RESUMO A subirrigação requer que a definição do manejo hídrico e nutricional seja adequada ao equipamento e à cultura a ser cultivada para obter elevada eficiência de irrigação em comparação a outros sistemas. O objetivo desse trabalho foi avaliar os parâmetros operacionais de uma mesa de subirrigação em condições teóricas e experimentais, com a determinação do tempo de permanência da água no interior do equipamento para diferentes valores de lâmina e de vazões de adução. A primeira etapa consistiu em simular o desempenho da mesa de subirrigação, estimando-se o tempo de adução e drenagem do sistema para alturas de 1, 3 e 5 cm e vazões de 10, 20 e 30 L/min, a partir de equacionamentos teóricos da operação. A segunda etapa consistiu em avaliar experimentalmente a operação da mesa de subirrigação, validando a metodologia de simulação proposta. E a terceira etapa consistiu em aplicar as equações em simulações de parâmetros de manejo da mesa de subirrigação. Os valores teóricos de tempo de permanência de água na mesa variaram de 9,1 a 68,2 minutos, e os valores experimentais variaram de 9,5 a 78,4 minutos. A combinação vazão de adução e altura da lâmina controlou o tempo e altura de contato da água com o substrato e permitiu estabelecer configurações alternativas para realizar o manejo em diferentes condições de cultivo.

ABSTRACT Subirrigation requires appropriate water and nutrient management based on the equipment specifications and crop cultivated in order to obtain high irrigation efficiency. Our objectives were to characterize the operation of an automated ebb-and-flow bench in theoretical and experimental conditions, determining the irrigation time inside the equipment at different water heights and water flows. The first step was to simulate the ebb-and-flow subirrigation bench performance, by estimating the application and drainage time for different water depths (1, 3 and 5 cm) and flow rates (10, 20 and 30 L/min) based on empirical equations. The second phase evaluated the ebb-and-flow subirrigation bench performance experimentally, validating the proposed simulation methodology. The third step consisted of applying equations to simulate water management parameters for the ebb-and-flow bench. The theoretical values of irrigation time ranged from 9.1 to 68.2 minutes and the experimental values ranged from 9.5 to 78.4 minutes. The combination of water flow and height controlled the contact time and height between the water and substrate and allowed the water management establishment for different cultivation conditions.

RESUMO A subirrigação reduz o descarte inadequado de água e nutrientes nos solos e lençóis freáticos por ser um sistema fechado, com recirculação de solução nutritiva. O sistema é utilizado comercialmente na indústria de plantas ornamentais. Porém, informações sobre a retenção de umidade em substratos utilizados em subirrigação ainda são escassas. Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes alturas de lâmina e tempos de permanência de água na umidade volumétrica de substratos comerciais em subirrigação. Testaram-se cinco alturas de lâminas (1, 2, 4, 6 e 8 cm), cinco tempos de permanência de água (2,5; 5; 10; 15 e 20 min) e três substratos comerciais (fibra de coco, casca de pinus com vermiculita e turfa com casca de arroz carbonizada sem cinzas e vermiculita), arranjados como fatorial 5×5×3, em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. Tubetes cônicos de 55 cm3 foram divididos em três frações iguais de 4,16 cm (inferior, intermediária e superior) para estudar a dinâmica da ascensão capilar da água. Os substratos apresentaram variação da umidade nas três frações dos tubetes (p<0,0001). A umidade variou em função da altura da lâmina (r 2>0,9), com pouca ou nenhuma influência do tempo de permanência de água. A fração intermediária apresentou melhor diferenciação entre os tratamentos, com variação de umidade de 0,29 a 0,61 m3/m3 na fibra de coco; 0,29 a 0,63 m3/m3 na casca de pinus e 0,24 a 0,56 m3/m3 na turfa. A altura de lâmina de 4 cm com qualquer tempo de permanência na fibra de coco e turfa e a altura de lâmina de 2 cm e tempo de 10 ou 20 min na casca de pinus resultaram em umidade na faixa recomendada para cultivo da maioria das espécies vegetais (0,4 m3/m3). O conhecimento da dinâmica da ascensão capilar na subirrigação permite a otimização da altura da lâmina e do tempo de irrigação para aplicar água eficientemente e suprir a evapotranspiração das culturas.

