Validation of reference evapotranspiration estimation methods for Palmeira das Missões, RS, Brazil
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i17.23813Keywords:
FAO-PM; Solar radiation; Air temperature.Abstract
Water is a very important element for the development of agricultural crops, as it is part of their structures and means of nutrient transport. Meeting the water demand of the crop is fundamental for the dimensioning of the irrigation system and contributing to the sustainable use of water resources. Reference evapotranspiration (ETo) is one of the variables related to the amount of water that must be distributed per unit area. Their determination can be accomplished through different methods. This study aimed to evaluate ten daily ETo estimation models for the Palmeira region of Missões-RS. The performance of the methods was evaluated through a series of statistical indicators, in relation to the FAO Penman-Monteith (FAO-PM) method. The data were obtained from the automatic weather station of Palmeira das Missões, belonging to the National Institute of Meteorology (INMET) and comprise the period between 01/07/2008 until 09/01/2021, with 244 number of samples. The evaluations of the methods were performed using the total set of data. The methods were confronted through regression (bo), simple linear regression (R²), statistical indicators, such as the Pearson correlation coefficient (r), Camargo and Sentelhas index (c), Willmott index (d), absolute mean error (MAE) and the square root of the mean absolute error (RQME). For the micrometeorological conditions of Palmeira of the Missions-RS, the methods of Penman and Jesen-Haise were the ones that best estimated the ETo when compared to the FAO-PM standard.
References
Alencar, L. P., Delgado, R. C., Almeida, T. S., & Wanderley, H. S. (2011). Comparação de diferentes métodos de estimativa diária da evapotranspiração de referência para a região de Uberaba. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 6, 337-343. doi:10.5039/agraria.v6i2a1124
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements. Roma: FAO-56 Irrigation and drainage. 297p.
Araujo, E. M., Oliveira, J. B., Araujo, E. M., Ledo, E. R. F., & Silva, M. G. (2010). Desempenho de métodos de estimativa de ETo correlacionados com a equação padrão Penman-Monteith Fao-56, em cidades do estado do Ceara. Revista Acta Tecnológica, 5 (2), 1-18. doi: 10.35818/acta.v5i2.7
Benavides, J. G. & Lopez Diaz, Y. J. (1970). Formula para el calculo de la evapotranspiracion potencial adaptada al tropico (15º N - 15º S). Agronomia Tropical, Maracay, 20 (5), 335-345. http://www.sian.inia.gob.ve/revistas_ci/Agronomia%20Tropical/at2005/arti/garcia_j.htm
Berlato, M. A., & Molion, L. C. B. (1981). Evaporação e evapotranspiração. Boletim Técnico. Porto Alegre: Instituto de Pesquisas Agronômicas – Departamento de Pesquisa. Secretaria da Agricultura. 95p.
Braganca, R., Reis, E. F., Garcia, G O., & Pezzopane, J. E. M. (2010). Estudo comparativo da estimativa da evapotranspiração de referência no período chuvoso para o Estado do Espírito Santo. Idesia, 28 (2), 21-29. doi: 10.4067/S0718-34292010000200003
Camargo, A. P., & Camargo, M. B. P. (2000). Uma revisão analítica da evapotranspiração potencial. Bragantia, 59 (2), 125-137. doi: 10.1590/S0006-87052000000200002
Camargo, A. P., & Sentelhas, P. C. (1997). Avaliação do desempenho de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração potencial no Estado de São Paulo, Brasil. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 5 (1), 89-97.
Caporusso, N. B., & Rolim, G. de S. (2015). Reference evapotranspiration models using different time scales in the Jaboticabal region of São Paulo, Brazil. Acta Scientiarum. Agronomy, 37 (1), 1-9. doi: 10.4025/actasciagron.v37i1.18277
Carvalho, L. G., Rios, G. F. A., Miranda, W. L., & Castro Neto, P. (2011). Evapotranspiração de referência: Uma abordagem atual de diferentes métodos de estimativa. Pesquisa Agropecuária Tropical, 41 (3), 456-465. doi: 10.5216/pat.v41i3.12760
Carvalho, D. F., Rocha, H. S., Bonomo, R. & Souza, A. P. (2015). Estimativa da evapotranspiração de referência a partir de dados meteorológicos limitados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50 (1), 1-11. doi: 10.1590/S0100-204X2015000100001
Cavalcante Junior, E. G., Oliveira, A. D., Almeida, B. M., & Espínola Sobrinho, J. (2011). Métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para as condições do semiárido Nordestino. Semina: Ciências Agrárias, 32 (1), 1699-1708. doi: 10.5433/1679-0359.2011v32Suplp1699
Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences. New Jersey: Lawrence Erlbaum.
