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ESTRATÉGIAS
DE MANEJO DE ÁGUA EM
CAUPI IRRIGADO1
Rubens
Sonsol Gondim2, José Vanglésio de Aguiar3 & Raimundo
Nonato TávoraCosta3
Este trabalho foi conduzido no período de setembro a dezembro
de 1997, numa área irrigada da Fazenda Experimental do
Vale do Curu, pertencente à Universidade Federal do Ceará,
no município de Pentecoste, CE, localizada a 100 km de
Fortaleza. O objetivo do experimento foi avaliar a utilização
do
tensiômetro de mercúrio, do Tanque Classe A e da equação
de Hargreaves, na determinação da lâmina de água a ser
aplicada na irrigação. O delineamento foi inteiramente
casualizado, com três tratamentos e quatro repetições,
enquanto os tratamentos foram representados pelos três
diferentes métodos de estimação citados, de quando e quanto
irrigar (Tratamento 1 – Tensiômetro; Tratamento 2 - Tanque
Classe A e Tratamento 3 - equação de Hargreaves) e a cultura
utilizada foi o caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) para
consumo em estado verde, cultivar João Paulo II, no espaçamento
de 0,90 x 0,40 m, com duas plantas por cova, irrigada
por aspersão convencional. A análise dos resultados constatou
uma economia de água no tratamento 1, de 28 e 23%, em
relação aos tratamentos 2 e 3, respectivamente, e também
evidenciou a inexistência de diferenças significativas
entre as produtividades alcançadas em todos os tratamentos.
O tensiômetro pode ser indicado como instrumento de racionalização
do uso da água em irrigação.
Palavras-chave: tensiômetro, tanque classe A, Vigna unguiculata
L. (Walp), lâmina de água
STRATEGIES
OF IRRIGATION SCHEDULING IN COWPEA ABSTRACT
A
field study was conducted from September to December 1997
at the Federal University of Ceará Experimental Farm in
Pentecoste, Brazil. The irrigation scheduling was based
on a tensiometer, Class A pan evaporation and Hargreaves
equation. The purpose of the research was to evaluate
the three treatments (Treatment 1 - tensiometer, Treatment
2 - pan evaporation and Treatment 3 - Hargreaves equation)
with four replications in a completely randomized design.
Sprinkler irrigated cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp),
cultivar João Paulo II for fresh consumption was grown
on the experimental area. Plants were spaced at 0.90 x
0.40 m, maintaining two plants per hole. Crop yield showed
no significant difference, although using the tensiometer
to schedule irrigation, the water consumption was 28 and
30% lower compared to the Class A Pan Evaporation and
Hargreaves equation, respectively. The tensiometer may
be indicated as an instrument for saving water in irrigation
scheduling.
Key
words: tensiometer, Class A evaporation pan, Vigna
unguiculata L. (Walp), water depth
Recebido em 03/05/1999, Protocolo 040/99
1 Parte da Dissertação apresentada pelo primeiro autor
no Curso de Mestrado de Irrigação e Drenagem da UFC
2 Engenheiro Agrônomo, Mestre em Irrigação e Drenagem,
Técnico do Banco do Nordeste, Av. Paranjana 5.700, CEP
60740 – 000, Fortaleza, CE. Fone: (0xx85) 299 3273. E-mail:
sonsol@banconordeste.gov.br
3 Engenheiro Agrônomo, Doutor em Irrigação e Drenagem,
Professor Adjunto da UFC, Av. Mister Hull s/n° - Bloco
804, CEP 60 451 – 970, Fortaleza, CE. Fone: (0xx85) 288
9756. E-mail: jvaguiar@ufc.br e rntcosta@ufc.br
ESTRATÉGIAS
DE MANEJO DE ÁGUA EM CAUPI IRRIGADO
A
sustentabilidade ecológica em irrigação pode ser traduzida
pelo manejo racional dos recursos hídricos disponíveis,
alcançado por uso eficiente, prevenção contra salinização
e tratamento adequado de poluentes e pesticidas. A eqüidade
consiste em possibilitar a oferta de água a todos os irrigantes,
em nível que satisfaça suas necessidades. O rápido crescimento
da demanda de água se deve, de 70 a 80%, à irrigação,
pouco menos de 20% ao abastecimento industrial e 6% ao
consumo humano (FAO,1992 apud Sampaio, 1997) de forma
que se espera, no próximo século, ser a água o recurso
natural mais importante; por outro lado, a agricultura
irrigada é responsável pelo consumo de aproximadamente
70% da água doce utilizada no planeta (FAO, 1993). A medida
em que aumenta a demanda, isto só é possível evitando-se
o desperdício; desta forma, quando se pretende irrigar
uma área, deve-se considerar que o fornecimento preciso
de água, além de reduzir os impactos ambientais negativos
em decorrência de possível salinização, pode ainda reduzir
os custos de energia, como conseqüência do decréscimo
das horas de bombeamento; por outro lado, o uso racional
da água poderá propiciar uma expansão da área irrigada
em função da maior disponibilidade deste recurso. A definição
do momento certo de irrigar, além de proporcionar melhor
distribuição no uso da água, poderá ter, como conseqüência,
