Uma Aplicação na Geociência da Termografia Infravermelho para Diagnosticar Padrões Térmico-Hídricos em Solos com Culturas Irrigadas por Potes de Argila no Oeste do Pará, Amazônia
DOI:
https://doi.org/10.11137/1982-3908_2021_44_39655Palavras-chave:
Temperatura, IrrigaPote, TermografiaResumo
O objetivo neste trabalho é apresentar uma aplicação na geociência da termografia infravermelho para diagnosticar padrões térmico-hídricos em solos com culturas irrigadas por potes de argila no oeste do Pará, Amazônia. As imagens termográficas foram obtidas na unidade de referência tecnológica (URT), instalada pelo projeto IrrigaPote, na comunidade de Lavras, no Oeste do Pará. Foram realizados imageamentos a campo e analisados os padrões térmicos nos seguintes alvos: T1: Aceroleira (Malpighia emarginata) sombreando solo com serrapilheira; T2: Aceroleira (Malpighia emarginata) sombreando solo sem serrapilheira; T3: Solo com serrapilheira; T4: Solo sem serrapilheira; e T5: Quintal agroflorestal contendo árvore secular com serrapilheira no solo. Os dados foram estratificados em valores extremos, médios, amplitude térmica e analisada a umidade do solo. O diagnóstico termográfico no infravermelho próximo e os termogramas foram tratados no programa Flir Tools (6.3v). Os alvos térmicos foram selecionados aleatoriamente, contabilizando-se 10 pontos nos cinco (05) tratamentos, totalizando-se 50 amostras. Fez-se análise estatística descritiva em nível de 5% de significância. Verificou-se diferenças térmicas significativas entre solo exposto (T4=61,0°C) e no solo com serrapilheira (T3=43,8°C). Também, no solo sombreado com aceroleira na URT a temperaturas (T1=33,6°C) e no solo sombreado sem serrapilheira fora da URT (T2=32,7°C), evidenciando os efeitos da umidade no solo em decorrência da irrigação com potes de argila. As menores temperaturas (T5=30,3°C) foram detectadas no solo sombreado com árvore secular e existência de serrapilheira na área do produtor rural. A regulação térmica evidencia que a irrigação com potes de argila no solo está alinhada aos objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), principalmente o ODS 2 com a oferta de alimentos o ano todo; os ODS 6, 9 e 12, pois o reuso de água da chuva na agricultura garante a produção de forma responsável) e, ODS 13 como estratégia de regulação térmica para mitigar os efeitos decorrente de mudanças climáticas. A termografia infravermelho possui alto potencial de aplicação em diferentes linhas de pesquisa na geociência.
Referências
Alencar, C.A.B Cunha, Martins, F. Coser, A.C. Rocha, W.S.D. & Araújo, R.A.S. 2009, 'Irrigação de pastagem: atualidade e recomendações para uso e manejo'. Revista Brasileira de Zootecnia, vol. 1, pp. 98-108. https://doi.org/10.1590/S1516-35982009001300012.
Allen, G., Luis, P., Dirk, P. & Martin, R. 1998, 'Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements', Irrigation and Drainage Paper, no. 56, FAO, Roma.
Appleby, A., Balmford, J., Bateman, T., Benton, B., Burtingame, F., Dawking, L., Dalan & Garnett C. 2013, 'Sustainable intensification in Agriculture: Promises and Polices', Science, vol. 381, pp. 55-79, https://doi.org/10.1126/science 1234485.
Araya, A.B., Martorano, L.G., Girma A.B., Habtu S., Kebede, H. & Hadgu, K.M. 2015, 'Comparative Efficiency Evaluation of Different Clay Pots Versus Bucket Irrigation System Under Swiss Chard (Beta vulgaris subsp. cicla), Growers Condition in Northern Ethiopia', Malaysian Journal of Medical and Biological Research, vol. 1, pp. 122-7.
Bainbridge, A. 2011, 'Buried Clay Pot Irrigation: A Little-Known but Very Efficient Traditional Method of Irrigation', Agricultural Water Management, vol. 2, pp. 79-88, https://doi.org/ 10.1016/S0378-3774(00)00119-0.
Bharucha, Z.P. & Pretty, J. 2014, 'Sustainable intensification in agricultural systems', Annals of Botany, vol. 114, no. 8, pp. 1571–96.
Carlos D. & Martorano L. 2020, 'Agrotecnologia Irrigapote: Potencial de Expansão de Irrigação de Baixo Custo em Áreas de Cultivos Agrícolas no Brasil' in S. Melo & T. Brasileiro (eds), 'Soci-edade, Natureza e Desenvolvimento', CVR editora, vol. 2, Curitiba-Paraná, pp. 560-98.
