Comparison between Penman-Monteith and Hargreaves-Samani to obtain ETo in rainy and dry years

Authors

  • Erllan Tavares Costa Leitão Universidade Federal da Rural do Semi-Árido, Mossoró https://orcid.org/0000-0003-2129-0943
  • Michael Pratini Silva de Souza Universidade Federal da Rural do Semi-Árido, Mossoró
  • Josivalter Araujo de Farias Universidade Federal do Ceará, Fortaleza
  • Ana Beatriz Alves Araujo Universidade Federal da Rural do Semi-Árido, Mossoró
  • Poliana Maria da Costa Bandeira Universidade Federal da Rural do Semi-Árido, Mossoró
  • Priscila Pascali da Costa Bandeira Universidade Federal da Rural do Semi-Árido, Mossoró

DOI:

https://doi.org/10.18378/rvads.v15i4.7500

Keywords:

Evapotranspiration, Climatic variables, Brazilian semiarid

Abstract

The planning and use of water in agricultural production, as well as the development of methodologies wich allow estimating the correct volume of water are essential for the establishment of efficient irrigation plans, avoiding waste in periods of water deficit. Evapotranspiration is directly related to the water consumption of plants, thus several methods were developed to determine the evapotranspiration used for this, the meteorological variables. Thus, the objective was to evaluate one of the most used methodologies, the Hargreaves-Samani method to estimate the ETo reference evapotranspiration in low and high rainfall conditions, using the Penman-Monteith method - FAO56 as reference. Automatic meteorological system, belonging to the Federal Rural University of Semi-Arid, in Mossoró, Rio Grande do Norte, was used. The data mentioned are for the period from January 2011 to December 2012. Considered to be practical, the Hargreaves-Samani model uses meteorological elements that are easily obtained, such as temperature, relative humidity and wind speed, allowing the estimation of reference evapotranspiration. It appears that the estimates from Hargreaves-Samani overestimated the ETo values when compared to the standard method in conditions of high humidity (2011), in addition to presenting significance regarding the variable wind speed, thus being able to be strongly influenced for it. We then see the need for calibration or parameterization of the Hargreaves-Samani equation's coefficients as an alternative for a better estimate, especially for cities with coastal influence.

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Author Biography

Erllan Tavares Costa Leitão, Universidade Federal da Rural do Semi-Árido, Mossoró

Trabalhava com manejo de irrigação em fruticultura, atuamente atuo na pesquisa de adequação do plantio direto para as condições do semi-árido.

References

ALLEN, R. G.; PEREIRA, L. S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1998.

BARBIERI, J. D.; DALLACORT, R.; DANIEL, D. F.; DALCHIAVON, F. C.; FREITAS, P. S. L. Cobertura do solo, evapotranspiração e produtividade do milho safrinha. Cultura Agronômica: Revista de Ciências Agronômicas, v. 29, n.1, p. 76-91, 2020. 10.32929/2446-8355.2020v29n1p76-91

BAUTISTA, F.; BAUTISTA, D.; DELGADO-CARRANZA, C. Calibration of the equations of Hargreaves and hornthwaite to estimate the potential evapotranspiration in semi-arid and subhumid tropical climates for regional applications. Atmósfera, v. 22, n. 4, p. 331-348, 2009.

CARMO FILHO, F.; ESPÍNOLA SOBRINHO, J.; AMORIM, A. P. Dados meteorológicos de Mossoró (janeiro de 1898 a dezembro de 1986). Mossoró: ESAM/FGD. v. 341, p. 325, 1987.

CONCEIÇÃO, M.A.F. Avaliação de modelos para a estimativa decendial da evapotranspiração de referência. EMBRAPA, 2019.

CAVALCANTE JUNIOR, E. G.; OLIVEIRA, A. D.; ALMEIDA, B. M.; SOBRINHO, J. E. Métodos de estimativa da evapotranspiração de referência para as condições do semiárido Nordestino. Semina: Ciências Agrárias, v. 32, n. 1, p. 1699-1708, 2011. 10.5433/1679-0359.2011v32Suplp1699

DINIZ, M. T. M.; OLIVEIRA, G. P. Proposta de compartimentação em mesoescala para o litoral do Nordeste brasileiro. Revista Brasileira de Geomorfologia, v. 17, n. 3, p. 565-590, 2016. 10.20502/rbg.v17i3.844

FERNANDES, D. S.; HEINEMANN, A. B.; PAZ, R. L. F.; OLIVEIRA AMORIM, A. Calibração regional e local da equação de Hargreaves para estimativa da evapotranspiração de referência. Revista Ciência Agronômica, v. 43, n. 2, p. 246-255, 2012. 10.1590/S1806-66902012000200006

FERNANDES, F. V. R.; NANTES, T. L. G. Comparação de dois diferentes métodos de estimativa de evapotranspiração para diferentes localidades do estado de mato grosso do sul. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Agrícola) Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados. 2019.

