Manejo da irrigação

O manejo da irrigação foi realizado de forma automatizada, através da utilização de sensores capacitivos de monitoramento da umidade do substrato (modelo EC-5 da Decagon Devices). Esse sensor, que determina o conteúdo volumétrico de água (CVA) a partir da medição da constante dielétrica do substrato, apresenta dimensões de 8,9 cm x 1,8 cm x 0,7 cm, possibilitando sua inserção no tubete de 130 ml (Figura 15). Esse mesmo sensor já foi utilizado com sucesso para automatizar sistemas de subirrigação para produção de muda pré- brotada de cana de açúcar (SILVA, 2017), porta enxerto de limão (FERRAREZI e TESTEZLAF, 2017) e planta ornamental (FERRAREZI et al., 2015b).

Figura 15. Comparação do tamanho do sensor e do tubete utilizado no experimento Fonte: Silva (2017)

No presente experimento foram utilizados 6 sensores por mesas, sendo 2 sensores inseridos em cada uma das bandejas de referências. O sistema de automação também era composto por um data logger (modelo CR1000, da Campbell Scientific), um multiplexador (modelo AM16/32, da Campbell Scientific), um módulo controlador de relês (modelo SDM- CD16AC, da Campbell Scientific), uma bateria (Figura 16), além de 4 chaves de níveis, cada uma instalada em uma das mesas (Figura 17).

Figura 16. Painel controlador com data logger (A), módulo controlador de relês (B), multiplexador (C) e bateria (D)

Figura 17. Detalhe da chave de nível utilizada para desligar a motobomba

A lógica de programação foi escrita no software LoggerNet e adaptada do programa apresentado por Silva (2017). A leitura dos sensores era realizada a cada 30 minutos e valores considerados outliers eram descartados (CVA<0 ou CVA>0,60 m3 m-3). O data logger realizava então o cálculo da média das leituras dos 6 sensores por mesa e comparava esse valor médio com o valor de referência (setpoint). Se o valor médio do CVA de uma mesa fosse inferior ao setpoint, o data logger enviava um sinal para o módulo controlador de relês, que por sua vez enviava um sinal para acionar a motobomba daquela mesa, iniciando assim o evento de irrigação. Caso o valor médio do CVA da mesa fosse superior ao setpoint, não era realizada nenhuma ação. O desligamento do sistema de irrigação ocorria quando a altura da

lâmina de água na mesa atingia 3 cm. O contato com a água fechava o circuito entre as duas hastes metálicas da chave de nível, e esta enviava um sinal para desligar a motobomba. A escolha do valor da altura da lâmina de água (3 cm), bem como do valor do setpoint foi baseada no trabalho de Silva (2017) que utilizou as mesmas mesas de subrrigação e os mesmos sensores capacitivos para realizar o manejo da irrigação na produção de mudas pré- brotada de cana de açúcar. No trabalho citado, o CVA de 0,35 m3 m-3 foi considerado o mais adequado para produção de MPB, e para manter a umidade do substrato próxima a esse valor, a lógica de programação utilizada trabalhava dentro de uma faixa com valores limites 10% inferior e 10% superior, ou seja, de 0,315 até 0,385 m3 m-3. No presente trabalho, foi escolhido o valor de CVA igual ao de Silva (2017) (0,35 m3 m-3), contudo, em experimento preliminar realizado com as MPBs em dezembro de 2016, foi observado que a umidade do substrato raramente atingia o valor da faixa superior (0,385 m3 m-3) e por isso as mesas ligavam continuamente. Dessa forma, optou-se por excluir da lógica de programação a faixa superior (0,385 m3 _m-3_{) e manter apenas a faixa inferior (0,315 m}3 _m-3_{). Portanto, o valor de}

setpoint utilizado no presente trabalho para ligar as mesas de subirrigação foi CVA de 0,315

m3 _m-3_.

