nas menores pressões. Para nenhum dos emissores houve diferença significativa na variação de vazão entre as espessuras de parede.

ABSTRACT The objective of this study was to quantify the effect of water temperature variations on the discharge of collapsible thin-walled drip tapes with integrated non-pressure-compensating emitters. The tests were conducted in the laboratory using an automated test bench. Tests were performed to determine the discharge-pressure curves by varying the water temperature from 20 to 50 °C. Nine emitter models of three wall thicknesses (6, 8, and 9 MIL) were evaluated. The coefficients K and x of the discharge-pressure curves varied according to the water temperature. In flat emitters of turbulent flow (x < 0.5), the discharge decreased as the temperature increased. In the welded emitters of turbulent flow, several responses were observed. Regarding emitter D (x > 0.5), the discharge increased as the temperature was increased, while for emitter C (x < 0.5), the discharge decreased; the highest discharge variations occurred at pressures higher than 60 kPa. For embossed emitters, the discharge increased as a function of temperature, however, the greatest variation occurred at the lowest pressures. None of the emitters showed significant difference in the discharge variation due to wall thicknesses.

RESUMO Objetivou-se neste estudo avaliar três metodologias para a estimativa da vazão de água em placas de orifício, quantificando erros nas determinações de vazão a fim de sugerir a faixa de medição apropriada para cada condição avaliada. Foram avaliados dois modelos de placa de orifício (diâmetros nominais 100 e 150 mm) com restrição de 50% em relação ao diâmetro nominal. Nas equações teóricas, o coeficiente de descarga foi obtido pela equação de Reader-Harris/Gallagher (Método 1) e aproximado a partir de dados experimentais pelo coeficiente angular de uma reta com intercepto igual a zero (Método 2). A faixa de medição recomendada para manter os erros inferiores a 5% para a placa de 100 e 150 mm foi de 30 a 65 m3 h-1 e de 70 a 130 m3 h-1 utilizando a equação teórica e de 20 a 65 m3 h-1 e de 40 a 130 m3 h-1 utilizando a equação empírica, respectivamente. A equação de Reader-Harris/Gallagher (Método 1) estimou adequadamente o coeficiente de descarga dos modelos de placas de orifício, entretanto o uso de equações empíricas (Método 3) proporcionou menores erros de medição e maior rangeabilidade dos medidores de vazão avaliados.

ABSTRACT This study aimed to evaluate three methodologies for orifice-plate water-flow estimation by quantifying errors in the flow determinations to propose an appropriate measurement range for each evaluated condition. Two orifice-plate models (nominal diameters of 100 and 150 mm) with 50% restriction in the flow section were evaluated. In the theoretical equations, the discharge coefficient was obtained using the Reader-Harris/Gallagher equation (Method 1) and approximated from experimental data using the angular coefficient of a zero-intercept straight line (Method 2). The recommended measurement ranges for errors that were lower than 5% for the 100 and 150 mm plates were 30 to 65 m3 h-1 and 70 to 130 m3 h-1 using the theoretical equation and 20 to 65 m3 h-1 and 40 to 130 m3 h-1 using the empirical equation, respectively. The Reader-Harris/Gallagher equation (Method 1) adequately estimated the discharge coefficient of the orifice plates; however, the use of empirical equations (Method 3) demonstrated smaller measurement errors and greater rangeability of the evaluated flow meters.

