1
MONITORIZAÇÃO DA ÁGUA DO SOLO NA CULTURA DA
BETERRABA SACARINA (Beta vulgaris).
Guerreiro C.- Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio – cristina.guerreiro @cotr.pt
Catronga H. - Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio –hilário.catronga@cotr.pt
Boteta L. - Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio – luis.boteta @cotr.pt
Oliveira, I - Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio – isaurindo.oliveira@cotr.pt
Resumo
A continuada utilização dos recursos solo e água têm levado a uma crescente degradação dos ecossistemas agrícolas tornando, cada vez mais, o recurso água um bem escasso e caro, havendo por isso constante preocupação em aumentar a eficiência do
uso da água. Só com o domínio da técnica do regadio é possível atingir tal objectivo,
permitindo ao agricultor tirar duplo partido desse conhecimento: por um lado, aumentando o seu rendimento liquido como consequência de uma utilização mais racional dos recursos (água, energia e mão-de-obra) e de aumento da produção, e por outro, contribuindo para a manutenção de um equilíbrio ecológico imprescindível para o seu futuro e para o das gerações vindouras.
Daí a necessidade de desenvolver métodos capazes de estimar o volume de água no solo necessário à cultura, assim como desenvolver tecnologias que permitam determinar a disponibilidade de água no solo a cada momento, bem como o momento exacto de aplicação do volume de água estritamente necessário ao pleno desenvolvimento da cultura (gestão da rega em tempo real). Conseguir-se-à assim racionalizar o uso da água, no sentido da sua optimização, tendo em vista a minimização dos custos de investimento e de exploração.
Nesse sentido, monitorizaram-se quatro campos de beterraba, localizados em Safara, Serpa, Quintos e Canhestros. Nos três primeiros campos, seguiu-se a cultura durante a época de Outono-Inverno, enquanto que no último durante a época de Primavera-Verão. A rega foi gerida recorrendo a três métodos: método neutrónico (sonda de neutrões – “Troxler”), método FDR - Sistema de Reflectometria no Domínio da Frequência – (“diviner 2000” - Sentek e “enviroscan” – Sentek) e método gravimétrico. A partir do Sistema Agrometeorológico para a Gestão da Rega no Alentejo – SAGRA - fez-se a determinação da evapotranspiração cultural.
A dotação aplicada foi a decidida pelo gestor da exploração com o apoio técnico dado por uma avaliação semanal do teor de humidade do solo com as sondas instaladas no campo. Para todos os equipamentos foram utilizadas, na determinação do teor em água do solo, as curvas de calibração de fábrica e as curvas de calibração que foram obtidas ao longo das várias campanhas de rega.
O controle do teor de água no solo com as metodologias anteriormente referidas mostraram ser eficazes e expeditas para a monitorização do teor de água no solo na cultura da beterraba sacarina, embora o resultado fosse mais facilmente visualizado por uns equipamentos do que por outros.
2
1 – Introdução
Nos últimos anos produziu-se uma procura, por parte de diferentes agentes da área do regadio, por metodologias que possam conduzir à optimização dos recursos hídricos nos regadios do país. Essa procura assenta na racionalização do uso da água de rega de forma a permitir aumentar a rendibilidade deste factor de produção.
A ausência de informação ajustada às condições locais de cada área de regadio, conduz a que, nestas condições, a gestão da rega seja normalmente feita, com base em fórmulas empíricas desenvolvidas para outras regiões.
Graças aos avanços no campo da electrónica e da tecnologia da informação é hoje possível a aplicação de sensores para o uso na monitorização de água no solo.
Este avanço, permite assim comparar a simulação do consumo de água pelas culturas, feita através de metodologias teóricas, com o consumo real, monitorizado através do balanço da água no solo.
Com este objectivo foi desenvolvido o presente trabalho que está dividido em três pontos, sendo na primeira parte feita a descrição do material e métodos; uma segunda com os resultados obtidos. Por último será feita uma breve discussão e conclusão dos resultados obtidos.
O presente trabalho foi realizado no âmbito dos projectos:
Projecto n.º 5 – Implementação de um sistema de avisos de rega no perímetro de rega do Alentejo – Programa AGRO - Medida 8.1.
Projecto n.º 2002.64.002130.5 – Contribuição para a criação de uma base de dados de culturas e solos para o apoio ao sistema de avisos de rega a instalar no perímetro de rega do Alqueva – PORA; Eixo IV.
Os objectivos que se pretendem alcançar com o trabalho apresentado nesta comunicação, consistem essencialmente na comparação da gestão de água no solo seguida em quatro campos de beterraba sacarina com a que deveria ser seguida se a cultura fosse sempre gerida em condições de rendimento óptimo.
