RELATÓRIO RECOQUAR_1

Rede de Controlo da Qualidade da Água de Rega
– RECOQUAR -
Relatório Anual - 2005
Beja, 2006
ÍNDICE
1 - INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................5
2 - OBJECTIVOS ..........................................................................................................................................5
3 - IMPLEMENTAÇÃO DO PROJECTO.................................................................................................5
4 – MATERIAL E MÉTODOS....................................................................................................................8
4.1 - CARACTERIZAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA .....................................................................................8
4.1.1 – Considerações gerais.................................................................................................................8
4.1.2 - Caracterização das parcelas......................................................................................................8
4.1.2.1 – Solos.................................................................................................................................................... 8
4.1.2.2 - Culturas................................................................................................................................................ 9
4.2– PARCELAS EXPERIMENTAIS ...............................................................................................................10
4.3 - QUALIDADE DA ÁGUA DE REGA, DE DRENAGEM E SUBTERRÂNEA ....................................................11
4.4 – QUALIDADE DA SOLUÇÃO DO SOLO ..................................................................................................13
4.5 – CARACTERIZAÇÃO DO SOLO .............................................................................................................13
4.6 - MONITORIZAÇÃO DA REGA ................................................................................................................15
4.7 - CONSUMO DE ÁGUA DAS CULTURAS..................................................................................................15
4.8 - MONITORIZAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO ................................................................................................15
4.9 - BALANÇO DA ÁGUA NO SOLO ............................................................................................................16
4.10 - AVALIAÇÃO DOS SISTEMAS DE REGA USADOS NOS CAMPOS EXPERIMENTAIS ................................16
4.11 – MONITORIZAÇÃO DOS VOLUMES ESCOADOS NA SECÇÃO JUSANTE DA BACIA ................................17
4.12 – TRABALHOS SUPLEMENTARES ........................................................................................................19
5 – RESULTADOS E DISCUSSÃO ..........................................................................................................20
5.1 – QUALIDADE DA ÁGUA DE REGA, DE DRENAGEM E SUBTERRÂNEA ...................................................20
5.1.1 - Salinidade da Água...................................................................................................................20
5.1.2 - Influência da qualidade da água de rega na infiltração da água no solo..............................22
5.1.3 - Riscos de salinização e sodicização.........................................................................................23
5.1.4 - Toxicidade de alguns iões específicos e outros efeitos que afectam a susceptibilidade das
culturas.................................................................................................................................................24
5.1.4.1 - Toxicidade específica dos iões Sódio e Cloreto ............................................................................... 24
5.1.4.2 - Azoto (Nitratos)................................................................................................................................. 26
5.1.4.3 - pH ...................................................................................................................................................... 27
5.2. – QUALIDADE DA SOLUÇÃO DO SOLO .................................................................................................28
5.3. – CARACTERIZAÇÃO DO SOLO ............................................................................................................32
5.4 - MONITORIZAÇÃO DA REGA ................................................................................................................32
5.5 - CONSUMO DE ÁGUA DAS CULTURAS..................................................................................................34
5.6 – AVALIAÇÃO DOS SISTEMAS DE REGA USADOS NOS CAMPOS EXPERIMENTAIS ..................................37
5.7 - MONITORIZAÇÃO DOS VOLUMES ESCOADOS NA SECÇÃO JUSANTE DA BACIA ..................................37
6 - ESTRATÉGIA A SEGUIR NO ANO DE 2006 ..................................................................................42
7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................43
ANEXO I.......................................................................................................................................................45
ANEXO II .....................................................................................................................................................47
ANEXO III ...................................................................................................................................................52
ANEXO IV....................................................................................................................................................54
2
ÍNDICE DE QUADROS
Quadro 1 – Ocupação das várias manchas de solos ......................................................... 8
Quadro 2 - Representatividade das várias culturas da bacia A......................................... 9
Quadro 3 – Caracterização das parcelas experimentais.................................................. 11
Quadro 4 – UF aplicadas na parcela experimental do tomate ........................................ 11
Quadro 5 – UF aplicadas na parcela experimental do melão ......................................... 11
Quadro 6 – Produções das parcelas experimentais......................................................... 11
Quadro 7 – Resumo dos volumes de água aplicados nas várias culturas ....................... 33
Quadro 8 – Consumo de água da cultura do tomate....................................................... 34
Quadro 9 - Consumo de água da cultura do melão......................................................... 34