RESUMO Técnicas de fluido dinâmica computacional (CFD) se tornaram uma importante ferramenta para estudos e estimativas relacionadas ao escoamento de fluidos em diversos processos industriais e de engenharia. Nas últimas duas décadas, CFD tem sido utilizado para o estudo, projeto e aprimoramento de equipamentos de irrigação. Simulações numéricas podem ser utilizadas para estimativas de escoamento de fluidos, transferência de calor e reações químicas em sistemas complexos. O objetivo desta revisão é fornecer uma visão geral sobre uso de CFD em aplicações de engenharia de irrigação. O artigo está organizado em duas seções principais: fundamentos sobre CFD e aplicações em engenharia de irrigação. A primeira seção apresenta os principais métodos utilizados para simulação numérica, equações básicas para estimativa de parâmetros de escoamento, recomendações relacionadas a malha utilizada nas simulações, e critérios de convergência de resultados. Na segunda seção, são apresentadas aplicações relacionadas a perda distribuída e localizada de carga em tubulações, simulações de escoamento em labirinto de gotejadores com líquidos e sólidos-líquidos, precipitação de químicos, filtros, aspersores, válvulas reguladoras de pressão e injetores Venturi. As aplicações, embora descritas de modo breve, evidenciam que a modelagem utilizando CFD caracteriza um método que pode ser exato, rápido e viável para o estudo de parâmetros de escoamento em tubulações, conexões, emissores e acessórios de irrigação. As simulações empregando CFD podem ser úteis para o projeto de novos produtos, assim como para o aprimoramento e otimização de produtos existentes. Usos de CFD em engenharia de irrigação devem ser estimulados, especialmente com o propósito de inovação envolvendo parcerias entre a universidade e empresas de irrigação.

ABSTRACT Computational fluid dynamics (CFD) techniques have become an important tool for investigating and predicting flow behavior in many industrial and engineering processes. In the last two decades, CFD has been used for the study, design, and improvement of irrigation equipment. Numerical simulations can be used to predict fluid flow, heat transfer, and chemical reactions within complex systems. The objective of this review is to provide an overview of the uses of CFD in irrigation engineering applications. The paper is organized into two main sections: fundamentals of CFD and irrigation engineering applications. The first section presents the main methods used in numerical simulations, basic equations to predict fluid flow parameters, meshing concerns, and convergence criteria. In the second section, we present applications related to friction and local head losses in pipes, liquid and solid-liquid flow simulation in drippers, chemical scaling, filters, sprinklers, direct-acting pressure-regulating valves, and Venturi injectors. The briefly described applications indicated that CFD modeling can be an accurate, quick, and feasible method for the investigation of flow parameters in irrigation pipes, fittings, emitters, and accessories. The CFD simulations can be useful for designing new products as well as for improving and optimizing existing products. Computational fluid dynamics uses in irrigation engineering must be encouraged, particularly for innovation purposes resulting from the cooperation between academia and irrigation companies.

RESUMO O manejo da irrigação é essencial para a produtividade e qualidade dos frutos de tomateiro. Objetivou-se neste estudo avaliar a produtividade do tomateiro para processamento industrial “Híbrido BRS Sena” submetido à lâminas e períodos de suspensão da irrigação antes da colheita, irrigado por um sistema de gotejamento subterrâneo, na região Sul de Goiás, Brasil (17º 49’ 19,5” S e 49º 12’ 11,3” O), nos anos de 2015 e 2016. Os experimentos foram instalados no delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em parcelas subdivididas. Nas parcelas avaliaram-se cinco níveis de irrigação (50, 75, 100, 125 e 150% da evapotranspiração da cultura) e nas subparcelas cinco períodos de suspensão da irrigação (0, 7, 14, 21 e 28 dias antes da colheita). Aos 125 dias após o transplantio das mudas avaliou-se a produtividade de frutos verdes, maduros, podres e total, a produtividade da água e as percentagens de frutos verdes, maduros e podres. As maiores produtividades totais de frutos (105,86 e 58,60 t ha-1) foram obtidas com reposições hídricas que variaram de 125,47 (615,09 mm) e 132,11% (564,00 mm) da evapotranspiração da cultura, nos dois experimentos, respectivamente. As plantas cultivadas sob déficit e excesso hídrico, aumentaram a incidência de frutos podres e diminuíram a de frutos maduros. A suspensão da irrigação antes da colheita diminuiu a produtividade da cultura, aumentou a incidência de frutos podres e diminuiu a incidência de frutos verdes. A maior produtividade da água ocorreu sob déficit hídrico, manejo que pode ser interessante para regiões com restrições hídricas.

