Reference evapotranspiration for irrigation design and management in the Alto Vale do Itajaí Region, SC

Authors

DOI:

https://doi.org/10.52945/rac.v38i2.2050

Keywords:

water demand, evapotranspiration, probability

Abstract

The frequent droughts observed in recent decades have increased the demand for irrigation projects in the Alto Vale do Itajaí Region, SC. ​​In this sense, this study aimed to determine the reference evapotranspiration (ETo) information that can guide irrigation design and management criteria in this region. Daily data from the Ituporanga meteorological station, for the period from 1985 to 2016, were used. Daily ETo was calculated by the Penman-Monteith method and later evaluated by pentads. The Normal, Log-Normal, Gamma, and Beta probability distributions were assessed, with adherence tested by the Kolmogorov-Smirnov test at a significance level of 5%. The results show that the Beta distribution performed best. The average monthly ETo obtained from August to November presents values ​​with a difference above 20% of the average values ​​used in the region. For the serial water balance, the average values per pentad were presented, considering both dry and rainy days. The ETo values ​​were presented with probabilities of 50%, 75%, 80%, 90% and 95%. The ETo values ​​with 75% probability were ​​17 to 27% higher than the ETo values ​​with 50% probability. For the dimensioning of irrigation systems and estimates of peak water demand, it is recommended to adopt the ETo values ​​associated with probability levels according to the risk adopted in the project.

Metrics

Metrics Loading ...

Publication Facts

Metric
This article
Other articles
Peer reviewers 
3
2.4

Reviewer profiles  N/A

Author statements

Author statements
This article
Other articles
Data availability 
N/A
16%
External funding 
No
32%
Competing interests 
N/A
11%
Metric
This journal
Other journals
Articles accepted 
34%
33%
Days to publication 
126
145

Indexed in

Editor & editorial board
profiles
Publisher 
Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - Epagri

Author Biographies

Alvaro Back, Epagri/Estação Experimental de Urussanga

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Catarina (1986), mestrado em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Viçosa (1989), doutorado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1997) e Pós-Doutorado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2017). Atualmente é professor titular da Universidade do Extremo Sul Catarinense e pesquisador da Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Hidrologia, atuando principalmente nos seguintes temas: precipitação, hidrologia, agrometeorologia, chuvas intensas e drenagem, erosão e hidrossedimentologia, manejo e conservação do solo.

Márcio Sônego, Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina

Possui graduação em Agronomia (1984) pela Universidade Federal de Santa Catarina, mestrado em Agronomia (1987) pela Universidade Federal de Viçosa, PhD em Crop Physiology pela Lincoln University, Nova Zelândia (2000). Atualmente, é pesquisador da Epagri. Tem experiência na área de Agronomia e Climatologia.

References

ALLEN, R.G., PEREIRA, L.S., RAES, D.; SMITH, M. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Rome. 1998.

ALVARES, C.A.; STAPE, J.L.; SENTELHAS, P.C.; GONÇALVES, J.L.M.; SPAROVEK, G. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, Stuttgart, v.22, p.711-728, 2013.

ASSIS, J.P.; SOUSA, R.P.; BEZERRA NETO, F.; LINHARES, P.C.F. Tables of probabilities of reference evapotranspiration for the region of Mossoró, RN, Brazil. Revista Verde, [S.l.], v.9, n.3, p.58-67, 2014.

ASSIS, F.N.; ARRUDA, H.V.; PEREIRA, A.R. Aplicações de estatística a climatologia: Teoria–prática. Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 1996. 161p.

BACK, Á.J. Evapotranspiração de referência provável para Chapecó, Santa Catarina. Revista Verde, [S.l.], v.17, n.3, p.159-166, 2022. DOI:10.18378/rvads.v17i3.9351

BACK, Á.J. Desempenho de métodos empíricos baseados na temperatura do ar para a estimativa da evapotranspiração de referência em Urussanga, SC. Irriga, [S.l.], v.13, n.4, p.449-466, 2008.

BACK, Á.J.; VIEIRA, H.J. Uso da evapotranspiração média corrigida para dias chuvosos e dias secos no balanço hídrico seriado. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 36., 2007, Bonito. Anais [...], Bonito, 2007.

BACK, Á.J. Evapotranspiração média de dias secos e dias chuvosos de Urussanga, SC. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS, 21., 2015, Brasília. Anais [...], Brasília, 2015.

BERNARDO, S.; SOARES, A.A.; MANTOVANI, E.C. Manual de Irrigação. Viçosa: UFV, 2006. 625p.

