Assessment of corn water uptake based on sap heat tracing under water-stressed conditions

Abstract

Crop water monitoring is an important aspect for precise control of irrigation. A reliable and movable technique is needed to properly assess water uptake of crops in the field. Water uptake by field grown maize (Zea mays L.), in water-limited conditions was verified with the heat pulse system. The temperature difference between two radially inserted thermocouples, one 9 mm above and the other 4 mm below a heater piercing the maize stem, was measured every 0.3 sec following emission of a heat pulse in conditions of varied atmospheric demand. Comparisons of heat pulse system outputs and a high precision transpiration model estimates were done on hourly and daily basis, when low sap velocities were expected to occur. Hourly and daily basis of the heat pulse outputs and model estimates were in agreement. Sensitiveness of the technique was observed even for very low sap velocities.

O monitoramento das necessidades hídricas é um aspecto importante para o controle preciso da irrigação. Técnicas portáteis e de boa confiabilidade se fazem necessárias para a correta determinação do consumo hídrico das culturas em campo. A absorção de água pela cultura do milho (Zea mays L.), cultivada, em condições de limitação hídrica no solo, foi verificada através da técnica do pulso de calor. Após a emissão de um pulso de calor, procedeu-se a medições, a cada 0,3 seg, do diferencial de temperatura entre dois termopares, inseridos radialmente no caule da planta. O primeiro foi colocado 9 mm acima e o segundo 4 mm abaixo de uma fonte de calor (“heater”). Foram feitas comparações entre as medições pela técnica do pulso de calor e estimativas da transpiração computadas por um modelo de alta precisão, numa base horária e diária. Medições pelo pulso de calor e as estimativas pelo modelo apresentaram concordância, tanto para valores horários como diários. Foi constatado sensibilidade da técnica, mesmo para valores muito baixos de velocidade da seiva.