Resumo
Leaf wetness duration (LWD) measurements are required for disease warning in several agricultural systems, since it is an important variable for the diagnose of plant disease epidemiology. The cylindrical sensor is an inexpensive and simple electronic LWD sensor initially designed to measure this variable for onions, however some studies show that it may be helpful for standard measurements in weather stations and also for different crops. Therefore, the objective of this study was to assess their performance under tropical climate conditions, in Brazil, having as standard measurements those obtained by flat plate sensors, which have presented very good performance when compared with visual observations. Before field assessments, all LWD sensors used in our study (flat plates and cylinders) were white latex painted and submitted to a heat treatment. Laboratory tests were performed in order to determine the resistance threshold for the sensor to be considered wet and the time response of the sensors to wetness. In the field, all cylindrical sensors were initially deployed horizontally 30-cm above a turfgrass surface in order to assess the variability among them with respect to LWD measurements. The variability among the horizontal cylindrical sensors was reduced by using a specific resistance threshold for each sensor. The mean coefficient of variation (CV) of LWD data measured by the cylindrical sensors was 9.7%. After that, the cylindrical sensors were deployed at five different angles: 0º, 15º, 30º, 45º, and 60º. Data of measurements made at these angles were compared with the standard measurement, obtained by flat plate sensors at the same height and installed at 45º. The deployment angle had no systematic effect on LWD measurements for the local tropical conditions, since the correlations between flat plate and elevated cylinder measurements were very high (R² > 0.91), which differed from the results obtained under temperate climatic conditions, where LWD measured by cylinders were two hours longer than by flat plate sensors.
Medidas da duração do período de molhamento (DPM) são necessárias para diversos sistemas de alerta fitossanitário, uma vez que a DPM é uma variável importante para a epidemiologia. O sensor cilíndrico é um sensor eletrônico barato e que pode ser facilmente produzido. Esse sensor foi inicialmente projetado para medir DPM em cebola, contudo alguns estudos indicam que ele também pode ser utilizado em estações meteorológicas e outras culturas. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de sensores cilíndricos sob condições tropicais, no Brasil, tendo-se as medidas obtidas pelo sensor de placa como referência. Antes de serem instalados no campo, todos os sensors eletrônicos utilizados no estudo (placa e cilíndricos) foram pintados com tinta latex branca e, em seguida, submetidos a tratamento térmico. Testes de laboratório foram realizados para determinar um limiar de resistência, a partir do qual os sensores seriam considerados molhados, e o tempo de reposta dos sensores ao molhamento. No campo, todos os sensores foram inicialmente instalados na horizontal a 30 cm de altura sobre gramado, visando a avaliar a variabilidade entre os sensores de DPM. A variabilidade entre os sensores cilíndricos na horizontal foi reduzida com a adoção de um limiar de resistência específico para cada sensor. O coeficiente médio de variação para DPM diária medida pelos sensores cilíndricos foi igual a 9,7%. Posteriormente, os sensores cilíndricos foram instalados em 5 ângulos diferentes com a horizontal: 0, 15, 30, 45, and 60º. As medidas obtidas por esses sensores são comparáveis com a medida padrão, fornecida por sensores de placa instalados a 45º e mesma altura. A mudança do ângulo de instação não teve efeito sistemático sobre as medidas da DPM para as condições locais, uma vez que as correlações entre as medidas dos sensores de placa e sensores cilídricos inclinados foram bastante elevadas (R² > 0,91), o que difere dos resultados obtidos em condições de clima temperado, onde a DPM medida pelo sensor cilíndrico foi duas horas mais longa do que a medida pelo sensor de placa.
Resumo
Leaf wetness duration (LWD) measurements are required for disease warning in several agricultural systems, since it is an important variable for the diagnose of plant disease epidemiology. The cylindrical sensor is an inexpensive and simple electronic LWD sensor initially designed to measure this variable for onions, however some studies show that it may be helpful for standard measurements in weather stations and also for different crops. Therefore, the objective of this study was to assess their performance under tropical climate conditions, in Brazil, having as standard measurements those obtained by flat plate sensors, which have presented very good performance when compared with visual observations. Before field assessments, all LWD sensors used in our study (flat plates and cylinders) were white latex painted and submitted to a heat treatment. Laboratory tests were performed in order to determine the resistance threshold for the sensor to be considered wet and the time response of the sensors to wetness. In the field, all cylindrical sensors were initially deployed horizontally 30-cm above a turfgrass surface in order to assess the variability among them with respect to LWD measurements. The variability among the horizontal cylindrical sensors was reduced by using a specific resistance threshold for each sensor. The mean coefficient of variation (CV) of LWD data measured by the cylindrical sensors was 9.7%. After that, the cylindrical sensors were deployed at five different angles: 0º, 15º, 30º, 45º, and 60º. Data of measurements made at these angles were compared with the standard measurement, obtained by flat plate sensors at the same height and installed at 45º. The deployment angle had no systematic effect on LWD measurements for the local tropical conditions, since the correlations between flat plate and elevated cylinder measurements were very high (R² > 0.91), which differed from the results obtained under temperate climatic conditions, where LWD measured by cylinders were two hours longer than by flat plate sensors.
