•We evaluated the uncertainty in mass measurements of four electronic configurations in lysimeter.•Uncertainty in excitation and acquisition by datalogger increase the system general ...uncertainty.•Periodic calibrations are necessary to compensate systematic errors due the damage by use.•Only regression analysis is not sufficient to evaluate weighing lysimeters.•Errors and uncertainties were attenuate due the use of indicator module in the Measurement System.
The determination of measurement reliability in weighing lysimeters via error analysis is essential for scientific research and irrigation management. The objective of this study was to evaluate four different weight measuring systems (MSs) applied to load cell weighing lysimeters and compare the results with the expected uncertainty values obtained from data provided by manufacturers. A weighing lysimeter with an area of 0.385 m2 and a volume of 0.289 m3 was used, installed on three load cells. In MS1, the load cells were connected to a junction box and the box to a weighing indicator module in a six-wire configuration. In MS2, a four-wire connection was used between the junction box and a datalogger, whereas in MS3, there was a six-wire connection. For MS4, the connection between the load cells and datalogger was direct. The uncertainties of the measurement systems were determined from the calibration results. MS1 presented the lowest measurement errors and uncertainties, resulting in performance superior to those of the other MSs. After MS1, the best performances were obtained by MS2 and MS3, and MS4 presented the worst performance. The effect of the signal measurement uncertainties and the excitation by the datalogger had the greatest effects on the overall uncertainty of the system compared with the influence of temperature on the load cells. The measurement system may be selected according to the technical data supplied by the manufacturer; however, periodic calibration of the effective measuring range is necessary to verify and compensate for systematic errors, which are accentuated during the operation time.
ABSTRACT When determining plant transpiration (TR) using the thermal dissipation probe method, it is necessary to calibrate the sap flow (SF) estimation equation for each species under study, and ...thus obtain reliable information about the water demand of crops. This study aims to calibrate the equation used to determine SF using the thermal dissipation probe for atemoya cultivation. The experiment was conducted in the experimental field of the Universidade do Estado da Bahia, Juazeiro, Northeast Brazil. Atemoya plants in the initial phase of development were transplanted into 21.5-l pots arranged on weighing platforms that acted as lysimeters. The SF was determined by the thermal dissipation probe method using 1-cm-long probes. The angular coefficient of the Granier equation was adjusted by minimizing the absolute deviations between the accumulated daily SF and TR measured using the lysimeter. The results demonstrated that the application of the Granier method is satisfactory for estimating the TR of the atemoya and that it is necessary to adjust the angular coefficient of the equation. The mean absolute error between SF and TR was 3.1%.
ABSTRACT The aim of this study was to develop and evaluate a low-cost automation system for management of different fertigation regimes in tomato plants (Solanum lycopersicum L.) grown in a protected ...environment. The system consisted of an irrigation controller coupled to substrate moisture sensors and to a programmable logic controller (PLC). Four water regimes and nutrient supply levels were considered during evaluations. While developing, functional tests were performed to the automation system. Moreover, a cost-benefit analysis for the assembling of the system was carried out. As result, we noted that the automation system was efficient for controlling fertigation. It showed no problems regarding malfunction, still presenting a lower cost if compared to commercial controllers.
The thermal dissipation probe (Granier method) is useful in the water deficit monitoring and irrigation management of African Mahogany, but its model needs proper adjustment. This paper aimed to ...adjust and validate the Granier sap flux model to estimate African Mahogany transpiration, measure transpiration using lysimeter and relate it to atmospheric water demand. Weather conditions, transpiration and sap flux were monitored in three units of 2.5-year-old African Mahogany trees in constant water table lysimeter, in Goiania, GO. Sapwood area (SA), leaf area (LA), transpiration measured by lysimeter (T.sub.LYS) and estimated by sap flux (T.sub.SF) were evaluated. The SA comprised 55.24% of the trunk's transversal section. The LA varied from 11.95 to 10.66 m.sup.2. T.sub.LYS and T.sub.SF varied from 2.94 to 29.31 and from 0.94 to 15.45 L d.sup.