ABSTRACT Sugarcane is grown in several countries and environmental conditions, and production increases should not only be based on the expansion of the cultivated area. As water is a limiting factor for sugarcane yield, irrigation is crucial to increase its yields. Thus, this study aimed to evaluate the agronomic performance of five sugarcane cultivars under irrigated and rainfed conditions and compare yields in each treatment with those of previous cycles. The experiment was carried out from July 2017 to July 2018, which stands for the fourth sugarcane harvest. It consisted of two irrigation factors (irrigated and rainfed conditions), and five sugarcane cultivars (CTC4, IACSP93-3046, RB86-7515, IACSP95-5000, and IAC91-1099). Irrigation was applied to supply 100% of crop evapotranspiration. Irrigation increased sugarcane yields, and such increases varied with the genotype and crop cycle evaluated. In general, the cultivars most responsive to irrigation were IACSP93-3046 and IACSP95-5000, regardless of the evaluation cycle, and CTC4 from the fourth harvest onwards. Irrigation did not interfere with sugarcane technological quality if harvested after the middle of the crop season (June). Cultivars with higher tillering capacity, such as CTC4, had improved yield stability throughout the cycle when under irrigated conditions.

RESUMO A calibração de modelos é fator fundamental para a obtenção de elevadas acurácias na estimativa do crescimento e rendimento das culturas. Este estudo teve como objetivo parametrizar os coeficientes genético e de ecotipo do modelo DSSAT/Canegro para cinco cultivares de cana-de-açúcar mantidas sob três manejos hídricos, além de avaliar a precisão do modelo na estimativa da produtividade de colmos, produtividade de açúcar e altura de colmos. Foram utilizados dados experimentais de campo obtidos em dois anos de cultivo (2016 e 2017) na FCAV/Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, SP. As cultivares foram mantidas sob irrigação suplementar, irrigação deficitária e não irrigadas. Foram utilizados os dados do tratamento de irrigação suplementar (sem estresse) para a parametrização de cada cultivar. A acurácia do modelo foi verificada pela correlação de Pearson (r), raiz do erro quadrático médio (RMSE), erro médio (MBE), índice de concordância (d) e coeficiente de confiança (c). O modelo DSSAT/Canegro apresenta elevada acurácia na predição da produtividade de colmos e de açúcar da cana-de-açúcar cultivada sob regimes hídricos, apresentando-se como alternativa viável na simulação do rendimento da cultura. Para melhor performance do modelo DSSAT/Canegro, é necessário a parametrização das variáveis relacionadas ao ecotipo das cultivares, além dos coeficientes específicos das cultivares.

ABSTRACT Model calibration is a fundamental factor to obtain high accuracy in the estimation of crop growth and yield. This study aimed to parameterize the genetic and ecotype coefficients of the DSSAT/Canegro model for five sugarcane cultivars kept under three water managements, besides evaluating the accuracy of the model in predicting sugarcane stalk yield, sugar yield and height. Experimental field data were obtained from two years (2016 and 2017) of cultivation at FCAV/Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, SP, Brazil. The cultivars were maintained under supplementary irrigation, deficit irrigation and no irrigation. Data of the supplementary irrigation treatment (without stress) were used for the parameterization of each cultivar. Model accuracy was assessed by Pearson correlation (r), root mean squared error (RMSE), mean bias error (MBE), index of agreement (d) and confidence coefficient (c). The DSSAT/Canegro model is highly accurate in predicting stalk and sugar yields of sugarcane grown under water regimes, presenting itself as a viable alternative in sugarcane yield simulation. For better performance of the DSSAT/Canegro model, it is necessary to parameterize the variables related to the ecotype of the cultivars, besides the specific coefficients of the cultivars.

RESUMO Técnicas inovadoras que busquem minimizar os custos de produção e a onerosidade de determinadas operações são um dos grandes desafios atualmente no setor sucroenergético. Nesse sentido, objetivou-se estimar os valores do Pol do caldo da cana-de-açúcar, em função do °Brix e do peso do bolo úmido (PBU), utilizando modelagem por redes neurais artificiais (RNAs). Foi organizado um banco de dados constituído de 204 análises tecnológicas provenientes de um experimento de campo com 15 tratamentos e 2 anos de avaliação. Foram utilizados 75% dos dados para a calibração do modelo e 25% para a validação. Foram utilizadas RNAs do tipo Multilayer Perceptron para calibração e validação dos dados. Antes da calibração, as variáveis foram normalizadas. O algoritmo de treinamento utilizado foi o backpropagation e a função de ativação foi a sigmoide. As RNAs foram estabelecidas com duas camadas ocultas e o número de neurônios variando de 4 a 20 em cada. As 15 RNAs com menor raiz do erro quadrático médio foram apresentadas aleatoriamente pelo software, dentre as quais 6 foram escolhidas para verificação da acurácia. As RNAs apresentaram elevada acurácia para a estimativa do Pol do caldo da cana-de-açúcar, tanto na fase de calibração (R2 = 0,948; RMSE = 0,36%) quanto na validação (R2 = 0,878; RMSE = 0,41%), podendo ser alternativa viável ao método padrão de análise. Redes mais simples podem ser treinadas para apresentarem a mesma acurácia que redes mais complexas.