Medidas da duração do período de molhamento (DPM) são necessárias para diversos sistemas de alerta fitossanitário, uma vez que a DPM é uma variável importante para a epidemiologia. O sensor cilíndrico é um sensor eletrônico barato e que pode ser facilmente produzido. Esse sensor foi inicialmente projetado para medir DPM em cebola, contudo alguns estudos indicam que ele também pode ser utilizado em estações meteorológicas e outras culturas. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de sensores cilíndricos sob condições tropicais, no Brasil, tendo-se as medidas obtidas pelo sensor de placa como referência. Antes de serem instalados no campo, todos os sensors eletrônicos utilizados no estudo (placa e cilíndricos) foram pintados com tinta latex branca e, em seguida, submetidos a tratamento térmico. Testes de laboratório foram realizados para determinar um limiar de resistência, a partir do qual os sensores seriam considerados molhados, e o tempo de reposta dos sensores ao molhamento. No campo, todos os sensores foram inicialmente instalados na horizontal a 30 cm de altura sobre gramado, visando a avaliar a variabilidade entre os sensores de DPM. A variabilidade entre os sensores cilíndricos na horizontal foi reduzida com a adoção de um limiar de resistência específico para cada sensor. O coeficiente médio de variação para DPM diária medida pelos sensores cilíndricos foi igual a 9,7%. Posteriormente, os sensores cilíndricos foram instalados em 5 ângulos diferentes com a horizontal: 0, 15, 30, 45, and 60º. As medidas obtidas por esses sensores são comparáveis com a medida padrão, fornecida por sensores de placa instalados a 45º e mesma altura. A mudança do ângulo de instação não teve efeito sistemático sobre as medidas da DPM para as condições locais, uma vez que as correlações entre as medidas dos sensores de placa e sensores cilídricos inclinados foram bastante elevadas (R² > 0,91), o que difere dos resultados obtidos em condições de clima temperado, onde a DPM medida pelo sensor cilíndrico foi duas horas mais longa do que a medida pelo sensor de placa.
Resumo
Despite the importance of leaf wetness duration for plant disease epidemiology, there has been little attention paid to research on how its variability relates to different cropping situations. The objective of this study was to evaluate the spatial variability of leaf wetness duration (LWD) in three crops, comparing these measurements with turfgrass LWD, obtained in a standard weather station. LWD was measured by electronic sensors in three crops with different canopy structures and leaf area: cotton, coffee and banana. For the cotton crop, cylindrical sensors were deployed at the lower third and on the top of the canopy, facing southwest. For the coffee crop, flat plate sensors were installed in the lower third of the canopy facing northeast and southwest; in the middle third facing northeast and southwest; and inside and on the top of the canopy. For the banana canopy, cylindrical sensors were used to measure LWD in the lower third of the canopy and in the upper third of the plant. Turfgrass LWD was simultaneously measured in a nearby standard weather station. The LWD showed different patterns of variation in the three crop canopies. For coffee plants, the longest LWD was found in the lower portions of the canopy; for the banana crop, the upper third of the canopy showed the longest LWD; whereas for the cotton crop no difference was observed between the top and lower third of the canopy. Turfgrass LWD presented a good relationship with LWD measured on the top or in the upper third of the crops. Thus, the estimate of crop LWD can be perfomed based on turfgrass LWD, this being a useful tool for plant disease management purposes for crops in which the longer LWD occurs at the upper canopy portion.
