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Albedo and estimates of net radiation for green beans under polyethylene cover and field conditions

Albedo e estimativas do saldo de radiação em feijão-vagem sob cobertura de plástico e ambiente externo

Abstracts

This paper describes the albedo (r) and estimates of net radiation and global solar irradiance for green beans crop (Phaseolus vulgaris L.), cultivated in greenhouse with cover of polyethylene and field conditions, in Botucatu, SP, Brazil (22º 54' S; 48º 27' W; 850 m). The solar global irradiance (Rg) and solar reflected radiation (Rr) were used to estimate the albedo through the ratio between Rr and Rg. The diurnal curves of albedo were obtained for days with clear sky and partially cloudy conditions, for different phenological stages of the crop. The albedo ranged with the solar elevation, the environment and the phenological stages. The cloudiness range have almost no influence on the albedo diurnal amount. The estimation of radiation were made by linear regression, using the global solar irradiance (Rg) and net short-waves radiation (Rc) as independent variables. All estimates of radiation showed better adjustment for specific phenological periods compared to the entire crop growing cycle. The net radiation in the greenhouse has been estimated by the global solar irradiance measured at field conditions.

Phaseolus vulgaris; solar radiation


Este trabalho objetivou determinar o albedo (r) no espectro solar e estimar o saldo de radiação, em ambientes cultivados com feijão-vagem (Phaseolus vulgaris L.), em condições de campo e em casa de vegetação com cobertura de polietileno, em Botucatu, SP, (22º 54' S; 48º 27' W; 850 m). A irradiância solar global (Rg) e a radiação solar refletida (Rr) foram utilizadas na determinação do albedo através da razão entre Rr e Rg. Curvas diurnas de r foram traçadas para dias com céu parcialmente nublado e claro, em fases fenológicas da cultura. Os valores do albedo diurno, obtidos através dos totais de radiações, foram utilizados para analisar a variação desse índice durante o ciclo da cultura, nos dois ambientes. O albedo variou com a elevação solar, o ambiente e as fases fenológicas da cultura. A variação de nebulosidade praticamente não influiu sobre o albedo, para totais diurnos. As estimativas do saldo de radiação nas fases vegetativa, reprodutiva e no ciclo da cultura, foram realizadas por meio de regressões lineares simples, tendo como variáveis independentes a irradiância solar global (Rg) e o saldo de radiação de ondas curtas (Rc). Todas as estimativas de radiações apresentaram um melhor ajustamento para fases fenológicas que para o ciclo como um todo. O saldo de radiação (Rn), em condições de campo, ficou bem estimado pela irradiância solar global e o saldo de ondas curtas. O saldo de radiação interno (RnI) à casa de vegetação mostrou-se satisfatoriamente estimado pela irradiância global externa (RgE).

Phaseolus vulgaris; radiação solar


11 Aceito para publicação em 31 de julho de 1998. 2 Meteorologista, Dr., Dep. de Meteorologia, CCEN, Universidade Federal de Alagoas, BR 104, Km 14, CEP 57072-970 Maceió, AL. E-mail: jls@ccen.ufal.br3 Físico, Dr., Dep. de Ciências Ambientais, FCA-UNESP, Caixa Postal 510, CEP 18618-000 Botucatu, SP. 4 Bióloga, Dra, Dep. de Bioestatística, IB-UNESP.

José Leonaldo de Souza21 Aceito para publicação em 31 de julho de 1998. 2 Meteorologista, Dr., Dep. de Meteorologia, CCEN, Universidade Federal de Alagoas, BR 104, Km 14, CEP 57072-970 Maceió, AL. E-mail: jls@ccen.ufal.br3 Físico, Dr., Dep. de Ciências Ambientais, FCA-UNESP, Caixa Postal 510, CEP 18618-000 Botucatu, SP. 4 Bióloga, Dra, Dep. de Bioestatística, IB-UNESP. , João Francisco Escobedo31 Aceito para publicação em 31 de julho de 1998. 2 Meteorologista, Dr., Dep. de Meteorologia, CCEN, Universidade Federal de Alagoas, BR 104, Km 14, CEP 57072-970 Maceió, AL. E-mail: jls@ccen.ufal.br3 Físico, Dr., Dep. de Ciências Ambientais, FCA-UNESP, Caixa Postal 510, CEP 18618-000 Botucatu, SP. 4 Bióloga, Dra, Dep. de Bioestatística, IB-UNESP. e Maria Terezinha Trovareli Tornero41 Aceito para publicação em 31 de julho de 1998. 2 Meteorologista, Dr., Dep. de Meteorologia, CCEN, Universidade Federal de Alagoas, BR 104, Km 14, CEP 57072-970 Maceió, AL. E-mail: jls@ccen.ufal.br3 Físico, Dr., Dep. de Ciências Ambientais, FCA-UNESP, Caixa Postal 510, CEP 18618-000 Botucatu, SP. 4 Bióloga, Dra, Dep. de Bioestatística, IB-UNESP.