-1, respectively. The original model underestimated transpiration by 44.4%, being the adjusted equation F = 268.25 . k.sup.1.231. SA was significant (F < 0.05). Due the root confinement, the transpiration showed low correlation, but positive, with the atmospheric water demand. Key words: Khaya ivorensis sap flux transpiration lysimeter sapwood No monitoramento do deficit hidrico e no manejo da irrigacao do Mogno Africano, o uso da sonda de dissipacao termica (metodo de Granier) e util porem necessita de ajuste do modelo. Objetivou-se ajustar e validar a equacao proposta por Granier para estimativa da transpiracao em Mogno Africano e a partir da lisimetria medir a transpiracao e relacionala com a demanda hidrica atmosferica. Monitoraram-se as condicoes meteorologicas, a transpiracao e o fluxo de seiva em tres plantas de 2,5 anos de idade de Mogno Africano em lisimetros de lencol freatico constante, em Goiania, GO. Avaliou-se: a area de xilema ativo (AS), a area foliar (AF), a transpiracao medida pelo metodo do lisimetro (TLIS) e estimada pelo fluxo de seiva (T.sub.FS). A AS compreendeu 55,24% da area da secao transversal do caule. A AF variou entre 11,95 e 10,66 m.sup.2. T.sub.LIS e T.sub.FS variaram de 2,94-29,31 e 0,94-15,45 L d.sup.-1, respectivamente. O modelo original subestima a transpiracao em 44,4% sendo o modelo ajustado F = 268,25. k.sup.1,231. AS foi significativo (F < 0,05). Devido ao confinamento radicular, a transpiracao teve baixa correlacao, porem positiva, com a demanda hidrica atmosferica. Palavras-chave: Khaya ivorensis fluxo de seiva transpiracao lisimetria area do xilema
Transpiração em mangueira pelo método Granier Vellame, Lucas M.(USP ESALQ); Coelho Filho, Mauricio A.(Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical); Paz, Vital P. S.(UFRB CCAAB)
Revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental,
2009, Volume:
13, Issue:
5
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Objetivou-se, com esse trabalho avaliar o método Granier (sonda de dissipação térmica) para a cultura da manga quanto à viabilidade de uso em condições de campo e ajustar a equação de determinação do ...fluxo de seiva com base em medidas lisimétricas, iniciando-se com três mudas da variedade Tommy Atkins, plantadas em vasos que, colocados sobre plataforma de pesagem, funcionaram como lisímetros. A área condutora do caule (AS) foi determinada por meio da aplicação de corantes. Medidas de transpiração por lisimetria nas plantas foram realizadas em vaso e estimativas do fluxo de seiva com sonda de dissipação térmica (SDT). Em um ramo de planta adulta foram instaladas uma sonda de dissipação térmica e um sensor de balanço de calor caulinar. Os resultados demonstraram que, usando os coeficientes originais da equação de Granier, o método subestima em 31% o fluxo de seiva (FS) diário em relação à transpiração medida pelos lisímetros; modificando os parâmetros empíricos da equação FS = 0,00017k1,231AS o desvio médio apresentado foi de -1,4%, com boa precisão (R² = 0,89). O método da SDT e balanço de calor caulinar apresentaram boa concordância entre os valores.
The purpose of this study was to evaluate Granier's method (heat dissipation probe) for mango crop and to determine the viability of its use under field conditions and to adjust the equation of sap flow (SF) on the basis of lysimeter measurements. The work started with three seedlings of the variety Tommy Atkins cultivated in recipients that were placed on a weighing platforms which functioned as lysimeters. The sapwood area (SA) was determined through pigment application. Transpiration measurement by lysimeter were conducted in recipients and sap flow estimates with heat dissipation probe (HDP). This probe and a stem heat balance sensor were installed in one branch of the adult plant. The results showed that, using original coefficients of Granier's equation, the method underestimated sap flow by 31% daily in relation to the transpiration. Modifying empirical parameters of equation FS = 0,00017k1,231AS, the mean error was of -1.4% with good precision (R² = 0.89). HDP and stem heat balance method showed good agreement.
ABSTRACT The thermal dissipation probe (Granier method) is useful in the water deficit monitoring and irrigation management of African Mahogany, but its model needs proper adjustment. This paper ...aimed to adjust and validate the Granier sap flux model to estimate African Mahogany transpiration, measure transpiration using lysimeter and relate it to atmospheric water demand. Weather conditions, transpiration and sap flux were monitored in three units of 2.5-year-old African Mahogany trees in constant water table lysimeter, in Goiânia, GO. Sapwood area (SA), leaf area (LA), transpiration measured by lysimeter (TLYS) and estimated by sap flux (TSF) were evaluated. The SA comprised 55.24% of the trunk’s transversal section. The LA varied from 11.95 to 10.66 m2. TLYS and TSF varied from 2.94 to 29.31 and from 0.94 to 15.45 L d-1, respectively. The original model underestimated transpiration by 44.4%, being the adjusted equation F = 268.25 . k1.231. SA was significant (F < 0.05). Due the root confinement, the transpiration showed low correlation, but positive, with the atmospheric water demand.