Costa, J.M., Ortuño, M.F. & Chaves, M.M. 2007, 'Deficit irrigation as a strategy to save water: physiology and potential application to horticulture', J Int. Plant Biol, vol. 49, pp. 1421-34.
Costa, M., Grant, O.M. & Chaves, M.M. 2013, 'Thermal imaging to assess plant‐environment interactions', J Exp Bot, vol. 64, pp. 3937-49.
Cruz, I.A., Benitez, R.J.P. Osornio, R.A., Dominguez, B., David, A., Rodriguez, M. & Morales H. 2018, 'A methodology based on infrared thermography for the study of stress in hands of young people during the Trier Social Stress Test', Infrared Physics & Technology, vol. 93. pp 116-23. https://www.doi.org/10.1016/j.infrared.
Fraga, H., Malheiro, A.C., Moutinho, P. J. & Santos, J. 2012, 'An overview of climate change impacts on European viticulture', Food and Energy Security, vol.1, pp. 94-110.
Frodella W., Lazzeri, G., Moretti, S., Keizer, J. & Verheijen, A. 2020, 'Applying Infrared Thermography to Soil Surface Temperature Monitoring: Case Study of a High-Resolution 48 hours Survey in a Vineyard (Anadia, Portugal)', Sensors, vol. 20, no. 9, p. 2444. https://www.doi.org/10.3390/s20092444
Gebru, A., Araya, A., Habtu, S., Wolde G., T., Teka, D., & Martorano, L.G. 2018, 'Evaluating water productivity of tomato, pepper and Swiss chard under clay pot and furrow irrigation technologies in semi-arid areas of northern Ethiopia', International Journal of Water, vol. 12, pp. 54-65.
Globo Rural 2017, 'Com baixo custo, potes de argila são usados para irrigar lavouras: Tecnologia simples e de baixo custo vem sendo utilizada como alternativa barata para irrigar lavouras de frutas e hortaliças', acesso em 10 de janeiro 2021, <https://revistagloborural.globo.com/Noticias/Agricultura/noticia/2017/01/potes-de-argila-sao-usados-na-irrigacao.html>.
Groppo, J.D. Salviano, M.F. & Pellegrino, G.Q. 2016, 'Análise de Tendências em Dados de Precipitação e Temperatura no Brasil', Revista Brasileira de Meteorologia, vol. 31, no. 1, pp. 64-73.
Jabert, J. 2016, 'A influência da vegetação no índice de conforto térmico em praças de diferentes configurações morfológicas na cidade de Santarém-PA', Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Oeste do Pará, Santarém. http://www.ufopa.edu.br/academico/pos-graduação/banco-de-teses/ppgrna/2010/diniz-junior-jabert/at_download/file
Jahfer, S. Vinayachandran, P.N. & Nanjundiah, R. S., 2020, 'The role of Amazon river runoff on the multidecadal variability of the Atlantic ITCZ', Environmental Research Letters, vol. 15, p. 054013.
Jones, H. G. 2004, Application of thermal imaging and infrared sensing in plant physiology and ecophysiology, Advances in Botanical Research, vol. 41, pp. 107–163.
Jones, H. G., Serraj, R. Loveys, B. R. Xiong, L., Wheaton, A. & Price, A. 2009, ‘Thermal infrared imaging of crop canopies for the remote diagnosis and quantification of plant responses to water stress in the field’, Functional Plant Biology, vol. 36, pp. 978–89.
Jones, H.G., & Vaughan, R.A., 2010, Remote sensing of vegetation: principles, techniques and applications, Oxford University Press, Oxford, UK.
Kaplan, H. 2007, Practical applications of infrared thermal sensing and imaging equipment, 3rd edn, SPIE Press, Washington, USA.
Lima, N.S. Oliveira, A.M. Façanha, F.E.B. Braga, Figueiredo, R.S., Calazães, R.M., Quispe, W.D., Vale, R.S. & Ferreira, A.S. 2019, 'Reduction in Water Levels and Regional Warming of the Amazon River from Peru to the Atlantic Ocean in Brazil due to the Effects of the 2016 ENSO’, Revista Brasileira de Geofísica, vol. 37, pp. 83-94.
Lobato, G.J.M., Martorano, L.G., Lucas, F.C.A. Tavares M., A.C.C. & Jardim, M.A.G. 2016, 'Condições térmico-hídricas e percepções de conforto ambiental em quintais urbanos de Abaetetuba, Pará, Brasil', Ra & Ga, vol. 38, pp. 245-68.
Loureiro, R.S., Saraiva, J.M., Saraiva, I., Senna, R.C. & Fredó, A.S. 2014, 'Estudo dos eventos extremos de precipitação ocorridos em 2009 no estado do Pará'. Revista Brasileira de Meteorologia, vol. 29, no. esp. pp. 83-94.
