ABSTRACT Aiming at a more sustainable food production, the reuse of effluent from fish farming in hydroponics can be a viable option. Thus, the objective of present study was to evaluate the effects of the use of effluent from fish farming on the development of ‘Folha Larga’ watercress and the possibility of reducing the use of fertilizer in a hydroponic system. The assay was carried out in a greenhouse from October 2021 to February 2022 (two cycles). The treatments were distributed in randomized blocks, with four replications, with split plots, consisting of two times of recirculation of the solution in the plots (T1 = 15 min operating by 15 min off and T2 = 15 min operating by 30 min off) and five solutions, in the subplots, obtained by mixing different proportions (0, 25, 50, 75, and 100%) of nutrient solution and effluent from fish farming. The variables analyzed were: plant height, number of leaflets, leaf area, SPAD index, fresh and dry weight of the aerial part and roots. The use of effluent from fish farming reduces the amount of fertilizers for the yield of ‘Folha Larga’ watercress. Nutrient solution recirculation time of 15 minutes is suitable for hydroponic watercress.

RESUMO Visando uma produção de alimentos mais sustentável, a reutilização de efluente da piscicultura na hidroponia pode ser uma opção viável. Assim, objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos do uso de efluente da piscicultura no desenvolvimento do agrião ‘Folha Larga’ e a possibilidade de redução do uso de fertilizantes em sistema hidropônico. A pesquisa foi realizada em casa de vegetação entre outubro de 2021 e fevereiro de 2022 (dois ciclos). Os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso, com quatro repetições, com parcelas subdivididas, consistindo em dois tempos de recirculação da solução nas parcelas (T1 = 15 min operando por 15 min desligado e T2 = 15 min operando por 30 min desligado) e cinco soluções, nas subparcelas, obtidas pela mistura em diferentes proporções (0, 25, 50, 75 e 100%) de solução nutritiva e efluente da piscicultura. As variáveis analisadas foram: altura de plantas, número de folíolos, área foliar, índice SPAD, massa fresca e massa seca da parte aérea e raiz. O uso de efluente da piscicultura reduz a quantidade de fertilizantes para a produção de agrião ‘Folha Larga’. O tempo de recirculação da solução nutritiva de 15 minutos é adequado para o agrião hidropônico.

ABSTRACT Reducing water consumption by crops in semi-arid regions is an important factor for the sustainability of agriculture in these locations. In this sense, this study aims to evaluate the neuro-fuzzy inference method as a support for decision-making in irrigated coriander cultivation. The experiment was performed in two cultivation cycles in Pentecoste-CE, Brazil. The experiment was conducted in randomized blocks arranged in a split-plot design with five primary treatments, consisting of irrigation depths (50, 75, 100, 125, and 150% of the localized evapotranspiration, ETcloc), and five secondary treatments, consisting of different levels of bagana mulch (0, 25, 50, 75, and 100%, equivalent to 16 t ha−1). Neuro-fuzzy models with two input variables and eight output biometric variables were developed to evaluate growth (plant height, number of roots, and root length) and yield variables (productivity and shoot and root fresh and dry mass). In the first cycle, the best results occurred close to 55% ETcloc and between 40 and 50% of mulch; in the second cycle, water consumption returned results between 50 and 80% ETcloc. The fuzzy and multiple regression models showed MAE, MSE, and RMSE errors of 9, 22, and 10% lower, respectively. The neuro-fuzzy model might be a viable option for decision-making in irrigated crops, being able to optimize the use of natural resources and available water in semi-arid regions. The use of 55% of irrigation depth and a range of 40 to 50% of mulch can be a strategy for a higher water use efficiency.