RESUMO No monitoramento do déficit hídrico e no manejo da irrigação do Mogno Africano, o uso da sonda de dissipação térmica (método de Granier) é útil porém necessita de ajuste do modelo. Objetivou-se ajustar e validar a equação proposta por Granier para estimativa da transpiração em Mogno Africano e a partir da lisimetria medir a transpiração e relacioná-la com a demanda hídrica atmosférica. Monitoraram-se as condições meteorológicas, a transpiração e o fluxo de seiva em três plantas de 2,5 anos de idade de Mogno Africano em lisímetros de lençol freático constante, em Goiânia, GO. Avaliou-se: a área de xilema ativo (AS), a área foliar (AF), a transpiração medida pelo método do lisímetro (TLIS) e estimada pelo fluxo de seiva (TFS). A AS compreendeu 55,24% da área da seção transversal do caule. A AF variou entre 11,95 e 10,66 m2. TLIS e TFS variaram de 2,94-29,31 e 0,94-15,45 L d-1, respectivamente. O modelo original subestima a transpiração em 44,4% sendo o modelo ajustado F = 268,25 . k1,231. AS foi significativo (F < 0,05). Devido ao confinamento radicular, a transpiração teve baixa correlação, porém positiva, com a demanda hídrica atmosférica.
Most studies on measures of transpiration of plants, especially woody fruit, relies on methods of heat supply in the trunk. This study aimed to calibrate the Thermal Dissipation Probe Method (TDP) to ...estimate the transpiration, study the effects of natural thermal gradients and determine the relation between outside diameter and area of xylem in 'Valencia' orange young plants. TDP were installed in 40 orange plants of 15 months old, planted in boxes of 500 L, in a greenhouse. It was tested the correction of the natural thermal differences (DTN) for the estimation based on two unheated probes. The area of the conductive section was related to the outside diameter of the stem by means of polynomial regression. The equation for estimation of sap flow was calibrated having as standard lysimeter measures of a representative plant. The angular coefficient of the equation for estimating sap flow was adjusted by minimizing the absolute deviation between the sap flow and daily transpiration measured by lysimeter. Based on these results, it was concluded that the method of TDP, adjusting the original calibration and correction of the DTN, was effective in transpiration assessment.Grande parte dos estudos sobre medidas de transpiração de plantas, principalmente em frutíferas lenhosas, baseia-se em métodos de fornecimento de calor ao tronco. Este trabalho teve como objetivo calibrar o método da sonda de dissipação térmica (SDT) para a estimativa da transpiração, estudar os efeitos dos gradientes térmicos naturais e determinar a relação entre diâmetro externo e área do xilema em plantas jovens de laranjeira 'Valência'. Foram instaladas SDT em 40 plantas de laranjeira de 15 meses de idade, plantadas em caixas de 500 L, em estufa. Foi testada a correção das diferenças térmicas naturais (DTN) pela estimativa com base em duas sondas não aquecidas. A área da secção condutora foi relacionada com o diâmetro externo do caule por meio de regressão polinomial. A equação para a estimativa do fluxo de seiva foi calibrada tendo como padrão medidas lisimétricas em uma planta representativa. O coeficiente angular da equação de estimativa do fluxo de seiva foi ajustado pela minimização dos desvios absolutos entre o fluxo de seiva e a transpiração diária medida pelo lisímetro. Conclui-se com base nos resultados que o método da SDT, com ajuste da calibração original e correção das DTNs, mostrou-se eficaz na avaliação da transpiração.
Most studies on measures of transpiration of plants, especially woody fruit, relies on methods of heat supply in the trunk. This study aimed to calibrate the Thermal Dissipation Probe Method (TDP) to ...estimate the transpiration, study the effects of natural thermal gradients and determine the relation between outside diameter and area of xylem in 'Valencia' orange young plants. TDP were installed in 40 orange plants of 15 months old, planted in boxes of 500 L, in a greenhouse. It was tested the correction of the natural thermal differences (DTN) for the estimation based on two unheated probes. The area of the conductive section was related to the outside diameter of the stem by means of polynomial regression. The equation for estimation of sap flow was calibrated having as standard lysimeter measures of a representative plant. The angular coefficient of the equation for estimating sap flow was adjusted by minimizing the absolute deviation between the sap flow and daily transpiration measured by lysimeter. Based on these results, it was concluded that the method of TDP, adjusting the original calibration and correction of the DTN, was effective in transpiration assessment.
Grande parte dos estudos sobre medidas de transpiração de plantas, principalmente em frutíferas lenhosas, baseia-se em métodos de fornecimento de calor ao tronco. Este trabalho teve como objetivo calibrar o método da sonda de dissipação térmica (SDT) para a estimativa da transpiração, estudar os efeitos dos gradientes térmicos naturais e determinar a relação entre diâmetro externo e área do xilema em plantas jovens de laranjeira 'Valência'. Foram instaladas SDT em 40 plantas de laranjeira de 15 meses de idade, plantadas em caixas de 500 L, em estufa. Foi testada a correção das diferenças térmicas naturais (DTN) pela estimativa com base em duas sondas não aquecidas. A área da secção condutora foi relacionada com o diâmetro externo do caule por meio de regressão polinomial. A equação para a estimativa do fluxo de seiva foi calibrada tendo como padrão medidas lisimétricas em uma planta representativa. O coeficiente angular da equação de estimativa do fluxo de seiva foi ajustado pela minimização dos desvios absolutos entre o fluxo de seiva e a transpiração diária medida pelo lisímetro. Conclui-se com base nos resultados que o método da SDT, com ajuste da calibração original e correção das DTNs, mostrou-se eficaz na avaliação da transpiração.