Conceição, M. A. F., Mandelli, F. (2005). Comparação entre métodos de estimativa da evapotranspiração de referência em Bento Gonçalves, RS. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 13 (2), 303-307.
Cunha, F. F., Magalhães, F. F. & Castros, M. A. (2013). Métodos para estimativa da evapotranspiração de referência para Chapadão do Sul-MS. Engenharia na Agricultura, 21 (2), 159-175. doi: 10.13083/reveng.v21i2.346.
Da Silva, J. C., Silva, C. B., Santos, D. P., Santos, M. A. L., Oliveira, W. J., & Reis, L. S. (2018). Evapotranspiração e coeficiente de cultura da cenoura irrigada no agreste alagoano. Revista Ceres, 65 (4), 297-305. doi: 10.1590/0034-737X201865040001
Fanaya Júnior, E. D., Lopes, A. D., Oliveira, G. Q. & Jung, L. H. (2012). Métodos empíricos para estimativa da evapotranspiração de referência para Aquidauana, MS. Irriga, 17 (4), 418-434. doi: 10.15809/irriga.2012v17n4p418
Ferronato, A., Chig, L. A., Goulart, D. B., Campelo Júnior, J. H., Pereira, L. C., & Biudes, M. S. (2016). Métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para Santo Antônio do Leverger-MT. Revista de Ciências Agroambiental, 14 (1), 110-118. doi:
Hallal, M. O. C., Schöffel, E. R., Brixner, G. F. & Cunha, A. R. (2017). Métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para Pelotas, Rio Grande do Sul. Revista de Ciências Agrárias – Amazonian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, 60 (1), 1-10. doi: 10.4322/rca.2322.
Jung, L. H., Biscaro, G. A., Oliveira, G. Q., Alves, M. A., & Giacon, G. M. (2016). Estimativa da evapotranspiração de referência em uma região do Alto Pantanal. Magistra, 28 (2), 168-177.
Kashyap, P. S., & Panda, R. K. (2001). Evaluation of evapotranspiration estimation methods and development of crop-coefficients for potato crop in a sub-humid region. Agricultural Water Management, 50 (1), 9-25. doi: 10.1016/S0378-3774(01)00102-0
Lima, E. F., Santana, J. S., Moraes, R. G. S., Fonseca, B. L. A. S., Oliveira, P. L. S. & Silva, C. M. (2019). Desempenho de equações bioclimáticas para estimativa da evapotranspiração de referência em Conceição do Araguaia/PA. Revista Sustinere, 7 (1), 96-105. doi: 10.12957/sustinere.2019.43416.
Lima Junior, J. C., Arraes, F. D. D., Oliveira, J. B., Nascimento, F. A. L., & Macêdo, K, G. (2016). Parametrização da equação de Hargreaves e Samani para estimativa da evapotranspiração de referência no Estado do Ceará, Brasil. Revista Ciência Agronômica, 47 (3), 447-454. doi: 10.5935/1806-6690.20160054
Lucena, F. A. P., Silva, E. M., Ribeiro, A. A., Simeão, M., & Lucena, J. P. A. P. (2016). Comparação entre métodos de estimativa da evapotranspiração de referência no município de Bom Jesus-PI. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, 10 (3), 663-675. doi: 10.7127/rbai.v10n300404
Lyra, G. B., Santos, M. J., Souza, J. L., Lyra, G. B., & Santos, M. A. (2011). Espacialização da temperatura do ar anual para o estado de Alagoas com diferentes modelos digitais de elevação e resoluções espaciais. Ciência Florestal, 21 (2), 275-287. doi: 10.5902/198050983231
Matos, R. M., & Silva, P. F. (2016). Análise de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência mensal para o município de Barbalha-CE. Agropecuária Científica no Semiárido, 12 (1), 10-21. doi: 10.30969/acsa.v12i1.661
Medeiros, S. L. P., Manfron, P. A., & Bianchi, C. (1998). Avaliação de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para a região mesoclimática de Santa Maria-RS. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 6 (1), 105-109.