FERREIRA, L. B.; CUNHA, F. F.; SEDIYAMA, G. C.; CAMPOS, F. B. HS Cal software for the calibration of the Hargreaves-Samani equation. Revista Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.54, n. 26, p. 1-5, 2019. 10.1590/S1678-3921.pab2019.v54.00226

FOOLADMAND, H. R.; HAGHIGHAT, M. Spatial and temporal calibration of Hargreaves equation for calculating monthly ETo based on Penman-Monteith method. Irrigation and Drainage, v. 56, n. 4, p. 439-444, 2007. 10.1002/ird.305

GAVILÁN, P., LORITE, I. J., TORNERO, S., & BERENGENA, J. Regional calibration of Hargreaves equation for estimating reference ET in a semi-arid environment. Agricultural Water Management, v. 81, n. 3, p. 257-281, 2006. 10.1016/j.agwat.2005.05.001

HARGREAVES, G. H.; SAMANI, Z. A. Estimating potential evapotranspiration. Journal of Irrigation and Drainage Engeneering, v. 108, p. 225-230, 1982.

HARGREAVES, G. H.; SAMANI, Z. A. Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied Engineering in Agriculture, v. 01, n. 02, p. 96-99, 1985.

LIMA JUNIOR, J. C., ARRAES, F. D., DE OLIVEIRA, J. B., NASCIMENTO, A. L., & DE MACÊDO, K. G. Parametrização da equação de Hargreaves e Samani para estimativa da evapotranspiração de referência no Estado do Ceará, Brasil. Revista Ciência Agronômica, v. 47, n. 3, p. 447-454, 2016. 10.5935/1806-6690.20160054

MAESTRE-VALERO, J. F.; MARTÍNEZ-ALVAREZ, V.; GONZÁLEZ-REAL, M. M. Regionalization of the Regionalization of the Hargreaves coefficient to estimate long-term reference evapotranspiration series in SE Spain. Spanish Journal of Agricultural Research, v. 11, n. 4, p. 1137-1152, 2013. 10.5424/sjar/2013114-3869

NICODEM, L. V. S.; MINUZZI, R. B. Estimativa da evapotranspiração de referência diária com base na temperatura do ar para Campos Novos e São José, no estado de Santa Catarina. Agrometeoros, v. 27, n. 2, p. 339-345, 2019. 10.31062/agrom.v27i2.26468

R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. 2017.

SENTELHAS, P. C.; GILLESPIE, T. J.; SANTOS, E. A. Evaluation of FAO Penman–Monteith and alternative methods for estimating reference evapotranspiration with missing data in Southern Ontario, Canada. Agricultural Water Management, v. 97, n. 5, p. 635-644, 2010. 10.1016/j.agwat.2009.12.001

SILVA, M. B. P. Análise da evapotranspiração de referência (ETOFAO-56) no planalto ocidental paulista. Tese (Doutorado em Agronomia) Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp, Botucatu.2019.

TABARI, H.; GRISMER, M. E.; TRAJKOVIC, S. Comparative analysis of 31 reference evapotranspiration methods under humid conditions. Irrigation Science, v. 31, p.107-117, 2013. 10.1007/s00271-011-0295-z

THEPADIA, M.; MARTINEZ, C. J. Regional calibration of solar radiation and reference evapotranspiration estimates with minimal data in Florida. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, v. 138, n. 2, p. 111-119, 2012. 10.1061/(asce)ir.1943-4774.0000394

TURCO, J. E. P. Estimativa da evapotranspiração de referência com precisão. Revista Engenharia na Agricultura, V.27, n.2, p.132-141, Viçosa – MG, 2019. 10.13083/reveng.v27i2.876

VENANCIO, L. P.; CUNHA, F. F.; MANTOVANI, E. C.; SEDIYAMA, G. C.; EUGENIO, F. C.; ALEMAN, C. C. Penman-Monteith com dados faltantes e Hargreaves-Samani para estimativa da ETo no estado do Espírito Santo, Brasil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. v.23, n.3, 2019. 10.1590/1807-1929/agriambi.v23n3p153-159

XU, C. Y.; SINGH, V. P. Cross comparison of empirical equations for calculating potential evapotranspiration with data from Switzerland. Water Research Management, v. 16, n. 3, p. 197-219, 2002. 10.1023/a:1020282515975.

Published

01-10-2020

How to Cite

LEITÃO, E. T. C.; SOUZA, M. P. S. de; FARIAS, J. A. de; ARAUJO, A. B. A.; BANDEIRA, P. M. da C.; BANDEIRA, P. P. da C. Comparison between Penman-Monteith and Hargreaves-Samani to obtain ETo in rainy and dry years. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, [S. l.], v. 15, n. 4, p. 398–403, 2020. DOI: 10.18378/rvads.v15i4.7500. Disponível em: https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/RVADS/article/view/7500. Acesso em: 28 apr. 2024.

Issue

Section

INTERDISCIPLINARY