Irrigação subterrânea: dimensionamento, construção e aplicação de um sistema piloto

REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 1 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. Irrigação subterrânea: dimensionamento, construção e aplicação de um sistema piloto Subsurface irrigation: design, construction, and application of a pilot system Riego subterráneo: dimensionamiento, construcción y aplicación de un sistema piloto DOI: 10.54033/cadpedv22n10-072 Originals received: 7/7/2025 Acceptance for publication: 7/31/2025 Daniel Milian Pérez Doutor em Energia e Tecnologias Nucleares Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Abel Gámez Rodríguez Doutor em Energia e Tecnologias Nucleares Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Yaicel Ge Proenza Doutor em Química Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Antonio Celso Dantas Antonino Doutor em Física do Solo Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Daiane Francisca do Nascimento Silva Mestra em Energia e Tecnologias Nucleares Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 2 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. Jean Firmino Cardoso Bacharel em Engenharia Civil Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Yelina González Pérez Doutora em Energia e Tecnologias Nucleares Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Ivan García-Fornaris Doutor em Física Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Raquel Milani Doutora em Ciência dos Materiais Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] José Romualdo de Sousa Lima Doutor em Energia e Tecnologias Nucleares Instituição: Universidade Federal do Agreste de Pernambuco (UFAPE) Endereço: Garanhuns, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Edna Natividade da Silva Barros Doutora em Ciência da Computação Instituição: Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) Endereço: Recife, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] Rafaela Félix da França Doutora em Ciência do Solo Instituição: Universidade Federal do Agreste de Pernambuco (UFAPE) Endereço: Garanhuns, Pernambuco, Brasil E-mail: [email protected] RESUMO A escassez hídrica no semiárido nordestino brasileiro representa um dos maiores desafios para a sustentabilidade da agricultura regional. Com o objetivo de promover o uso racional da água e garantir maior eficiência no fornecimento hídrico aos cultivos, este artigo apresenta o dimensionamento, construção e REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 3 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. aplicação de um sistema piloto de irrigação subterrânea por gotejamento. O sistema foi implantado em escala experimental no Departamento de Energia Nuclear da Universidade Federal de Pernambuco e projetado com base em simulações computacionais hidráulicas. Além da automação com monitoramento remoto, o sistema irriga de acordo com a necessidade da cultura, contribuindo para reduzir desperdícios de água e melhorar a produtividade agrícola, como demonstrado nos testes com a cultura do feijão. A estrutura conta com reservatórios, rede de distribuição, sistema de controle de vazão e elementos de monitoramento em tempo real. Os testes iniciais demonstraram uma boa correspondência entre os valores simulados e os medidos, indicando a viabilidade hidráulica da proposta. O sistema também se destaca por sua autonomia energética, baixo custo e potencial de replicação em pequenas propriedades rurais. Esta solução representa uma alternativa promissora para o enfrentamento do estresse hídrico em áreas vulneráveis, com aplicação tanto prática quanto educativa. Palavras-chave: Mitigação da Seca. Gotejamento Subterrâneo. Agricultura Sustentável. Eficiência Hídrica. ABSTRACT Water scarcity in Brazil’s northeastern semi-arid region is one of the major challenges to sustainable agriculture. Aiming to promote the rational use of water and ensure greater irrigation efficiency, this article presents the design, construction, and application of a pilot subsurface drip irrigation system. The system was installed on an experimental scale at the Department of Nuclear Energy of the Federal University of Pernambuco and designed using computational hydraulic simulations. In addition to remote monitoring and automation, the system irrigates according to crop needs, helping to reduce water waste and improve agricultural productivity, as demonstrated in the bean crop tests. The structure includes reservoirs, a water distribution network, a flow control