ABSTRACT Subirrigation is a closed system which recirculates nutrient solution and reduces water and nutrient improper disposal in soils and groundwater. The system is used commercially by the ornamental industry. However, technical information regarding substrate moisture retention in subirrigation still scarce. Our study evaluated the effect of different water heights and irrigation time on volumetric water content (VWC) of commercial substrates in subirrigation. We tested five water heights (1, 2, 4, 6 and 8 cm), five irrigation times (2.5, 5, 10, 15 and 20 min), and three commercial substrates (coconut coir, pine bark with vermiculite, and peat moss with carbonized rice hulls without ashes and vermiculite), arranged in a complete randomized design (factorial 5×5×3), with three replications. We used 55-cm3 cone-shaped containers divided into three 4.16-cm equal layers (top, middle, and bottom) to study the water capillary action dynamics. All substrates presented a large range of VWC across the container layers (p<0.0001). The substrate moisture varied according to the water height (r 2>0.9), with little or no influence of the irrigation time. The middle layer provided the best moisture indication among treatments, with moisture ranging from 0.29 to 0.61 m3/m3 in coconut coir, 0.29 to 0.63 m3/m3 in pine bark, and 0.24 to 0.56 m3/m3 in peat moss with carbonized rice hulls. The water height of 4 cm with any irrigation time for coconut coir and peat moss, and the water height of 2 cm and irrigation time of 10 or 20 min for pine bark resulted in the moisture range recommended for most crops (0.4 m3/m3). The understanding of capillary action dynamics in subirrigation allows the optimization of water heights and irrigation time to apply water efficiently to meet the crop evapotranspiration.

ABSTRACT Brazil produces grafted citrus seedlings in closed screen houses to reduce pest and disease incidence. Irrigation is usually performed by hand using either breaker nozzles or drilled polyvinyl chloride (PVC) pipe wands on garden hoses. Rootstocks are produced in cone-shaped containers filled with soilless potting mix. Since the containers have a small upper diameter, nutrient solution capture is reduced with the potential to cause environmental contamination from inefficient fertigation. This study provides a method to assess the efficiency of manual overhead irrigation systems used in liner production. The method consists of determining both the volume of water applied and volume lost (i.e., directly and by percolation) in order to obtain an estimate of the percentage of water loss, irrigation efficiency, and the drainage fraction. The method was tested in a commercial facility under standard production practices. The method’s attributes included simplicity, quick sampling and data collection, and accuracy. The evaluated nursery was found to have low irrigation efficiency (27.14%) and excessive nutrient solution losses (72.86%). Considering an average production of 300,000 liners per year on 20,000 m2, we determined an annual solution loss of 221.8 m3 with an average environmental release of 158.9 kg of fertilizer. Therefore, more efficient irrigation systems are necessary for sustainable citrus rootstock liners production.

RESUMO Propôs-se, neste trabalho, aplicar uma metodologia baseada em amostragens de areia de leitos filtrantes contaminados para avaliar o desempenho do processo de retrolavagem em filtros de areia pressurizados utilizados na irrigação. Os ensaios de retrolavagem foram conduzidos em um módulo experimental constituído de três filtros novos de areia e de um mesmo modelo comercial. As avaliações foram conduzidas após processos de filtração realizados com o emprego de quatro taxas de filtração em três granulometrias de areia, separadamente (areia fina, 0,55 mm; média, 0,77 mm e grossa, 1,04 mm de diâmetro) repetidos em três ciclos de filtração subsequentes; após atingir uma expansão fixa de 25% da altura leito filtrante, as retrolavagens foram processadas por 15 min; a eficiência de limpeza da retrolavagem foi avaliada em todos os ensaios a partir da massa de sólidos removidos para as diferentes camadas do leito filtrante e para a camada, por inteiro. A metodologia de avaliação do processo de retrolavagem é eficaz e possui potencial para ser uma ferramenta prática para o agricultor na avaliação do desempenho de filtros de areia pressurizados utilizados na irrigação.

ABSTRACT The objective of this study was to apply a methodology based on sampling sand from contaminated filter beds, to evaluate the performance of the backwash process in pressurized sand filters used in irrigation. Backwash trials were conducted in an experimental module with three new sand filters of the same commercial model. The evaluations were conducted after filtration processes performed using four filtration rates and three separate sand particle sizes (fine - 0.55 mm; medium - 0.77 mm, and coarse sand - 1.04 mm diameter), repeated in three subsequent cycles. After reaching a fixed expansion of 25% of the filter bed height, the backwash processes were performed for 15 min. Backwash cleaning efficiency was evaluated in all trials based on the mass of removed solids for different filter bed layers and throughout the entire filter bed. The backwash assessment methodology is effective and has potential to be a practical tool for farmers in the evaluation of the performance of pressurized sand filters used in irrigation.