Em relação a parte hidráulica, a vazão de adução foi ajustada através de um registro de gaveta, em 20 L min-1, valor também baseado no trabalho de Silva (2017). Com essa vazão de adução, o tempo médio de enchimento das mesas foi de 16 minutos, e o tempo de drenagem foi de aproximadamente 20 minutos. Dessa forma, o tempo total de cada evento de irrigação consistia na somatória dos tempos de enchimento e de drenagem, totalizando 36 minutos.

A instalação dos sensores capacitivos dentro dos tubetes apresentou problemas em ambos os ciclos. A presença da muda com o minirrebolo reduziu o volume de substrato disponível para a instalação do sensor, e este teve que ser instalado próximo a parede do tubete. Essa condição dificultou o contato do sensor como substrato, houve formação de bolsões de ar, e alguns sensores não realizaram as leituras corretamente. Dessa forma, durante o período compreendido entre o transplantio das mudas e o início do experimento, foi necessário retirar e instalar com maior cuidado alguns sensores. Para melhorar o contato do sensor com o substrato, as mudas com minirrebolos muito grandes foram substituídas por mudas com minirrebolos menores, e tambem foi realizada maior compactação do substrato.

Apesar das dificuldades encontradas na instalação dos sensores, o sistema funcionou bem durante o ciclo de verão. No entanto, no ciclo de inverno, foi observado a ocorrência de déficit hídrico no começo do ciclo em todas as mesas. No 4⁰ dia de experimento, as mudas que estavam com idade de 21 DAP, começaram a apresentar senescência foliar (Figuras 18 e

19). De acordo com os sensores capacitivos, a umidade do substrato estava adequada, sendo a média dos valores de CVA para os quatro primeiros dias de experimento de 0,37 m3 m-3 para o tratamento irrigado com SN com 66,6% da concentração e de 0,42 m3 m-3 para os irrigados com 33,3% da concentração. No entanto, visualmente a maioria dos tubetes apresentava substrato seco na parte superior. Retirando algumas mudas dos tubetes foi possível notar um gradiente de umidade, com a parte inferior do substrato úmida e a parte superior seca (Figura 20). Dessa forma, apesar dos sensores indicarem umidade adequada, as raízes das mudas estavam concentradas na parte superior do substrato, onde não havia agua suficiente e assim as plantas sofreram com déficit hídrico. Para tentar solucionar o problema, o substrato de todos os tubetes foi pressionado na parte superior, para aumentar a compactação e facilitar a ocorrência da ascensão capilar. Contudo, no 5⁰ dia de experimento o gradiente de umidade no substrato permaneceu, mesmo com as motobombas sendo ligadas manualmente duas vezes. Assim, durante o período do 6⁰ até o 9⁰ dia as mudas foram irrigadas exclusivamente com uma mangueira e agua de abastecimento. A irrigação manual com a mangueira evitou que as plantas morressem, mas não conseguiu promover melhor acomodação do substrato. A ascensão capilar continuou deficitária, e a maioria das plantas continuou apresentando gradiente de umidade no substrato até o final do ciclo (Figuras 21 e 22). Mesmo com a parte superior do substrato seca, as mudas conseguiram se desenvolver após o período com a irrigação com mangueira, pois as raízes haviam crescido, conseguindo retirar agua da parte inferior do substrato.

Figura 18. Foto das mudas com idade de 21 DAP irrigadas com SN contendo 66,6% da concentração durante o ciclo de inverno

Figura 19. Foto de mudas do cultivar IACSP95-5094 com idade de 21 DAP irrigado com SN contendo 33,3% da concentração durante o ciclo de inverno.

Figura 20. Foto do substrato em que estavam mudas do cultivar IACSP95-5094 com idade de 21 DAP e irrigadas com SN contendo 33,3% da concentração durante o ciclo de inverno

Figura 21. Foto de muda do cultivar IACSP95-5094 com idade de 36 DAP e irrigada com SN contendo 66,6% da concentração durante o ciclo de inverno.

Figura 22. Foto de muda do cultivar IAC91- 1099 com idade de 36 DAP e irrigada com SN contendo 33,3% da concentração durante o ciclo de inverno.