Quadro 10 - Consumo de água da cultura do algodão.................................................... 35
Quadro 11 – Precipitação, Rega, Escoamentos e Coeficiente de Escoamento............... 38
Quadro 12 – Balanço entre entradas e saídas de água para rega .................................... 40
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Bacias hidrográficas na freguesia de Figueira de Cavaleiros (Projecto). ........ 6
Figura 2 - Aspecto da vala de drenagem. ......................................................................... 6
Figura 3 - Aspecto geral do sistema cultural numa das bacias hidrográficas inicialmente
previstas. ........................................................................................................................... 6
Figura 4 – Carta Militar com as duas bacias hidrográficas. ............................................. 7
Figura 5 – Carta de solos da bacia hidrográfica implantada sobre a carta militar............ 9
Figura 6 – Mapa da bacia hidrográfica com as várias culturas instaladas...................... 10
Figura 7 – Parcelas experimentais. ................................................................................. 10
Figura 8 - Recolha de amostras de água ......................................................................... 12
Figura 9 – Recolha da solução do solo. .......................................................................... 13
Figura 10 - Sonda de registo pontual “Diviner”............................................................. 16
Figura 11 - Esquema da soleira sobre elevada ............................................................... 17
Figura 12 - Vista do local de instalação da estrutura de medição de caudal. ................. 17
Figura 13 - Início da construção da estrutura de medição.............................................. 17
Figura 14 - Estrutura em estado de secagem. ................................................................. 18
Figura 15 - Estrutura de medição de caudais concluída. ................................................ 18
Figura 16 – Estrutura de abrigo, logger Warren Jones 460 e computador portátil......... 18
Figura 17 – Sensor ultrassónico suspenso na estrutura de medição. .............................. 19
Figura 18 - Medição do nível freático do poço. ............................................................. 19
Figura 19 - Colocação de manilhas em pontos de circulação de veículos. .................... 19
Figura 20 - Limpeza da vala de drenagem. .................................................................... 20
Figura 21 - Grau de restrição do uso da água dos vários pontos de amostragem quanto à
salinidade ........................................................................................................................ 21
Figura 22 - Valores de CE vs Valor Máximo Recomendado. ........................................ 22
Figura 23 - Influência da relação entre a salinidade da água de rega e a razão de
adsorção de sódio (SAR) na taxa de infiltração da água no solo (Ayers & Westcot,
1994)............................................................................................................................... 22
Figura 24 - Classificação da qualidade da água de rega segundo o United States Salinity
Laboratory (USSL). ........................................................................................................ 23
Figura 25 - Valores do SAR das análises vs Valor Máximo Recomendado. ................. 24
3
Figura 26 - Graus de restrição no uso da água de rega e de drenagem quanto à
toxicidade específica do ião sódio na rega por aspersão (rampas rotativas). ................. 25
Figura 27 - Grau de restrição no uso da água de rega e de drenagem quanto à toxicidade
específica do ião cloreto. ................................................................................................ 25
Figura 28 - Enquadramento das análises de água no Valor Máximo Recomendado. .... 26
Figura 29 - Grau de restrição do uso das águas referente ao seu teor em nitratos. ........ 26
Figura 30 - Teor de nitratos vs Valor Máximo Recomendado. ...................................... 27
Figura 31 - pH dos vários pontos de amostragem. ......................................................... 27
Figura 32 - Enquadramento dos valores de pH no VMR e no VMA ............................. 28
Figura 33 - Evolução da CE – tomate. ………………………………………………29
Figura 34 - Evolução da CE – melão.
………………………………………………29
Figura 35 - Zona de acumulação e de saturação no campo do tomate. .......................... 29
Figura 36 - Evolução do SAR – tomate………………………………………………...30
Figura 37 - Evolução do SAR – melão........................................................................... 30
Figura 38 - Evolução do teor de nitratos - tomate …….……………………………….30
Figura 39 - Evolução do teor de nitratos – melão……...……………………………….30
Figura 40 - Evolução do azoto amoniacal – tomate……………………………………31
Figura 41 - Evolução do azoto amoniacal – melão. ....................................................... 31
Figura 42 - Evolução do pH – tomate…………………………………………………..31
Figura 43 - Evolução do pH – melão.............................................................................. 31
Figura 44: Evolução do teor de sódio – tomate. ……………………………………..32
Figura 45: Evolução do teor de sódio – melão. ……………………………………..32
Figura 46: Evolução do teor de cloretos – tomate. …………………………………..32
Figura 47: Evolução do teor de cloretos – melão. …………………………………..32
Figura 48 - Variação da humidade do solo em profundidade, na cultura do melão....... 35
Figura 49 - Variação da humidade do solo em profundidade, na cultura do algodão. ... 36
Figura 50 - Variação da humidade do solo em profundidade, na cultura do tomate...... 36
Figura 51 – Escoamento superficial para a vala de drenagem. ...................................... 37
Figura 52 – Precipitação, Rega e Escoamento ocorridos na bacia hidrográfica............. 39
Figura 53 – Comparação das necessidades das culturas (método da FAO) com as
entradas de água (dotação útil+precipitação efectiva).................................................... 41
Figura 54 – Evolução do nível freático do poço............................................................. 41
4
1 - Introdução
As disposições da Directiva 2000/60/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de 23 de
Outubro para que se estabeleça um quadro comunitário de actuação no âmbito da política de
águas, a necessidade de implementação do Código de Boas Práticas Agrícolas e o
estabelecimento de programas de actuação nas zonas vulneráveis com o objectivo de prevenir
ou reduzir o problema, incentiva a conveniência de que se disponha de uma Rede para o
Controlo da Qualidade da Água.