system, and real-time monitoring components. Initial tests demonstrated good agreement between simulated and measured flow rates, indicating the system’s hydraulic feasibility. The prototype also stands out for its energy autonomy, low cost, and replicability in small rural properties. This solution represents a promising alternative to address water stress in vulnerable areas, with both practical and educational applications. Keywords: Drought Mitigations. Subsurface Drip. Sustainable Agriculture. Water Efficiency. RESUMEN La escasez de agua en la región semiárida del noreste de Brasil representa uno de los mayores desafíos para la sostenibilidad de la agricultura regional. Con el objetivo de promover el uso racional del agua y garantizar una mayor eficiencia en el suministro hídrico a los cultivos, este artículo presenta el dimensionamiento, construcción y aplicación de un sistema piloto de riego subterráneo por goteo. El sistema fue implementado a escala experimental en el Departamento de Energía Nuclear de la Universidad Federal de Pernambuco y diseñado a partir de REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 4 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. simulaciones computacionales hidráulicas. Además de la automatización con monitoreo remoto, el sistema riega de acuerdo con las necesidades del cultivo, contribuyendo a reducir el desperdicio de agua y mejorar la productividad agrícola, como se demostró en las pruebas con el cultivo de frijol. La estructura incluye reservorios, red de distribución, sistema de control de caudal y componentes de monitoreo en tiempo real. Las pruebas iniciales demostraron buena concordancia entre los valores simulados y medidos, lo que indica la viabilidad hidráulica de la propuesta. El sistema también se destaca por su autonomía energética, bajo costo y potencial de replicación en pequeñas propiedades rurales. Esta solución representa una alternativa prometedora para enfrentar el estrés hídrico en zonas vulnerables, con aplicaciones tanto prácticas como educativas. Palabras clave: Mitigación de la Sequía. Goteo Subterráneo. Agricultura Sostenible. Eficiencia Hídrica. 1 INTRODUÇÃO A região semiárida do Nordeste brasileiro, em especial o Sertão de Pernambuco, enfrenta severos desafios relacionados à escassez hídrica, à desertificação e à degradação socioambiental (CAMPOS et al., 2021; ALMEIDA et al., 2024; REIS et al., 2024). Pernambuco apresenta o menor índice de disponibilidade hídrica per capita do Brasil, com apenas 1.320 m³/habitante/ano, o que corresponde a cerca de 3,5% da média nacional (PEDROSA; MENDONÇA, 2020). Essa escassez se manifesta com maior intensidade no Sertão e no Agreste do estado, onde a combinação entre baixos índices de precipitação (média anual inferior a 700 mm), elevada taxa de evaporação e solos com baixa capacidade de retenção hídrica resulta em um cenário de estresse hídrico permanente. A irregularidade das chuvas, concentradas em eventos intensos e esparsos, aliada à deficiência em infraestrutura hídrica, compromete o abastecimento humano, a produção agrícola e a segurança hídrica de forma ampla e persistente (CARVALHO et al., 2020; DOMINGUES; ROCHA, 2022; VIEIRA; ULIANA et al., 2024). As mudanças climáticas globais têm acentuado esse quadro (TIAN et al., 2022; AKABANE et al., 2024; COSTA et al., 2024) . Projeções do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) e do Painel Brasileiro de REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 5 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. Mudanças Climáticas (PBMC) indicam que o Semiárido nordestino está entre as regiões com maior risco de intensificação da desertificação nas próximas décadas (PBMC, 2014; SHUKLA et al., 2019). O aumento da temperatura média, a redução da precipitação e a intensificação de eventos extremos tendem a agravar os impactos sobre o bioma Caatinga e sobre os modos de vida das populações que dele dependem (CIRILO, 2008). Nesse contexto, a agricultura familiar, predominante na região, convive com limitações estruturais para assegurar segurança alimentar, geração de renda e preservação ambiental. Tecnologias sociais e soluções de baixo custo e alto impacto têm se mostrado estratégicas para aumentar a resiliência dessas comunidades frente às variações climáticas e à escassez de água. Dentre essas soluções, os sistemas de irrigação subterrânea de baixo consumo hídrico, com possibilidade de automação e adaptabilidade às condições locais, destacam-se como alternativas promissoras (ALI; HUSSAIN; ZAHID, 2025). A irrigação por gotejamento subsuperficial consiste na aplicação da água diretamente na zona radicular dos cultivos, reduzindo perdas por evaporação e aumentando a eficiência do uso da água. Essa tecnologia, embora já validada em contextos agrícolas diversos, ainda é pouco difundida em escalas experimentais aplicadas ao semiárido brasileiro, especialmente com ênfase na integração entre dimensionamento técnico, automação e viabilidade socioambiental. Diante desse cenário, a presente pesquisa teve como objetivo desenvolver e avaliar um sistema piloto de irrigação subterrânea por gotejamento, implantado em uma parcela experimental localizada na Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). O sistema foi concebido a partir de simulações computacionais hidráulicas e construído com materiais acessíveis e de baixo custo. A estrutura contempla reservatórios, sistema de distribuição e controle de vazão, e foi integrada a dispositivos de monitoramento automatizado, com vistas à futura replicação em ambientes agrícolas reais. Assim, este artigo tem como objetivo apresentar o processo de dimensionamento, construção e aplicação do sistema, voltado ao uso racional da água na agricultura de regiões semiáridas, com foco na concepção técnica da instalação, nos parâmetros REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 6 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. hidráulicos validados experimentalmente e na avaliação preliminar da viabilidade operacional da tecnologia em ambiente controlado. 2 REFERENCIAL TEÓRICO A escassez de água configura-se como um dos desafios ambientais mais urgentes do século XXI, com implicações diretas sobre a segurança alimentar, a estabilidade dos ecossistemas e o desenvolvimento socioeconômico global. O crescimento populacional, a urbanização desordenada e as mudanças climáticas têm exercido uma pressão crescente sobre os recursos hídricos, ao mesmo tempo em que reduzem sua disponibilidade em muitas regiões do planeta (MOLA et al., 2025; SAVARI; AMGHANI; MALEKIAN, 2025; WANG et al., 2025). A agricultura, responsável por cerca de 70% das retiradas de água doce no mundo, destaca-se como um dos setores mais vulneráveis à escassez hídrica, exigindo a adoção urgente de estratégias de manejo hídrico mais sustentáveis, eficientes e resilientes (HAJJAR et al., 2025; HASSENA et al., 2025; SALEH et al., 2025). Em contextos semiáridos, como o do Nordeste brasileiro, essa vulnerabilidade é ainda mais acentuada devido a condições climáticas e edafoclimáticas que dificultam o armazenamento e o aproveitamento eficiente da água. A escassez hídrica prolongada se combina a processos de degradação do solo e à crescente exposição à desertificação. O padrão de chuvas é marcado por baixa frequência, intensidade irregular e distribuição espacial desigual, enquanto os solos rasos e pouco estruturados apresentam limitada capacidade de retenção hídrica. A essas limitações naturais somam-se pressões antrópicas, como a ausência de infraestrutura adequada, o uso ineficiente da água na agricultura e o desmatamento contínuo da vegetação nativa da Caatinga. O resultado é um cenário de estresse hídrico crônico, que compromete o abastecimento humano, a produção agropecuária e o equilíbrio dos ecossistemas locais. Segundo projeções do IPCC e do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas, o semiárido nordestino está entre as regiões do planeta com maior risco de intensificação da desertificação nas próximas décadas ( PBMC, 2014; SHUKLA et al., 2019; ALMEIDA et al., 2024; COSTA et al., 2024; REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 7 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. PÉREZ et al., 2024; SILVA et al., 2024; ULIANA et al., 2024). Diante desse cenário de vulnerabilidade e crescente escassez hídrica, torna-se essencial reavaliar as estratégias de uso da água na agricultura, especialmente em regiões semiáridas. Métodos convencionais de irrigação por gravidade, como sulcos, bacias e faixas, ainda amplamente utilizados nessas áreas, promovem aplicação desigual da água e elevadas perdas por evaporação, escoamento superficial e infiltração profunda (SHERPA; PATLE; RAO, 2021; ALI; HUSSAIN; ZAHID, 2025) . Essas perdas se agravam em solos com baixa capacidade de retenção hídrica e em terrenos com declividade, resultando em baixa eficiência de irrigação. Em contraste, os sistemas pressurizados, como a irrigação por aspersão e por gotejamento, permitem maior controle sobre o volume, o tempo e a distribuição