Em relação ao equipamento de monitorização de água no solo, pretende-se também, visualizar a dinâmica da água no solo e, ao mesmo tempo, estabelecer parâmetros de qualidade de informação, recolhidos pelos vários equipamentos, ou seja, apontar vantagens e inconvenientes que, ao longo do período de funcionamento dos vários projectos, foram sendo registados.
3
2 – Material e Métodos
2.1 – Localização dos campos de experimentação
O presente trabalho foi desenvolvido em quatro campos experimentais (duas explorações agrícolas privadas e outras duas nos Pólos do COTR) (Quadro 1 e Figura 1), regadas por center-pivot, onde foi possível monitorizar em contínuo a rega durante as campanhas de 2002 a 2004.
QUADRO 1 – Campos experimentais
2002 2002/2003 2003/2004
Nome/Localização Área (ha) sementeira Data de Área(ha) sementeira Data de Área (ha) sementeira Data de
Herdade Monte do Judeu – Serpa *** *** 13 02-11-2002 13 14-10-2003
Herdade da Toscana – Quintos – Beja *** *** 11 30-10-2002 11 24-10-2003
Pólo dos Lameirões – Safara *** *** *** *** 1 23-10-2003
Pólo do Outeiro – Canhestros 4 27-03-2002 4 04-06-2003 4 26-03-2004
1 2 3 4 1 – Serpa 2 – Beja 3 – Safara 4 - Canhestros
4
2.2 – Caracterização dos solos
Os solos dos campos experimentais apresentam as características indicadas no Quadro 2.
QUADRO 2 – Características dos solos dos campos experimentais
Prof. E.G. % % % Classe θv a 1/3 atm θv a 1atm θv a 5 atm θv a 15 atm C.U.
Local
(cm) (%) Areia Limo Argila Textural (cm3cm-3) (cm3cm-3) (cm3cm-3) (cm3cm-3) Dap (mm)
0-15 3,74 30,22 20,52 49,26 Argiloso 0,43 0.36 0.25 0,25 1,40 27,00 15-50 2,81 27,13 19,92 52,96 Argiloso 0,50 0.33 0.28 0,30 1,30 71,75 50-85 5,35 62,93 24,07 13,00 Franco 0,33 0.30 0.25 0,19 1,40 49,70 H. Judeu 85-135 10,27 45,49 33,41 21,10 Fr-Limoso 0,32 _ _ 0,18 1,40 70,00 0-12 3,63 45,68 18,25 36,07 Fr-Argiloso 0,42 0.37 0.23 0,20 1,50 26,40 12-40 40,30 41,51 19,07 39,43 Fr-Argiloso 0,40 0.31 0.23 0,22 1,60 50,40 H. Toscana 40-65 6,01 81,21 6,89 11,91 Fr-Arenoso 0,38 0.33 0.26 0,26 1,70 30,00 0-12 4.00 16.0 32.0 52.0 Arg-Limoso 0.39 0.36 0.29 0.22 1.50 20.4 12-30 8.30 23.0 28.0 49.0 Arg-Limoso 0.40 0.35 0.30 0.20 1.50 36.0 30-60 15.50 20.0 69.0 11.0 Limoso 0.34 0.31 0.26 0.17 1.60 51.0 60-80 15.50 30.0 59.0 11.0 Limoso 0.34 0.31 0.26 0.17 1.50 34.0 H. Lameirões 80-120 _ 30.0 60.0 10.0 Limoso _ _ _ _ _ _ 0-20 1.81 35.55 23.19 41.26 Arg-Limoso 0.37 _ _ 0.22 1.60 30.0 20-40 2.02 31.71 22.61 45.68 Argiloso 0.39 _ _ 0.24 1.70 30.0 40-60 4.54 28.10 27.02 44.88 Arg-Limoso 0.36 _ _ 0.21 1.60 30.0 H. Outeiro 60-80 5.58 32.30 36.03 31.66 Fr-Arg-Limoso 0.32 _ _ 0.16 1.70 32.0
2.3 –Balanço da água no solo
Tendo em conta os sistemas culturais existentes, os solos disponíveis em cada local e os modelos de gestão a usar, o plano de rega foi inicialmente elaborado, tendo por base os dados climáticos das estações meteorológicas automáticas – EMA – pertencentes à rede SAGRA do COTR (Maia 2004) (Quadro 3) e a metodologia da FAO - método de Penman-Monteith - (Allen et al. 1998) descrita em Oliveira et al. 2004. Este plano foi depois sendo adaptado em função do programa de medições e observações efectuadas ao longo das campanhas de rega.
5
QUADRO 3 – Localização das EMA’s
Localização das estações meteorológicas
Campos experimentais Estação Latitude (graus) Longitude (graus) Altitude (m)
Herdade do Monte do Judeu Serpa 37º 06' 00'' N 07º 03' 00'' W 190 Herdade da Toscana Beja 38º 02' 15'' N 07º 53' 06'' W 206 Herdade dos Lameirões Moura 38º 05' 15'' N 07º 16' 39'' W 172 Herdade do Outeiro F. Alentejo 38º 02' 42'' N 08º 15' 59'' W 74,1
A metodologia de análise consistiu na utilização dos métodos disponíveis utilizando dados gerais e dados reais determinados para as condições das Zonas do Alentejo e sua comparação com os resultados provenientes da determinação do balanço hídrico do solo.