Resumo - Este trabalho objetivou determinar o albedo (r) no espectro solar e estimar o saldo de radiação, em ambientes cultivados com feijão-vagem (Phaseolus vulgaris L.), em condições de campo e em casa de vegetação com cobertura de polietileno, em Botucatu, SP, (22o 54' S; 48o 27' W; 850 m). A irradiância solar global (Rg) e a radiação solar refletida (Rr) foram utilizadas na determinação do albedo através da razão entre Rr e Rg. Curvas diurnas de r foram traçadas para dias com céu parcialmente nublado e claro, em fases fenológicas da cultura. Os valores do albedo diurno, obtidos através dos totais de radiações, foram utilizados para analisar a variação desse índice durante o ciclo da cultura, nos dois ambientes. O albedo variou com a elevação solar, o ambiente e as fases fenológicas da cultura. A variação de nebulosidade praticamente não influiu sobre o albedo, para totais diurnos. As estimativas do saldo de radiação nas fases vegetativa, reprodutiva e no ciclo da cultura, foram realizadas por meio de regressões lineares simples, tendo como variáveis independentes a irradiância solar global (Rg) e o saldo de radiação de ondas curtas (Rc). Todas as estimativas de radiações apresentaram um melhor ajustamento para fases fenológicas que para o ciclo como um todo. O saldo de radiação (Rn), em condições de campo, ficou bem estimado pela irradiância solar global e o saldo de ondas curtas. O saldo de radiação interno (RnI) à casa de vegetação mostrou-se satisfatoriamente estimado pela irradiância global externa (RgE).

Termos para indexação: Phaseolus vulgaris, radiação solar.

Albedo and estimates of net radiation for green beans under polyethylene cover and field conditions

Abstract - This paper describes the albedo (r) and estimates of net radiation and global solar irradiance for green beans crop (Phaseolus vulgaris L.), cultivated in greenhouse with cover of polyethylene and field conditions, in Botucatu, SP, Brazil (22o 54' S; 48o 27' W; 850 m). The solar global irradiance (Rg) and solar reflected radiation (Rr) were used to estimate the albedo through the ratio between Rr and Rg. The diurnal curves of albedo were obtained for days with clear sky and partially cloudy conditions, for different phenological stages of the crop. The albedo ranged with the solar elevation, the environment and the phenological stages. The cloudiness range have almost no influence on the albedo diurnal amount. The estimation of radiation were made by linear regression, using the global solar irradiance (Rg) and net short-waves radiation (Rc) as independent variables. All estimates of radiation showed better adjustment for specific phenological periods compared to the entire crop growing cycle. The net radiation in the greenhouse has been estimated by the global solar irradiance measured at field conditions.

Index terms: Phaseolus vulgaris, solar radiation.

Introdução

O balanço de radiação na superfície da terra, abrangida pela associação da vegetação natural ou de culturas agrícolas, é de grande importância na determinação das perdas de água e no acúmulo de matéria seca pelos vegetais (Stanhill et al., 1966). Um dos componentes mais importantes do balanço de radiação, que é caracterizado pelas condições de reflexão da superfície, é o albedo. O albedo é igual a razão entre a radiação eletromagnética refletida pela superfície e a incidente. A importância do albedo em estudos micrometeorológicos de plantas é relatada por Monteith (1973), sendo esse índice dependente da geometria do dossel vegetativo, do ângulo de elevação do Sol e das propriedades radiativas dos componentes da vegetação. O albedo de várias superfícies têm sido determinado, com destaque para os trabalhos de Monteith & Szeicz (1961, 1962), Stanhill et al. (1966), Chia (1967), Fritschen (1967), André & Viswanadham (1983), Fontana et al. (1991).