Apesar da importância da duração do período de molhamento para a epidemiologia de doenças de plantas, pouca atenção tem sido dada à sua variabilidade em diferentes posições da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade espacial da duração do período de molhamento (DPM) em três culturas, comparando-se as medidas obtidas com a DPM medida sobre gramado em um posto meteorológico padrão. A DPM foi medida por sensores eletrônicos em três culturas com diferentes estruturas de dosséis e áreas foliares: algodão, café e banana. Na cultura do algodão, os sensores cilídricos foram instalados no terço médio e no topo do dossel voltados para o sudoeste. Na cultura do café, sensores de placa foram instalados no terço inferior do dossel voltados para nordeste e sudoeste; no terço médio também voltados para nordeste e sudoeste; no interior e no topo do dossel. Na cultura da banana, sensores cilíndricos foram instalados nos terços inferior e superior da planta. A DPM sobre gramado foi simultaneamente medida em um posto meteorológico próximo às culturas. A DPM exibiu diferentes padrões de variação nas três culturas. Para o cafeeiro, a DPM mais longa foi observada nas partes mais baixas da planta; para a bananeira, o terço superior foi o que apresentou a maior DPM; enquanto que para a cultura do algodão não houve diferença entre o topo e o interior do dossel. A DPM medida sobre gramado apresentou boa correlação com a DPM medida no topo ou no terço superior das culturas. Dessa forma, pode-se estimar a DPM nas culturas a partir da DPM do gramado, sendo esta uma ferramenta muito útil para o manejo de doenças de plantas em culturas onde a DPM mais longa ocorre nas porções superiores do dossel.
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Despite the importance of leaf wetness duration for plant disease epidemiology, there has been little attention paid to research on how its variability relates to different cropping situations. The objective of this study was to evaluate the spatial variability of leaf wetness duration (LWD) in three crops, comparing these measurements with turfgrass LWD, obtained in a standard weather station. LWD was measured by electronic sensors in three crops with different canopy structures and leaf area: cotton, coffee and banana. For the cotton crop, cylindrical sensors were deployed at the lower third and on the top of the canopy, facing southwest. For the coffee crop, flat plate sensors were installed in the lower third of the canopy facing northeast and southwest; in the middle third facing northeast and southwest; and inside and on the top of the canopy. For the banana canopy, cylindrical sensors were used to measure LWD in the lower third of the canopy and in the upper third of the plant. Turfgrass LWD was simultaneously measured in a nearby standard weather station. The LWD showed different patterns of variation in the three crop canopies. For coffee plants, the longest LWD was found in the lower portions of the canopy; for the banana crop, the upper third of the canopy showed the longest LWD; whereas for the cotton crop no difference was observed between the top and lower third of the canopy. Turfgrass LWD presented a good relationship with LWD measured on the top or in the upper third of the crops. Thus, the estimate of crop LWD can be perfomed based on turfgrass LWD, this being a useful tool for plant disease management purposes for crops in which the longer LWD occurs at the upper canopy portion.
Apesar da importância da duração do período de molhamento para a epidemiologia de doenças de plantas, pouca atenção tem sido dada à sua variabilidade em diferentes posições da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade espacial da duração do período de molhamento (DPM) em três culturas, comparando-se as medidas obtidas com a DPM medida sobre gramado em um posto meteorológico padrão. A DPM foi medida por sensores eletrônicos em três culturas com diferentes estruturas de dosséis e áreas foliares: algodão, café e banana. Na cultura do algodão, os sensores cilídricos foram instalados no terço médio e no topo do dossel voltados para o sudoeste. Na cultura do café, sensores de placa foram instalados no terço inferior do dossel voltados para nordeste e sudoeste; no terço médio também voltados para nordeste e sudoeste; no interior e no topo do dossel. Na cultura da banana, sensores cilíndricos foram instalados nos terços inferior e superior da planta. A DPM sobre gramado foi simultaneamente medida em um posto meteorológico próximo às culturas. A DPM exibiu diferentes padrões de variação nas três culturas. Para o cafeeiro, a DPM mais longa foi observada nas partes mais baixas da planta; para a bananeira, o terço superior foi o que apresentou a maior DPM; enquanto que para a cultura do algodão não houve diferença entre o topo e o interior do dossel. A DPM medida sobre gramado apresentou boa correlação com a DPM medida no topo ou no terço superior das culturas. Dessa forma, pode-se estimar a DPM nas culturas a partir da DPM do gramado, sendo esta uma ferramenta muito útil para o manejo de doenças de plantas em culturas onde a DPM mais longa ocorre nas porções superiores do dossel.