ABSTRACT Irrigation management is essential for tomato fruits yield and quality. Therefore, the aim of this study was to evaluate the yield of tomatoes for industrial processing, ‘BRS Sena’ hybrid, subjected to water depths and irrigation suspension periods before harvest, irrigated by subsurface drip irrigation, in Goiás, Brazil (17º 49’ 19.5” S and 49º 12’ 11.3” W), in 2015 and 2016. The experiments were conducted under a randomized complete block design, with four replications, in split plots. Five irrigation levels (50, 75, 100, 125 and 150% of crop evapotranspiration) were evaluated in the plots and five irrigation suspension periods (0, 7, 14, 21 and 28 days before harvest) were evaluated in the subplots. At 125 days after transplanting the seedlings, the yields of green, mature, rotten fruits and total yield, water productivity and percentages of green, mature and rotten fruits were evaluated. The highest total fruit yields (105.86 and 58.60 t ha-1) were obtained with water replacements ranging from 125.47 (615.09 mm) to 132.11 (564.00 mm) of crop evapotranspiration, in the first and second year of experiment, respectively. Growing plants under water deficit and excess increased the incidence of rotten fruits and decreased that of mature fruits. Pre-harvest irrigation suspension reduced crop yield and incidence of green fruits and increased the incidence of rotten fruits. The highest water productivity by the crop occurred under water deficit, management that may be interesting for regions with water restrictions.

RESUMO Injetores Venturi são comumente empregados para fins de fertirrigação na agricultura, extraindo fertilizante de um tanque para a linha de irrigação. O conhecimento da quantidade de líquido a ser injetado por este dispositivo é útil para assegurar operação e manejo adequados da fertirrigação. Os objetivos desta pesquisa foram: (1) conduzir testes funcionais de injetores Venturi seguindo as normas estabelecidas pela ISO 15873; e (2) modelar a vazão de injeção utilizando Análise Dimensional pelo teorema de Buckingham Pi. Quatro modelos de injetores Venturi foram submetidos a testes operacionais usando água limpa como fluido motriz e como fluido succionado. Um modelo geral para predição da vazão de injeção foi proposto e validado, sendo este dependente das propriedades do fluido, das condições hidráulicas operacionais e das características geométricas do injetor. Outro modelo para estimar a vazão motriz, em função da pressão de entrada e da pressão diferencial foi ajustado e validado para cada tamanho de Venturi. Finalmente, um exemplo de aplicação foi apresentado. O tamanho do injetor Venturi foi selecionado para atender aos requisitos da aplicação e as condições de operação foram estimadas utilizando os modelos propostos.

ABSTRACT Venturi injectors are commonly employed for fertigation purposes in agriculture, in which they draw fertilizer from a tank into the irrigation pipeline. The knowledge of the amount of liquid injected by this device is used to ensure an adequate fertigation operation and management. The objectives of this research were (1) to carry out functional tests of Venturi injectors following requirements stated by ISO 15873; and (2) to model the injection rate using dimensional analysis by the Buckingham Pi theorem. Four models of Venturi injectors were submitted to functional tests using clean water as motive and injected fluid. A general model for predicting injection flow rate was proposed and validated. In this model, the injection flow rate depends on the fluid properties, operating hydraulic conditions and geometrical characteristics of the Venturi injector. Another model for estimating motive flow rate as a function of inlet pressure and differential pressure was adjusted and validated for each size of Venturi injector. Finally, an example of an application was presented. The Venturi injector size was selected to fulfill the requirements of the application and the operating conditions were estimated using the proposed models.

RESUMO Informações sobre perda de carga localizada em conexões utilizadas em sistemas de microirrigação são difíceis de serem encontradas na literatura. O objetivo desta pesquisa foi determinar experimentalmente as perdas de carga localizada em conexões comumente empregadas nesses sistemas e propor modelos matemáticos utilizando o teorema de Buckingham. A metodologia dos ensaios foi baseada em recomendações de normas técnicas internacionais. Os ensaios foram realizados sob pressão de entrada controlada em 150 kPa, com cinco a dez unidades testadas para cada modelo de conexão. As curvas relacionando vazão e perda de carga localizada foram plotadas com base em 15 condições de vazão, obtidas sob incremento e decréscimo de vazão. Para cada condição, foram coletados 30 pontos, resultando num conjunto de 900 registros de dados a cada ensaio. Em cada modelo de conexão avaliado, foram obtidas as seguintes informações: curvas de perda de carga localizada em função da vazão e do coeficiente de perda de carga localizada (KL). Os valores de KL variaram de 2,72 a 24,16, o qual tornar-se constante para um número de Reynolds acima de 10000. Verificou-se também a sensibilidade do coeficiente KL relacionado com a proporção das seções internas nas conexões. Os expoentes de vazão apresentaram valores próximos ao que é aplicado pela equação de Darcy-Weisbach (m = 2). Os modelos matemáticos desenvolvidos para as conexões apresentaram desempenho satisfatório.