Moura, A. R. C., Montenegro, S. M. G. L., Antonino, A. C. D., Azevedo, J. R. G., Silva, B. B. & Oliveira, L. M. M. (2013). Evapotranspiração de referência baseada em métodos empíricos em bacia experimental no estado de Pernambuco-Brasil. Revista Brasileira de Meteorologia, 28, 2, 181-191. doi: 10.1590/S0102-77862013000200007
Oliveira, R. Z.; Oliveira, L. F. C.; Wehr, T. R.; Borges, L. B.; Bonomo, R.; Comparação de metodologias de estimativa da evapotranspiração de referência para a região de Goiânia, GO. Bioscience Journal, 21 (3), 19-27. http://www.seer.ufu.br/index.php/biosciencejournal/article/view/6604
Oliveira, V. M. R., Dantas, G. F., Palaretti, L. F., Dalri, A. B., Santos, M. G., & Fischer Filho, J. A. (2015). Estimativa de evapotranspiração de referência na região de rio Paranaíba-MG. Irriga, 20 (4), 790-798. doi: 10.15809/irriga.2015v20n4p790
Palaretti, L. F., Mantovani, E. C., & Sediyama, G. C. (2014). Comparação entre métodos de estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) em regiões citrícolas Paulistas. Engenharia Agrícola, 34 (1), 38-47. doi: 10.1590/S0100-69162014000100005
Passos, M. L. V., Raposo, A. B. & Mendes, T. J. (2017). Evapotranspiração de referência por diferentes métodos para o município de Chapadinha-MA. Brazilian Journal of Applied Technology for Agricultural Science, 10 (1), 59-66. doi: 10.5935/PAeT.V10.N01.06
Paz, L. R., & Thebaldi, M. S. (2018). Estimate of daily reference evapotranspiration at Formiga, MG, Brazil. Revista Brasileira de Engenharia de Biossistemas, 12 (1), 7-17. doi: 10.18011/bioeng2018v12n1p7-17
Pereira, A. R., Villa Nova, N. A. & Sediyama, G. C. (1997). Evapotranspiração. 1.ed. Piracicaba: FEALQ. 183p.
Pilau, F. G., Battisti, R., Somavilla, L. & Righi, E. Z. (2012). Desempenho de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência nas localidades de Frederico Westphalen e Palmeira das Missões, RS. Ciência Rural, 42 (2), 283-290. doi: 10.1590/S0103-84782012000200016.
Santos, C. S., Santos, D. P., Oliveira, W. J., Silva, P. F., Santos, M. A. L., & Fontenele, A. J. P. B. (2016). Evapotranspiração de referência e coeficiente de cultivo da pimenteira no Agreste Alagoano. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, 10 (5), 883-892. doi: 10.7127/RBAI.V10N500458
Silva, C. A. (2019). Comparação de métodos de estimativa da evapotranspiração para Alegrete – RS. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Agrícola, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Farroupilha (IFFar, RS) e da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA, RS), Alegrete. 33p.
Silva, K. O. (2005). Análise de métodos de estimativa de evapotranspiração na otimização de sistemas de drenagem. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 9 (2), 161-165. doi: 10.1590/S1415-43662005000200002
Silva, V. P. R., Garcês, S. L. A., Silva, B. B., Albuquerque, M. F., & Almeida, R. S. R. (2015). Métodos de estimativa da evapotranspiração da cultura da cana-de-açúcar em condições de sequeiro. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 19 (5), 411-417. doi: 10.1590/1807-1929/agriambi.v19n5p411-417
Souza, A. S. P. (2011). Avaliação de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para fins de manejo de irrigação. Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-graduação em Meteorologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 70p.
Souza, I. F., Silva, V. P. R., Sabino, F. G., Netto, A. O. A., Silva, B. K. N., & Azevedo, P. V. (2010). Evapotranspiração de referência nos perímetros irrigados do Estado do Sergipe. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 14 (6), 633-644. doi: 10.1590/S1415-43662010000600010.
Tabari, H. (2010). Evaluation of reference crop evapotranspiration equations in various climates. Water Resource Management, 24 (10), 2311- 2337. doi: 10.1007/s11269-009-9553-8
Tanaka, A. A., Souza, A. P., Klar, A. E., Silva, A. C., & Gomes, A. W. A. (2016). Evapotranspiração de referência estimada por modelos simplificados para o Estado do Mato Grosso. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 51 (2), 91-104. doi: 10.1590/S0100-204X2016000200001
Temesgen, B., Eching, S., Asce, M., Davidoff, B., & Frame, K. (2005). Comparison of some reference evapotranspiration equations for California. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 131 (1), 73-84. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9437(2005)131:1(73)
Trajkovic, S. (2007). Hargreaves versus Penman-Monteith under humid conditions. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 133 (1), 38-42. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9437(2007)133:1(38)
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Bruna de Villa; Felipe Tonetto; Mirta Teresinha Petry; Juliano Dalcin Martins; Luciene Kazue Tokura; Alessandro Stefanello; Matheus Schudikin; Giane Lavarda Melo; Diego Dambrós Londero; Anderson Luiz Fagan; Guilherme Alex Hünemeier; Elton Ferreira Lima; Luiz Henrique Marques Copetti
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.