um aumento de produtividade das culturas. Pode-se acrescentar,
ainda, a cobrança pelo uso de recursos hídricos, conforme
Art. 19 da Lei Federal no 9.433/97, o que implicará em
imediata demanda por métodos precisos de controle. e tensiometria
e variabilidade espacial em Terra Roxa estruturada, Villagra
et al. (1988) com a finalidade de separar a variância
total de leituras de tensiômetros em seus componentes
instrumental e local (de solo) concluíram que a variância
instrumental (dos tensiômetros) é desprezível em relação
à do solo e os detalhes de variabilidade espacial da umidade
do solo são perdidos quando se pretende estimá-la através
de leituras de tensiômetros; constataram, ainda, que o
tempo de resposta depende do potencial mátrico (Ym). Para
altos potenciais (próximo à saturação), esse tempo é da
ordem de sessenta minutos, para potenciais médios (em
torno de - 27,5 kPa) quatro horas e para potenciais mais
negativos (em torno de - 47,5 kPa) oito horas. Desta forma,
afirmaram que qualquer tensiômetro que tenha sofrido desequilíbrio
por fluxagem encontram-se, após doze horas, plenamente
equilibrado. Segundo avaliações feitas pela FAO, citados
por Sediyama (1993), o melhor método de estimativa da
evapotranspiração é o de Penman modificado com erro de
mais ou menos 10% no verão e até mais ou menos 20% sob
condições de baixa demanda evaporativa. O método do tanque
Classe A pode ser classificado em segundo lugar com erro
de mais ou menos 15%, dependendo do local de instalação
do tanque. A seguir, são recomendados os métodos que envolvem
o termo radiação solar na sua formulação com erros maiores
que 20% no verão; finalmente, os métodos que envolvem
apenas temperatura devem ser evitados. A maior parte dos
projetos de irrigação da região Nordeste baseia-se no
método de Hargreaves para estabelecer a freqüência de
irrigação, em função da facilidade da disponibilidade
dos dados e por atender às exigências da maioria das instituições
financiadoras; entretanto, outras alternativas poderiam
ser incorporadas à cultura do irrigante. O tanque Classe
A e o tensiômetro convencional de mercúrio são largamente
aplicados no manejo de água no mundo inteiro, pois obtêm
dados locais e sem muitas limitações, além de serem de
simples operação, visto que se trata de equipamentos que
poderão ser difundidos para os agricultores, desde que
os cuidados requeridos em sua operação sejam transmitidos.
O objetivo deste trabalho é avaliar comparativamente a
racionalização no consumo de água dos métodos citados,
a fim de se elaborar possível sugestão para adoção por
parte dos agricultores, uma vez que os mesmos praticamente
não utilizam manejo de água.
MATERIAL
E MÉTODOS
O
trabalho foi conduzido em uma área irrigada, na Fazenda
Experimental
do
Vale do Curu, da Universidade Federal do Ceará (UFC),
localizada no município de Pentecoste, Estado do Ceará.
A propriedade localiza-se a 110 km de Fortaleza e, de
acordo com a classificação climática de Köppen, o clima
da região é semi-árido (Bsh’i) apresentando precipitação
média anual em torno de 750 mm e evaporação em torno de
1.400 mm, com temperaturas médias mensais de 28° C e umidade
relativa média mensal de 67,4%. O solo é aluvial eutrófico,
textura franco-arenosa. A cultura utilizada no experimento
foi o caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) conhecida vulgarmente
como feijão-de-corda, cultivar João Paulo II, desenvolvida
pelo Departamento de Fitotecnia do Centro de Ciências
Agrárias da UFC. Foram realizadas três capinas durante
o ciclo da cultura e os grãos colhidos verdes, quando
as vagens iniciaram o amarelecimento, sendo estas debulhadas
para a pesagem da produção. O delineamento foi inteiramente
casualizado, com três tratamentos e quatro repetições;
os tratamentos foram representados por três diferentes
métodos de estimação de quando e quanto irrigar (tensiômetro,
tanque Classe A e equação de Hargreaves). Irrigou-se pelo
sistema de aspersão convencional, utilizando-se dez aspersores
subcopa em tubos de subida de 1 m de altura, dispostos
no espaçamento de 6 x 6 m, funcionando simultaneamente,
visando-se obter uma sobreposição de 100% da lâmina aplicada
(Figura 1), os quais eram deslocados ao longo das posições
e respectivos tratamentos, de forma que todas as parcelas
ficavam a mesma distância dos emissores por ocasião da
irrigação (Figura 1); em seguida à semeadura, aplicou-se
uma lâmina em todas as parcelas, visando-se uniformizar
a germinação em todos os tratamentos. Para cada repetição
foram instalados cinco tensiômetros de mercúrio nas profundidades
de 0,10, 0,30, 0,50, 0,70 e 0,90 m, totalizando 60 na
área experimental, donde se obtinham leituras diárias.