ABSTRACT Information about local head loss caused by connections employed in micro-irrigation systems is hard to be found in literature. The objective of this research was to experimentally determine the local head losses in connections commonly used in micro-irrigation and propose mathematical models using the theorem of Buckingham. The methodology of tests was based on international standards. The tests were carried out under controlled inlet pressure, at 150 kPa, and five to ten units of each connection model were tested. The curves relating flow and head losses were drawn based on 15 flow conditions, obtained under increase and decrease of flow rate. For each condition, 30 points were collected resulting in a sample size of 900 points in each test. For each connection model evaluated, the following information was obtained: curves of local head loss as a function of flow rate and of local head loss coefficient (KL). The obtained values of KL ranged from 2.72 to 24.16, which become constant for Reynolds number higher than 10,000. The sensitivity of the coefficient related to a ratio of the internal sections in the connections was also verified. The flow exponents presented values close to the one applied by the Darcy-Weisbach equation (m = 2). The models developed for the connections presented a satisfactory performance.

RESUMO Para reduzir custos fixos e operacionais em sistemas de irrigação pressurizados são produzidos tubos de polietileno com pequena espessura de parede, com orifícios de descarga perfurados a laser, que operam a baixas pressões (até 100 kPa). A caracterização hidráulica desses materiais é essencial para o dimensionamento dos sistemas de irrigação. Dada a elasticidade do material de fabricação e a fina espessura de parede (aproximadamente 200 μm) dos tubos, o diâmetro interno pode ser alterado em função da pressão de operação, provocando variações na perda de carga. O objetivo deste trabalho foi analisar a perda de carga em tubos de polietileno flexíveis perfurados a laser e expressar o comprimento máximo dessas tubulações em função de critérios de uniformidade de distribuição de água. Utilizaram-se amostras de tubos não perfurados para determinar as equações de perda de carga. Ajustaram-se equações em função da vazão e da carga de pressão na entrada do tubo e, alternativamente, ajustou-se a equação de Darcy-Weisbach, com o diâmetro expresso em função da carga de pressão por um modelo potencial. A equação de perda de carga em função da vazão e da carga de pressão fornece estimativas adequadas e inclui efeitos de variação do diâmetro dos tubos plásticos devido a variações na carga de pressão. A equação de Darcy-Weisbach pode ser utilizada para o cálculo da perda de carga em tubos flexíveis, cujo diâmetro varia com a pressão, desde que o diâmetro seja expresso por uma função da pressão de entrada da lateral.

ABSTRACT For reducing fixed and operational costs in pressurized irrigation systems, thin-walled polyethylene pipes with laser-perforated orifices are manufactured to operate under low pressure (up to 100 kPa). Hydraulic characterization of these materials is essential for designing irrigation systems. Considering the material elasticity and the thin wall thickness (about 200 μm), the internal diameter of these pipes may vary according to the operating pressure, resulting in changes of head losses. The purpose of this study was to analyze the head loss in flexible pipes with laser-perforated orifices, and to estimate the maximum length of laterals based on criteria of water distribution uniformity. Non-perforated pipe samples were tested to obtain equations of friction loss. Equations were fitted as a function of flow rate and pressure head at the pipe inlet, and, alternatively, the Darcy-Weisbach equation was modified considering the diameter expressed as a power-law function of pressure head. The equation of head loss as a function of flow rate and pressure head provided proper estimations and considered effects related to changes in the diameter of plastic pipes due to variations in the pressure head. The Darcy-Weisbach equation can be employed for estimating head loss in flexible pipes, whose diameter varies due to pressure, but the diameter must be calculated as a function of the pressure head at the lateral inlet.