RESUMO Embora a fração de lixiviação (FL) seja utilizada para remover sais da zona radicular em condições de salinidade, quando inadequadamente calculada, pode diminuir a eficiência do uso da água e levar a grandes perdas de nutrientes essenciais. No presente estudo avaliou-se o uso da água, as concentrações de nutrientes foliares em plantas de milho e as perdas de nutrientes em função de duas formas de determinação da FL em plantas de milho cultivadas em colunas de solo sob estresse salino. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com os tratamentos dispostos em parcelas subdivididas, com sete repetições. As parcelas foram formadas por duas formas de determinação da FL e as subparcelas por quatro condutividades elétricas da água de irrigação - CEa (0,5; 2,0; 4,0 e 6,0 dS m-1). As FL foram determinadas de acordo com 1) a fórmula proposta por Rhoades (RHO) e 2) aplicando uma FL de 0,15 calculado de acordo com o balanço hídrico do solo (SWB). A concentração foliar de N, P, Ca e Mg foi maior nas plantas onde utilizou-se o SWB do que no método de RHO. A concentração foliar de N, P e K diminuiu de acordo com o aumento da salinidade da água, independentemente do método de determinação da FL. A adição de uma FL de 0,15 de acordo com o SWB resultou em diminuição das perdas de nutrientes e maior produtividade física da água, em relação ao RHO. Assim, uma determinação mais precisa da FL aumenta os retornos econômicos da cultura do milho no semiárido quando se utiliza água salina para irrigação.

ABSTRACT Although leaching fraction (LF) is used to remove salts from the root zone under conditions of salinity, if miscalculated, it can decrease water use efficiency and lead to major losses of essential nutrients. This study evaluated the water use efficiency, leaf nutrient concentrations in maize plants, and nutrient losses as a function of two ways of determining the LF in maize crop grown in soil columns under salt stress. The experimental design used was completely randomized, with treatments arranged in split plots, with seven replicates. The plots were formed by two methods of determination of LF, and the subplots by four electrical conductivities of irrigation water - ECw (0.5, 2.0, 4.0, and 6.0 dS m-1). The leaching fractions were established according to 1) the formula proposed by Rhoades (RHO) and 2) by applying a LF of 0.15 calculated according to the soil water balance (SWB). The leaf concentrations of N, P, Ca, and Mg were higher in plants under SWB than under RHO method. The leaf concentrations of N, P, and K decreased with increased salinity, regardless of the LF. Adding a LF of 0.15 according to SWB resulted in decreased losses of nutrients and higher physical water productivity, as compared to the RHO. Thus, a more precise determination of the LF is needed to increase economic returns for maize cultivation in semi-arid regions when using brackish water for irrigation.

RESUMO O déficit hídrico controlado nas fases fenológicas do tomate cereja pode ser utilizado sem comprometer abruptamente a produtividade da cultura. Objetivou-se determinar os coeficientes de sensibilidade ao déficit hídrico e compreender os efeitos desse déficit nas variáveis agronômicas e na eficiência do uso da água para diferentes estratégias de irrigação baseadas em estádios fenológicos. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os tratamentos distribuídos nas parcelas foram: controle sem indução de déficit hídrico (W1), e indução de déficit hídrico na fase vegetativa (W2), na fase de floração (W3), na fase de frutificação (W4), na fase de maturação (W5), e em todos os estádios fenológicos (W6). Os tratamentos secundários foram duas cultivares de tomate cereja: cultivares laranja e vermelha, colocadas nas subparcelas. O déficit hídrico foi estabelecido em 50% da evapotranspiração da cultura (ETc). O tomate é recomendado para produção em regiões semiáridas devido à sua adaptabilidade ao controle do déficit hídrico, tendo como base o coeficiente de sensibilidade ao déficit hídrico, que auxilia no manejo dos recursos hídricos para irrigação e na manutenção da produtividade da cultura. A fase vegetativa é recomendada para a estratégia de irrigação deficitária. No entanto, o déficit hídrico não deve ser utilizado na fase de floração, que foi considerada a mais crítica para a aplicação da estratégia em ambas as cultivares.

