THREE-DIMENSIONAL WATER EXTRACTION IN THE ROOT ZONE OF DRIP-IRRIGATED TOMATO
Authors: Silva Alisson , Jatobá Valéria Almeida , Nascimento Francisco Airderson Lima , Campos Allan Radax Freitas , Almeida Jilcélio 
Published: May 2019

THREE-DIMENSIONAL WATER EXTRACTION IN THE ROOT ZONE OF DRIP-IRRIGATED TOMATO

FRANCISCO AIRDESSON LIMA DO NASCIMENTO¹; ALISSON JADAVI PEREIRA DA SILA²; VALERIA ALMEIDA JATOBA³; ALLAN RADAX FREITAS CAMPOS4 E JILCÉLIO NUNES DE ALMEIDA³

1- Doutorando em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), Rua Rui Barbosa, 710, Centro, 44.380-000, Cruz das Almas, Bahia, Brasil, airdessonpai@hotmail.com;
2- Professor Doutor do Intituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano (IF Baiano), Campus Governador Mangabeira, Rua Waldemar Mascarenhas, 656, Centro, 44350-000, Gov. Mangabeira, Bahia, Brasil, alissonagr@gmail.com;
3- Licenciado(a) em Ciências Agrárias pelo Intituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano (IF Baiano), Campus Senhor do Bonfim, Estrada da Igara, s/n, Zona Rural, 48970-000, Senhor do Bonfim, Bahia, Brasil, valeriajatoba87@hotmail.com;
4- Doutor em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (URFB), Rua Rui Barbosa, 710, Centro, 44.380-000, Cruz das Almas, Bahia, Brasil, allanradax@hotmail.com.

1 ABSTRACT

Soil water sensing is a common alternative for irrigation management. Due to the difficulty to determine the spatial-temporal variability of water extraction (WE) in the root zone of a crop it is still arbitrary the definition of number and position of water content sensors to be installed for irrigation management purposes. The main objectives of this work are to use Time Domain Reflectometry (TDR) to detail – in three-dimensions – WE in the root zone of tomato plants cultivated in covered and uncovered soil; and, to evaluate if there are differences in the values of tomato crop evapotranspiration (ET) determined through soil water balance (SWB) with one, two, three and four TDR probe monitoring profiles. The study was carried out under semiarid condition. Tomatoes were grown in the field and two drainage lysimeters were installed in the center of cultivation area. In one lysimeter the soil surface was maintained uncovered, while in the other the soil surface was covered with a black plastic canvas. Eight TDR probes were installed within each lysimeter for the three-dimensional monitoring of soil water content (SWC). WE was estimated with SWC data. It was found that WE in tomato root zone is more intense in regions of greater water availability in the soil, i.e, on wet wet bulb formed inside the soil. There are no differences in the estimation of tomato crop evapotranspiration through soil water balance varying the position of two-dimensional soil water content monitoring. However, when soil water balance is performed in three-dimensions there may be large differences in daily tomato crop evapotranspiration estimation compared to the two-dimensional soil water balance.

Keywords: tomato, sensor placement, irrigation management.

NASCIMENTO, F.A. L.; SILVA, A. J.P.; JATOBA, V.A.; CAMPOS, A.R.F.; ALMEIDA, J.N
EXTRAÇÃO TRI-DIMENSIONAL DE ÁGUA NA ZONA RADICULAR DO TOMATEIRO IRRIGADO POR GOTEJAMENTO

2 RESUMO

O sensoriamento de água no solo é uma comum alternativa para o manejo da irrigação. Devido à dificuldade em se determinar a variabilidade espaço-temporal da extração de água na zona radicular dos cultivos, ainda é arbitrária a definição do número e posicionamento de sensores de água no solo a serem instalados para fins de manejo de irrigação. Diante disso, objetivou-se com o referido trabalho utilizar a Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) para detalhar, em três dimensões, a extração de água pelo tomateiro em cultivo com solo coberto e descoberto, e verificar se existem diferenças nos valores de evapotranspiração da cultura determinados pelo balanço de água no solo com um, dois, três e quatro perfis de monitoramento. O trabalho foi conduzido em condição semiárida nas fases de floração e frutificação da cultura. Montou-se um sistema de aquisição de dados, composto por uma TDR 100 e um datalogger modelo CR 800 para leitura e armazenamento de dados do conteúdo de água no solo. Dois lisímetros de drenagem foram instalados no centro de uma área de cultivo, sendo um mantido com a superfície do solo coberto com lona plástica. Em cada lisímetro, foram distribuídas oito sondas de TDR de modo a formar quatro perfis de monitoramento na zona radicular do tomateiro. A extração de água da zona radicular do tomateiro é mais intensa na região de maior disponibilidade de água, especificamente, na região do bulbo molhado. Não há diferença nos valores de evapotranspiração do tomateiro estimado variando-se a posição do perfil bi-dimensional. Entratanto, ao se comparar valores diários de evapotranspiração do tomateiro estimado com balanço de água no solo realizado em duas e três-dimensões, verificou-se haver largas diferenças.

Palavras-chave: tomate, extração de água no solo, manejo da irrigação.