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MSc. Maryjane Diniz de Araújo Gomes Irrigação e Drenagem EVAPOTRANSPIRAÇÃO 1. INTRODUÇÃO É o processo conjunto da evaporação da água do solo mais a transpiração das plantas. EVAPOTRANSPIRAÇÃO EVAPOTRANSPIRAÇÃO 1. INTRODUÇÃO ❖ Importância ✓ Estimar ou calcular a demanda hídrica da cultura ✓ Realização da irrigação conforme a necessidade da cultura naquele determinado ambiente ❖ Divisão ✓ Evapotranspiração de referência (ETo) ✓ Evapotranspiração da cultura (ETc) EVAPOTRANSPIRAÇÃO 2. EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA (ETo) ❖ Características ✓ Extensa superfície de grama ✓ Cobertura do solo ✓ Crescimento ativo ✓ Sem deficiência de água ✓ Mantida a uma altura ideal (0,08 a 0.15m) Através da evapotranspiração de referência conseguimos calcular para qualquer cultura cultiva a sua evapotranspiração. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 3. FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO ❖ Umidade do ar ❖ Temperatura do ar ❖ Velocidade do vento ❖ Radiação solar ❖ Tipo de solo ❖ Vegetação (transpiração) EVAPOTRANSPIRAÇÃO 3. FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO ❖ Umidade do ar ✓ Umidade relativa medida do conteúdo de vapor de água do ar em relação ao conteúdo de vapor que o ar teria se estivesse saturado. ✓ Ar com umidade relativa de 100% está saturado de vapor, e ar com umidade relativa de 0% está completamente isento de vapor EVAPOTRANSPIRAÇÃO 3. FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO ❖ Temperatura do ar ✓ Quanto maior a temperatura, maior a pressão de saturação do vapor de água no ar, isto é, maior a capacidade do ar de receber vapor. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 3. FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO ❖ Velocidade do vento ✓ O vento renova o ar em contato com a superfície que está evaporando (superfície da água; superfície do solo; superfície da folha da planta). ✓ Com vento forte a turbulência é maior e a transferência para regiões mais altas da atmosfera é mais rápida, e a umidade próxima à superfície é menor, aumentando a taxa de evaporação ✓ Vento remove ar úmido da superfície onde ocorre ET menos umidade mais ET EVAPOTRANSPIRAÇÃO 3. FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO ❖ Radiação solar ✓ Quantidade de energia solar que é emitida pelo sol ✓ Na atmosfera e na superfície terrestre parte da radiação solar é refletida e outra parte é absorvida ✓ Aquecimento das superfícies ✓ Maior evapotranspiração EVAPOTRANSPIRAÇÃO 3. FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO ❖ Tipo do solo ✓ Textura do solo ✓ Umidade do solo uma das variáveis mais importantes na transpiração ✓ Solo úmido plantas transpiram livremente taxa de transpiração controlada pelas variáveis atmosféricas ✓ Solo começa a secar fluxo de transpiração começa a diminuir ❖ Vegetação ✓ Cultura ✓ Controla a transpiração ✓ Pode agir fechando os estômatos EVAPOTRANSPIRAÇÃO 4. DETERMINAÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO ❖ Tipos de métodos ✓ Métodos diretos: Através da determinação direta realizada em campo ➢ Lisimetria ➢ Balanço de água no solo ✓ Métodos indiretos: Estimativas através de equações ➢ Tanque classe A ➢ Método de Thornthwaite ➢ Método de Blaney-Criddle modificado ➢ Método de Hargreaves – Samani ➢ Método de Penman-Monteith-FAO EVAPOTRANSPIRAÇÃO 5. LISIMETRIA ❖ Depósitos enterrados, abertos na parte superior, preenchidos com solo e vegetação característica. ❖ Controle das variáveis: ✓ Peso ✓ Medir chuva ✓ Coletar água percolada ✓ Coletar água escoada ✓ Superfície homogênea As plantas dentro do lisímetro têm que ser similares às que as rodeiam em todos os aspectos agronômicos, o que inclui: variedade, estádio de desenvolvimento, condições fitossanitárias, adubação, etc. