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Na cultura do melão, o rendimento é influenciado pela quantidade de água aplicada via irrigação, sendo importante modelar essa relação utilizando modelos de regressão. A abordagem bayesiana pode ser mais apropriada par tal modelagem, principalmente quando os pressupostos frequentistas não são confirmados. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes níveis de lâmina de água a partir do acúmulo de evapotranspiração da cultura sobre o rendimento de melão conduzido em estufa plástica, utilizando a metodologia bayesiana para análise dos dados. Foram avaliados quatro níveis de irrigação, resultantes do acúmulo da evapotranspiração da cultura (ETc) entre duas irrigações sucessivas, correspondentes a irrigação quando a ETc acumulada atingia os valores de 3, 6, 9 e 15 mm, além de um tratamento controle (irrigação diária). Em comparação ao modelo linear, o modelo quadrático foi significativamente mais adequado, segundo critério da deviance bayesiana, para explicar o rendimento do melão em função das lâminas de água, estimando-se um rendimento máximo de 1,4 kg/parcela aplicando-se uma lâmina de 6,7 mm. A irrigação diária reduziu o rendimento em 0,13 kg/parcela comparada a irrigação acumulada (controle). Conclui-se que a metodologia utilizada é eficiente para modelar a curva de regressão para o rendimento do melão em função da lâmina de água evapotranspirada entre duas irrigações sucessivas, havendo maior rendimento com a aplicação da lâmina de água acumulada.