RESUMO: Na subirrigação água e nutrientes são aplicados na parte inferior dos recipientes de cultivo, otimizando o uso da água e reduzindo a propagação de doenças quando comparada com sistemas de irrigação por aspersão. No entanto, as lâminas aplicadas dentro das mesas são geralmente mais elevadas que o necessário, com aplicação inadequada de água e desperdício de energia para bombeamento. O presente estudo foi realizado para avaliar o efeito de diferentes alturas de lâmina de água no crescimento de plantas subirrigadas de sálvia (Salvia splendens) 'Vista Red' em dois substratos. Foram testadas cinco alturas de água (0,75; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 cm) e dois substratos {casca de pinheiro: esfagno e turfa: perlita (ambos na proporção 75%: 25% v/v)}, com quatro repetições. A umidade do substrato foi monitorada por sensores capacitivos conectados a um multiplexador e sistema automático de aquisição de dados. O conteúdo volumétrico de água (CVA) foi maior na casca de pinheiro: esfagno (0,34 a 0,75 m3/m3) do que na turfa: perlita (0,21 a 0,6 m3/m3) em todas as lâminas testadas. Alturas de água mais elevadas proporcionaram maior CVA em ambos os substratos. O indice de clorofila no tecido foliar foi 4% menor para o tratamento 6,0 cm em comparação com os outros tratamentos na turfa: perlita (p<0,0001). A condutância estomática diminuiu ao longo do tempo, porém aumentou com o incremento das alturas de lâmina de água na turfa: perlita (p<0,0001). Diferentes alturas de lâmina de água não causaram efeito na área foliar, fotossíntese líquida, número de ramos e de folhas e massa seca da parte aérea (p> 0,05), um indicativo de que as diferentes alturas da lâmina de água não afetam o crescimento das plantas. No entanto, a altura da parte aérea aumentou em 13% para casca de pinheiro: esfagno (p=0,0096) e 17% para turfa: perlita (p=0,0335) com o aumento das lâminas. Alturas de lâmina de água maiores que 1,5 cm podem ser recomendadas para casca de pinheiro: esfagno ou turfa: perlita em subirrigação, com aplicação de água de acordo com as necessidades das plantas para otimização do crescimento vegetal e redução dos custos de bombeamento de solução quando comparado com sistemas de irrigação que aplicam lâminas de água mais elevadas.

ABSTRACT: Subirrigation applies water and nutrients to the bottom of pots without wetting leaves, improving water use and reducing disease spread compared to overhead irrigation systems. However, water levels applied within the benches are often higher than required to promote capillary action, applying more water than needed and wasting pumping energy. The present study was conducted to evaluate the effect of different water levels on plant growth of subirrigated salvia (Salvia splendens) 'Vista Red' in two substrates. Five water levels (0.75, 1.5, 3.0, 4.5, and 6.0 cm) and two substrates {pine bark: sphagnum peat moss and peat: perlite (both 75%: 25% v/v)} were tested, with four replications. Substrate moisture was monitored by capacitance-type sensors connected to a multiplexer and data logger. Volumetric water content (VWC) was higher in peat: perlite (0.34 to 0.75 m3/m3) than pine bark: sphagnum peat moss (0.21 to 0.60 m3/m3) at all water levels. Higher water levels increased VWC in both substrates. The leaf chlorophyll index was 4% lower at the 6.0 cm compared to the other treatments in peat: perlite (p<0.0001). Stomatal conductance decreased overtime; but increased with the increase in water levels in peat: perlite (p<0.0001). Different water levels had no effect on leaf area, net photosynthesis, number of branches and leaves, and shoot dry weight (p>0.05), an indication that the different water levels do not affect the plant growth. However, shoot plant height increased 13% in pine bark: sphagnum peat moss (p=0.0096) and 17% in peat: perlite (p=0.0335) as water levels increased. Water levels of 1.5 cm and higher can be recommended for pine bark: sphagnum peat moss or peat: perlite in subirrigation, applying water according to plant needs, optimizing plant growth and reducing the nutrient solution pumping costs compared to systems that apply higher water levels.