RESUMO A termometria infravermelha permite avaliar o estresse hídrico das plantas através da medição da temperatura do dossel, sem necessidade de contato físico com as folhas. Objetivou-se neste trabalho determinar o índice de estresse hídrico do tomateiro industrial (híbrido BRS Sena) em função de lâminas de irrigação aplicadas por gotejamento subsuperficial, na região Sul de Goiás, nos anos 2015 e 2016. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de cinco lâminas de irrigação, iguais a 50, 75, 100, 125 e 150% da evapotranspiração da cultura. Avaliou-se o índice de estresse hídrico do tomateiro por meio de duas metodologias, em função da temperatura no dossel, temperatura do ar e demais parâmetros meteorológicos locais, e também a relação dos valores do índice de estresse hídrico com a produtividade da cultura. Os métodos teórico e empírico estimam de maneira semelhante o CWSI no tomateiro. Nas horas mais quentes do dia, mesmo em condições de umidade adequada no solo, o tomateiro BRS Sena apresentou CWSI acima de 0,2. O CWSI é um bom indicativo para avaliar o estado hídrico do tomateiro industrial e indicar o momento de realizar a irrigação. Quanto maior o CWSI, menor foi a produtividade do tomateiro BRS Sena.

ABSTRACT Infrared thermometry allows evaluating plants under water stress, by measuring the canopy temperature, without the need of physical contact with the leaves. The aim of this study was to determine the water stress index of the tomato crop for industrial processing (Hybrid ‘BRS Sena’), as a function of irrigation depths applied by subsurface drip irrigation, in Southern Goiás, Brazil, in 2015 and 2016. The experiment was conducted in a randomized block design, with four replicates. The treatments consisted in five irrigation depths: 50, 75, 100, 125 and 150% of crop evapotranspiration. The water stress index of the tomato crop was evaluated using two methodologies, as a function of the canopy temperature, air temperature and other local meteorological parameters, as well as the relationship between water stress index and crop yield. Theoretical and empirical methods estimate CWSI similarly in tomato. In the hottest hours of the day, even under adequate soil moisture conditions, the ‘BRS Sena’ tomato showed CWSI above 0.2. CWSI is a good indicator to evaluate the water status of the tomato crop for industrial processing and to recommend the moment of irrigation. The higher the CWSI, the lower the yield of ‘BRS Sena’ tomato.

RESUMO Os ensaios laboratoriais para avaliação técnica ou estudo de material de irrigação envolvem a medição de diversas grandezas, bem como o monitoramento e controle das condições de ensaio. A presente pesquisa, realizada em 2016, teve por objetivo utilizar técnicas de controle estatístico de qualidade para avaliar resultados de ensaios de tubos gotejadores. Foram elaborados gráficos de controle para média móvel exponencialmente ponderada, além de índices de capacidade para o processo de medição da pressão de ensaio e temperatura da água; e estudo de repetitividade e reprodutibilidade (Gage RR) para vazão, no qual foram utilizadas 10 repetições, sob três turnos de trabalho (manhã, tarde e noite), com 25 emissores. Tanto a pressão quanto a temperatura se mantiveram estáveis, com desempenho “excelente” para o ajuste da pressão via controlador proporcional integrativo-derivativo. A variabilidade entre emissores foi a componente de maior contribuição na variância total das medições de vazão, sendo 96,77% devida à variabilidade entre peças. Classificou-se o sistema de medição como “aceitável” ou “aprovado” mediante o estudo Gage RR; e não foram identificadas causas não aleatórias de variabilidade relevantes na rotina de ensaios.

ABSTRACT Laboratory tests for technical evaluation or irrigation material testing involve the measurement of many variables, as well as monitoring and control of test conditions. This study, carried out in 2016, aimed at using statistical quality control techniques to evaluate results of dripper tests. Exponentially weighted moving average control charts were elaborated, besides capability indices for the measurement of the test pressure and water temperature; and study on repeatability and reproducibility (Gage RR) of flow measurement system using 10 replicates, in three work shifts (morning, afternoon and evening), with 25 emitters. Both the test pressure and water temperature remained stable, with “excellent” performance for the pressure adjustment process by integrative-derivative proportional controller. The variability between emitters was the component with highest contribution to the total variance of the flow measurements, with 96.77% of the total variance due to the variability between parts. The measurement system was classified as “acceptable” or “approved” by the Gage RR study; and non-random causes of significant variability were not identified in the routine of tests.