ABSTRACT Innovative techniques that seek to minimize the costs of production and the laboriousness of certain operations are one of the great challenges in the sugar-energy sector nowadays. Thus, the objective of the present study was to estimate the Pol values of sugarcane juice as a function of °Brix and wet cake weight (WCW) using artificial neural network (ANN) modeling. A database was organized consisting of 204 technological analyses from a field experiment with 15 treatments and 2 years of evaluation. 75% of the data were used for the calibration of the model and 25% for its validation. Multilayer Perceptron ANNs were used for calibration and validation of the data. Before calibration, the variables were normalized. The training algorithm used was backpropagation and the activation function was the sigmoid. The ANNs were established with two hidden layers and the number of neurons ranging from 4 to 20 in each. The 15 ANNs with the lowest root mean square errors were randomly presented by the software, among which 6 were chosen to verify the accuracy. The ANNs had a high accuracy in the estimation of sugarcane juice Pol, both in the calibration phase (R2 = 0.948, RMSE = 0.36%) and in the validation (R2 = 0.878, RMSE = 0.41%), and can replace the standard method of analysis. Simpler networks can be trained to have the same accuracy as more complex networks.

Abstract Sugarcane pre-sprouted plantlets (PSP) production system is an innovative method to enhance crop multiplication rate. Determination of crop evapotranspiration (ETc) is crucial for water requirement identification throughout the plant cycle for irrigation management. ETc can be satisfactorily measured by weighing lysimeters. The objective of the study was to construct and calibrate three low-cost weighing lysimeters to measure ETc of PSP. The built lysimeters had 0.6909 m2 area (1179 mm × 586 mm), with 400 mm depth supported by 3 load cells. Lysimeters calibration showed excellent precision measurements, due to high linear correlation (R2 = 1.0000) between electric signal and equivalent mass, high accuracy, confirmed by mean absolute error between 0.0272 and 0.0382 mm, mean square error between 0.0011 and 0.0024 mm2 and Willmott's index of agreement (d) equal to unit. Maximum hysteresis (0.1951 mm) and hysteresis at full scale (0.4492%) did not compromise the evaluations. Daily ETc measurements showed variation of 0.27 mm among lysimeters and were coincident with daily course of reference evapotranspiration (ETo). The cost of the equipment was low, except for the data acquisition system. Therefore, lysimeters presented low cost and were adequate to measure ETc of PSP in greenhouse-grown.

RESUMO Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o desempenho de três modelos de gotejadores de fluxo normal utilizando não apenas o efluente de esgoto tratado puro e diluído mas também dois tipos de filtro, tela e disco. O efluente de esgoto tratado utilizado no experimento foi proveniente da estação de tratamento da cidade. Esta unidade experimental foi composta por 12 linhas laterais com três modelos de gotejadores, dois modelos de filtro e se utilizou, como água de irrigação, o efluente de esgoto tratado puro (100%) e diluído em água (50%). Para cada modelo de gotejador foram definidos os tratamentos, sendo: T1 (efluente diluído em 50% com água subterrânea e uso de filtro de tela); T2 (efluente diluído em 50% com água subterrânea e uso de filtro de disco); T3 (efluente 100% e uso de filtro de tela); T4 (efluente 100% e uso de filtro de disco). Os resultados permitem afirmar que há modelos de gotejadores menos susceptíveis ao entupimento, sendo o gotejador de pastilha menos sensível ao entupimento. O filtro de disco é o mais indicado para prevenir o entupimento. O uso de efluente de esgoto puro ou diluído aumenta o coeficiente de variação de vazão dos gotejadores.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the performance of three models of drippers using treated sewage effluent, pure and diluted, and two types of filters, screen and disc. The treated sewage effluent used in the experiment was collected from the city’s treatment plant. The experiment included 12 lateral lines with three types of emitters to apply pure (100%) and diluted (50%) effluent filtered by screen and disc filters. The combination of those factors set the treatments: T1 (50% effluent diluted in fresh water filtered by a screen filter); T2 (50% effluent diluted in fresh water filtered by a disc filter); T3 (pure effluent filtered by a screen filter); T4 (pure effluent filtered by a disc filter). The results showed that the flat type emitter is less sensitive to clogging, the disc filter is the most suitable to prevent clogging and the use of pure or diluted sewage effluent increases the drippers’ flow rate coefficient of variation.