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de filtros de areia com diferentes granulometrias na remoção de diferentes tamanhos de partículas da água de irrigação, bem como a perda de pressão em função da taxa de filtração e da granulometria de areia do leito filtrante. Os ensaios foram realizados com três filtros de um mesmo modelo comercial, testados com diferentes combinações de granulometrias de areia (areia fina, 0,55 mm; média, 0,77 mm; e grossa, 1,04 mm de diâmetro) e taxas de filtração (20, 40, 60 e 75 m3m-2 h-1), e repetidos em três ciclos de filtração de 4 horas (C1, C2 e C3, realizados em 3 dias consecutivos). O filtro de areia avaliado é efetivo na remoção de partículas a partir do tamanho de areia fina (>60 μm). Nesta faixa de remoção de partículas, a influência da taxa de filtração aumenta com a diminuição do tamanho de partícula na água. O aumento na taxa de filtração, associado à diminuição da granulometria de areia, aumenta a eficiência de remoção, mas acentua a perda de pressão com o tempo, o que diminui a remoção das partículas menores ao longo dos ciclos de filtração.

Abstract:The objective of this work was to evaluate the efficiency of sand filters of different granulometry in removing different particles sizes from irrigation water, as well as the pressure loss due to the filtration rate and sand particle size of the filter bed. The trials were conducted with three sand filters of the same commercial model, tested with different combinations of sand particle sizes (fine, 0.55 mm; medium, 0.77 mm; and coarse sand, 1.04 mm diameter) and filtration rates (20, 40, 60, and 75 m3 m-2h-1), repeated in three 4-hour filtration cycles (C1, C2, and C3, carried out in 3 consecutive days). The evaluated sand filter is effective in the removal of particles starting at the fine sand size (>60 μm). In this particle removal range, the influence of the filtration rate increases with decreasing particle size in the water. The increase in the filtration rate, associated with the reduction in sand granulometry, increases removal efficiency, but accentuates pressure loss in time, which decreases the removal of smaller particles during the filtration process.

RESUMOAtualmente o controle da subirrigação é realizado por meio de temporizadores, usando calendário fixo para acionamento periódico da irrigação. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de sensores capacitivos no monitoramento da umidade do substrato e no controle automatizado da subirrigação para a produção de sálvia em ambiente protegido. Adicionalmente, quantificou-se o efeito de diferentes conteúdos volumétricos de água (CVA) do substrato no crescimento de plantas cultivadas em vasos com 15 cm de diâmetro × 13,75 cm de altura. A automação foi realizada por três sensores de umidade EC-5 por unidade experimental, conectados a um sistema constituído por sistema de aquisição de dados CR10X, multiplexador AM16/32, controlador de saídas SDM-CD16AC e bombas submersas NK-2. As determinações da umidade eram realizadas a cada 15 minutos, com acionamento da irrigação somente quando as leituras eram inferiores aos valores estabelecidos como tratamentos. Foram utilizados cinco CVA do substrato (0,1; 0,2; 0,3; 0,4 e 0,5 m3 m-3), com duas repetições e em delineamento inteiramente casualizado. O sistema monitorou a umidade do substrato e controlou a subirrigação adequadamente ao longo do tempo. A umidade do substrato variou de 0,1 a 0,41; 0,2 a 0,39; 0,3 a 0,41; 0,4 a 0,43 e 0,5 a 0,53 m3 m-3, na ordem crescente dos tratamentos, com os resultados mais altos registrados imediatamente após as irrigações. O número de irrigações, volume total de solução nutritiva aplicado, fotossíntese líquida, massa seca, número de ramos e de folhas, altura da parte aérea, área foliar, interceptação luminosa pelo dossel e teor relativo de clorofila aumentaram significativamente com o aumento do CVA (p<0,0001). O CVA de 0,5 m3 m-3 proporcionou maior crescimento das plantas (p<0,0001). Sensores capacitivos podem ser utilizados no monitoramento da umidade e controle da subirrigação na produção de sálvia, reduzindo a possibilidade de estresse hídrico causado por irrigações diárias usando temporizadores.