ABSTRACT Controlled water deficit in the phenological phases of cherry tomato can be used without significantly impairing crop yield. The objective was to determine the coefficients of sensitivity to water deficit in cherry tomatoes and to understand the effects of this deficit in agronomic variables and water use efficiency for different irrigation strategies based on phenological stages. The experimental design used was randomized blocks in a split-plot scheme, with four replicates. The primary treatments distributed in the plots were as follows: control without induction of water deficit (W1) and induction of water deficit in the vegetative stage (W2), in the flowering stage (W3), in the fruiting stage (W4), in the maturation stage (W5), and in all phenological stages (W6). The secondary treatments comprised two cherry tomato cultivars, orange and red, placed in the subplots. Water deficit was established at 50% of crop evapotranspiration. Cherry tomato is recommended for production in semiarid regions owing to their adaptability to controlled water deficit based on the coefficient of sensitivity to water deficit, which assists in the management of water resources for irrigation and the maintenance of crop productivity. The vegetative stage is recommended for the deficit irrigation strategy. However, water deficit should not be implemented in the flowering stage, which is considered the most critical stage for the application of water deficit in both cultivars.

ABSTRACT The objective of this study was to develop a Fuzzy Rule-Based System (FRBS) for the mathematically modeling of the irrigation level effect on beet cultivars ( Beta vulgaris L.). From an agronomic experiment carried out in a protected environment (greenhouse), it was defined as input variables, for each cultivar, the irrigation levels (depths of 25, 40, 55, 70, 85, and 100% of ETc), in which ETc is the crop evapotranspiration [mm d−1], while the output variables were productivity, root diameter, and plant height. Was adopted the inference method of Mamdani and centroid method for fuzzification. The fuzzy models performed better than polynomial regression models, when compared with the coefficients of determination (R2), mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE). In addition, the excellent performance of the model is highlighted due to the curve containing all the points of the treatments means. As agronomic results, concluded that the Early Wonder cultivar has higher yields when submitted to water deficit.

ABSTRACT Due to the increase in water and energy tariffs, in addition to the limited amount of these resources, the automation of irrigation can help farmers to increase the production of agricultural crops. Therefore, the objective of this research was to evaluate different irrigation managements between manual and automatic in the production of arugula in a protected environment, in order to determine the productive potential in the cultivation of vegetables. The experiment was conducted in randomized blocks with four irrigation management strategies, divided into automatic and manual managements: automatic irrigation management via soil (IAS); automatic irrigation management via climate (IAC); manual irrigation management via soil (IMS) and manual irrigation management via climate (IMC). The treatments were applied to the arugula ( Eruca Sativa L. ) crop during two production cycles, and their effect on biophysical aspects of plants and irrigation water productivity was evaluated. For the fresh mass variable, the IAC (17.75 g plant-1), IAS (12.38 g plant-1), and IMC (8.63 g plant-1) treatments, in the 1st cycle, were statistically similar to each other, whereas in the 2nd cycle, only the IAC (16.29 g plant-1) and IAS (19.80 g plant-1) treatments had this statistical similarity. Automatic managements can be recommended based on this research, however, considering the financial difficulties of the small farmer, IMC may be a desirable option in unfavorable economic conditions.

RESUMO Os impactos da mecanização agrícola e o manejo do solo na atividade canavieira podem comprometer o crescimento das plantas. O objetivo deste estudo foi avaliar o crescimento inicial da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) sob densidades do solo em duas condições de salinidade, associado ao intervalo hídrico ótimo (IHO) e obter a densidade crítica para o Espodossolo. Os tratamentos consistiram da utilização de cinco densidades de solo (1,40; 1,50; 1,60; 1,70 e 1,80 Mg m-3) e duas condições de salinidade do solo (CEes = 0,5 e 3,0 dS m-1). Realizaram-se medições de variáveis morfológicas e massa vegetal das plantas de cana-de-açúcar e paralelamente coletaram-se amostras indeformadas de solo nas camadas de 0,02-0,08 m, para determinação da curva de retenção de água, da resistência do solo à penetração e o intervalo hídrico menos limitante. Concluiu-se de forma geral que houve maior crescimento das plantas entre as densidades de solo de 1,50 e 1,60 Mg m-3. O solo salinizado apresentou maior IHO que o solo não salinizado, refletindo em maior massa fresca da parte aérea para valores de densidades do solo entre 1,49 e 1,66 Mg m-3. As densidades críticas observadas para o Espodossolo foram de 1,70 Mg m-3 para o solo não salinizado e de 1,77 Mg m-3 para o solo salinizado.