da água aplicada (OKASHA et al., 2021; ALI et al., 2023; MAHMOUD; GAN; ZHU, 2023). No caso do gotejamento, a eficiência de uso da água pode variar entre 65% e 95%, enquanto os métodos convencionais por gravidade raramente superam 70% de eficiência, podendo alcançar valores tão baixos quanto 40% (ALI; HUSSAIN; ZAHID, 2025). Dentro desse grupo, a irrigação por gotejamento subterrâneo representa uma alternativa agronomicamente vantajosa e particularmente adequada a climas áridos e semiáridos. Ao aplicar a água diretamente na zona radicular dos cultivos, abaixo da superfície do solo, essa técnica reduz significativamente as perdas por evaporação e evita a molhagem foliar, diminuindo a incidência de doenças e o surgimento de plantas daninhas. Além disso, contribui para a manutenção da estrutura do solo, prevenindo sua compactação superficial. Outro diferencial relevante é a possibilidade de integração com sensores de umidade e sistemas automatizados de controle, que permitem ajustes precisos da lâmina de irrigação com base na demanda hídrica real das plantas. Com isso, a irrigação por gotejamento subterrâneo se consolida como uma tecnologia eficiente, sustentável e adaptável à realidade de pequenos e médios produtores em regiões com severas restrições de disponibilidade hídrica (ALI; HUSSAIN; ZAHID, 2025). REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 8 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. 3 METODOLOGIA A presente pesquisa foi conduzida com base no desenvolvimento e teste de um sistema piloto de irrigação subterrânea por gotejamento, concebido para demonstrar a viabilidade técnica da tecnologia em condições de uso agrícola. O protótipo foi implantado em uma área experimental do Departamento de Energia Nuclear (DEN) da UFPE, com o objetivo de simular uma aplicação em pequena escala voltada à realidade do semiárido nordestino. A estrutura (Figura 1) foi desenhada para integrar, de forma funcional e compacta, os principais elementos necessários à operação de um sistema de irrigação eficiente: reservatórios de abastecimento, rede de distribuição, mecanismos de controle de fluxo e dispositivos de monitoramento automatizado. Essa configuração permitiu a análise integrada do desempenho hidráulico do sistema, sua capacidade de operação autônoma e o potencial de replicação em contextos agrícolas de baixo acesso tecnológico. Figura 1. Visão geral da instalação piloto do sistema de irrigação subterrânea por gotejamento, localizada na área de testes do DEN da UFPE. Fonte: Elaborada pelos autores O canteiro experimental destinado à aplicação da irrigação possui dimensões de 349 cm de largura por 415 cm de comprimento, com profundidade útil de 50 cm para testes em condições controladas (Figura 2). O sistema de irrigação foi instalado a 10 cm da superfície do solo e é composto por sete tubos de PVC de 1/2 polegada, dispostos paralelamente com espaçamento de 50 cm Caixa principal Caixa secundária REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 9 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. entre si. Esses tubos estão conectados por uniões em “T” a uma tubulação principal de 3/4 de polegada, responsável por conduzir a água a partir do reservatório. O abastecimento do sistema é feito por duas caixas d’água: uma principal, com capacidade de 1000 litros, posicionada a 56 cm acima do nível do solo, e uma caixa secundária, com 310 litros, instalada a 150 cm de altura. A função da caixa principal é alimentar diretamente a rede de irrigação, enquanto a caixa secundária atua como regulador hidráulico, mantendo constante a coluna d’água e garantindo estabilidade na pressão de saída. A vazão do sistema é ajustada por meio de duas válvulas posicionadas ao longo da tubulação de entrada. Figura 2. Dimensionamento do canteiro experimental utilizado no sistema piloto de irrigação por gotejamento subterrâneo. Fonte: Elaborada pelos autores O dimensionamento preliminar do canteiro experimental para irrigação por gotejamento subterrâneo foi realizado por meio de simulações computacionais utilizando o software de fluidodinâmica computacional ANSYS CFX 2023R1 (ANSYS TEAM, 2023). Foi desenvolvido um modelo (Figura 3) que representava as dimensões reais das tubulações, o diâmetro dos orifícios emissores, o espaçamento entre os tubos e a distribuição dos pontos de emissão, com o objetivo de estimar o comportamento hidráulico do sistema e garantir um fluxo de irrigação compatível com a demanda hídrica das plantas ao longo de seu ciclo, especialmente nos estágios