Subirrigation is typically controlled using timers to periodically irrigate plants based on a pre-determined schedule. The objective of this study was to evaluate the usefulness of capacitance-type sensors to monitor substrate water content and to control subirrigation automatically for salvia production in greenhouse. Additionally, we quantified the effect of different substrate volumetric water content (VWC) on growth of plants cultivated in 15-cm diameter × 13.75-cm height pots. Automation was performed using three EC-5 capacitance soil moisture sensors per experimental unit, connected to a system with a CR10X data logger, AM16/32 multiplexer, SDM-CD16AC relay driver and NK-2 submersible pumps. Substrate moisture readings were taken every 15 minutes, and plants were irrigated only if the readings dropped below pre-set VWC thresholds. We evaluated five levels of substrate VWC (0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 m3 m-3), with two replications, in a completely randomized design. The system effectively monitored and recorded VWC, and controlled irrigation accordingly. Substrate VWC ranged from 0.1 to 0.41, 0.2 to 0.39, 0.3 to 0.41, 0.4 to 0.43 and 0.5 to 0.53 m3 m-3, in ascending order of the treatments, with the highest values recorded after irrigation events. The number of irrigation events, total volume of nutrient solution applied, net photosynthesis, dry weight, number of branches and leaves, shoot height, leaf area, canopy light interception, and leaf chlorophyll content all increased significantly with the increase in VWC (p<0.0001). The VWC of 0.5 m3m-3 provided the highest plant growth (p<0.0001). Capacitance sensors can be used to both monitor soil moisture and control subirrigation for salvia production in soilless substrate, reducing the possibility of water stress caused by daily irrigation schedule using timers.

Visando à obtenção de informações técnicas que auxiliem aprimorar a eficiência hidráulica de filtros de areia nos processos de filtragem e retrolavagem, buscou-se avaliar o potencial de utilização de uma bancada didática de túnel de vento como método de visualização e caracterização das linhas de fluxo geradas pela interação da geometria de um modelo de dreno (crepina) com diferentes velocidades de escoamento. Os ensaios foram realizados, instalando-se um modelo comercial de dreno, do tipo cilíndrico, em um módulo experimental construído para ser acoplado a um túnel de vento vertical. Simularam-se as três vazões de escoamento de ar fornecidas pelo módulo, obtendo-se registros fotográficos com uma câmara de alta velocidade, cujas imagens foram tratadas para destacar a disposição das linhas de fluxo e os caminhos preferenciais de escoamento para os sentidos de escoamento de filtragem e retrolavagem. Correlacionou-se, por similitude, o intervalo de operação do túnel de vento com valores de vazão praticados em processos de filtração com água, em filtros de areia comerciais, com 40; 60 e 100 cm de diâmetro. Os resultados obtidos validaram a metodologia proposta, permitindo analisar o efeito da geometria da crepina nas linhas de fluxo experimentais, tanto no modo de filtragem quanto no de retrolavagem.

Looking for technical information to improve the hydraulic efficiency in sand filters during the filtering and backwash processes, this project had the objective to evaluate a teaching wind tunnel as a reliable method to visualize and characterize flow lines distribution generated by the interaction of a specific model of underdrain with different flow velocities. The experiment was performed by installing a commercial underdrain model, cylinder type, in an experimental section specially constructed to be coupled to a vertical wind tunnel. Three flow rate values were simulated in the tunnel, obtaining high-speed photographs. The obtained images were treated to highlight the flow lines distribution and preferred flow pathways for the filtration and backwash processes. The wind tunnel operating range was correlated by similarity with values of water flow rate in filtration processes carried out in commercial sand filters with diameters of 40, 60 and 100 cm. The obtained results validated the proposed methodology, allowing the visualization and analysis of the underdrain geometry effects on the generated flow lines, for both filtration and backwash processes.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da mudança da forma e das dimensões da placa difusora de um filtro de areia comercial sobre a perda de carga gerada pelo equipamento, quando submetido ao escoamento no sentido de filtração, sob as condições de filtro vazio e na presença da camada filtrante. Comparou-se o comportamento hidráulico da placa difusora original do equipamento com placas do tipo plano, com bordas com diferentes dimensões. Os ensaios foram conduzidos em um módulo experimental construído no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da FEAGRI/UNICAMP, utilizando quatro combinações de dimensões de placa difusora e para taxas de filtração com valores de 40; 60; 80 e 100 m³ h-1 m-2. Os resultados mostraram que as placas difusoras propostas não modificaram estatisticamente os valores de perda de carga na faixa recomendada de operação de filtros de areia (até 60 m³ m-2 h-1), mas proporcionaram menores deformações na camada superficial de areia, fato que contribui para a diminuição dos caminhos preferenciais da água, podendo melhorar a eficiência de remoção do equipamento. A pesquisa demonstrou a existência de interação entre o modelo de placa difusora utilizada em filtros de areia e o revolvimento da superfície da camada de areia.