A energia radiante disponível na superfície é o saldo de radiação (Rn), obtido pela diferença entre o saldo de radiação de ondas curtas (Rc) e o saldo de radiação de ondas longas (Rl). As medidas de saldo de radiação em comunidades vegetais são necessárias para caracterizar as disponibilidades térmicas e hídricas, fundamentais no entendimento das reações genótipo-ambiente, que determinarão a produção e a produtividade da vegetação. O fato dos componentes de radiação solar serem mais freqüentemente medidos que o saldo de radiação induziu a procura de relações entre esses componentes, que permitem suprir a falta das medições do saldo de radiação. A forma mais comum de relacionar o saldo de radiação com a radiação solar é através do modelo de regressão linear simples (Shaw, 1956; Monteith & Szeicz, 1962; Fritschen, 1967; Davies & Buttimor, 1969; André & Viswanadham, 1983), onde a irradiância solar global (Rg) ou o saldo de radiação de ondas curtas (Rc) é considerado variável independente, sendo específico para cada cultura e local.

A medição da radiação em ambientes vegetativos com proteção sofre alteração de diversos fatores, sendo a principal, o sombreamento do sensor do radiômetro através das estruturas de sustentação da casa de vegetação. Outras causas de variação nas medidas de radiação no interior de casas de vegetação são a forma e inclinação do teto, tipos de laterais e reflexões internas (Edwards & Lake, 1964, 1965). O ambiente de casa de vegetação com cobertura de polietileno acarreta alterações em diversos elementos meteorológicos, sendo seus efeitos ainda pouco conhecidos (Vanderpost et al., 1974; Critten, 1993; Farias et al., 1993).

O objetivo desse trabalho é apresentar o albedo e estimativas do saldo de radiação (Rn) em ambientes cultivados com feijão-vagem, em condições normais e em casa de vegetação com cobertura de polietileno.

Material e Métodos

A avaliação da radiação teve início com a instalação de um experimento localizado ao lado do Departamento de Biofísica da Universidade Estadual Paulista, Campus de Rubião Júnior, Botucatu, SP, (22o 54' S; 48o 27' W; 850 m), no período entre os dias 288 e 365 do ano de 1994. O experimento constou de duas parcelas, cultivadas com a cultura do feijão-vagem rasteiro, variedade Paulista, e medindo 7 m de comprimento e 5 m de largura. Uma das parcelas localizava-se no interior de uma casa de vegetação, tipo semi-arco, orientada na direção norte-sul geográfico com cobertura de polietileno novo de 100 micra (com aditivos anti-ultravioleta e térmicos) e laterais de sombrite a 50%. A outra parcela ficou localizada no exterior da casa de vegetação em condições normais de ambiente. No centro de cada parcela instalaram-se dois piranômetros, para medições da irradiância solar global e refletida, e dois saldos radiômetros mediram os balanços entre as ondas curtas e longas nos dois ambientes. Exceto um piranômetro PSP da EPPLEY, que monitorou a irradiância solar global externa à estufa, os demais piranômetros foram construídos e calibrados conforme metodologia apresentada por Escobedo et al. (1994). Os saldos radiômetros utilizados foram idênticos aos fabricados e calibrados por Souza & Escobedo (1995). As observações referentes à cultura do feijão constaram de fenologia, seguindo uma aproximação da escala fenológica de Fernandez et al. (1982), citado por Vieira (1991). As datas da ocorrência dos eventos fenológicos em cada ambiente foram observadas quando 50% das plantas apresentavam esse evento. Os códigos fenológicos são designados pelas letras V para representar a fase vegetativa da cultura e R para referir-se à fase reprodutiva. Cada código representa um evento fenológico da seguinte maneira: V0 - data do plantio; V1 - emergência das plantas; V2 - folhas primárias completamente expandidas; V3 - primeira folha trifoliolada completamente aberta; V4 - terceira folha trifoliolada completamente aberta; R5 - aparecimento do primeiro botão floral; R6 - aparecimento da primeira flor aberta; R7 - aparecimento da primeira vagem; R8 - desenvolvimento de sementes (vagem com comprimento máximo); R9 - início da maturação (primeira vagem apresenta mudança de cor).