De acordo com esta metodologia foram efectuados três tipos de balanços:
Balanço – balanço entre a evapotranspiração da cultura de referência (ETo) – e a precipitação efectiva e/ou rega aplicada (Pe) - (ETc - Pe ou Rega), sendo a ETc o valor correspondente à taxa máxima;
Balanço corrigido - balanço (ETc - Pe ou Rega), sendo a ETc o valor correspondente à taxa máxima corrigido com base na correcção do ciclo cultural medido no campo, em relação aos dados gerais disponibilizados pela FAO; Balanço ajustado - balanço (ETc - Pe ou Rega), sendo a ETc o valor ajustado,
tendo em conta o eventual “stress” hídrico a que a cultura esteve sujeita, ou a influência das perdas por evaporação directa do solo, nas alturas em que a rega é frequente e o grau de cobertura do solo é reduzido;
Os valores de - ETc – foram ajustados em função:
do ciclo cultural real, uma vez que o comprimento dos ciclos medidos, são diferentes dos valores normalmente utilizados (dados gerais disponíveis em Allen et al. 1998), quando não se dispõe desta informação local. Neste ajustamento foi ainda tido em conta a profundidade radicular medida.
dos eventuais períodos de "stress" hídrico a que a cultura esteve sujeita. Este ajustamento foi realizado corrigindo os valores dos coeficientes culturais, de acordo com Allen et al. 1998, considerando que a planta estava sujeita a “stress”, sempre que a taxa de consumo de água pela planta, registado pelo equipamento de monitorização da água do solo - “enviroscan”, fosse inferior ao estimado em condições de ausência de “stress” (Brissos et al. 2005). Esta situação foi tomada depois de se ter verificado a relativamente boa simulação de consumos por esta metodologia para estas condições.
do estado de humidade da superfície do solo. Este ajustamento foi realizado corrigindo os valores dos coeficientes culturais, de acordo com Allen et al. 1998, considerando as perdas por evaporação directa do solo.
6
2.4 – Monitorização da água no solo
Para a monitorização do solo foram utilizadas as seguintes metodologias:
Método gravimétrico
Que funcionou como método padrão. A metodologia seguida foi a utilizada universalmente e descrita em Oliveira 2004, consistiu na recolha de amostras em vários locais e a várias profundidades (Figura 2) e determinação da percentagem de humidade em relação ao peso de solo seco.
Figura 2 – Recolha de amostras gravimétricas Método neutrónico
É um método indirecto de determinação do teor em água do solo, medindo a quantidade de hidrogénio existente no solo. É um método prático usado na medição da água volumétrica do solo. O uso deste método envolve a medição da perda de energia sofrida no solo por neutrões de elevada energia emitidos a partir de uma fonte radioactiva. (Oliveira 2003).
No presente estudo foi utilizada uma sonda de neutrões (Troxler 4300) (Figura 3).
Figura 3 – Sonda de neutrões Método do FDR
O método baseia-se na medição da capacitância do solo, a qual está relacionada com a constante dieléctrica do solo através da geometria do campo eléctrico estabelecido em torno de um par de eléctrodos inseridos no solo, e consequentemente com o teor de humidade do solo (Oliveira 2003). No presente trabalho foram utilizadas as sondas “diviner 2000 - Sentek”, e a sonda “enviroscan - Sentek”, que utilizam esta metodologia (Figura 4).
7
Figura 4 – Sonda “diviner 2000 – Sentek” (à esquerda) e sonda “enviroscan - Sentek”: data logger e sensores (ao centro e direita, respectivamente)
Para as diversas metodologias foi estabelecido o seguinte programa de monitorização da água do solo:
com recurso a medições pontuais com periodicidade semanal (amostras gravimétricas, sondas de neutrões, “diviner ”.
com recurso a medições em contínuo, com periodicidade horária - “enviroscan”.
2.5 - Calibração dos equipamentos de monitorização da água do solo
Para a calibração dos diversos equipamentos foi usada a metodologia descrita em Fabião 2003 (Figura 5).
Figura 5 – Esquematização da operação de calibração
Nos Quadros 4 a 6 apresentam-se as equações de calibração para as diferentes sondas e diferentes campos de ensaio.