ABSTRACT The impacts of agricultural mechanization and soil management on sugarcane activity may compromise the growth of plants. This study aimed to evaluate the initial growth of sugarcane (Saccharum officinarum) at soil densities under two salinity conditions, associated with the least limiting water range (LLWR), and obtain the critical density for the Spodosol. The treatments consisted of the use of five bulk densities (1.40; 1.50; 1.60; 1.70 and 1.80 Mg m-3) and two conditions of soil salinity (ECse = 0.5 and 3.0 dS m-1). Morphological variables and biomass of sugarcane plants were measured and, simultaneously, undisturbed soil samples were collected in the layers of 0.02-0.08 m to determine the water retention curve, soil resistance to penetration and the least limiting water range. In general, it was concluded that sugarcane plants has higher growth between the bulk densities of 1.50 and 1.60 Mg m-3. The salinized soil showed higher LLWR than the non-salinized soil, leading to higher shoot fresh mass at bulk densities between 1.49 and 1.66 Mg m-3. The critical bulk densities observed for the Spodosol were 1.70 Mg m-3 for the non-salinized soil and 1.77 Mg m-3 for the salinized soil.

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate drip irrigation as a process, by monitoring the average flow applied by the emitter using tools of statistical quality control. Four kinds of drippers were selected, two inline labyrinth type and two online where one of the inline emitters was not self-compensating and the other, self-compensating emitter. The system was installed in the field and tested for 85 hours, using three kinds of treated domestic sewage effluents and tap water. The system was under statistical control when the emitters were new, however none of the drippers reaches the manufacturer's specification for average flow. The online drippers showed more dispersion for individual flow measurements and the non-self-compensating inline dripper was more accurately for this variable. After the end of experiment, irrigation process was not under statistical control for any kind of emitter. When using treated wastewater effluents for irrigation we recommend a first evaluation before 7 working hours, to implement appropriated correcting procedures to reduce clogging and as a result, maintain the process quality.

Com o aumento da população mundial e a escassez dos recursos naturais, o uso eficiente dos fertilizantes torna-se necessário para uma agricultura intensiva. O experimento foi realizado em casa de vegetação no Departamento de Engenharia Rural da UNESP, no Município de Botucatu-SP. Os tratamentos foram provenientes da combinação dos fatores salinidade do solo (CE: 1,0; 3,0; 6,0; 9,0; 12,0 dS m-1), manejo da fertirrigação (M1=tradicional e M2=com controle da concentração iônica da solução do solo) e cultivares de beterraba (C1=Early Wonder e C2=Itapuã), em um esquema fatorial 5x2x2, com 4 repetições, em um delineamento em blocos. Durante todo o cultivo, foram avaliadas as seguintes variáveis: altura, diâmetro do pecíolo, comprimento e diâmetro das raízes das plantas. A variável altura de plantas apresentou comportamento diferenciado de acordo com o manejo da fertirrigação estudado, além de apresentar sensibilidade a elevados níveis de condutividade elétrica no solo. O diâmetro das raízes apresentou reduções de 3,55 e 2,48 mm para C1 e C2, respectivamente, a cada aumento unitário da condutividade elétrica (CE) para M1. Com base na relação funcional de melhor ajuste entre o diâmetro das raízes e a condutividade elétrica em M2, obteve-se o diâmetro máximo estimado em 90,78 mm para C1 e 94,67 mm para C2.

