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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2019.tde-20191220-120259
Document
Author
Full name
José Efrain Trejo-Chandia
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1997
Supervisor
Title in Portuguese
Avaliação do método de balanço de calor na estimativa da transpiração em tomateiros, plantas de milho e mudas de limoeiro
Keywords in Portuguese
BALANÇO DE CALOR
EVAPOTRANSPIRAÇÃO
LIMÃO
MILHO
TOMATE
TRANSPIRAÇÃO VEGETAL
Abstract in Portuguese
A quantificação da água transpirada pelas plantas é de importância fundamental em estudos das relações hídricas no sistema solo-planta-atmosfera, como no manejo da água para fins agrícolas; contar com métodos precisos, confiáveis e baratos para a determinação da transpiração tem sido durante muito tempo o objetivo dos pesquisadores nas áreas pertinentes. O método de balanço de calor é atualmente muito usado para monitorar o fluxo de água em plantas de diversas espécies. Neste trabalho avaliou-se a aplicabilidade do método, assim como a resposta dinâmica do sistema e erros introduzidos na estimação dos fluxos de seiva em duas espécies herbáceas (tomate e milho) e uma lenhosa (mudas de limoeiro). Os sensores foram avaliados em plantas crescendo em vasos em casa de vegetação sob condições naturais de temperatura e radiação solar, os sinais emitidos foram registrados cada segundo e armazenados em sistema de aquisição de dados a cada 30 minutos. As medidas dos fluxos de seiva estimados foram comparadas com medidas gravimétricas e submetidas a análise de regressão linear para verificar a precisão dos sensores. O método permitiu medidas de fluxo transpiratório com diferença média de 8,5% para tomate, 15% em milho e 11,5% em limoeiro, na escala horária, e de 8,1% em tomate, 13,6% para milho e 13,3% para limoeiro, em uma escala de 10 horas, sempre com tendência de superestimativa do fluxo de seiva em relação à transpiração. Os valores superiores fornecidos pelo método de balanço de calor ocorreram sempre no período da manhã e nas horas de maior demanda hídrica da atmosfera, e podem ser uma indicação da existência de erros no método. Uma fonte de erro pode ter sido a adoção de um só valor para o coeficiente de transferência calorífica (Ksh) do fluximetro que mede a transferência radial de calor; e há indicações também, de que isolamento térmico dos sensores deveria ter maior espessura para maior eficiência nos momentos de altas flutuações térmicas. Os valores da constante de tempo de 4 a 20 minutos indicam que os sensores apresentaram boa resposta dinâmica podendo detectar variações nos fluxos de água dentro dessa faixa de tempo, o que é um indicativo do potencial de aplicação do método em estudos da dinâmica do transporte hídrico em intervalos de essa ordem de grandeza em tomateiro, milho e limoeiro para fins fisiológicos e agronômicos.
Title in English
Evaluation of the heat balance method to estimate the transpiration rates of tomatoes, corn and lemon plants
Abstract in English
Quantification of water transpired by plants is of fundamental importance in studies of water relations for the soil-plant-atmosphere system as well as for the agricultural water management. The development of a cheap, precise and confiable method to determine plant transpiration has been, for a long time, the main objective of plant physiologists. Heat balance method is currently used to track water flow in different plant species. In this study applicability of the method and the dynamic response of the stem gauges and the sap flow estimation errors for two herbaceous (tomatoes and maize) and one woody (lemon) plants were evaluated. Gauges were evaluated on potted plants grown in a greenhouse under natural temperature and solar radiation conditions. Signals were registered every second and were stored in a datalogger every 30 minutes. Estimated sap flows were compared to gravimetric weight losses. It was also performed a regression analysis to verify gauge precision. Differences between sap flow estimated by the heat balance method and transpiration measured by gravimetric weight losses average 8,5% for tomatoes, 15,2% for corn and 11,5% for lemon plants in the hourly scale; and 8,1% for tomatoes; 13,6% for maize and 13,3% for lemon plants in the 10 hour scale when compared to gravimetric water losses. Results showed a super estimation for the sap flow compared to gravimetric measurements. Higher values generated by the heat balance method occurred always during the morning and in the hours of highest evaporative demand. That fact might be an indication of method error. Another error source may be the adoption of a single value for the heat transference coefficient (Ksh) of the fluximeter that measures radial heat flux. The results suggest that gauges thermal isolation should be thicker in order to improve its efficiency in the moments of high environmental temperature fluctuations. Values of time constant ranging from 4 to 20 minutes indicated that gauges had a good dynamic response and were able to detect sap flow variations in that time period. It can be concluded that the Heat Balance Method was proved to be accurate in determining water losses for tomatoes, maize and lemon plants.
 
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Publishing Date
2019-12-20
 
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