The objective of this research was to evaluate the effect of varying the shape and dimensions of the diffuser plate fitted in a commercial sand filter on its head loss when subjected to filtration flow direction, under the conditions of an empty filter and filled with sand. It was compared the hydraulic behavior of the filter original plate diffuser with a designed flat diffuser with edge. The experiments were performed in experimental module assembled at the Hydraulic and Irrigation Laboratory of FEAGRI/UNICAMP, using four different dimensions of proposed diffuser, for filtration rate values of 40, 60, 80 e 100 m³ h-1 m-2. The results showed that the proposed diffusers did not change statistically the head loss values in the recommended sand filter operation range (up to 60 m³ h-1 m-2). However, they caused smaller sand surface layer deformations, fact that contributes to the reduction of preferential paths of water, improving the equipment removal efficiency. The research showed the occurrence of interaction between the diffuser model used in sand filters and the sand surface layer drift.

O tamanho médio de partículas e a porosidade dos substratos condicionam as propriedades matriciais, interferindo na capacidade de retenção e de transmissão da água no meio. O conhecimento desses atributos é fundamental em processos de irrigação por capilaridade, para que o molhamento atinja as camadas superiores dos recipientes com níveis de tensão de água facilmente disponível. O presente trabalho teve como objetivo estudar a ascensão de água por capilaridade para determinar a posição mais apropriada do nível de saturação na ascensão capilar em recipientes com substratos de coco e pinus, de textura grossa e fina. Foram efetuados experimentos avaliando a ascensão de água por capilaridade em colunas segmentadas preenchidas com os substratos. Os valores de umidade em cada segmento foram calculados gravimetricamente e relacionados aos de tensão estimados pela curva de tensão dos substratos. Os substratos com textura fina apresentaram melhor elevação de água por capilaridade, com melhor elevação da umidade em níveis de tensão de água disponível. O substrato de coco fino apresentou água disponível em todo o perfil do recipiente, enquanto o de pinus apresentou as camadas superiores do recipiente com água retida em tensões abaixo do ponto de murcha permanente. O substrato fino de coco apresentou os melhores resultados para aplicação na irrigação por capilaridade, permitindo recomendar o seu uso com o nível de saturação posicionado a cinco centímetros do fundo do recipiente por quinze minutos.

The average particle size and porosity of substrates affects the matrix properties of root growth media, interfering in water holding and water conductivity capacity through substrates. The knowledge of these attributes is essential in capillary irrigation processes to allow the wetting front reaches upper layers under easily available water tension. The present work had the objective to study the water rise by capillary processes to determine the most favorable position of the saturation level for contained plants for two substrates: coconut fiber and pine bark, with two grain particle sizes: fine and coarse textures. Water rise trails were carried out in segmented columns filled with substrates. The water content in each column segment was estimated in weight basis and related to the values of water tension estimated by the water tension curve for each evaluated substrate. The results showed that fine substrates presented higher water rise with adequate levels of easily available water. The fine coconut substrate presented easily available water in the entire substrate column, unlike pine bark substrate that showed the upper layer with moisture below the wilting point. The fine coconut substrate showed the best results for capillary application, allowing to recommend irrigation schedule using the saturation level at 5 cm during 15 minutes.

A dinâmica de operação dos filtros de areia afeta o desempenho hidráulico do sistema de irrigação, elevando a perda de carga e alterando a altura manométrica total do sistema. Buscando entender parte dessa dinâmica, o objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da estrutura interna de filtros de areia na perda de carga de três modelos de equipamentos fabricados no Brasil, sem a presença do elemento filtrante e utilizando água limpa. Adicionalmente, com o ajuste do modelo matemático exponencial aos dados experimentais, procurou-se estabelecer comparações entre os tipos de estrutura dos filtros avaliados. Os ensaios foram realizados em um módulo experimental construído no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da FEAGRI/UNICAMP. Os resultados mostraram que a estrutura hidráulica interna dos filtros determinou comportamentos hidráulicos diferenciados e que os tipos de estruturas (placa difusora e drenos) alteraram o padrão de operação dos modelos ensaiados. A função matemática proposta representou, significativamente, o fenômeno físico de perda de carga para as condições do experimento.