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 5. LISIMETRIA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 5. LISIMETRIA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 5. LISIMETRIA ❖ Tipos de lisímetros ✓ Drenagem ✓ Pesagem Em que: Etc = evapotranspiração da cultura (mm/dia) Va = Volume de água aplicado (L) Vp = Volume de água percolado (L) A = área do lisimetro (m²) T = intervalo entre medições (dia) P = Precipitação ocorrida no período considerado (mm) ETc = (𝑉𝑎 −𝑉𝑝) 𝐴 +𝑃 𝑇 EVAPOTRANSPIRAÇÃO 5. LISIMETRIA ❖ Exemplo de aplicação Com o objetivo de determinar a evapotranspiração para uma cultura de milho por meio de um lisímetro de percolação, foram levantados os seguintes dados: ✓ volume de água aplicado (Va): 0,10 m³ ✓ volume de água percolado (Vp): 0,05 m³ ✓ área do lisímetro (A): 1,2 m² ✓ intervalo entre medições (T): 7 dias ✓ precipitação no período considerado: não houve. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 6. BALANÇO DE ÁGUA NO SOLO – UMIDADE ❖ Tensiômetros O tensiômetro mede a tensão de água ou potencial matricial do solo, que pode ser convertido para umidade do solo. Sendo utilizado para determinar a umidade atual e o armazenamento de água no solo. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 7. TANQUE CLASSE A ❖ Características ✓ Construído em aço ou ferro galvanizado ✓ Forma circular com um diâmetro de 121 cm e profundidade de 25,5 cm ✓ Instalado numa plataforma de madeira a 15 cm da superfície do solo ✓ permanecer com água variando entre 5,0 e 7,5 cm da borda superior. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 7. TANQUE CLASSE A ❖ Componentes ✓ Micrômetro ✓ Poço equalizador EVAPOTRANSPIRAÇÃO 7. TANQUE CLASSE A ❖ Cuidados ✓ Manutenção da água entre as profundidades ✓ Recomendadas evita erros de até 15% ✓ A água deve ser renovada turbidez evita erros de até 5% ❖ Limitações ✓ As paredes sofrem com a influência da radiação e da transferência de calor sensível superestimação da evaporação ✓ Próximos a cultivos de elevada estatura subestimação da evaporação ✓ Não tem o controle de chuvas EVAPOTRANSPIRAÇÃO 7. TANQUE CLASSE A ❖ Calculo da ETo EVAPOTRANSPIRAÇÃO 7. TANQUE CLASSE A ❖ Calculo da Kt O Kt é dependente das condições de umidade relativa (UR, em %), velocidade do vento (U, em km d-1) e do comprimento da bordadura (L, em m), nas quais o tanque está instalado. Para determiná-lo, podemos utilizar uma tabela proposta por Doorenbos e Pruitt (1977), ou por meio da equação proposta por Snyder: EVAPOTRANSPIRAÇÃO (DOORENBOS E PRUITT,1977) EVAPOTRANSPIRAÇÃO 7. TANQUE CLASSE A ❖ Exemplo de aplicação Determine a evapotranspiração de referência utilizando os dados de um tanque evaporimétrico “Classe A”, de acordo com os dados: ✓ Evaporação registrada pelo tanque no período (Ev): 51,5 mm; ✓ Velocidade média do vento no período: (2,5 m/s) ; ✓ Umidade relativa média do ar: 65% ✓ Tanque circundado por grama com R = 100 m ✓ Período de medição: 7 dias EVAPOTRANSPIRAÇÃO 8. MÉTODO DE THORNTHWAITE ❖ Características ✓ Estimativa da evapotranspiração de referência através de equações empíricas utilizando um único fator climático – temperatura ✓ Foi desenvolvida para climas temperados (inverno úmido e verão seco) ✓ Sua fórmula foi desenvolvida para estimativa mensal, considerando um foto período de 12 horas EVAPOTRANSPIRAÇÃO 8. MÉTODO DE THORNTHWAITE ❖ Cálculo EVAPOTRANSPIRAÇÃO 8. MÉTODO DE THORNTHWAITE ❖ Cálculo corrido EVAPOTRANSPIRAÇÃO 8. MÉTODO DE THORNTHWAITE ❖ Exemplo de aplicação Determine a evapotranspiração potencial pelo método de Thorntwaite para o mês de janeiro, para um local com as seguintes características: Tmed jan = 24,0 °C Tmed fev = 22,7 °C Tmed mar = 23.9 °C Tmed abr = 21,1 °C Tmed mai = 17,6 °C Tmed jun = 16,8 °C Tmed jul = 17,2 °C Tmed ago = 18,9 °C Tmed set = 20,3 °C Tmed out = 22,2 °C Tmed nov = 22,9 °C Tmed dez = 23,8 °C fotoperíodo médio mensal = 11,6 h OBS: Ao encontrar a evapotranspiração mensal, calcule a evapotranspiração corrigida para o mês e em seguida por dia. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 9. MÉTODO DE BLANEY-CRIDDLE MODIFICADO É um dos mais usados para estimativa da evapotranspiração em regiões de clima semi-árido. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 9. MÉTODO DE BLANEY-CRIDDLE MODIFICADO ❖ Condições ideais para utilização do método: ✓ Só deve ser utilizado quando se tem os valores das temperaturas medidas; ✓ Deve se restringir a períodos não inferiores a um(1) mês; ✓ Se não houver possibilidades de se comprovar as condições de umidade relativa do ar média das mínimas, insolação e ventos ✓ Não deve ser aplicado em regiões equatoriais em que as temperaturas se mantêm relativamente constantes e com grande variação dos outros parâmetros climáticos envolvidos; ✓ Também não deve ser utilizado em regiões de grande altitude devido à temperatura mínima diária ser muito baixa, além de ser bastante altos os níveis de radiação diurna. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 9. MÉTODO DE BLANEY-CRIDDLE MODIFICADO ❖ Exemplo de aplicação Estimar a evapotranspiração de referência (ETo) utilizando o método de Blaney- Criddle modificado, para um local com as seguintes características: ✓ latitude: 23º 37’S ✓ mês: janeiro ✓ temperatura média do mês: 26,3º C ✓ umidade relativa do ar média das mínimas: 47,5% ✓ número de horas reais de insolação (n): 9,35 ✓ velocidade média mensal do vento no mês (U2): 2,67 m s-1. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 10. MÉTODO DE HARGREAVES – SAMANI O método proposto por Hargreaves e Samani (1985) é considerado empírico, e convenientemente necessita de uma menor quantidade de informações meteorológica, esse método e utilizado para estimar a evapotranspiração de referência em situações que não se têm dados meteorológicos medidos de radiação solar, umidade relativa e velocidade do vento. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 10. MÉTODO DE HARGREAVES – SAMANI Este método utiliza a seguinte equação: EVAPOTRANSPIRAÇÃO 10. MÉTODO DE HARGREAVES – SAMANI EVAPOTRANSPIRAÇÃO 10. MÉTODO DE HARGREAVES – SAMANI EVAPOTRANSPIRAÇÃO 10. MÉTODO DE HARGREAVES – SAMANI OBS: para o Hemisfério Norte a latitude tem sinal positivo e, para o Hemisfério Sul, tem sinal negativo. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 10. MÉTODO DE HARGREAVES – SAMANI Estimar a evapotranspiração de referência (ETo), por meio do método de Hargreaves- Samani, de acordo com os seguintes dados: ✓ mês: julho ✓ temperatura máxima: 25,0 °C ✓ temperatura mínima: 12,4 °C; ✓ latitude do local: 27° 45’ S. EVAPOTRANSPIRAÇÃO 10. MÉTODO DE PENMAN-MONTEITH-FAO ▪ ETo é a evapotranspiração de referência (mm dia-1); ▪ S é a declividade da curva de pressão de vapor do ar (kPa ºC-1); ▪ γ é o constante psicrométrica (kPa ºC-1); ▪ Rn é o saldo de radiação (MJ m-2 dia-1); ▪ G é o fluxo de calor no solo (MJ m-2 dia-1); ▪ T é a temperatura média diária do ar (ºC); ▪ U2 é a velocidade do vento a 2 m (m s -1); ▪ es é a pressão de saturação de vapor (kPa); ▪ ea é a pressão parcial de vapor (kPa) (ALLEN et al., 1998) 𝐸𝑇𝑜 = 0,408 ∗ 𝑆 ∗ 𝑅𝑛 − 𝐺 + )𝛾 ∗ 900 ∗ 𝑈2 ∗ (𝑒𝑠 − 𝑒𝑎 𝑇 + 275 )𝑆 + 𝛾 ∗ (1 + 0,34 ∗ 𝑈2 EVAPOTRANSPIRAÇÃO REVISÃO