DESENVOLVIMENTO DE MÓDULO PARA A OBTENÇÃO DADOS DE VARIÁVEIS AMBIENTAIS VISANDO MANEJO DOS RECURSOS HÍDRICOS

Guilherme Rogério Sartori; Daniel Silveira Pinto Nassif

Portal de Eventos CoPICT - UFSCar, XXVI CIC e XI CIDTI - Campus Lagoa do Sino

Guilherme Rogério Sartori, Daniel Silveira Pinto Nassif

Última alteração: 2019-10-18

Resumo

O controle de variáveis ambientais é de extrema importância para sistemas irrigados, e seu uso nos diferentes talhões é indispensável. OS equipamentos comerciais apresentam elevado custo, o que resulta em necessidade de desenvolvimento de sensores menos onerosos para oprodutor para que a tecnologia esteja ao alcance de todos. O objetivo desse trabalho foi desenvolver um protótipo que avalie as condições ambientais, de umidade do solo, temperatura ar e umidade relativa do ar, além de realizar teste de precisão e o desempenho dos sensores, nas condições de três texturas de solos diferentes, sendo argiloso, arenoso e siltoso. O equipamento foi construído com base em hardware e software Arduino, sendo de maneira simplificada e integrados com três sensores, sendo sensor DH11, sensor higrômetro capacitivo e sensor higrômetro de tensão, essa conformação simples de protótipo possibilita baixo custo de aquisição permitindo o acesso a todos os produtores. Para calibração do equipamento foi utilizado solo em sua capacidade de campo, que consistiu na drenagem do solo em sua máxima CAD, com isso permitiu a avaliação de precisão dos sensores, coletando 10 amostras de solo para cada textura, sendo feira correlações dos dados de umidade obtidos das análises gravimétrica em função da umidade apontado pelos sensores. Cada sensor apresentou um coeficiente de variação diferente nas medições em cada textura, sendo que o sensor capacitivo apresentou um coeficiente de variação de 13,02% para o solo argiloso, 22,88% no solo siltoso e 29,21% em solo arenoso. Já o sensor de tensão foi identificado um padrão diferente no coeficiente de variação de 14,15% em solo arenoso, 17,77% em solo argiloso e 32,71 em solo siltoso. O protótipo desenvolvido apresentou excelentes resultados nas avaliações controladas, necessitando de avaliações em condições de campo para sua validação e uso comercial, barateando o custo do monitoramento ambiental de áreas irrigadas.

Palavras-chave

sensores; umidade do solo; irrigação

Referências

AZEVEDO, J. A. de; SILVA, E. M. da. Tensiômetro: dispositivo prático para controle da irrigação. Planaltina: Embrapa Cerrados, 1999.33p.

LEVIDOW, L. ZACCARIA, D. MAIA, R.; VIVAS, E.; TODOROVIC, M.; SCARDIGNO, A. Improving water-efficient irrigation: Prospects and difficulties of innovative practices. Agric. Water Manage. v 146, P. 84-94, 2014.

GALLON, J. F.; GALLON, I.; BASEGGIO, N.; OLIVEIRA, F. G.; LUISA, M.; MENEGOTTO, A. Irrigação por Gotejamento Uso da Água com Tecnologia para a Produção. In: I SIMPÓSIO INTERNACIONAL DE INOVAÇÃO EM CADEIAS PRODUTIVAS DO AGRONEGÓCIO, ANAIS, 2015

FAGUNDES, M. C.; MORAES, M. O.; SCHAFFER, D.; DE QUEIROZ, T. M. Calibração de Sensores para Determinação do Teor de água do Solo. Revista de Ciências Agro-Ambientais, Alta Floresta, v.9, n.1, p.53-58, 2011

GOMES, E.P.; OLIVEIRA, G.Q.; SCHWERZ, F.; SILVA, P.A.; BISCARO, G.A.; SANTOS, R.C. Avaliação do medidor eletrônico de umidade do solo “Hidrofarm” em Latossolo Vermelho distroférrico. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, Fortaleza, v.7, n.1, p.85-90, 2013

COELHO, E.F; SILVA, A. J. P; VELLAME, L.M. Sondas de TDR artesanais de três hastes para estimativa da umidade do solo. Bahia: EMBRAPA mandioca e fruticultura. Circular técnica 119, 2016. P. 1.

BRAGA, M. B; MAROUELLI1, W. A; CALGARO, M. Adaptação e avaliação de procedimento simplificado para determinação da umidade do solo para fins de irrigação de hortaliças. Brasília: EMBRAPA hortaliças, 2016. p. 1-6.

EUSTAQUIO, J. F. L. L; Et al. Construção e desenvolvimento de um sensor de umidade de solos utilizando Arduino. In: Mostra Nacional de Robótica (MNR). Jabotais: Fundação Bradesco, 2012. p. 1-4.

