4. PROJETO PRELIMINAR DO SISTEMA
5.1 Material e métodos
O experimento foi conduzido no no período de 01 a 25 de novembro de 2017, no município de Biguaçu – SC, no sítio Três Riachos (27°46’42”S; 48°72’42”, altitude: 2m). O clima local pode ser classificado como Cfa, segundo Köeppen, ou seja, clima subtropical constantemente úmido, sem estação seca, com verão quente e temperatura média do mês mais quente maior do que 22,0°C. O solo é classificado como ARGISSOLO VERMELHO AMARELO de textura franco argilosa (SANTOS et al., 2013).
Para a realização do experimento, foram construídos dois ambientes protegidos A1 e A2, modelo túnel alto, tipo arco, com pé direito de 2,75m, possuindo área total de 50m² cada um (5m largura x 10m de comprimento). No abrigo A1 (Automatizado) foram instaladas três torres de sensores (T1;T2;T3) para aquisição de dados climáticos internos, bem como atuadores de ventilação (VT), irrigação (RI) e nebulização(NB). No ambiente A2, não foram instalados equipamentos de atuação ambiental, somente sistema de irrigação com operação manual através de registro de gaveta manual (RM), com duas operações diárias, sendo uma no início da manhã e outra no final da tarde, e quando o agricultor julgava necessária ao longo do dia. O sistema de controle manual em A2 seguiu um protocolo real de cultivo
Figura 44 – Croqui Casas de vegetação A1 e A2 – com e sem automação. Biguaçú-SC.
Para realizar a ventilação ambiente foi utilizado um ventilador modelo TurboVent.60R Ventisol, com 60W de potência e 60 centímetros de diâmetro de hélice. Para o acionamento dos sistemas de irrigação e nebulização foram utilizadas eletroválvulas de ¼”, com vazão máxima de 20l/min e 5w de potência cada uma.
O modo de irrigação utilizado nas duas casas de vegetação foi o de aspersão direta, composta por dois ramais em mangueira perfurada tipo SANTENO II, com 10 metros de comprimento cada um, disposto entre os canteiros de cultivo igualmente nas casas de vegetação A1 e A2. O controle de plantas daninhas foi realizado empregando-se métodos manuais de controle, capina e retirada manual aos 10, 15 e 20 dias após o plantio.
Na parte externa frontal aos ambientes protegidos, foi instalado um abrigo meteorológico (AM), visando abrigar o sistema de controle e aquisição de dados, bem como as conexões elétricas do sistema automatizado. O abrigo meteorológico foi construído com madeira de pinus sp., e posteriormente pintado com tinta acrílica branca, nas dimensões de 1,10m de largura frontal, 0,80m de altura e 0,30m de profundidade, e coberto com telha de fibrocimento 4mm com inclinação de 50%
(figura 45).
Figura 45- Casas de vegetação A1 e A2, condição inicial de montagem do experimento.
O abrigo meteorológico contém em seu interior 01 controlador eletrônico que recebe as informações das 3 torres de aquisição de dados climáticos internos da casa de vegetação A1 e realiza o acionamento dos atuadores ambientais através de 01 placa de relés externa ao gabinete principal. Também abriga 01 gabinete com sistema Datalogger, que recebe os dados climáticos das casas de vegetação A1 e A2 e armazena as informações em cartão SD com 16GB de memória.
Todas as conexões elétricas e de alimentação dos sensores e atuadores foram inseridas no abrigo meteorológico, e interligadas através de conectores do tipo SINDAL 5mm. A alimentação elétrica do controlador eletrônico e do Datalogger foi disponibilizada por No-Break 600VA, que fornece 220V em régua de tomadas para as fontes específicas de cada aparelho, sendo duas fontes do tipo 220 VAC – 9 VDC (Figura 46).
Figura 46 - Abrigo Meteorológico para equipamentos e conexões elétricas.
O experimento avaliou características biométricas de duas variedades de alface, uma do tipo Crespa (Cultivar Vanda) e outra do tipo Americana (Cultivar Lucy Brow), em dois ambientes distintos, com e sem automação. Para a avaliação da produtividade da cultura da alface, bem como o desenvolvimento em cada ambiente foram aferidos dados de: diâmetro da planta (DP), altura da planta (AP), diâmetro do colmo (DC) e massa fresca total (MFT).