ABSTRACT: Simulation models of crop growth enable estimating crop yield and water balance components with low cost and high precision. This study aimed to calibrate and evaluate the performance of the CS-CROPGRO model for common beans under the conditions of Jaboticabal city (SP), Brazil. The model was calibrated and tested with data previously collected from two experiments conducted in 2002 and 2003. In these experiments, treatments corresponded to two irrigation scheduling methods (tensiometers and class A pan evaporation) and two cropping systems (conventional and no-till). For calibration, data from the experiment carried out in 2002 were used. For testing, we used data from the experiment conducted in 2003. By using the genetic coefficients calibrated for cultivar IAC-Carioca, the model could correctly simulate phenology, leaf area, dry matter and grain yield during both, calibration and testing, under no-till and conventional systems, combined with tensiometer and class A pan irrigation scheduling methods. Conversely, the model did not show the same performance for soil moisture simulations.

RESUMO Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a variação de vazão de gotejadores autocompensantes utilizando efluente de esgoto tratado (EET). Um sistema de irrigação por gotejamento com quatro modelos de gotejadores autocompensantes (G1 - Naan Dan Jain Modelo Top Drip, G2 - Naan Dan Jain Modelo Naan PC, G3 - Drip-Plan, G4 - Naan Dan Jain Modelo Naan Amnon) foi instalado com efluente originado da estação de tratamento de esgoto, filtrado por um filtro de disco (120 mesh). Foram realizadas sete avaliações da vazão dos emissores (0, 100, 200, 300, 400, 500 e 600 h de funcionamento), operando a 100 kPa. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com arranjo fatorial 4 x 7 (4 modelos e 7 tempos), com 4 repetições e teste de Tukey para comparação das médias. Foram determinados a vazão relativa (Qr), o coeficiente de variação de vazão (CVQ) e o grau de entupimento (GE). Verificou-se que, com o funcionamento do sistema, os modelos de gotejadores foram pouco suscetíveis ao entupimento. O modelo G4 se destacou perante os demais apresentando Qr média de 99,92%, CVQ de 2,69% e GE de 1,19% no final do experimento. Os resultados obtidos permitem afirmar que o tempo de uso do EET afeta a vazão dos gotejadores.

ABSTRACT This study aimed to evaluate the flow variation of pressure-compensating emitters using treated sewage effluent (TSE). A drip irrigation system with four types of pressure-compensating emitters (G1 - Naan Dan Jain Model Top Drip, G2 - Naan Dan Jain Model Naan PC, G3 - Drip-Plan, G4 - Naan Dan Jain Model Naan Amnon) was installed with TSE from the sewage treatment station, filtered through a disc filter (120 mesh). Seven evaluations of flow rate of the drippers were performed (0, 100, 200, 300, 400, 500 and 600 h of operation) operating at 100 kPa. The experimental design was completely randomized in a 4 x 7 factorial arrangement (4 models and 7 times) with four replicates and Tukey test to compare the means. The relative flow rate (Qr), flow rate coefficient of variation (CVQ) and degree of clogging (DC) were determined. It was found that the models of emitters were not much susceptible to clogging during the operation of the system. The G4 model showed better performance compared with the others, presenting mean Qr of 99.92%, CVQ of 2.69% and DC of 1.19% at the end of the experiment. The results revealed that emitters are affected by the time of use of TSE.

RESUMO Um dos fatores que determinam os baixos índices zootécnicos na pecuária brasileira é a estacionalidade da produção das plantas forrageiras tropicais. A irrigação pode proporcionar aumento e estabilização da produtividade durante o outono e o inverno. Objetivou-se pelo presente estudo avaliar: a) a produtividade de massa seca e qualidade de forragem de Brachiaria brizantha, em função de lâminas de irrigação, no período do outono e do inverno; b) a umidade do solo e a temperatura do ar a fim de determinar seus efeitos na produtividade de forragem. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental da FCAV-Unesp, em Jaboticabal-SP. Utilizou-se de um sistema de aspersão em linha para estabelecer tratamentos com cinco lâminas de irrigação correspondentes a frações da evapotranspiração de referência (L1= 0,18; L2= 0,52; L3= 1,00; L4= 1,45 e L5= 1,67), em duas estações do ano: outono e inverno. A produtividade de forragem foi mais elevada no outono, e a resposta de produtividade à lâmina de água foi ajustada por uma função quadrática, atingindo produtividades máximas com lâminas de 267 e 269 mm para o outono e o inverno, respectivamente. Alto valor nutritivo da forragem foi obtido em ambas as estações do ano, com incrementos nos teores de proteína bruta com acréscimo da lâmina de irrigação somente no outono. As lâminas de água não afetaram os teores de fibra detergente neutro da forragem.