Foram instalados, ainda, doze coletores para controle
da água aplicada na irrigação. Após cada irrigação, calculou-se
a lâmina precipitada com o auxílio de proveta. Reichardt
(1974) apud Azevedo & Caixeta (1986) encontrou que 90%
das raízes de feijão concentravam-se nos primeiros 30
cm de solo, profundidade esta considerada na irrigação.
 Figura
1. Disposição dos tratamentos e equipamentos na área experimental
Tratamento 1 - Controle da lâmina d’água pelo tensiômetro:
Com os valores de potencial mátrico (ym) obtidos das leituras
dos tensiômetros determinou-se, através das curvas características
de retenção de água, o conteúdo de água do solo (q, cm3
cm-3) e a lâmina líquida aplicada foi calculada pela seguinte
expressão:
LL=
(0cc - 0uc) . z
sendo: L L - lâmina líquida (mm)
0cc - conteúdo de umidade na capacidade de campo (cm3
cm-3)
0uc - conteúdo da umidade crítica (cm3 cm-3)
z - profundidade do solo que se deseja irrigar (mm)
Sempre
que o solo atingia a umidade crítica era aplicada uma
lâmina, suficiente para colocar o solo na capacidade de
campo. Para o caupi, a tensão máxima (ou teor mínimo de
umidade) na qual a cultura responde com rendimento ótimo,
situa-se em torno de - 0,04 MPa.
Tratamento
2 - Controle da lâmina d’água pelo tanque Classe A:
A necessidade de água pela cultura foi fornecida pelos
dados do tanque Classe A e a freqüência de irrigação foi
indicada quando o tanque acumulava uma evaporação equivalente
a 40% da capacidade de água disponível (CAD) ou seja,
fator de depleção de água do solo de 0,4. A lâmina foi
calculada pela equação:
em
que: CAD- em mm de água por cm de solo
C C - capacidade de campo em %
PM - ponto de murcha em %
d - densidade aparente do solo em relação à densidade
da água (adimensional)
z - profundidade efetiva do sistema radicular em cm
Tratamento
3 - Controle da lâmina d’água através da equação de Hargreaves:
O fornecimento d’água para a cultura foi baseado nos dados
de evapotranspiração potencial (ETp) pelo método de Hargreaves,
no coeficiente da cultura kc, na CAD e na eficiência de
irrigação (Tabela 1). A freqüência da irrigação variava
de acordo com o turno de irrigação (TR) dado pela equação:
Tabela
1. Cronograma de irrigação para o tratamento 3,
considerando-se os coeficientes de cultivo (kc) por
estágio e a evapotranspiração da cultura de cada mês.
ESTRATÉGIAS
DE MANEJO DE ÁGUA EM CAUPI IRRIGADO
O
controle das irrigações foi iniciado logo após a emergência
das plantas. A partir dos volumes coletados após a irrigação,
foram calculadas as lâminas aplicadas. Pelo tempo de bombeamento,
calculou-se o consumo de óleo diesel em cada tratamento,
através da relação de 0,8 L de óleo por cada hora bombeada.
Colheita: Os grãos foram colhidos verdes, quando
as vagens iniciaram o amarelecimento e eram debulhadas
para a pesagem da produção. A colheita foi iniciada em
11/11/97, estendendo-se até 18/12/97. De maneira geral,
no tratamento 2 observou-se maior concentração da colheita
com amarelecimento das plantas em seguida. Para todos
os tratamentos, o pico da colheita ocorreu nos dias 17
e 18/11/97 e, por ocasião das mesmas, de cada repetição
foram retiradas, das bordaduras, duas amostras de aproximadamente
50 g (peso úmido da amostra verde) que foram levadas à
estufa a 105° C; após 24 h foram pesadas para determinação
da umidade. De posse dos dados de umidade das amostras,
calculou-se a umidade média e se corrigiu o peso dos grãos
verdes para a umidade padrão de 57%.