As mudas foram adquiridas de viveirista credenciado e produzidas sob encomenda em bandejas de polietileno expandido com 128 células, utilizando-se substrato comercial e apresentando apenas uma plântula por célula. As mudas foram mantidas em cultivo protegido (Viveiro de mudas) por 19 dias. O transplantio para os canteiros definitivos, no espaçamento de 0,3m x 0,3m foi realizado, quando as plântulas apresentavam 20 dias desde a semeadura e apresentavam de quatro a cinco folhas definitivas.
O monitoramento da temperatura, umidade relativa, radiação e umidade do solo, bem como o estado de funcionamento da ventilação, irrigação e nebulização em cada ambiente protegido, foi realizado por meio de um Datalogger digital,
desenvolvido em sistema Arduíno e shield datalogger especialmente para esta finalidade. O datalogger conta com duas torres de sensores TD1 e TD2 para aquisição dos dados climáticos internos em cada cultivo protegido. Cada torre do datalogger é composta por: 01 termo higrômetro modelo DHT22, 01 sensor LDR e 01 sensor de umidade de solo FC28. Foi instalada uma torre de sensores em cada ambiente A1 e A2. O datalogger foi programado para realizar a aquisição de dados a cada 3 minutos ao longo de 25 dias após o transplantio (DAT). Os dados adquiridos pelo datalogger foram dispostos em arquivo de extensão .LOG na seguinte ordem: Data; Hora; Temperatura ambiente A1; Umidade do ar ambiente A1; Umidade do solo ambiente A1; Radiação ambiente A1; Temperatura ambiente A2; Umidade do ar ambiente A2, Umidade do solo ambiente A2; Radiação ambiente A2. Posteriormente foram tabulados em programa excel e submetidos à análise qualitativa de comportamento ambiental.
No interior de cada casa de vegetação foram construídos 03 canteiros com 1 x 10m de comprimento, e 0,2m de altura. As mudas de alface foram transplantadas no espaçamento de 0,3 x 0,3m e em cada canteiro foram dispostas aleatoriamente as parcelas de cada cultivar. Foram instaladas 03 parcelas de cada variedade de alface (V1 e V2), cada parcela composta por 54 plantas, com área total de 5m² (1x5m), totalizando 162 plantas.
Em cada coleta de plantas foram retiradas quatro plantas da faixa central dos canteiros, por parcela experimental, em cada avaliação, desprezando-se as plantas das extremidades devido efeitos de bordadura.
As variáveis biométricas diâmetro da planta (DP) e altura da planta (AP) foram mensuradas ainda em campo, com auxílio de uma régua metálica graduada.
Posteriormente, as plantas foram colhidas rentes ao solo com o auxílio de uma faca.
O diâmetro do colmo (DC) foi mensurado com auxílio de um paquímetro inox extra da marca Somet. A massa fresca total (MFT) foi mensurada com auxílio de balança digital, com precisão de 0,05 g. Com base nas informações coletadas avaliou-se também a produtividade total em Kg/ha em cada tratamento.
As culturas foram dispostas nos canteiros de modo aleatório, em sorteio realizado para cada parcela experimental. A disposição final das variedades em cada casa de vegetação está descrita na figura 47.
Figura 47 – Distribuição dos tratamentos experimentais em cada casa de vegetação.
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado (DIC), em esquema fatorial de 2 x 2, com 4 tratamentos e três repetições. O primeiro fator foi constituído de dois ambientes de cultivo (com e sem sistema de controle ambiental) e o segundo fator por duas cultivares de alface, uma do tipo Crespa (Variedade - Vanda) e outra do tipo Americana (Variedade - Lucy Brow). As variáveis resposta foram o diâmetro da planta (DP), altura da planta (AP), diâmetro do colmo (DC) e massa fresca total (MFT). Os dados foram submetidos ao teste de normalidade, análise de variância e teste de Tukey à 5% de significância.