Statistical quality control in drip fertigation with different slopes

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2020-03-03T20:19:19Z No. of bitstreams: 2 Allan Remor Lopes.pdf: 4022351 bytes, checksum: 34da141205270fc9af78487ae41dd7e4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2020-03-03T20:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Allan Remor Lopes.pdf: 4022351 bytes, checksum: 34da141205270fc9af78487ae41dd7e4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-12-02 For a drip fertigation system to function excellently, its uniformity must be high. The unifomirty evaluation of a drip fertigation system is based on the verification of flow, pressure, electrical conductivity, and pH. Uniformity is influenced by several factors, including terrain topography. For uniformity to be better monitored, it is important to use statistical techniques, such as statistical quality control, through Shewhart control charts, Exponentially Weighted Moving Average (EWMA), Cumulative Sum (CUSUM) and Zones, which enable its monitoring. Thus, the objective of this work was to evaluate the process of drip fertigation using statistical quality control. The work was divided into three articles, with the specific objectives of evaluating the influence of the system slope on drip irrigation flow uniformity; the uniformity of a drip fertigation system using monopotassium phosphate (MKP); and the influence of slope on the uniformity of a drip fertigation system using liquid peat. The tests were performed in the laboratory, using a bench, with less influence of external factors. Regarding the different slopes in drip irrigation, downslope irrigation was the most uniform; as for the level and upslope systems, the highest flows were observed at the beginning of the lines, while for the downslope the end of the line presented the highest flows. Zones control chart was highly sensitive when compared to CUSUM and Shewhart control charts. For the use of Monopotassium Phosphate (MKP) in fertigation, the use of MKP showed excellence in uniformity of flow, electrical conductivity, pH, and pressure. The level system was the most uniform, with the highest uniformity of all attributes analyzed. For flow uniformity, the control charts showed that the level system was under statistical control and the upslope and downslope systems were not. In all slopes the pressure uniformity was excellent with indices close to 100%. However, all control charts showed that the process was out of statistical control. The use of liquid peat showed that at all slopes, the drip flow increases and decreases throughout line, and the electrical conductivity throughout the line decreases at upslope and increases at downslope. Liquid peat on all slopes obtained excellent uniformity for all parameters evaluated. The CUSUM control chart was very sensitive in monitoring the uniformity of liquid peat when compared to the Shewhart control chart. Para que um sistema de fertirrigação por gotejamento tenha um excelente funcionamento, sua uniformidade deve ser alta. A avaliação da uniformidade de um sistema de fertirrigação por gotejamento é baseada na verificação da vazão, pressão, condutividade elétrica e pH. A uniformidade é influenciada por diversos fatores, dentre eles a topografia do terreno. Para que a uniformidade seja monitorada com maior qualificação, é importante o uso de técnicas estatísticas, como o controle estatístico da qualidade, através dos gráficos de controle, de Shewhart, Média Móvel Exponencialmente Ponderada (EWMA), Soma Cumulativa (CUSUM) e Zonas, que possibilitam o seu monitoramento. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi avaliar o processo da fertirrigação por gotejamento utilizando o controle estatístico da qualidade. O trabalho foi dividido em três artigos, com os objetivos específicos de avaliar a influência da inclinação do sistema na uniformidade da vazão da irrigação por gotejamento; a uniformidade de um sistema de fertirrigação por gotejamento com o uso do fosfato monopotássico (MKP); e a influência da inclinação na uniformidade de um sistema de fertirrigação por gotejamento com uso de turfa líquida. Os ensaios foram realizados em laboratório, com uma bancada, com menor influência de fatores externos. Em relação às diferentes inclinações na irrigação por gotejamento, a irrigação em declive foi a mais uniforme; nos sistemas em nível e aclive, as maiores vazões foram observadas no início das linhas, enquanto que no declive o final da linha apresentou as maiores vazões. O gráfico de Zonas se mostrou altamente sensível, quando comparado ao gráfico CUSUM e Shewhart. Para o uso do fosfato monopotássico (MKP) na fertirrigação, a utilização do MKP mostrou excelência na uniformidade da vazão, condutividade elétrica, pH e pressão. O sistema em nível se mostrou o mais uniforme, com maior uniformidade de todos os atributos analisados. Para a uniformidade da vazão, os gráficos de controle demonstraram que o sistema em nível esteve sob controle estatístico, e os sistemas em aclive e declive, não. Em todas as inclinações a uniformidade da pressão foi excelente, com índices próximos a 100%. No entanto, todos os gráficos de controle mostraram que o processo esteve fora de controle estatístico. A utilização da turfa líquida demonstrou que, em todas as inclinações, a vazão dos gotejadores aumenta e diminui durante a linha e a condutividade elétrica durante a linha diminui no aclive e aumenta no declive. A turfa líquida em todas as inclinações obteve uniformidade excelente para todos os parâmetros avaliados. O gráfico CUSUM se mostrou muito sensível no monitoramento da uniformidade da turfa líquida, quando comparado ao gráfico de Shewhart.