O
tratamento 1, por ter demandado menor quantidade de água
(Tabela 2), também necessitou de menor bombeamento e menor
quantidade de diesel durante o ciclo da cultura (15,21h
e 12,17 L) seguido pelos tratamentos 2 (22,09 h e 17,67
L) e 3 (22,37 h e 17,86 L). A época de maior consumo de
água pelas plantas coincidiu com a floração e enchimento
dos grãos antes do pico da colheita. Os dados da análise
de variância indicaram haver diferença das lâminas totais
aplicadas entre tratamentos. O teste de Tukey indicou
que o tratamento 1 difere significativamente dos demais,
a nível de 0,01 de probabilidade; o coeficiente de variação
foi de 7,43% e não foi detectada diferença significativa
entre os tratamentos 2 e 3 enquanto o tratamento 1 apresentou
28% de economia de água em relação ao tratamento 2 e 23%
em relação ao tratamento 3. O tensiômetro, por se basear
em tensão da água no solo, tem a vantagem de indicar o
momento de irrigar, fundamentado em dados locais, da área
irrigada, enquanto os métodos climáticos, mesmo os de
melhor estimação, muitas vezes recorrem a dados de áreas
próximas, que podem não refletir a realidade local onde
se está irrigando; isto deve ser confrontado com a possível
variabilidade espacial do solo enfrentada pelos tensiômetros
e, também, considerar qual seria o método de monitoramento
de irrigação mais adequado. Um novo modelo de irrigação
monitorada por tensiômetro requer nova avaliação da eficiência
dos diversos métodos de irrigação, a qual poderá ser maior
que nos modelos tradicionais. Tabela
2. Lâminas totais aplicadas em mm, nas diversas repetições
dos tratamentos, durante o ciclo da cultura.
Os resultados obtidos neste estudo coincidem com o experimento
de Smajstrla & Locascio (1990) comparando-se o controle
da irrigação por tensiômetro de vácuo usando duas tensões
críticas com o tanque Classe A, na irrigação de tomateiros
(Lycopersicon esculentum Mill) pelo sistema de gotejamento
durante dois anos, em solo arenoso, na Flórida. Em ambos
os anos, o tratamento do tanque Classe A demandou maior
quantidade de água em relação aos tratamentos que utilizavam
tensiômetros (38 a 48% a mais no primeiro ano e 20 a 36%
no segundo ano).
A Tabela 3 apresenta o total de grãos verdes, colhidos
em cada repetição dos tratamentos, com a umidade corrigida
para 57% e a média, em kg ha-1, dos tratamentos. Pela
análise de variância, verificou-se que não houve efeito
significativo dos tratamentos, e resultado semelhante
foi obtido por Smajstrla & Locascio (1990) quando compararam
a irrigação monitorada por tensiômetros e tanque Classe
A, em tomateiros. Apesar da aplicação de menor quantidade
de água no tratamento 1, não houve diferenças significativas
nas produtividades. Apesar do valor de F observado ter
sido menor que 1, o coeficiente de variação foi de apenas
7,74%, refletindo que o controle experimental foi satisfatório,
cujo resultado pode ser entendido como resultante de irrigações
excessivas, quando baseado nos métodos de Hargreaves e
Tanque, fato que não implicou em perda de produtividade.
Apesar da menor aplicação de água no tratamento do tensiômetro,
tal fato também não revelou haver perda na produção, o
que significa que um monitoramento da irrigação pode resultar
numa economia de recursos hídricos sem aumento ou perda
de produtividade, uma vez que as irrigações tradicionais,
de maneira geral, desperdiçam água; por outro lado, as
produtividades alcançadas são maiores quando comparadas
com o experimento de Silva & Freitas (1996) que analisaram
os rendimentos de grãos verdes de caupi em cultivo puro
e consorciado com milho (Zea mays L.) em Latossolo Vermelho-Amarelo,
na região de Mossoró, RN, sob irrigação suplementar; em
cultivos puros, alcançaram rendimento médio de 1.648 kg
ha-1. A redução do rendimento pode ter sido pelo fato
da irrigação suplementar carecer de algum método de controle
das irrigações para sinalizar o momento de irrigar. O
rendimento de 3.000 kg ha-1 se dá em função da umidade
dos grãos no ponto da colheita (57%). Esta é perdida quando
os grãos são colhidos secos.
Tabela 3. Massa de grãos verdes* colhidos em kg ha-1,
nas diversas repetições dos tratamentos.
A
irrigação monitorada pelos tensiômetros demandou menor
quantidade de água e, conseqüentemente, implicou em maior
eficiência no uso da água que o Tanque Classe A e equação
de Hargreaves. Esta realidade não resultou em diferenças
significativas entre os tratamentos nas produtividades.
3 439,90 374,86 412,86 431,86 840,00 1.659,48 414,87b
CV=7,43% - Teste F significativa a 0,01 da probabilidade.
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