Margalho, E., Silva, T. Cardoso, L., Olinda, R., & Menezes, J.F.G. 2020, 'Influência da mudança do uso e cobertura do solo sobre a temperatura da superfície continental na área urbana de Belém-PA', Anuário do Instituto de Geociências-UFRJ, vol. 43, pp. 7-19.
Martorano, L.G., Bergamaschi, H., Dalmago, G.A., Faria, R.T. de, Mielniczuk, J. & Comiran, F. 2009, 'Indicadores da condição hídrica do solo com soja em plantio direto e preparo convencional'. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, vol. 13, pp. 397-405.
Martorano, L.G., Nechet, D., & Pereira, L.C. 1993, 'Tipologia climática do Estado do Pará: adaptação do método de Köppen', Boletim de Geografia Teorética, vol. 23, pp. 45-6.
Martorano, L.G., Vitorino, M.I., Silva, B.P.P.C., Moraes, J.R. da S.C., Lisboa, L.S., Sotta, E.D., & Reichardt, K. 2017, 'Climate conditions in the eastern amazon: rainfall variability in Belem and indicative of soil water deficit', African. Journal Agricultural Research, vol. 12, pp. 1801-10.
Martorano, L. 2020, 'O Reuso da água da chuva pelo projeto IrrigaPote: Estratégia de produção agrícola resiliente na Amazónia' in M. O Silva, O meio ambiente e a interface dos sistemas social e natural, Atena, Ponta Grossa-PR, pp. 1-15.
Martorano, L.G., Araya, A., Moraes, J.R., Lima, A. da S. Costa, D.C. Barbosa, A.M.S. & Marques, M.C. 2018, 'Water Replenishment in Agricultural Soils: Dissemination of the IrrigaPot Technology'. http://doi.org/10.5772/intechopen.80605
Martorano, L.G., Araya, A.B., Kebede, H., & Ferreira, H. 2016, 'Use of efficient, low cost and climate smart irrigation technology under home garden vegetable growers condition in Ethiopia', EcoSummit, Montpellier, France, pp. 178-183.
Moraes, J.R.S.C., Rolim, G.S. Martorano, L.G., Aparecido, L.E.O., Bispo, R.C., Valeriano, T.T.B. & Esteves, J.T. 2020, 'Performance of the ECMWF in air temperature and precipitation estimates in the Brazilian Amazon', Theoretical and Applied Climatology, vol. 140, pp. 3-4.
Namara, R., Upadhyay, B., & Nagar K. 2005, Adoption and Impacts of Micro Irrigation Technologies: Empirical Results from Selected Localities of Maharashtra and Gujarat States of India, Research Report 93, IWMI, pp. 89-93.
Oliveira, J. R. & Correa, J.R.V. 2001, 'Caracterização dos solos do Município de Belterra, Estado do Pará’, Documentos Embrapa Amazônia Oriental, Belém, vol. 88, pp. 1-39.
Oliveira, L.L., Silva, T. M.R., Barreto, N. J. C., Canani, L.G., & Almeida, R.M. 2020, 'Influência do El Niño Oscilação Sul – ENOS – (2015/2016) no regime hidrológico e geração de energia na usina hidrelétrica de Curuá-Una, Amazônia central', Revista Ibero Americana de Ciências Ambientais, vol. 11, no. 4, pp. 136-44. http://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2020.004.0012.
Pilato, G., Martorano, L.G., Silva, L., Beldini, T., & Neves, K. A. 2018, 'Padrões de alvos em sistema pecuário extensivo diagnosticados por termografia infravermelho no oeste do Pará', Revista de Agroecossistemas, vol. 10, pp. 55-72.
Rodrigues, E., Silva, R. da, Falesi, I.C., Reis, R.S. dos, Morikawa, I.K. & Araujo, J.V, 1974, Solos da Rodovia PA – 70 Trecho Belém –Brasília–Marabá. Belém, Boletim Técnico no. 60, IPEAN, pp. 1 – 92.
Siqueira, A., Martorano, L.G., Moraes, J. R.S.C., Siqueira, T.T. da S., Silva, T.M.G. da, Grossi -Milani, R. 2018, 'IRRIGAPOTE: Aprendizagem coletiva na utilização de tecnologia de irrigação sustentável', Revista Educação Ambiental em Ação, no. 64, pp. 26-34.
Tilman, D., Balzer, C., Hill, J., & Befort, B.L., 2011, 'Global food demand and the sustainable intensification of agriculture', PNAS, vol. 3, no. 108, pp. 845-46.
Vasudevan, P., Thapliyal, A. & Dastida, M.G., 2007, 'Pitcher or clay pot Irrigation for water conservation', Proceedings of the International Conference on Mechanical Engineering, Dhaka, Bangladesh.
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