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Mário Chilundo, M.Sc.
[email protected] 26 de Maio de 2014
Licenciatura em Engenharia Agronomica
UEM-FAEF
Intermezzo 3 Se tivermos 30 mm de precipitação, em qual dos recipientes (A ou B) teremos maior altura de água?
A
B
Consumo de Água na Agricultura • Mínimo de 50 l/dia >>>> Confortável de 200 l/dia – 1 kg de arroz = 1910 litros – 1 kg de frango = 3500 litros – 1 kg de milho = 570 litros
• Pivot Central (70 ha) – 50 mm/d = 50000 l/d.ha – 3 500 000 l/d 3
Rega e Drenagem • Conteúdo – Generalidades
– Definições – Ciclo hidrológico
– Necessidades de Água de Rega (NAR) – Tipos/Métodos de Rega
– Drenagem (lavagem de sais) 4
EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA (ETc) Determinação Directa – Medição em Lisímetros Determinação indirecta - cálculo usando fórmulas empíricas ou tinas de evaporação. Ex: Métodos de Penman, Penman-
Monteith, Evaporação de Pan, Radiação,Thornthwaite, BlaneyCriddle. Nota • Os lisímetros são uma ferramenta indispensável para o controlo da precisão das fórmulas para o cálculo da evapotranspiração e dos equipamentos para a medição da evapotranspiração. 5
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EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA (ETc)
• Lisímetro 6
RELAÇÃO ENTRE ETo e ETc • ETc = NAC = Kc * ETo ETc – evapotranspiração da cultura (mm) ETo – Evapotranspiração de Referência (mm) Kc – Constante da cultura (-)
Para uma dada cultura Kc não é constante, depende principalmente do estágio de crescimento da cultura 7
RELAÇÃO ENTRE ETo e ETc
8 Fonte: Savva and Frenken, 2002
DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE CULTURA (Kc ) Para todas as culturas anuais o período de crescimento pode ser dividido em 4 estágios: 1 - Fase inicial ou de estabelecimento - cobertura vegetal < 10%. 2 - Fase de desenvolvimento - Rápido aumento da cobertura. 3 - Fase de cobertura máxima – 4 - Fase de maturação desde o início da maturação á colheita
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FASES DE CRESCIMENTO DA CULTURA
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DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE CULTURA (Kc ) • Curva Generalizada de Kc para culturas anuais (Fonte: FAO, 1998)
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Intermezzo 4 • Considerando a cultura de milho, cujo Kc máximo é de 1.2, cuja a ETo é de 5.5 mm/d, determine a ETc máxima da cultura. • ETc (mm.d-1) = Kc x ETo = 1.2 x 5.5 mm.d-1 = 6.6 mm.d-1
ETc (mm) = ∑(Kci x EToi) 12
NECESSIDADE DE ÁGUA DE REGA (NAR)
I n ETc ( Peff Ge ) LR In
– Necessidades líquidas de água de rega (mm)
Peff – Precipitação efectiva (mm) Ge - Contribuição do lençol freático (mm)
LR – Lavagem de sais (mm)
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ASCENÇÃO CAPILAR (Ge) • O fluxo capilar é função dos seguintes factores: - a profundidade do lençol freático ; - o tipo de solo; - o teor de humidade na zona radicular.
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ASCENÇÃO CAPILAR (Ge) Contribuição do Lençol Freático p/ Humidade na zona radicular (mm/d) (Fonte: FAO, 1998)
~2.5 mm/d 15
SALINIZAÇÃO >>> NECESSIDADE LAVAGEM DE SAIS >>>DRENAGEM salinização do solo - a acumulação de sais solúveis na zona radicular. água de rega, mesmo de boa qualidade, é a maior fonte de sais solúveis no solo. Sais em excesso no solo afectam negativamente o desenvolvimento das culturas por reduzir a capacidade da cultura em absorver água e nutrientes no solo. 16
SALINIZAÇÃO >>> NECESSIDADE LAVAGEM DE SAIS >>>DRENAGEM A Drenagem (natural ou artificial) deve ser o complemento indispensável
da rega.