BLAIN, G.C.; KAYANO, M.T.; SENTELHAS, P.C.; LULU, J. Possible influences of Pacific decadal oscillation in the ten day based ratio between actual and potential evapotranspiration in the region of Campinas, São Paulo state, Brazil. Bragantia, [S.l.], v.68, n.3, p.797-805, 2009.

DOOREMBOS, J.; PRUITT, W.O. Guidelines for predicting crop water requirements. Rome: FAO, 1984.

EPAGRI. Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina. Banco de dados de variáveis ambientais de Santa Catarina. Florianópolis: Epagri, 2020. 20p. (Epagri, Documentos, 310)

GURSKI, B.C.; SOUZA, J.L.M.; XAVIER, A.C.; ROSA, S.L.K. Probable precipitation and reference evapotranspiration in the state of Paraná, Southest Brazil. Irriga, [S.l.], esp., v.1, n.2, p.367-380, 2021 DOI: http://dx.doi.org/10.15809/irriga.2021v1n2p367-380

JENSEN, M.E.; BURMAN, R.D.; ALLEN, R.G. Evapotranspiration and irrigation water requirements. New York: American Society of Civil Engineers, 1990. 332p. (ASCE Manual and Report on Engineering Practice, nº 70)

KITE, G.W. Frequency and risk analyses in Hydrology. Colorado: Water Resources publications, 1977. 224p.

LINDNER, E.A.; MASSIGNAM, A.M.; KOBIYAMA, M.; ZILIO, E. Estimativa da evapotranspiração potencial na bacia rio do Peixe/SC pelos métodos de Thornthwaite e Penman modificado. In: SIMPÓSIO DE RECURSOS HÍDRICOS DO SUL/SUDESTE, 1, 2006, Curitiba, Anais[...], Curitiba, 2006.

MASSIGNAM, A.M.; PANDOLFO, C. Estimativa da evapotranspiração de referência mensal e anual no Estado de Santa Catarina. Florianópolis: Epagri, 2006. 24p.

MONTEIRO, J.E.B.A.; CUADRA, S.V. OLIVEIRA, A.F.; NAKAI, A.M.; MACIEL, R.J.S.

Estimativa da evapotranspiração diária baseada apenas em temperatura. Agrometeoros, [S.l.], v.25, n.1, p.227-236, 2017.

QUEIROZ, M.Z.S.S.; VELLAME, L.M.; FREITAS, M.S.C.; PEIXOTO, G.K.S. Estimativa da ETo a partir de duas estações meteorológicas de Ouricuri-PE. In: CONGRESSO NORTE NORDESTE DE PESQUISA E INOVAÇÃO, 7., 2012, Palmas. Anais [...], Palmas, 2012. p.1-8.

SAAD, J.C.C.; SCALOPPI, E.J. Frequência de distribuição de evapotranspiração de referência para o dimensionamento de sistemas de irrigação In: CONGRESSO NACIONAL DE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM, 9., 1988, Florianópolis, Anais […], Florianópolis, 1988, v.2, p.1037-1052.

SAAD, J.C.C.; BISCARO, G.A.; DELMANTO Jr, O. Estudo da distribuição de evapotranspiração de referência visando o dimensionamento de sistemas de irrigação. Irriga, [S.l.], v.7, n.1, p.10-17, 2002.

SHARAFI, S.; GHALENI, M.M.; SCHOLZ, M. Comparison of predictions of daily evapotranspiration based on climate variables using different data mining and empirical methods in various climates of Iran. Heliyon, [S.l.], v.9, p.1-16, e13245, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e13245

SILVA, F.C.; FIETZ, C.R.; FOLEGATTI, M.V.F.A.C. Distribuição e frequência da evapotranspiração de referência de Cruz das Almas, BA. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, [S.l.], v.2, n.3, p.284-286, 1998. DOI: https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v2n3p284-286

SMITH, M. Report on the expert consultation on procedures for revision of FAO guidelines for prediction of crop water requirements. Rome: FAO, 1991. 54p.

ULIANA, E.M.; SILVA, D.D.; SILVA, J.G.F.; FRAGA, M.S.; LISBOA, L. Estimate of reference evapotranspiration through continuous probability modelling. Engenharia Agrícola, [S.l.], v.37, n.2, p.257-267, 2017.

WREGE, M.S.; STEINMETZ, S.; REISSER JÚNIOR, C.; ALMEIDA, I.R. de. Atlas climático da região Sul do Brasil: estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Brasília, DF: Embrapa, 2012. 334p.

Published

2025-08-29

How to Cite

Back, A., & Sônego, M. (2025). Reference evapotranspiration for irrigation design and management in the Alto Vale do Itajaí Region, SC. Agropecuária Catarinense Journal, 38(2), 61–69. https://doi.org/10.52945/rac.v38i2.2050

Issue

Section

Scientific article

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>