8
QUADRO 4 - Calibração do equipamento “Enviroscan”
Parâmetros da função de calibração Local Prof. (cm) A B C r2 θv máx (%) θv min (%) Serpa 10-60 0,0382 0,8796 0,0000 0,6850 48,1139 10,9853 10-40 0,0148 1,1543 0,0000 0,8525 41,7442 15,9578 Beja 60 0,6613 0,0989 0,0000 0,3660 35,6906 11,0059 Safara 0-70 0,359 0,2892 0,0000 0,741 35,58 8,75 Canhestros 0-70 0,0168 11,465 0,0000 0,7749 37,87 22,32
SF=A+BθC e SF- Leitura normalizada
QUADRO 5 - Calibração do equipamento “Diviner”
Parâmetros da função de calibração
Local Prof. (cm) A B C r 2 θv máx (%) θv min (%) Serpa 10-80 0,0577 0,7738 0,0000 0,6065 48,3378 4,8600 10-40 0,0453 0,8312 0,0000 0,8052 42,2849 15,9578 50 0,1790 0,4481 0,0000 0,8546 45,7153 22,1146 Beja 60 0,4138 0,2531 0,0000 0,8339 27,7853 11,0059 Safara 0-70 0,1629 0,5341 0,0000 0,7600 35,8000 8,7500 Canhestros 0-70 0,0095 13,353 0,0000 0,8262 35,15 22,51 SF=A+BθC e SF- Leitura normalizada
QUADRO 6 - Calibração do equipamento “Sonda de Neutrões”
Parâmetros da função de calibração
Local Prof. (cm) A B r 2 θv máx (%) θv min (%) 0-40 112,1600 -14,2850 0,9098 48,1139 18,3960 Serpa 50-60 87,2730 9,7138 0,8311 40,4738 19,7587 20-50 69,1550 -0,2142 0,8454 39,5881 16,6592 Beja 60 92,9840 -19,3350 0,7495 33,6200 13,9024 Safara 0-70 4,8200 69,0800 0,8400 35,5800 8,8000 Canhestros 0-70 76,5980 -7,0270 0,8100 30,8900 4,8600 θv=m*CN+b e CN- Contagem normalizada
Para cada ponto de monitoragem da água no solo foi escolhida uma zona que representasse, tanto quanto possível, a parcela de cultura. Nessa zona foi delimitado um quadrado onde foram colocados dois tubos de acesso à sonda de neutrões (a 80 cm de profundidade), dois tubos de acesso à sonda “diviner” (a 100 cm de profundidade), um tubo para a sonda “enviroscan” (a 60 cm profundidade) e um udómetro automático, de forma a registar o valor da dotação de rega aplicada, como se apresenta no esquema da Figura 6:
9
Figura 6 – Distribuição do equipamento de controlo de água no solo nos campos de experimentação
Todos os tubos foram colocados na linha da cultura, entre duas plantas. O udómetro foi colocado no centro de uma pequena área, sem cultura, com um raio correspondente a duas linhas desta.
Simultaneamente, como forma de poder calibrar os equipamentos, foram sendo recolhidas semanalmente, e por local de amostragem, numa área em redor da sonda “enviroscan”, 2 amostras gravimétricas (de 10 em 10 cm, até à profundidade máxima considerada no perfil). Esta metodologia foi alterada na última data de amostragem na qual se efectuaram 3 repetições, junto de cada um dos tubos. A recolha da amostra gravimétrica foi feita através de um método destrutivo, utilizando uma sonda de meia-cana (Figura 2).
2.6 – Monitorização da fenologia da cultura.
Para a monitorização do estado de desenvolvimento da cultura, a mesma foi acompanhada de forma a:
estimar o índice de cobertura foliar ao longo das diversas fases do ciclo. Este trabalho foi feito recorrendo ao software de análise de imagem disponível no mercado (SigmaScan Pro, 1999). Esta análise foi feita de forma automática, a partir de fotografias, passando pelas três fases descritas na Figura 7.
registar as datas de ocorrência dos principais estádios fenológicos ao longo do ciclo das culturas.
Fotografia de campo na Reconhecimento de pixeis na Contagem do numero de pixeis gama dos verdes gama dos verdes na gama dos verdes
Figura 7 – Determinação da taxa de cobertura do solo
Neutrão 1 Neutrão 2 Diviner 1 Diviner 2 Udómetro Enviroscan
10 Cumulativamente foi efectuado o estudo sobre a distribuição do sistema radicular. Estas observações foram efectuadas por duas metodologias:
Abertura de covas perpendiculares à linha de sementeira com dimensões de 1m x 1m. A observação foi feita ao longo do ciclo vegetativo das culturas. A metodologia seguida consiste na anotação dos principais aspectos relacionados com a distribuição e quantidade de raízes, com principal destaque para a profundidade atingida pelo sistema radicular (Figura 8- a e b).
Segundo o método da amostra partida descrito por M. Van Noordwijk et al. 2000. Este método consiste em retirar uma amostra cilíndrica do solo, que se parte sensivelmente ao meio, e proceder à contagem das “pontas” de raízes visíveis em ambas as faces a diferentes profundidades. A amostra foi sempre recolhida na linha de plantação entre duas plantas (Figura 8-c).
a) b) c)
Figura 8 - Estudo sobre a distribuição do sistema radicular.