Os instrumentos de medição da radiação foram ligados de forma diferencial a uma "AM416 MULTIPLEXER", conectada a um "datalogger 21X", programado para fazer uma medida do sinal em milivolts a cada segundo, e armazenar médias a cada cinco minutos. Todo este sistema foi ligado a um microcomputador. No final de cada período de observação previamente definido, os milivolts armazenados eram convertidos em densidade de fluxo de radiação (W/m2), utilizando-se a constante de cada radiômetro. As densidades de fluxos de cada cinco minutos da irradiância solar global (Rg) e radiação solar refletida (Rr) foram utilizadas para calcular o albedo (r), através da razão entre Rr e Rg. Os valores de r serviram para construir curvas diurnas no período das 7 às 17h. A análise do albedo primeiramente se deteve com cada ambiente isoladamente, levando em consideração a condição de cobertura do céu representado por seis dias selecionados. O albedo médio cumulativo foi calculado por meio de médias móveis diurnas, iniciando na emergência, dia do ano 295, até a maturação, dias do ano 356 e 358, na parcela em condições de campo e na casa de vegetação com cobertura de polietileno, respectivamente.

A estimativa do saldo de radiação (Rn) nos dois ambientes nas fases vegetativa, reprodutiva e no ciclo da cultura foi realizada por meio da análise de regressão linear simples, tendo como variáveis independentes a irradiância solar global (Rg) ou o saldo de radiação de ondas curtas (Rc). Esse método estatístico foi também usado para estimar o saldo de radiação do cultivo interno à casa de vegetação (RnI) e a irradiância global interna (RgI), tendo como variável independente a irradiância solar global externa (RgE) ou o saldo de ondas curtas externo (RcE) ou o saldo de radiação externo (RnE). A inclinação (a), o intercepto (b), o coeficiente de determinação (R2) e o desvio-padrão da regressão (sy.x) serviram como critérios estatísticos na avaliação das melhores estimativas. A hipótese nula de os parâmetros a e b serem iguais a zero foi verificada através do teste t, adotando-se um nível de significância de 5%. As hipóteses alternativas adotadas foram para a¹0 e para b>0. O detalhamento sobre o experimento, balanço de radiação e observações fenológicas do feijoeiro, foram relatados por Souza & Escobedo (1997).

Resultados e Discussão

Albedo da cultura

A distribuição diurna com médias de cinco minutos da razão Rr/Rg, na fase fenológica V4 da cultura, é mostrada na Fig. 1, em condição de céu parcialmente nublado (a) e claro (b). O valor do albedo externo com céu parcialmente nublado é 0,16 às 7h, 0,10 ao meio-dia, e 0,14, quando calculado através do total diurno. Interno à casa de vegetação r foi 0,24 às 7h, 0,22 ao meio-dia, 0,28 às 16h30 e 0,25, quando obtido pelo total diurno. Nesta mesma fase fenológica, mas em condição de céu claro, o albedo externo ficou em 0,27 às 7h, 0,17 ao meio-dia, e 0,17 na computação da integração diurna. O r interno nestas condições foi 0,28 às 7h, 0,21 ao meio-dia, 0,28 às 17h e 0,25 na computação diurna.


O albedo diurno na fase fenológica R8 é mostrado na Fig. 2, sob condição de céu claro (a) e parcialmente nublado (b). O cultivo externo com céu claro teve um albedo de 0,36 às 7h, 0,15 ao meio-dia, 0,10 às 17h e 0,16 para o total diurno. Com o céu parcialmente nublado, observou-se um r externo de 0,36 às 7h, 0,22 ao meio-dia, 0,15 às 12h15, 0,11 às 17h e 0,16 no total diurno. Interno à casa de vegetação sob condição de céu claro, o albedo foi 0,21 às 7h, 0,22 ao meio-dia, 0,17 às 17h e 0,25 calculado através do total diurno. Em condição de céu parcialmente nublado, r interno, na fase fenológica R8, foi 0,22 às 7h, 0,24 ao meio-dia, 0,20 às 17h e 0,25 obtido pelo total diurno.