RESUMO O trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes doses de dióxido de carbono (CO2), aplicadas via irrigação por gotejamento na determinação da concentração de capsaicinóides nos frutos da pimenta cv. Tabasco (Capsicum frutescens) visando proporcionar frutos mais ardentes e maior produção dessas substâncias para o mercado de molhos picantes. Os tratamentos aplicados foram 0; 82,6; 92,6; 123,8; g CO2/L. O delineamento experimental utilizado foi de bloco casualizados com 4 tratamentos e 8 repetições. Foram coletados 20 frutos de pimenta na maturação máxima, porém antes do início do murchamento, apresentando cor vermelha nas colheitas, totalizando 12 amostras. Para cada amostra, foram analisadas duas repetições de capsaicina e dihidrocapsaicina. As análises foram realizadas por cromatografia líquida com detecção por ultravioleta no CROMA, na USP em São Carlos. A concentração de capsaicina nos frutos foi reduzida conforme a concentração de CO2 aplicado aumentava, até um valor mínimo de 297 mg/kg de fruto para 123,8 g CO2/L. O mesmo comportamento foi observado em relação à dihidrocapsaicina, com o mínimo de 108,46 mg/kg de fruto para 123,8 g CO2/L. Conclui-se que quanto maior a concentração de CO2 aplicado via água de irrigação por gotejamento, menor a concentração nos frutos das substâncias capsaicinóides analisadas. Entretanto, uma vez que a produtividade aumenta com o aumento das doses de CO2, o rendimento total dessas substâncias por planta foi maior, mesmo que não tenha proporcionado aumento da concentração desses capsaicinoides nos frutos.

ABSTRACT The study was performed to evaluate the effects of different doses of carbon dioxide (CO2), applied through drip irrigation in determining the concentration of capsaicin and dihydrocapsaicin in the fruits of hot pepper cv. Tabasco (Capsicum frutescens). We aimed to obtain hotter fruits and greater production of these substances for the market of spicy sauces. The experimental design was a randomized block with 4 treatments and 8 replications. Twenty pepper fruits were collected at full maturity, red colored, before the start of wilting, totaling 12 samples. For each sample, two replications of capsaicin and dihydrocapsaicin were analyzed. Analyses were performed by liquid chromatography with ultraviolet detection in CROMA in USP-São Carlos. The concentration of capsaicin in fruits reduced as the applied concentration of CO2 increased, up to a minimum value of 297 mg/kg of fruits for 123.8 g CO2/L. The same behavior was observed in relation to dihydrocapsaicin, with a minimum of 108.46 mg/kg of fruits for 123.8 g CO2/L. This means that the higher the CO2 concentration applied via drip irrigation water, the lower the analyzed capsaicinoids concentration on fruit. However, since productivity increases with increasing CO2 doses, the total yield of these substances per plant was higher, even though it did not provide an increase in the concentration of these capsaicinoids in fruits.

ABSTRACT Planting density can influence the competitiveness among plants mainly by water, nutrients and solar radiation, directly affecting yield. The purpose of this study was to evaluate the productivity of different soybean cultivars at different planting populations under irrigated and rainfed conditions. The experiment was conducted during the 2014/15 growing season, under center pivot irrigation in Chapadão do Sul – MS, Brazil. The experimental design was randomized complete block design with split-plot, as follows: Irrigated and Rainfed (plots) x Six cultivars (subplots) x Three Plant Populations (sub-subplots) with 4 replications. The irrigation management was realized by Penman-Monteith-FAO method. The cultivars used were: NA 5909 RR, DM 5958 IPRO, Anta 82 RR, M 7110 IPRO, Desafio RR and M 7739 IPRO. Populations indicated by the holders of the seeds were tested, and also population 20% above and 20% below with the hypothesis that in different humidity conditions, different cultivars may have different answers depending on their populations. In rainfed condition productivity and mass of one hundred grains were influenced by water deficit. Cultivar Desafio RR presented the best performance under irrigation, with productivity of 6174 kg ha−1.