The dynamic of operation of sand filters affect the hydraulic performance of irrigation systems, increasing the head loss and changing the total dynamic head of the system. Trying to understand part of this dynamic, the objective of this research was to determine the effect of internal hydraulic structures in the head loss of three sand filters of commercial models, manufactured in Brazil and operating without the filter layer and with clean water. In addition, using an exponential mathematical model adjusted to the experimental data, comparisons among types of structure of each evaluated filter were performed. The trails were accomplished in the experimental module developed in the Laboratory of Hydraulics and Irrigation of FEAGRI / UNICAMP. The results showed that the filters structures determined differentiate hydraulic behaviors and each type of structures (diffuser plate and drains) change the standard operation for the evaluated filters. The mathematical function proposed represented significantly the head loss physical phenomenon for the experimental conditions.

O uso da irrigação por capilaridade na produção de mudas em viveiros pode trazer vantagens ao uso de água e sua utilização adequada requer o conhecimento da capacidade de ascensão de água no meio de crescimento das raízes, atributo pouco estudado. Para avaliar esta condição fundamental, este trabalho tem como objetivo avaliar a ascensão de água em substratos comerciais de coco e pinus, em dois padrões de tamanho de partículas e em duas condições de umidade, para indicar aquele que possua as melhores características físicas para aplicação na irrigação por capilaridade. Utilizou-se o método de ascensão capilar, com colunas desmontáveis de anéis preenchidas com substratos, avaliando-se os seguintes tempos de contato do fundo da coluna com a lâmina de água: 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 16 e 24 horas, com 10 repetições por tempo testado. Pelos resultados, observou-se que a maior ascensão capilar acumulada em 24 horas de ensaio foi obtida para os substratos de textura fina de coco e de pinus. Além disso, a hidrofobia do substrato de coco seco recomenda que as irrigações nesse material devem ter frequências maiores que substratos de pinus, evitando seu secamento. O substrato de pinus, por não apresentar esse comportamento, deve ter turnos de rega mais espaçados, principalmente sob textura fina. Devido à sua maior retenção de água e capacidade de elevação de água quando umedecido, o substrato fino de coco é mais adequado à irrigação por capilaridade em recipientes como tubetes.

The capillary irrigation in nursery production could give advantages in water use and its correct application demands knowledge about capillary water rise through root growth media, an attribute poorly studied. This research had as objective to evaluate water capillary rise in commercial pine and coconut substrates for two particle size distributions and two moisture conditions, to indicate the substrate with the best physical characteristics for capillary irrigation. The capillary rise determination method was applied on disassembled rings column filled with substrates, evaluating the following contact durations of the column bottom with water surface: 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16 and 24 hours, with 10 repetitions per time. The results showed that the fine pine and coconut substrates had the higher water rise during the 24 hours test. Moreover, the hydrophobic state presented by coconut substrate indicated high irrigation frequencies for this material in comparison to pine substrate, avoiding that drying conditions become irreversible. The pine bark substrate did not show this problem, needing longer irrigation intervals, especially with the fine texture one. Due to the greater water holding and water rise capacity for wet conditions, the fine coconut substrate showed more suitable for capillary irrigation in small recipients.

O processo da retrolavagem consiste na passagem da água através do filtro em sentido contrário ao fluxo de filtragem com o objetivo de remover partículas orgânicas e inorgânicas retidas no meio filtrante. O projeto de filtros de areia com configurações ineficientes e a ocorrência de condições operacionais inadequadas contribuem para limitar o desempenho desse processo, causando deficiências na limpeza dos meios filtrantes e comprometendo o funcionamento dos sistemas de irrigação localizada. O objetivo do presente trabalho é proporcionar uma revisão sobre os conceitos associados ao processo da retrolavagem nos filtros de areia, relacionando informações existentes na literatura com experiências de laboratório. Foi gerado um texto básico com informações técnico-científicas sobre o tema, visando a criar um momento de reflexão sobre o processo de retrolavagem e a contribuir para a melhoria do desempenho desses equipamentos na irrigação localizada.

The backwash process consists of water passing through the filter in the opposite direction of the filtering flow to remove organic and inorganic particles of media filter. Inefficient sand filters designs and the occurrence of inadequate operating conditions contribute to restrict the process performance, causing deficiencies in the filter cleaning and compromise the operation of localized irrigation systems. The objective of this study is to provide a review about concepts associated with the backwash process in sand filters, relating literature information with laboratory experiments. A basic documentation was produced with technical and scientific information on this subject to create a reflection about the backwash process and contribute to the improvement of the equipment performance in the localized irrigation.