A curva do albedo diurno, nas fases fenológicas V2 (a) e R9 (b), é visto na Fig. 3. Esse índice externo em V2 com céu parcialmente nublado foi 0,15 às 7h, 0,12 ao meio-dia, e 0,13 no total diurno. Esse parâmetro externo em R9, com céu claro, foi 0,21 às 7h, 0,11 ao meio-dia, e 0,11 quando calculado pelo total do dia. No ambiente interno e fase V2, r foi 0,25 às 7h, 0,25 ao meio-dia, e 0,26 para o total diurno. Na fase R9, o albedo interno ficou em 0,35 às 7h, 0,18 ao meio-dia, e 0,22 quando obtido pelo total do diurno. O albedo interno a casa de vegetação altera-se tanto pela redução causada pela cobertura plástica, como também pela incidência de radiação nas estruturas de sustentação da casa de vegetação.


A Fig. 4 mostra o albedo médio cumulativo, desde a fase da emergência (V1) até a maturação (R9). É visível o aumento do albedo com o avanço das fases fenológicas da cultura. No ambiente externo (Fig. 4a), o albedo variou de aproximadamente 0,10 no estádio fenológico V1, atingiu 0,16 no estádio R5 e permaneceu com 0,165 em vários dias da fase reprodutiva. Após o estádio fenológico R9, a tendência do albedo médio externo foi diminuir. Praticamente, o mesmo comportamento verificado no ambiente externo se repete para o albedo interno (Fig. 4b). Na fase fenológica V1, seu valor é de aproximadamente 0,20, seguido de máximos de 0,245, entre os dias do ano 336 e 348 (fase reprodutiva), e a partir daí tende a decrescer. De maneira geral, o albedo calculado através de totais diurnos não mostrou diferença significativa com mudança na condição de céu claro para céu parcialmente nublado. O aumento no albedo da cultura na casa de vegetação é decorrente da diminuição da irradiância solar global, devido à cobertura plástica e aos outros materiais que compõem a casa de vegetação.


Estimativa do saldo de radiação

A plotagem de totais diurnos do saldo de radiação sobre a irradiância solar global e saldo de ondas curtas, na parcela externa cultivada com feijão-vagem, mostrou uma relação linear nas fases fenológicas vegetativa, reprodutiva e do ciclo. Equações de regressões, desvio-padrão da regressão, coeficiente de determinação e número de observações referentes a essas condições constam da Tabela 1. O saldo de radiação mostrou-se bem estimado em todas as fases da cultura, tanto em função da irradiância solar global como através do saldo de radiação de ondas curtas, com um coeficiente de determinação variando de 0,935 para Rn x Rg na fase vegetativa até 0,984 para Rn x Rc na fase reprodutiva. O desvio-padrão da regressão variou de 0,728 a 0,816 MJ m-2 para a regressão de Rn sobre Rg, correspondendo a 5% do valor médio (14,6 MJ m-2) do saldo de radiação do ciclo da cultura. O saldo de radiação externo ficou melhor explicado nas três fases da cultura pelo saldo de ondas curtas. Em média, o sy.x ficou 29% menor para a regressão Rn x Rc comparada a Rn x Rg.

Uma avaliação idêntica à da parcela externa foi realizada no cultivo da parcela interna à casa de vegetação (Tabela 2). Todas as estimativas do saldo de radiação interno, comparadas às estimativas externas, mostraram uma diminuição no coeficiente de determinação e um aumento relativo (7,5%) no erro-padrão referente ao Rn médio (9,2 MJ m-2) do ciclo. A causa de tais diferenças é creditada em parte ao sombreamento alternado dos sensores dos radiômetros, devido às estruturas de sustentação da casa de vegetação. O saldo de radiação interno ficou explicado pela irradiância solar global interna em 92,3%, 91% e 88,5% nas fases vegetativa, reprodutiva e ciclo, respectivamente. Essa variável ficou também melhor estimada em função do saldo de radiação de ondas curtas interno, com um R2 variando de 0,904 no ciclo da cultura a 0,949 na fase vegetativa. O desvio-padrão da regressão diminuiu em média 12%, para as regressões Rn x Rc, ao invés de Rn x Rg.