DEPRA, B.; SCHNEIDER, L.C. O uso do software depthmap® na teoria da sintaxe espacial e mapa axial de Santa Cruz do Sul. In: SEMANA DA GEOMÁTICA, 6.,2016, Santa Maria. Anuais... Santa Maria: UFSM, 2016. P. 37-46

MAROUELLI, W. A. et al. Manejo da água de irrigação. In: SOUSA, V. F. et al. (Ed.). Irrigação e fertirrigação em fruteiras e hortaliças. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2011. p. 157-232.

DAMALGO, G. A. et al. Potencial de aplicação da Agrometeorologia em Agricultura de Precisão para produção de grãos. In: EMBRAPA. Agricultura de precisão: Resultados de um novo olhar. Brasília: Cubo, 2014. p 331-337.

AVILA, J. H. T. Modelo para simulação e dimensionamento da irrigação por aspersão convencional, considerando a uniformidade de distribuição de água, o custo do sistema e a produtividade da cultura. 2000. 132 f. Tese (Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2000

AGUIARI, L. M; GUISCEM, J. M. Graus-dia Estimado com Diferentes Valores de Temperatura Base na Cultura do Milho (Zea Mays L.). In: Congresso Nacional de Milho e Sorgo, 24.; 2002, Florianópolis. ANUAIS... Sete Lagoas: EMBRAPA, 2002. 5 f.

RADIN, B; MATZENAUER, R. Uso das informações meteorológicas na agricultura do Rio Grande do Sul. Agrometeoros, Passo Fundo, v.24, n.1, p.41-54, 2016.

PAZ, V. P. S; TEODORO, E. F; MENDOÇA, F. C. Recursos hídricos, agricultura irrigada e meio ambiente. Campina Grande, v. 4, n. 3, p 465-473. 2000.

Disponível em: < http://www.agriambi.com.br/revista/v4n3/index.htm> Acesso em: março. 2018.

SANTOS, L. B. Sistema automatizado para controle de umidade e temperatura em cultura de morangos aplicados aos pequenos produtores. 2014. 110 f. Trabalho de Conclusao de Curso (Graduação) – Centro Universitário de Brasília, Faculdade de Tecnologia e Ciências Sociais Aplicadas. Brasília. 2014.

BUSKE, T. C. Comportamento da umidade do solo determinada por métodos expedidos. 2013. 68 f. Dissertação (Doutorado em Engenharia de Água e Solo) – Centro de Ciências Rurais, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013.

FILHO, J. A. W.; ELIAS, H. T. A Cultura do milho em Santa Catarina, 2°edição, Florianópolis, p.7-45, 2012.

ALMEIDA, B. M. Déficit e excesso hídrico na cultura do milho (Zea mays L.) em

ambiente protegido. 2016. 124p. Tese (Doutor em Ciências: Engenharia de Sistemas

Agrícolas) - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba: ESALQ, 2016.

CUNHA, K. C. B.; ROCHA, R. V. Automação no processo de irrigação na agricultura familiar com plataforma Arduino. RECoDAF – Revista Eletrônica Competências Digitais para Agricultura Familiar, Tupã, v. 1, n. 2, p. 62-74, jul./dec. 2015. ISSN: 2448-0452

SANTOS, L. B. Sistema automatizado para controle de umidade e temperatura em cultura de morangos aplicados aos pequenos produtores. 2014. 110 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Centro Universitário de Brasília, Faculdade de Tecnologia e Ciências Sociais Aplicadas. Brasília. 2014.

MIZUGUCHI, J. Sensores capacitivos por efeito do campo de borda aplicados à quantificação do molhamento foliar e da água presente no solo. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica). Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2014.

MOREIRA, C. G. Controle e aplicação de lâminas de irrigação por um sistema de aquisição de dados no cultivo da abóbora. Monografia (Graduação), Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA, campus Mossoró. Mossoró, Rio Grande do Norte, 2018. 40f.

SILVA, R. M.; SILVA, R. C.; AQUINO, K. A. S. Estudo da eletroquímica a partir de pilhas naturais: uma análise de mapas conceituais. Aprendizagem Significativa em Revista/Meaningful Learning Review –V4(2), pp. 45-56, 2014.

NETO, A. G. S. B; et al. Sistema automatizado de baixo custo para mensurar o consumo de água na irrigação. In: CONGRESSO AUTOMATIZADO DE BAIXO CUSTO PARA MENSURAR O COSUMO DE ÁGUA NA IRRIGAÇAO, 14., 2017, Poços de Caldas. Anais... Pouso Alegre: IFSULDEMINAS, 2017.

QUEIROZ, T. M. Desenvolvimento de software e hardware para irrigação de precisão usando pivô central. 2007. 142 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Doutorado) – Departamento de Engenharia Rural, Universidade de São Paulos, Piracicaba, 2007.

PARANAPANEMA. Comitê da Bacia Hidrográfica do Alto Paranapanema. Situação dos Recursos Hídricos do Alto Paranapanema UGRHI 14. Paranapanema, 1999. 318 p.

MCROBERTS, M. Arduino Básico. 2. São Paulo: Novatec, 2015. 25 p.