Development, calibration and validation of weighing lysimeters for measurement of evapotranspiration of crops

ABSTRACT The evapotranspiration process is critical to studies on the water balance and water demand of crops and can be determined by several methods. A widely-used method, despite its high installation costs, is weighing lysimeters, which consists of a box over a balance connected to a load cell that monitors variations in the soil-water-plant-atmosphere system. The aim of this study was to develop and calibrate six weighing lysimeters (with dimensions of 1.5 x 1.5 x 1.2 m each) by high precision load cells, testing their ability to measure water mass changes in field conditions and cultivated with common bean (Phaseolus vulgaris L.), in the city of Tangará da Serra, in the state of Mato Grosso, Brazil. All lysimeters showed coefficients of determination higher than 0.99, as well as Willmott indexes, correlation and high confidence indexes, indicating that the equipment is suitable for measuring mass variations in water balance and evapotranspiration studies, representing the reality which occurred in the field. RESUMO O processo de evapotranspiração é fundamental em estudos de balanço e demanda hídrica de culturas e sua determinação pode ser realizada por diversos métodos. Um método muito utilizado, apesar de seu custo elevado de instalação são os lisímetros de pesagem, que consistem em uma caixa sobre uma balança, conectados a uma célula de carga que monitora as variações do sistema solo-água-planta-atmosfera. Diante desta temática, este trabalho tem por objetivo a construção e calibração de seis lisímetros de pesagem (com dimensão de 1,5 x 1,5 x 1,2 m cada) por células de carga de alta precisão, testando sua capacidade de medir variações de massa de água em condições de campo e cultivados com feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.), no município de Tangará da Serra, Estado de Mato Grosso, Brasil. Todos os lisímetros apresentaram coeficientes de determinação superiores a 0,99, assim como os índices de Willmott, correlação e alta confiança, indicando que os equipamentos são adequados para medir variações de massa em estudos de balanço hídrico e evapotranspiração, retratando a realidade ocorrida no campo.