Medições de elementos meteorológicos e, principalmente, de radiação em ambiente de casa de vegetação não são práticas de rotina, e envolvem dificuldades, devido à variação que sofrem esses elementos por obstrução da estrutura da casa e condensação de água, entre outros fatores. A obtenção do saldo de radiação e da irradiância solar global internos à casa de vegetação de maneira indireta em função das radiações externas RgE, RcE e RnE constam da Tabela 3. Os valores da inclinação mostram-se significativamente maiores que zero a 5%, admitindo obter RnI e RgI internos como função linear de RnE e RgE externos. Os valores do intercepto (a), que se mostraram não-significativos a 5%, permitiram obter relações lineares entre essas variáveis, passando pela origem zero. Observando os parâmetros da Tabela 3, nota-se que a estimativa da irradiância global interna, através da irradiância global externa, mostrou em média R2 (0,980) e sy.x (0,52 MJ m-2), correspondendo a 3,7% da média (13,7 MJ m-2) do período, respectivamente maior e menor em relação às demais regressões.

De maneira geral, todas as radiações internas tiveram melhor relação linear com as radiações externas quando obtidos nas fases vegetativas e reprodutivas do que para o ciclo como um todo. Isto refletiu-se pelo aumento do coeficiente de determinação, diminuição do desvio-padrão da regressão e do número de observações. O saldo de radiação interno na fase vegetativa ficou melhor explicado através do saldo de ondas curtas externo com coeficiente de determinação igual a 0,924 e desvio-padrão igual a 0,670 (eqüivale a 7,3% do saldo de radiação médio interno), enquanto que, na fase reprodutiva e no ciclo da cultura RnI, mostrou melhor relação com a irradiância solar global externa. Assim, tendo em vista a maior dificuldade na obtenção do saldo de radiação do que a irradiância solar global, considera-se satisfatória a estimativa do saldo de radiação sobre a cultura do feijão-vagem interno à casa de vegetação, como função linear da irradiância solar global externa com coeficiente de determinação acima de 0,918 e desvio-padrão da regressão de 0,712 MJ m-2, nas fases vegetativa e reprodutiva.

Em determinadas aplicações agrícolas, como o cultivo irrigado, onde há necessidade de manter a cultura abastecida plenamente de água, é importante conhecer o suprimento energético horário. As Tabelas 4, 5 e 6 mostram parâmetros de regressões lineares de totais horários nos ambientes externo, interno, e interno versus externo. Na parcela externa (Tabela 4), o saldo de totais horários de radiação pode ser estimado através de Rg ou por Rc com coeficiente de determinação acima de 0,976. O saldo de radiação de ondas curtas acrescentou uma pequena melhora na estimativa do saldo de radiação, visto pelo aumento de R2 e pela diminuição de sy.x. Os valores dos erros-padrões da regressão Rn x Rg, para totais horários, foram de 0,101, 0,128 e 0,121 MJ m-2 nas fases fenológicas reprodutiva, vegetativa e ciclo da cultura. O intercepto (a) variou de -0,077, na fase vegetativa, a -0,252 na fase reprodutiva, se assemelhando aos valores encontrados por Kalma (1972), onde a variação foi de -0,054 a -0,2988, e erro-padrão entre 0,122 e 0,187 MJ m-2.

Estimativas de totais horários de saldo de radiação interno à casa de vegetação em função de Rg e Rc, utilizando regressões lineares simples, constam da Tabela 5. Exceto o valor do parâmetro a de Rn x Rc, na fase reprodutiva, os demais interceptos não diferiram (a 5% de probabilidade) de zero. Isto equivale a admitir que o valor a igual a zero é o saldo de radiação interno quando a radiação solar no interior da casa de vegetação é nula. O saldo de totais horários de radiação ficou explicado como função linear de totais horários da irradiância global interna e saldo de ondas curtas, com um coeficiente de determinação variando de 0,726 a 0,922, e desvios-padrões das regressões, entre 0,181 e 0,256 MJ m-2.

As regressões de totais horários internos de saldo de radiação e da irradiância solar global versus os totais horários das irradiâncias solar globais, saldo de radiação e saldo de radiação de ondas curtas são mostradas na Tabela 6. Os totais horários de saldo de radiação interno, nas três fases da cultura, foram melhor explicados pelos totais horários das radiações externas RgE, RcE e RnE, que através de medidas de Rg e Rc. O coeficiente de determinação ficou acima de 0,912, nas fases vegetativa e reprodutiva, para a regressão de RnI versus RgE ao passo que em todo o ciclo da cultura esse valor foi 0,856. A estimativa de RnI, em função de RnE, apresentou-se maior que RnI versus RgE, somente na fase vegetativa (R2 = 0,931). O saldo de radiação de ondas curtas também superou (R2 = 0,978) as outras variáveis de radiação que estimaram RnI, na fase vegetativa. A irradiância solar global interna em função da irradiância solar global externa ficou explicado nas três fases fenológicas da cultura com coeficiente de determinação acima de 0,929. O coeficiente angular (b), referente à reta de regressão de totais horários, no ambiente externo, teve uma pequena variação positiva (em torno de 7%). Nas estimativas internas e internas versus externas, a diminuição de R2 com o avanço da fase fenológica foi em torno de 30%.