Com esse trabalho, objetivou-se a caracterização e avaliação de sondas de TDR para determinação da umidade e da condutividade elétrica do solo. As sondas foram construídas para uso direto com a TDR, ...ou para serem conectadas a multiplexadores, avaliadas para dois tipos de cabo coaxial e para diferentes comprimentos desses cabos (4 a 19 m). A constante K da equação de Giese-Tieman e as impedâncias das sondas foram determinadas e realizadas leituras de diferentes níveis de condutividade elétrica no solo, para diferentes umidades e temperaturas. Verificou-se, comprovada a necessidade do uso de um resistor de 15 ômega em série com a haste central das sondas de TDR para uso com multiplexadores com leitura automática por computador. O cabo de maior espessura da malha de aterramento e maior diâmetro do condutor interno foi o mais adequado ao uso para as sondas, enquanto o de cabos coaxiais com até 13 m de comprimento total não afetou significativamente as leituras de umidade; por outro lado, sondas de 0,10 e 0,15 m de comprimento de hastes funcionam com eficiência na medição da condutividade elétrica do solo. A faixa de condutividade elétrica do solo, possível de ser medida com essas sondas, situa-se a até 1,0 dS m-1.
This work had as objective the characterization and the evaluation of TDR probes for estimating soil water content and bulk electrical conductivity. The probes were built to be used directly with the TDR 100 or to be connected to multiplexers. The probes were evaluated for two kinds and various lengths (4 to 19 m) of co-axial cables. The K parameters of Giese-Tieman equation and the probe impedance were determined. The TDR probes were tested for different soil electrical conductivity, under different soil water contents and temperatures. The use of a resistor of 15 omega connecting the inner wire to the central rod of the TDR probe is necessary for estimating soil water content and bulk electrical conductivity by TDR. The co-axial cable of larger grounding mesh thickness and larger inner wire diameter was most adequate for use with the TDR probes. The use of multiplexers and co-axial cables up to 13 m length (from TDR to the probe) did not affect significantly water content estimates. The TDR probes of 0.10 and 0.15 m length performed quite well in estimating soil electrical conductivity up to 1.0 dS m-1.
Transpiração em mangueira pelo método Granier Vellame, Lucas M.; Coelho Filho, Mauricio A.; Paz, Vital P. S.
Revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental,
10/2009, Volume:
13, Issue:
5
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Objetivou-se, com esse trabalho avaliar o método Granier (sonda de dissipação térmica) para a cultura da manga quanto à viabilidade de uso em condições de campo e ajustar a equação de determinação do ...fluxo de seiva com base em medidas lisimétricas, iniciando-se com três mudas da variedade Tommy Atkins, plantadas em vasos que, colocados sobre plataforma de pesagem, funcionaram como lisímetros. A área condutora do caule (AS) foi determinada por meio da aplicação de corantes. Medidas de transpiração por lisimetria nas plantas foram realizadas em vaso e estimativas do fluxo de seiva com sonda de dissipação térmica (SDT). Em um ramo de planta adulta foram instaladas uma sonda de dissipação térmica e um sensor de balanço de calor caulinar. Os resultados demonstraram que, usando os coeficientes originais da equação de Granier, o método subestima em 31% o fluxo de seiva (FS) diário em relação à transpiração medida pelos lisímetros; modificando os parâmetros empíricos da equação FS = 0,00017k1,231AS o desvio médio apresentado foi de -1,4%, com boa precisão (R² = 0,89). O método da SDT e balanço de calor caulinar apresentaram boa concordância entre os valores.
The purpose of this study was to evaluate Granier's method (heat dissipation probe) for mango crop and to determine the viability of its use under field conditions and to adjust the equation of sap flow (SF) on the basis of lysimeter measurements. The work started with three seedlings of the variety Tommy Atkins cultivated in recipients that were placed on a weighing platforms which functioned as lysimeters. The sapwood area (SA) was determined through pigment application. Transpiration measurement by lysimeter were conducted in recipients and sap flow estimates with heat dissipation probe (HDP). This probe and a stem heat balance sensor were installed in one branch of the adult plant. The results showed that, using original coefficients of Granier's equation, the method underestimated sap flow by 31% daily in relation to the transpiration. Modifying empirical parameters of equation FS = 0,00017k1,231AS, the mean error was of -1.4% with good precision (R² = 0.89). HDP and stem heat balance method showed good agreement.
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