a) Água de Rega – a 1a fonte de salinização em áreas regadas; • Para evitar a salinização, deve-se adicionar água para a lavagem de sais; b) Água percolada vai provocar a subida do Lençol Freático
• Ascenção Capilar - a 2a fonte de salinização em áreas regadas; 17
Drenagem A Drenagem (natural ou artificial) deve ser o complemento indispensável da rega. RELAÇÃO MÉDIA ENTRE meq/l, dS/m; mg/meq e a razão meq/l para dS/m
meq/l 10 120
dS/m 1 10
mg/l 640 7000
mg/meq meq/l:dS/m 64 58.3
10 12
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RELAÇÃO ENTRE MILIGRAMA E MILIEQUIVALENTE Iao
mg/meq
Sais
mg/meq
Na+
23
NaCl
58.5
K+
39
CaCl2
55.5
Ca++
20
MgCl2
47.5
Mg++
12
Na2SO4
71
Cl-
35.5
CaSO4
68
SO4
48
MgSO4
60
HCO3
61
Na(HCO3)
84
CO3
30
Ca(HCO3)2
81 19
Lavagem de Sais Ci CEi LR Cp Ci 5CEe CEi Ci = concentração de sais na água de rega (mg/L); Cp = concentração de sais na água de percolação (mg/L);
LR = necessidade para a lavagem de sais (fracção) CEi = conductividade eléctrica da água de rega (dS/m) CEe = conductividade eléctrica do estrato da pasta
saturada (dS/m) 20
Lavagem de Sais ETc LR(mm) ETc (1 LR fracção) LRfração = fracção de Leaching Requirent ETc = evapotranspiração da cultura (mm);
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Intermezzo 5 Considerando a cultura de milho, cuja ETc é de 155 mm/mes, Eci = 1.2 dS/m e ECe = 2.5 dS/m determine o LR em mm/mes • LR (fracção) = 1.2/(5x2.5-1.2) LR (fracção) = 0.106
• LR (mm) = 155/(1-0.106) – 155 LR (mm) = 18.37
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Métodos de Rega um sistema de rega deve ter em conta a quantidade de água necessária para a lavagem de sais
as perdas no transporte da água da fonte ao campo e no campo
a água para a reposição da humidade inicial 23
Métodos de Rega Energia da distribuição
Métodos Escorrimento
Processos Regadeiras de nível Regadeiras inclinadas Planos inclinados Faixas
Gravidade Submersão
Infiltração Pressão Aspersão
Canteiros Bacias Sulcos Rega subterrânea Rega localizada - gota-a-gota; -mini-aspersão Aspersão (pivot central; canhão hidráulico; flop, etc.) 24 24
Métodos de Rega (Cont.)
8% 42% 50%
Surface Sprinkler, floppy & pivot Micro Jet & drip
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Métodos de rega (cont.) • A opção por um destes sistemas/métodos/processos depende de: – quantidade e o custo da água disponível – dimensão e topografia do terreno – particularidades da cultura a regar – condições climáticas da região em que se situa a área a regar 26
Métodos de rega (cont.) • rega por sulcos – principal sistema de rega utilizado no nosso país; – reduzida eficiência de rega (50 a 60%); – culturas do tomate, milho, girassol, soja, tabaco, etc – caudal de cabeceira, adaptação do terreno à cultura, declive e comprimento dos sulcos
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Métodos de rega (cont.) • rega por bacias – usado na cultura do arroz; – reduzida eficiência de rega (20 a 40%); – importante atender ao dimensionamento e à orientação dos bacias, canais de rega e valas de drenagem
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Métodos de rega (cont.) • rega por aspersão – tem vindo a ganhar importância – cada aspersor distribui um caudal >500 l/h – eficiência de rega = 70 a 80% – alternativas: • aspersão fixa ou convencional • Pivot central • traveller • canhão
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Métodos de rega (cont.) • Pivot Central – alternativa preferida para grandes áreas (circulares ou semi-circulares) – automatização de rega e fertilização (nocturna) – flexibilidade de funcionamento em situações muito variadas (solos e declives) – associação possível entre pivot central e aspersão fixa para melhor aproveitamento da área
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Métodos de rega (cont.) • rega localizada – a rega gota-a-gota (1 a 12 l/h) e a mini-aspersão (20-150 l/h) vem assumindo particular relevância na cultura do tomate – previsível expansão à cultura do milho – eficiência de rega muito alta=90%. – melhora significativamente a eficiência do uso da água e nutrientes
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Comparação Entre os Métodos COMPARAÇÃO ENTRE OS DIFERENTES MÉTODOS DE REGA
FACTORES DE COMPARAÇÃO Topografia Solos
Culturas Custos de investimento Custos de operação e manutenção. Efeciência do projecto (uso da água) Input total de energia para a rega
REGA POR GRAVIDADE declives uniformes preferívelmente de 0 - 1%. preferívelmente solos profundos de textura média a fina. arroz alagado e culturas com raízes profundas médio
REGA POR ASPERSÃO adaptável na maioria das topografias
MICRO IRRIGAÇÃO adaptável na maioria das topografias
alto
adaptável na maioria das topografias alto a muito alto.
médio
alto
médio a alto
baixo a médio
médio a alto
alto a muito alto
baixo
alto a muito alto
médio a alto
vento, peças sobressalentes e, técnicos qualificados
salinização e entopimento dos gotejadores peças sobressalentes e técnicos qualificados
Riscos severos
alagamento e erosão
Atenção especial
nivelamento do terreno
adaptável à maioria das culturas
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Intermezzo 3 Se tivermos 30 mm de precipitação, em qual dos recipientes (A ou B) teremos maior altura de água? R. A altura em A e B será a mesma, e igual a 30 mm!! A
B