Uma relação entre médias de ½ hora (W m-2) do saldo de radiação nos ambientes externo, interno e interno versus externo em função de Rg, Rc, RgE e RnE, consta nas Tabelas 7, 8 e 9, respectivamente. Na parcela externa (Tabela 7) Rn poderá ser estimado tanto por Rg como por Rc, com coeficiente de determinação acima de 0,978. A inclinação (b) aumentou com o avanço da fase enquanto que o intercepto (a) diminuiu. A indicação de que a corresponde ao valor de Rn quando Rg é nula, leva a admitir que, nessa condição há uma maior emissão de ondas longas na fase reprodutiva. O saldo de ondas curtas explicou melhor o saldo de radiação na fase reprodutiva do que na fase vegetativa, sendo coerente com uma maior reflexão da cultura nessa fase. Na fase vegetativa, Rg e Rc tiveram um coeficiente de determinação igual, mas Rn x Rc apresentou um desvio-padrão da regressão menor. O desvio-padrão da regressão médio de Rn versus Rg, em relação à média (402 e 478 W m-2) diurna, foi de 7 e 8%, nas fases vegetativa e reprodutiva. A regressão Rn versus Rc teve desvio padrão da regressão correspondente a 6% em relação à média diurna.

As regressões de Rn sobre Rg e Rc referentes ao interior da casa de vegetação, para médias de ½ hora em W m-2 (Tabela 8) apresentaram coeficientes de determinações variando de 0,702 (RnI x RcI), na fase reprodutiva, a 0,916 (RnI x RgI), na fase vegetativa. O intercepto dá uma indicação de uma maior emissão da atmosfera do ambiente interno que a superfície quando a radiação solar se anula. Esse aspecto se intensifica com o avanço da fase fenológica, visto que o parâmetro b diminuiu enquanto que a aumentou. O erro-padrão da regressão no ambiente interno variou em torno de 50 W m-2 na fase vegetativa até 79 W m-2, na fase reprodutiva.

A estimativa de radiações internas versus externas para médias de meia hora consta da Tabela 9. A melhor estimativa do saldo de radiação interno à casa de vegetação foi em função da irradiância solar global obtida no exterior, com um coeficiente de determinação 0,910, na fase vegetativa, e 0,882, na fase reprodutiva. O saldo de radiação externo explicou 91,6% do seu valor interno, na fase vegetativa, e 87,2%, na fase reprodutiva. A irradiância solar global externa explicou a irradiância solar global interna em 96,2, 86,3 e 88,5%, nas fases vegetativa, reprodutiva e ciclo da cultura, respectivamente.

Conclusões

1. O albedo em cultivo de feijão-vagem, sob condições normais de ambiente e em casa de vegetação com cobertura de polietileno, varia com a elevação solar, o ambiente e as fases fenológicas da cultura.

2. A variação de nebulosidade praticamente não influi sobre o albedo em totais diurnos.

3. Todas as estimativas de radiação apresentam um maior coeficiente de determinação nas fases fenológicas que nas do ciclo como um todo.

4. O saldo de radiação na casa de vegetação fica bem estimado pela irradiância solar global medida no ambiente externo.

Referências

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  • 1
    Aceito para publicação em 31 de julho de 1998.
    2
    Meteorologista, Dr., Dep. de Meteorologia, CCEN, Universidade Federal de Alagoas, BR 104, Km 14, CEP 57072-970 Maceió, AL. E-mail:
    3
    Físico, Dr., Dep. de Ciências Ambientais, FCA-UNESP, Caixa Postal 510, CEP 18618-000 Botucatu, SP.
    4
    Bióloga, Dr
    a, Dep. de Bioestatística, IB-UNESP.
  • Publication Dates

    • Publication in this collection
      07 Nov 2005
    • Date of issue
      Oct 1999

    History

    • Accepted
      31 July 1998
    • Received
      31 July 1998
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