With the increase in world population and scarcity of natural resources, efficient use of fertilizers becomes necessary for intensive agriculture. The experiment was conducted in a greenhouse at the Department of Agricultural Engineering, UNESP in Botucatu-SP. The treatments were derived from the combination of the soil salinity (E.C: 1.0, 3.0, 6.0, 9.0 and 12.0 dS m-1), Fertigation management (M1 =traditional and M2 = with control of the ionic concentration of the soil solution) and beet cultivars (C1= Early Wonder and C2 = Itapuã) in a 5x2x2 factorial design with four replications in a randomized block design. Throughout the cultivation, the following variables were evaluated: height, stem diameter, length and diameter of plant roots. The height of the plant presented differently according to the Fertigation management and sensitive to levels of electrical conductivity in the soil. The diameter of the roots showed reductions of 3.55 and 2.48 mm for C1 and C2, respectively, every unit increase in electrical conductivity (EC) to M1. Based on the functional relationship of the best adjustment between the diameter of the roots and electrical conductivity in M2 gave an estimated maximum diameter of 90.78 mm to 94.67 mm for C1 and C2.

Esta pesquisa foi realizada com o propósito de avaliar o crescimento e os componentes de produção da mamoneira cv. BRS Energia sob diferentes níveis de salinidade da água de irrigação e de doses de nitrogênio em condições de campo, no Neossolo Regolítico eutrófico típico de textura franco-arenosa, no município de Pombal - PB, em delineamento de blocos ao acaso, testando-se cinco níveis de salinidade da água de irrigação-CEa (0,4-controle, 1,4; 2,4; 3,4 e 4,4 dS m-1) e cinco doses de N (50; 75; 100; 125 e 150 mg kg-1), em esquema fatorial 5 x 5, com três repetições. O aumento da CEa, a partir de 0,4 dS m-1, promoveu redução do número de folhas (NF), da altura de planta (AP), do diâmetro de caule (DC), da massa seca da parte aérea (MSPA), do comprimento do racemo (CRP), do comprimento efetivamente ocupado pelas flores femininas (CREFF), do número de sementes (NSRP) no racemo primário e da produção total de sementes (PSemT) da cultivar estudada. A interação entre salinidade da água e doses de nitrogênio foi significativa para NF, DC, MSPA, CRP e CE do extrato de saturação do solo (CEes), tendo as doses crescentes de nitrogênio atenuado o efeito negativo da salinidade, até o nível de 2,4 dS m-1. A CEes aumentou em função da CEa e das doses de N.

The research was carried out to evaluate the growth and components of production of the castor bean cv. BRS Energia under different levels of salinity of the irrigation water (CEa) and nitrogen doses under field conditions in an eutrophic Usthorthent of sandy loam texture in the municipality of Pombal, PB. The experimental design consisted of randomized blocks, testing five levels of salinity of irrigation water - CEa (0.4-control, 1.4, 2.4, 3.4 and 4.4 dS m-1) and five N doses (50, 75, 100, 125 and 150 mg kg-1) in a 5 x 5 factorial scheme with three replications. The increase of CEa from 0.4 dS m-1 reduced the number of leaves (NF), plant height (AP), stem diameter (DC), dry mass of the shoots (MSPA), cluster length (CRP), effective cluster length occupied by female flowers (CREFF), total number of seeds in primary cluster (NSRP) and total seed production (PSemT) of the studied castor bean cultivar. The interaction between water salinity and nitrogen dose for NF, DC, MSPA, CRP and CEes - electrical conductivity of the saturation extract of the soil was significant while the increase of nitrogen doses reduced the negative effects of salinity up to the level of 2.4 dS m-1. The CEes increased with increase in CEa and nitrogen doses.