3 – Resultados e Discussão
De acordo com a metodologia anteriormente citada apresentam-se de seguida os resultados para os quatros campos experimentais. Dado o grande volume de informação apresentam-se apenas, como exemplo, os dados referentes ao ano de 2004.
De acordo com a metodologia referida nos pontos 3.6 apresentam-se nas Figuras 9 e 10 as características culturais (taxa de cobertura, profundidade radicular e estados fenológicos mais representativos) observadas para cada uma das culturas do projecto. Os dados para a cultura, dizem respeito ao valor médio dos vários campo experimentais.
11
FASE DURAÇÃO DA FASE
Obs. Campo (dias) FAO (dias) Kc (Kcb+Ke) ESTADIO FENOLÓGICO PROFUNDIDADE RADICULAR (m) 79 75 114
Beterraba Sacarina - Outono /Inverno
Desenvolvimento Intermédia Taxa de Cobertura (%) 0.35 60 45 1.07 80 30 1.07 10.00 70.00 Inicial 0.3 0.60 1.11 Final 30 Sementeira 1.11 18 folhas verdadeiras 4/6 folhas verdadeiras Maturação técnica Maturação fisiológica
Figura 9 – Ciclo cultural da beterraba de Outono/Inverno
FASE DURAÇÃO DA FASE
Obs. Campo (dias) FAO (dias) Kcaj (Ks*Kcb+Ke) 1.05 ESTADIO FENOLÓGICO Maturação técnica PROFUNDIDADE RADICULAR (m) Inicial 0.2 0.55 0.93 1.05 Sementeira 30 Desenvolvimento Intermedia Final
Beterraba Sacarina - Primavera/Verão
Taxa de Cobertura (%) 4 folhas 0.93 10.00 70.00 12 folhas Maturação fisiológica 0.45 30 26 45 100 80 34 75
Figura 10 – Ciclo cultural da beterraba de Primavera/Verão
Os gráficos das Figuras 11 a 14 foram construídos de forma a poder ser comparada a previsão dos consumos de água pelas plantas efectuado de forma teórica através do modelo da FAO, e os consumos reais, determinados a partir do balanço da água no solo. O resultado das medições efectuadas, ou seja, a evolução do teor de humidade para a cultura da beterraba, é apresentado nas Figuras 11 a 14, respectivamente para os diversos campos experimentais: Herdade da Toscana, Herdade Monte do Judeu, Herdade dos Lameirões com beterraba de Outono/Inverno e Herdade do Outeiro – com beterraba de Primavera/Verão.
Da análise da Figura 11, respeitante ao campo da Herdade da Toscana, pode concluir-se que, de acordo com a estratégia seguida, os níveis de água no solo mantiveram-se dentro dos limites óptimos para o desenvolvimento da cultura desde o início do ciclo até à fase intermédia (meados de Junho). A partir desta data iniciou-se um período de défice hídrico controlado, de forma a aumentar a polarização.
Comparando as necessidades estimadas pela metodologia recomendada pela FAO e a monitorização efectuada pelos diversos equipamentos, pode concluir-se que:
12 Numa primeira fase, até meio do ciclo cultural, existe um desajuste entre o que
foi previsto e o que foi monitorizado. Este desajuste poderá estar associado ao facto de se prever que a cultura dentro da fase do ciclo cultural estaria num estádio mais avançado do que na realidade estava, motivado pelas baixas temperaturas que se registaram nessa fase e que impediam o normal desenvolvimento da cultura. Esta ocorrência foi comum a todos os campos e verificou-se em todos os anos do ensaio;
Numa segunda fase, que coincide com a parte restante do ciclo cultural, verifica-se que o ajuste verifica-se torna evidente. A partir desta faverifica-se, a cultura entra no verifica-seu desenvolvimento máximo, com o consumo de água máximo, cuja previsão se ajusta bastante bem à realidade verificada.
As entradas e saídas de água registadas pela sonda “enviroscan” não são tão acentuadas como as que na realidade foram aplicadas, tal como se verifica no balanço ajustado. Esta situação pode ficar a dever-se a duas razões:
A calibração do equipamento não estar ainda suficientemente ajustada;
À influência da intercepção da água pela folhagem no que respeita à infiltração da água no solo, levando a que a água se infiltre preferencialmente para a zona do colo da planta em detrimento do local de instalação do equipamento (entre plantas).
No campo de ensaio da Herdade do Monte do Judeu (Figura 12), verifica-se que o teor de humidade do solo até meados de Maio apresentou um nível óptimo para o normal desenvolvimento da cultura. A partir desta data, por escassez de água para rega, a estratégia seguida foi a de permitir o esgotamento gradual da reserva facilmente utilizável, sujeitando a planta a um défice hídrico até ao final da campanha com o objectivo de fornecer o mínimo de água à planta, tentando assim diminuir o vigor vegetativo da cultura e aumentar o teor de açúcares, tendo em conta as escassas reservas de água disponíveis.