ABSTRACT One of the reasons of low performance of the Brazilian livestock industry include the seasonal growth of tropical pasture grasses. Irrigated grasslands may have higher and most stable rates of yield during autumn and winter seasons. Therefore, we aimed at evaluating: a) Brachiaria brizantha dry matter yield and forage quality as a function of different water depths during the autumn and winter, and b) soil moisture and air temperature effects on forage yield. The experiment was carried out at the Experimental Farm of the University of São Paulo State (FCAV – UNESP), campus in Jaboticabal – SP, Brazil. We used a line-source sprinkler system to provide five levels of irrigation (L1= 0.18, L2= 0.52, L3= 1.00, L4= 1.45, and L5= 1.67). These water depths corresponded to fractions of reference evapotranspiration in both autumn and winter. Forage yield was higher in autumn and water depth responses were fitted by a quadratic function, reaching maximum values at 267 and 269 mm during autumn and winter, respectively. During the autumn, we observed a highly nutritive forage with crude protein increment by increasing water depths. However, water application had no effect on neutral detergent fiber content.

Com o objetivo de avaliar a associação do cultivo de alface em hidroponia com utilização dos resíduos do sistema de criação intensiva de peixe, desenvolveu-se um trabalho no Centro de Aqüicultura, na FCAV-UNESP, Campus de Jaboticabal, SP. A integração foi projetada para que a água circulasse de maneira fechada entre os sistemas, passando pelos tanques de criação de peixes, por um decantador, para remoção dos resíduos por um reservatório para conversão biológica da amônia em nitrato e pelo sistema hidropônico, retornando aos tanques de criação dos peixes. Foram avaliadas três cultivares de alface, que constituíram os tratamentos com quatro repetições. Os resultados da análise química da água residual da criação indicaram a presença da maioria dos nutrientes minerais necessários ao desenvolvimento vegetal, em concentração próxima aos valores encontrados em soluções nutritivas utilizadas para o cultivo da alface em hidroponia, exceto potássio e magnésio. A baixa concentração de magnésio na água não impediu o desenvolvimento da alface; entretanto, as plantas indicaram sintomas visuais de deficiência deste nutriente. Não houve diferenças entre as cultivares quanto à produtividade e ao peso fresco de plantas.

Aiming to evaluate the association of hydroponic lettuce cultivation with residues from a fish intensive breeding system, a project was carried out in the Aquaculture Center in the FCAV-UNESP at Jaboticabal, SP, Brazil. A closed system was designed in order to allow the water to circulate through the fish tanks, a clarifier tank for removal of residues, a reservoir for biological conversion of ammonia into nitrate, and the hydroponic system. After this process, water returned back to the fish tanks. Three varieties of lettuce, constituting the treatments with four repetitions were evaluated. The results of the chemical analysis of the residual water from the fish tanks indicated the presence of the majority of the mineral nutrients necessary for vegetable development. Their concentration was close to that found in nutrient solutions, used for lettuce hydroponic cultivation, except for potassium and magnesium. The low concentration of magnesium in the water did not prevent lettuce development, although the plants presented visual symptoms of deficiency of this nutrient. Differences were not found between the varieties produced, regarding productivity and the mean weight of fresh plants.

O objetivo deste trabalho foi comparar os efeitos de doses de nitrogênio, fósforo e potássio aplicadas via água de irrigação em comparação à aplicação convencional de fertilizantes, com irrigação e sem irrigação. O experimento foi conduzido em um pomar de laranja 'Valência' (Citrus sinensis Osbeck) localizado em Pratânia - SP, durante três anos consecutivos, e analisados os dados do último ano de observação. As diferentes formas de aplicação dos fertilizantes e a redução das doses fornecidas via água de irrigação não resultaram em diferenças significativas sobre o número médio de frutos e produtividade. Também não foram constatadas diferenças estatísticas dos tratamentos sobre a qualidade do suco e o estado nutricional das plantas, com exceção do teor de fósforo.

The purpose of this study was to compare doses of nitrogen, phosphorus and potassium applied through irrigation water and conventional fertilizer application, with and without irrigation. The experiment was carried out in a Valencia orange (Citrus sinensis Osbeck) orchard in Pratania City, São Paulo State, Brazil, during three consecutive years. The data of the last year of observation were analysed. The different fertilizer application methods and the reduction of fertigation doses did not result in significative differences on the average number of fruits and productivily. Statistical differences of treatments on juice quality and plants nutritional status were not found, except leaf phosphorus.