O excesso de sais no solo pode afetar diretamente o desenvolvimento e a produtividade das plantas, motivo pelo qual investigações sob as relações hídricas das culturas em tais condições se fazem necessárias para prevenir ou remediar tal problema. O estudo foi conduzido em casa de vegetação, na Universidade Estadual Paulista no Departamento de Engenharia Rural. O delineamento estatístico adotado foi o de blocos casualizados com 4 repetições, 5 níveis de salinidade no solo (1,0; 3,0; 6,0; 9,0; 12,0 dS m-1), duas cultivares de beterraba (Early Wonder e Itapuã) e dois manejos de fertirrigação totalizando, assim, 80 parcelas experimentais. Foram realizados medidas do teor relativo de água nas folhas, resistência difusa ao vapor de água, transpiração, área foliar e o consumo hídrico da cultura. Houve um decréscimo de acordo com o incremento da salinidade para os parâmetros fisiológicos analisados na cultivar Early Wonder enquanto para a cultivar Itapuã um aumento crescente foi observado até a salinidade de 6 dS m-1. O consumo de água pelas plantas apresentou uma redução para as duas cultivares estudadas.

The excess of salts in the soil can directly affect the development and yield of the plants, therefore, studies on water relationships of crops in such conditions are necessary to prevent or solve the problem. The study was conducted in a greenhouse at Universidade Estadual Paulista, Department of Agricultural Engineering, Botucatu, Brazil. The statistical design used was randomized blocks with four replications, consisting of five levels of soil salinity (1.0, 3.0, 6.0, 9.0, 12.0 dS m-1), two cultivars of sugar beet (Early Wonder and Itapuã) and two types of management of fertigation, totaling in all 80 plots. Measurements of water content of the leaves, diffuse resistance to water vapor, transpiration, leaf area and the water consumption of crop were determined. There was a decrease according to increasing salinity for the analysed physiological parameters in the Early Wonder variety while for the Itapuã variety a gradual increase was observed up to a salinity of 6 dS m-1. The water consumption by plants showed a reduction with increase of soil salinity for the two varieties.

A influência do desmatamento da Mata Atlântica sobre o microclima da Serra da Mantiqueira ainda não é totalmente compreendida. Para conhecer as consequências do desmatamento sobre o clima serrano é necessário realizar estudos sobre o balanço de radiação na superfície. A falta de dados possibilita conjugar imagens de satélite com dados meteorológicos em um Sistema de Informação Geográfica na determinação do balanço de radiação. O presente estudo teve por objetivo avaliar o modelo MTCLIM em dias de céu claro ou nublado para simular o balanço de radiação na Serra da Mantiqueira, divisa entre os estados de São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro, Brasil. Imagens diárias, semanais e dezesseis dias do sensor MODIS disponíveis em 2003 foram utilizadas em rotinas específicas do MTCLIM. Alvos específicos foram selecionados para avaliar o comportamento do balanço de radiação. Observou-se que o balanço de radiação acompanhou a topografia local e é influenciado pelo tipo de uso da terra. Conclui-se que a temperatura da superfície contribui para aumentar a temperatura do ar implicando em diminuição do balanço de radiação sobre pastagem. O modelo MTCLIM demonstrou boa correlação para a temperatura do ar (R² = 0,82) e para a radiação solar global (R² = 0,71).

The influence of deforestation of the Atlantic Forest on the microclimate of the mountain Mantiqueira is not yet fully understood. To understand the consequences of deforestation on the highland climate research is needed about the surface radiation balance. The lack of data allows combining satellite images with meteorological data in a Geographic Information System in determining the radiation balance. The study aimed to evaluate the MTCLIM model in cloudless days or cloudy sky and simulate the radiation balance in the Mantiqueira mountain, between São Paulo, Minas Gerais and Rio de Janeiro, Brazil. Daily images, weekly and sixteen days MODIS available in 2003 were used in specific routines from MTCLIM. Specific targets were selected to evaluate the behavior of the radiation balance. It was observed that the radiation balance followed the local topography and is influenced by the type of land use. It follows that the surface temperature contributes to elevate the air temperature, resulting in lesser radiation balance on pasture. The MTCLIM model showed good correlation for air temperature (R² = 0.82) and solar radiation (R² = 0.71).