No campo de ensaio dos Lameirões (Figura 13), verificaram-se situações similares às verificadas no campo da Toscana.
No início de Junho, devido a problemas de atascamento da máquina de rega, registou-se um decréscimo acentuado no armazenamento de água no solo, situação esta que foi recuperada após a resolução do problema. No final do ciclo o decréscimo de água no solo foi igualmente provocado para induzir na fisiologia da planta a concentração de sacarose na raiz (aumento da polarização).
No campo de ensaio do Outeiro (Figura 14) verifica-se que, ao contrário da generalidade dos outros campos, embora a tendência da curva teórica de consumo acompanhe todas as outras metodologias de determinação do teor em água do solo, os valores absolutos são diferentes. Esta situação pode ser justificada pela:
. Dificuldade em ajustar curvas de calibração dos equipamentos representativa da parcela motivada pela grande heterogeneidade do solo.
13 Inúmeros problemas ao nível das características físicas e químicas do solo. Estas características induzem, no caso presente, à formação de crosta e compactação do solo provocando problemas na infiltração e consequentemente escoamento superficial nas zonas com microrelevo. Estes problemas são potenciados pela salinidade da água com implicações ao nível da salinidade do solo, principalmente na camada superficial, afectando, não só a absorção de água pelas culturas instaladas, como também o funcionamento dos equipamentos de monitorização, com especial relevância nos que se baseiam no método capacitivo. Esta razão parece justificar também a maior amplitude dos consumos e das regas registadas pela sonda “enviroscan”.
Figura 11 – Evolução do teor de humidade do solo vs balanço de ETc para a Herdade da
Toscana. 0 50 100 150 200 250 300 350 400
14-Oct 29-Oct 13-Nov 28-Nov 13-Dec 28-Dec 12-Jan 27-Jan 11-Feb 26-Feb 12-Mar 27-Mar 11-Apr 26-Apr 11-May 26-May 10-Jun 25-Jun 10-Jul 25-Jul 09-Aug 24-Aug 08-Sep
data
arm. 0-80 cm (mm)
14 Figura 12 – Evolução do teor de humidade do solo vs balanço de ETc para a Herdade do Monte
do Judeu.
Figura 13 – Evolução do teor de humidade do solo vs balanço de ETc para a Herdade dos
Lameirões. 0 50 100 150 200 250 300 350 400
01-Oct 16-Oct 31-Oct 15-Nov 30-Nov 15-Dec 30-Dec 14-Jan 29-Jan 13-Feb 28-Feb 14-Mar 29-Mar 13-Apr 28-Apr 13-May 28-May 12-Jun 27-Jun 12-Jul 27-Jul
data
arm. 0-80 cm (mm)
CC DGP PEP Bal_aj Sonda "enviroscan" Sonda "diviner" Sonda de neutrões Gravimetrias
0 50 100 150 200 250 300 350 400
25-Dec 08-Jan 22-Jan 05-Feb 19-Feb 04-Mar 18-Mar 01-Apr 15-Apr 29-Apr 13-May 27-May 10-Jun 24-Jun 08-Jul 22-Jul 05-Aug 19-Aug
data
arm. 0-80 cm (mm
15 Figura 14 – Evolução do teor de humidade do solo vs balanço de ETc para a Herdade do
Outeiro
De acordo com a metodologia referida no ponto 3.3, apresenta-se no Quadro 7 o resumo das necessidades em água para a cultura da beterraba. Neste, o cálculo da evapotranspiração cultural óptima (ETc óptima) que corresponde à máxima, tem apenas em consideração o ajuste das diversas fases do ciclo cultural, corrigidos com as observações de campo. Para o cálculo da evapotranspiração real (ETc real) foram contabilizados os períodos de “stress”.
A elaboração do balanço teve como base a ETc óptima, à qual foi retirada as entradas (dotação útil de rega e precipitação efectiva).
No Quadro 7 todos os balanços apresentam valores negativos. Esta situação fica a dever-se ao facto da contribuição do teor de água no solo não ser contabilizada, sendo um valor considerável, porque, na maior parte dos casos apresentados, a cultura é de Outono-Inverno, período em que o solo se encontra bem abastecido de água (capacidade de campo). Na fase final do ciclo da cultura, com a indução de um ligeiro “stress” de forma a aumentar a polarização da beterraba, a água disponível no solo para a cultura atinge o seu ponto mínimo.