O problema de evasão de estudantes dos cursos de graduação está presente praticamente em todas as Universidades do mundo contemporâneo. A desistência do aluno por um curso superior significa prejuízo para si próprio ao não se diplomar, para o professor que não atinge sua meta como educador, para a universidade pelo não atendimento de sua missão, para a sociedade pelas perdas sociais e econômicas e, também, para a família, pelo sonho não realizado. O objetivo deste trabalho é apresentar um estudo quantitativo sobre a evasão do curso de Engenharia Agrícola da UNICAMP, buscando contribuir para o entendimento dessa questão. A partir de dados oficiais da UNICAMP, determinou-se a taxa de evasão para o período compreendido entre os anos de 1995 e 2006, utilizando quatro metodologias de cálculo. Três das metodologias utilizadas demonstram que a taxa de evasão do curso de Engenharia Agrícola da UNICAMP tem o valor muito próximo ao índice de titulação, ou seja, próxima de 50%. Independentemente do método adotado para a estimativa da evasão e de as estatísticas demonstrarem que os números do curso de Engenharia Agrícola da UNICAMP estão dentro da normalidade de cursos de graduação similares no Brasil, pode-se afirmar que é preocupante para uma instituição pública de ensino apresentar os valores obtidos. Um maior aprofundamento das causas deve ser delineado em estudos posteriores para que ações específicas busquem a redução desse processo.

Nowadays, dropping out in B.Sc. courses practically occurs in all Universities of the contemporary world. Undergraduate student withdraw could means several losses as, to the student, not to graduate, to the teacher, for not accomplishing his goal as educator, to the university, for not attending its mission, to the society, economic and social losses and also to the family for unfulfilling the dreams. The objective of this research is to present a quantitative study on the dropping out rate in the Agricultural Engineering B.Sc. program (BSAGENG) at State University of Campinas (UNICAMP), seeking to contribute to the understanding of this issue. It has been determined the dropping out rate from 1995 to 2006 based on the university official data, by employing four different methods of calculation. Three of the methods revealed that dropping out rate is very close to the graduation index, i.e., close to 50%. Regardless of the adopted method for the dropping rate estimation and the statistics demonstrating that the agricultural engineering undergraduate course at UNICAMP figures falls within similar courses normality in Brazil, it should be recognized that a public institution of education should be concerned in presenting such figures. A detailed and deep analysis must be outlined in further studies seeking for specific actions aiming to reduce dropping out process.

A avaliação dos impactos gerados pela agricultura sobre a qualidade da água tornou-se primordial no Brasil após o estabelecimento das políticas de uso e conservação dos recursos hídricos, razão por que índices de qualidade de água são propostos com o intuito de se mostrar a evolução da qualidade da água no tempo e no espaço. O objetivo primeiro neste estudo, foi desenvolver um índice de qualidade de água (IQA), utilizando-se a técnica estatística da Análise Fatorial Multivariada, avaliando-se a influência das atividades agrícolas na qualidade dos recursos hídricos; realizou-se, para se atingir o proposto, um monitoramento da qualidade da água em uma bacia hidrográfica de uso predominantemente agrícola, no período de set/03 a set/04. Realizaram-se, também, coletas mensais de água em seis pontos, analisando-se oito variáveis (nitrato, nitrogênio amoniacal, amônia, fósforo total, condutividade elétrica, pH, turbidez e sólidos suspensos), julgadas importantes pelo manejo agrícola adotado na região. Os resultados obtidos indicaram uma contaminação de origem agrícola ao longo da bacia, sendo que, pela análise fatorial, amônia, nitrogênio amoniacal e nitrato foram as variáveis que mais contribuíram na determinação do IQA.

The evaluation of environmental effects generated by agricultural production on water quality became essential in Brazil after the creation of policies for the use and conservation of water resources. For such, water quality indices have been considered with the purpose of showing the spatial and temporal variation of water quality in a watershed. The objective of this study was to develop a water quality index (WQI) applying the Multivariate Factorial Analysis (MFA) statistical technique, which could indicate the influence of agricultural activities in the quality of water resources. Water in a predominantly farm watershed was monitored from Sept. 2003 to Sept. 2004. Monthly water collections were carried out at six sample points, and eight parameters were analyzed: nitrate, ammoniacal nitrogen, ammonia, total phosphorus, electrical conductivity, pH, suspended solids and turbidity, which were considered important due to the agricultural management adopted in the region. Results indicated a contamination of agricultural origin along the basin. Factorial analysis showed that ammonia, ammoniacal nitrogen and nitrate parameters were the ones that most contributed in determining the WQI.