mais críticos. As simulações foram realizadas considerando uma coluna de água de 1,0 metro de altura. O modelo simulado REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 16 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. parte aérea e radicular (Figura 8b). A fase de fechamento do dossel vegetativo (Figura 8c) contribuiu para o sombreamento do solo, ajudando na conservação da umidade e na supressão de plantas invasoras. Durante a floração e formação de vagens, observou-se boa uniformidade reprodutiva, com grande número de estruturas florais e vagens em formação, sem sinais de estresse hídrico ou deficiência nutricional visível. Na maturação, a coloração das folhas e a conformação das vagens indicaram um ciclo saudável e produtivo (Figura 8d). Em termos de produtividade, o sistema apresentou ganho de 32,7% na produção em comparação com métodos tradicionais, com destaque para o crescimento uniforme, maior densidade foliar e maior número de vagens por planta (EMBRAPA ARROZ E FEIJÃO, 2019; SOUZA; MELO, L. C.; PEREIRA; et al., 2019; SOUZA; PEREIRA, H. S.; et al., 2019). Figura 8. Desenvolvimento da cultura do feijão (variedade BRS FP403) ao longo de diferentes estágios fenológicos, sob irrigação por gotejamento subterrâneo com controle remoto via sistema IoT. (a) Emergência das plântulas com espaçamento regular e germinação uniforme; (b) fase inicial de desenvolvimento vegetativo, com folhas bem formadas e coloração saudável; (c) adensamento da vegetação durante o fechamento do dossel, com cobertura significativa do solo; (d) estágio avançado de maturação, com coloração alterada das folhas e vagens bem desenvolvidas. (a) (b) (c) (d) Fonte: Elaborada pelos autores 5 CONCLUSÃO O sistema piloto demonstrou viabilidade técnica e funcional em ambiente experimental, com a integração de sensores ambientais, distribuição uniforme REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 17 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. da água, operação estável por gravidade, automação com módulos de comunicação sem fio e autonomia energética. Do ponto de vista agronômico, a aplicação do sistema com a cultura do feijão preto BRS FP403 indicou ganhos expressivos de produtividade (aumento de 32,7% em relação a métodos convencionais) e boa resposta fisiológica das plantas, mesmo sob condições de restrição hídrica simulada. A irrigação localizada diretamente na zona radicular reduziu perdas por evaporação e escoamento, contribuindo para melhores condições de desenvolvimento vegetal, em particular, observou-se ainda um crescimento uniforme das plantas, maior densidade foliar e melhor conformação das vagens. A combinação entre eficiência hidráulica, automação acessível e desempenho agronômico promissor indica que o sistema desenvolvido pode ser adaptado e replicado em escala real, contribuindo para o fortalecimento da agricultura sustentável no semiárido. Estudos futuros devem explorar sua aplicação em diferentes tipos de solo, culturas e regiões, além de avaliar o desempenho em ciclos agrícolas completos sob condições climáticas típicas da região. AGRADECIMENTOS Esta pesquisa foi parcialmente financiada pela Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE), por meio do projeto Produtos para Otimização do Uso e Conservação da Água (POUCA-ÁGUA), APQ1737-5.01/22, e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), projeto nº 465764/2014-2 – Observatório Nacional da Dinâmica da Água e de Carbono no Bioma Caatinga (ONDACBC) e processo nº 403842/2022-0. Os autores também agradecem o apoio do Instituto Pernambucano de Ciência, Tecnologia e Inovação (IPECTI) Cidades Inteligentes e Resilientes. REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações Ltda. ISSN: 1983-0882 Page 18 REVISTA CADERNO PEDAGÓGICO – Studies Publicações e Editora Ltda., Curitiba, v.22, n.10, p. 01-21. 2025. REFERÊNCIAS AKABANE, T. K. et al. Eocene–Oligocene vegetation and climate changes in southeastern Brazil. Review of Palaeobotany and Palynology, ago. 2024. v. 327, p. 105142. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0034666724000939>. ALI, A. et al. Application of Smart Techniques, Internet of Things and Data Mining for Resource Use Efficient and Sustainable Crop Production. Agriculture, 8 fev. 2023. v. 13, n. 2, p. 397. Disponível em: <https://www.mdpi.com/2077-0472/13/2/397>. ______; HUSSAIN, T.; ZAHID, A. Smart Irrigation Technologies and Prospects for Enhancing Water Use Efficiency for Sustainable Agriculture. 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