A escolha do tipo de balanço aplicado, recorrendo às necessidades máximas da cultura, teve como objectivo:
primeiro, dar ideia ao agricultor da dotação que poderia ser aplicada para que não ocorressem períodos de “stress” e igualar as entradas e saídas de água.
segundo, ser comparável com anos anteriores, e com outros campos sob condições similares. 0 50 100 150 200 250 300 350 400
14-Mar 29-Mar 13-Apr 28-Apr 13-May 28-May 12-Jun 27-Jun 12-Jul 27-Jul 11-Aug 26-Aug 10-Sep 25-Sep 10-Oct
data
arm. 0-80 cm (mm)
16
QUADRO 7 – Necessidades da beterraba
Para a cultura da beterraba sacarina de Outono/Inverno, nos vários campos de experimentação, as necessidades médias rondam os 1000 mm, sendo destes, cerca de 500 mm fornecidos pela rega.
Para a beterraba de Primavera/Verão, na Herdade do Outeiro, a dotação aplicada em 2003, é o reflexo de um irregular desenvolvimento da cultura. No ano de 2004 a cultura foi mais exigente em água, mas com valor semelhante ao verificado para a época de Outono/Inverno.
De uma forma geral as entradas de água, ficam sempre abaixo das suas necessidades máximas.
Tendo em conta o trabalho de monitorização da água do solo realizada com os diversos equipamentos, apresenta-se no Quadro 7 uma apreciação qualitativa dos mesmos, no sentido de dar alguma orientação a quem se pretenda iniciar neste tipo de trabalhos.
ETc optima ETc real Precipitação efectiva Dotação útil aplicada Balanço
79.0 78.7 159.2 41.0 121.2 Inicial 171.6 170.4 123.6 28.8 -19.2 Desenvolvimento 713.0 701.9 115.7 428.6 -168.8 Intermédio 212.4 123.5 1.8 59.7 -151.0 Final 1176.1 1074.5 400.2 558.1 -217.7 TOTAL 65.1 48.0 98.4 0.0 33.3 Inicial 224.7 177.9 132.8 0.0 -91.9 Desenvolvimento 520.2 502.2 46.4 318.3 -155.5 Intermédio 323.4 305.1 2.4 147.2 -173.8 Final 1133.3 1033.2 280.0 465.5 -387.8 TOTAL 86.3 86.3 250.5 15.6 179.8 Inicial 81.7 81.7 54.3 22.4 -5.0 Desenvolvimento 885.4 773.8 132.0 478.4 -275.0 Intermédio 135.2 23.3 0.0 0.0 -135.2 Final 1188.5 965.0 436.8 516.4 -235.3 TOTAL 113.7 113.7 169.0 5.4 60.7 Inicial 115.1 87.6 74.9 19.8 -20.4 Desenvolvimento 780.0 583.0 54.1 393.9 -332.0 Intermédio 62.8 17.2 0.0 0.0 -62.8 Final 1071.5 801.5 297.9 419.1 -354.5 TOTAL 86.0 86.0 128.0 12.8 54.8 Inicial 126.7 126.7 72.4 68.6 14.3 Desenvolvimento 580.5 570.3 53.5 477.5 -49.5 Intermédio 140.4 118.1 0.0 83.3 -57.1 Final 933.6 901.1 253.9 642.2 -37.5 TOTAL 110.0 91.5 0.3 81.4 -28.3 Inicial 237.9 167.1 3.1 113.9 -120.8 Desenvolvimento 285.3 271.2 1.4 143.8 -140.1 Intermédio 92.4 78.5 51.9 0.0 -40.4 Final 725.5 608.3 56.7 339.1 -329.7 TOTAL 82.1 81.6 43.0 51.4 12.4 Inicial 151.5 150.3 13.7 83.2 -54.6 Desenvolvimento 745.7 651.53 8.0 566.1 -171.6 Intermédio 132.1 91.58 2.9 43.9 -85.2 Final 1111.3 975.0 67.6 744.7 -299.0 TOTAL 2003 2004 Herdade do Outeiro 2003/2004 Herdade da Toscana Herdade Monte do Judeu 2002/2003 Herdade dos Lameirões Herdade da Toscana Herdade Monte do Judeu
17
Quadro 8 – Apreciação qualitativa ao trabalho dos vários equipamentos
4 – Conclusão
Da análise destes dados ressaltam os seguintes pontos:
Um ajuste relativamente bom entre as previsões e a realidade para a generalidade dos ensaios, considerando nos diversos ensaios as correcções dos coeficientes culturais devidos às condições de “stress”, em que a ETc deixou de ser máxima para ter um valor inferior;
Do acompanhamento das fases de desenvolvimento das culturas verifica-se a necessidade de uma continuidade deste trabalho, de modo a fundamentar as observações de campo relativas ao comprimento das fases e definir o estádio fenológico correspondente a esse momento e em relação à evolução da profundidade radicular.
Os métodos de monitorização de água no solo usados mostraram ser, na generalidade, uma ferramenta bastante útil na determinação da variação do armazenamento de água no solo.
