Sensor cilíndrico para medida
da duração do período de
molhamento foliar
LCE5702 - Métodos instrumentais de análise
física do ambiente
Aluno: Eduardo Alvarez Santos
Professor: Sérgio de Oliveira Moraes
Curso: Mestrado
Programa: Física do Ambiente Agrícola
Duração do período de molhamento foliar
(DPM)
Importância da DPM
– Doenças de plantas
– Atividade de insetos
– Maturação e colheita de culturas
Instrumentos para medida da DPM
– Estáticos
– Mecânicos
– Eletrônicos
Classificação dos sensores eletrônicos
– Sensores de contato direto com as
superfícies das plantas
Classificação dos sensores eletrônicos
– Folhas artificiais
Sensor cilíndrico de medida da DPM
20 cm
13 mm
1,5 mm
Princípio de funcionamento
Vs
R2

Vx ( R2  R1  RS )
Pintura dos sensores
– Tinta a base de óleo – prevenir a
absorção de umidade pelo acrílico
– Tinta látex a base de água – aumentar a
sensibilidade do sensor ao molhamento
e simular as propriedades ópticas da
folha.
Tratamento térmico
Sensores
cilíndricos
Aquecimento dos sensores a 60 ºC por 12 h, para remover
componentes higroscópicos da tinta.
Vantagens sensor cilíndrico
– Baixo custo
– Simula melhor algumas partes dos
vegetais
– Superfície sensível localizada em 2 π
direções
Valores médios de duração do período de molhamento
(DPM) obtidos por um sensor plano (PL) e cilíndrico (CIL)
em diferentes posições e culturas, em Elora, ON, Canadá.
Cultura/Posição
Ano
DPM (h)
Dif.
PL
CIL
(CIL-PL)
Gramado
2003
14,1
15,7
+1,6
Gramado
2004
13,9
16,6
+2,7
Milho/Topo
2003
14,5
15,6
+1,1
Soja/Topo
2004
14,8
17,4
+2,6
Soja/Interior
2004
12,7
16,9
+4,2
Tomate/Topo
2004
14,7
16,4
+1,7
Tomate/Interior
2004
15,4
18,9
+4,5
Média gramado
+2,2
Média topo
+1,8
Média interior
+4,4
Média geral
+2,6
Fonte: Sentelhas et al. (2005)
Relação entre a DPM medida por sensores
planos e cilíndricos sobre gramado.
24
24
a) Gramado - 2003
b) Gramado - 2004
20
LWD_Cyl (h)
DPM_CIL (h)
20
16
12
8
y = 0.7582x + 4.9688
R2 = 0.7128
4
16
12
8
y = 0.8745x + 4.3682
R2 = 0.6245
4
0
0
0
4
8
12
16
DPM_PL (h)
Fonte: Sentelhas et al. (2005)
20
24
0
4
8
12
16
DPM_PL (h)
20
24
Diferenças (Dif.) entre os sensores plano e
cilíndrico em relação ao início e o final do período
de molhamento.
Cultura/Posição
Gramado
Gramado
Milho-Topo
Soja-Topo
Soja-Interior
Tomate-Topo
Tomate-Interior
Média gramado
Média Topo
Média Interior
Média Geral
Ano
2003
2004
2003
2004
2004
2004
2004
n*
68
91
71
42
21
44
42
n* - número de dias considerados
Início
Dif. (min)
-27
-10
-18
-25
-165
-16
-39
-19
-20
-102
-44
n*
67
94
71
40
22
44
42
Final
Dif. (min)
+47
+115
+31
+117
+218
+73
+104
+81
+74
+161
+101
Fonte: Sentelhas et al. (2005)
Possível explicação para os maiores valores
de DPM nos sensores cilíndricos
Possível solução: variar ângulo de
inclinação dos sensores
Primeira Etapa
– Objetivo:
Estabelecer uma condição padrão de medida
de DPM por sensor cilíndrico sobre gramado,
comparando-se
as
medidas
obtidas
em
diferentes ângulos de inclinação em relação a
horizontal com a medida padrão, obtida por
sensores de placa a 30 cm de altura e 45º de
inclinação.
Primeira Etapa
– Instalação de todos sensores cilíndricos a
serem utilizados a 30 cm de altura, voltados
para o sul, e com e mesmo ângulo de
inclinação.
– Posteriormente, serão testados os seguintes
ângulos de inclinação: 0º, 15º, 30º, 45º e 60º.
_Comparação
dos
resultados
obtidos
com
sensores de placa a 30 cm de altura e 45º de
inclinação.
Segunda Etapa
– Avaliar a influência da estrutura da cobertura
de três diferentes culturas (soja, café e
laranja) na variabilidade espacial da DPM.
Segunda Etapa
– Instalação
dos
sensores
em
diferentes
culturas
– Variar a posição de instalação dos sensores
no dossel das culturas
REFERÊNCIAS
GETZ, R. Report on the measurement of leaf wetness. Auburn:
WMO, 1991.
GILLESPIE, T. J., DUAN, R. X. A comparison of cylindrical and flat
plate sensors for surface wetness duration. Agric. and For.
Meteor., n.40, p.61-70, 1987.
GILLESPIE, T. J., KIDD, G. E. Sensing duration of leaf moisture
retention using electrical impedance grids. Can. J. Plant Sci., v.58,
p.179-187, 1977.
*SENTELHAS, P. C., GILLESPIE, T. J., SANTOS, E. A. Leaf wetness
measurement: comparison of cylindrical and flat plate sensors under
different field conditons. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE
AGROMETEOROLOGIA, 14., 2005, Campinas. Anais... Campinas:
Sociedade Brasileira de Agrometeorologia.
*Este trabalho será apresentado no XIV Congresso de Agrometeorologia.