Verificou-se que para retirar todas as potencialidades dos equipamentos é fundamental efectuar as calibrações dos mesmos.
A calibração dos equipamentos apresenta, no caso das culturas regadas, alguns problemas, dado que, a gama de teores de humidade com que se trabalha é sempre muito próxima, e o ideal seria que essa calibração fosse elaborada com base numa gama de teores de humidade do seco ao húmido.
Equipamentos Sonda de Neutrões Sonda “diviner” Sonda “enviroscan” Método Gravimétrico
Manuseamento
Material radioactivo,
pesado
Logger portátil Computador (portátil) exigente em mão de obra Árduo, pesado, moroso e
Precisão de
medição Elevada Boa Boa Elevado
Tempo de leitura
Cerca de 10 minutos cada
tubo
Cerca de 5 minutos cada tubo
Download do data logger (2 a 3
minutos) No mínimo 24 horas
Visualização dos
dados Indirecta Directa Directa Indirecta
Custo Elevado Acessível Elevado Acessível
Periodicidade dos
registos Pontual Pontual Contínuo Pontual
Instalação Difícil, moroso Difícil, moroso Difícil, moroso -
Informação Final -
Fornece informação sobre o teor de humidade
do solo “in situ”
Detecta os excessos de água Aprecia a oportunidade de rega
Avalia a água de rega no solo Condução da rega em tempo real
18 Da experiência adquirida pode-se concluir que:
O método neutrónico apresenta um maior rigor relativamente ao restantes, embora, com a desvantagem de exigir maiores cuidados de manuseamento (segurança), morosidade das leituras e não permitir o registo em contínuo. Este método pode ser utilizado para calibrar os restantes.
O método capacitivo (sonda “diviner” e “enviroscan”) apresenta como vantagem a rapidez de aquisição de dados, que no caso da sonda “enviroscan” pode ser de registo contínuo permitindo observar toda a dinâmica da água no solo.
A sonda “diviner” pela sua versatilidade poderá ser um equipamento facilmente utilizável por qualquer serviço de apoio técnico ao regante. A amostragem gravimétrica, embora seja o método padrão para
determinação do teor de humidade do solo, e como tal de calibração dos restantes métodos, é um método moroso, penoso e de resposta lenta. Dada a grande variabilidade espacial dos solos os resultados são por vezes incoerentes, apesar do COTR, dispor já de um número de amostras bastante elevado (4100 amostras).
Disponibilização de ferramentas que, partindo das bases de dados de culturas, solos e informação agrometeorológica, permitirão a gestão da rega ao nível da exploração agrícola.
A geada, ao provocar queimaduras e a secagem das folhas, acaba por diminuir a área fotossintética activa, e logo, atrasar o desenvolvimento da planta. Devido a esta situação não ser tida em conta pelas previsões, é natural que estas sejam superiores ao balanço real de água no solo.
Referências Bibliográficas
“Implementação de um sistema de avisos de rega no perímetro de rega do Alentejo”, 2004 – Programa Agro; Medida 8.1 - Projecto n.º 5.
Contribuição para a criação de uma bases de dados de culturas e solos para o apoio ao sistema de avisos de rega a instalar no perímetro de rega do Alqueva, 2004 – PORA; Eixo IV - Projecto n.º 2002.64.002130.5.
PEDIZA 2004 – Relatório final do Projecto PEDIZA nº 2002.64.002130.5 AGRO 2004 - Relatório final do Projecto AGRO 8.1 nº 5
Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Raes, D.; Smith, M. 1998 – “Crop Evapotranspiration. Guidelines for Computing Crop Water Requirements”. FAO Irrigation and Drainage, paper nº 56. FAO, Rome.
Brissos, N.; Boteta, L; Guerreiro, C.; Catronga, H.; Oliveira, I. 2005 - A Utilização dos Sensores de Humidade do Solo de Registo Contínuo na Gestão da Rega e na Definição dos Limites de Défice de Gestão Permissível. I Congresso Nacional de
19 Rega e Drenagem. Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio. Beja, 5 a 7 de Dezembro.
Fabião, M. 2003 – “Monitorização da Água do Solo – Calibração de Equipamentos” . Guia de Rega, Fascículo 1.7. Centro Operativo e de Tecnologia de Rega. Beja. Maia, J, 2003 - “A Rede Agrometeorológica para a Gestão Rega no Alentejo – SAGRA
“Guia de Rega, Fascículo 2.1. Centro Operativo e de Tecnologia de Rega. Beja. Oliveira, I.; Maia, J. e Santos, M. 2003 – “Gestão da Rega” . Guia de Rega, Fascículo
2.3. Centro Operativo e de Tecnologia de Rega. Beja.
Oliveira, I. 2003 – “Monitorização da Água do Solo – Considerações Gerais” . Guia de Rega, Fascículo 1.1. Centro Operativo e de Tecnologia de Rega. Beja.