Assim, O COTR em conjunto com a Estação Agronómica Nacional –EAN, e a Associação de
Beneficiários da Obra de Rega de Odivelas – ABORO, submeteu a proposta de projecto Rede de Controlo da Qualidade da Água de Rega - RECOQUAR – ao programa PEDIZA
II – Eixo IV, Medida 4, Acção 2 e Subacção 2.2 .
Indo de encontro ao acima disposto, o presente projecto com o número de candidatura –
2004.64.001978.4-, foi aprovado a 26 de Novembro de 2004, por Sua Excelência o Sr.
Ministro Carlos Costa Neves, Ministro da Agricultura, Desenvolvimento Rural e Pescas.
O presente relatório refere-se ao período compreendido entre 1 de Fevereiro e 31 de
Dezembro de 2005.
A equipa de projecto é a inicialmente prevista, à excepção da Eng.ª Rita Sobral, inicialmente
englobada na equipa técnica do COTR, a qual foi substituída pelo técnico Eng.ª Marta Varela.
Esta substituição foi motivada pela sua saída do COTR.
2 - Objectivos
O projecto tem como principal objectivo criar na zona, o embrião de uma futura rede de
monitorização de controlo da qualidade da água de rega que permita:
• Caracterizar e avaliar a qualidade da água de rega no Alentejo;
• Controlar e demonstrar a influência que as diferentes estratégias de rega usadas pelo
agricultor podem ter na potencial degradação das águas de superfície e subterrâneas a
jusante.
Com este propósito, o projecto pretende ensaiar as metodologias de controlo em duas
pequenas bacias hidrográficas.
3 - Implementação do projecto
O projecto previa inicialmente a sua implantação em duas bacias hidrográficas,
respectivamente com cerca de 740 e 550 ha, dentro do actual perímetro de rega de Odivelas,
na freguesia de Figueira de Cavaleiros, concelho de Ferreira do Alentejo (Figura 1).
5
Figura 1 - Bacias hidrográficas na freguesia de Figueira de Cavaleiros (Projecto).
Aquando da candidatura do projecto, as condições e as informações existentes acerca das
bacias hidrográficas sob as quais foi delineado, eram, à partida, as mais indicadas. No entanto,
com o decorrer da implementação do projecto no terreno, várias dificuldades foram
ocorrendo, nomeadamente:
• Necessidade de limpeza de uma grande extensão das valas de drenagem (Figura 2);
• Falta de acordo com alguns agricultores para a limpeza e transporte dos resíduos das
valas de drenagem para fora das respectivas parcelas agrícolas.
Figura 2 - Aspecto da vala de drenagem.
• Baixa taxa de ocupação agrícola das bacias hidrográficas (Figura 3);
Figura 3 - Aspecto geral do sistema cultural numa das bacias hidrográficas inicialmente previstas.
6
• Fraca representatividade de culturas regadas;
• Caudais de drenagem provenientes da água de rega, bastante improváveis.
A este conjunto de problemas estará associada a introdução do sistema de Pagamento Único
por exploração com o desligamento das ajudas à produção, por parte da Comunidade
Europeia, tendo como consequência o recebimento pelo agricultor da ajuda correspondente,
sem que se torne necessário semear, bastando para tal levar a cabo uma série de normas
condicionantes num determinado número de hectares associados.
Ponderada esta situação, optou-se por procurar outras possíveis bacias hidrográficas que se
enquadrassem nas características pretendidas.
Dentro destas, a escolha recaiu numa bacia, junto à povoação de Olhas (bacia A) situada no
bloco de rega da designada Infra-estrutura 12 do Sistema Global de Rega de Alqueva, junto a
Ferreira do Alentejo (Figura 4).
Com base no que foi dito anteriormente foi decidido que no ano de 2005 apenas se actuaria na
bacia A, tendo ainda sido decidido que no ano de 2006 além desta bacia seria englobada uma
das bacias inicialmente escolhidas, junto a Figueira de Cavaleiros (bacia B) – situada no
perímetro de rega de Odivelas – FASE I, embora com uma área mais pequena (Figura 4).
Figura 4 – Carta Militar com as duas bacias hidrográficas.
7
4 – Material e Métodos
4.1 - Caracterização da bacia hidrográfica
4.1.1 – Considerações gerais
O Projecto foi implantado, em 2005, como foi dito anteriormente, na bacia A com cerca de
360 ha. A rega das culturas instaladas nesta bacia é efectuada com água proveniente da
albufeira de Odivelas.
A bacia hidrográfica encontra-se dentro da denominada infra-estrutura 12, primeira mancha
de regadio do Sistema Global de Rega de Alqueva. Trata-se de uma bacia hidrográfica, em
que o abastecimento de água é feito sob pressão, com água proveniente da albufeira do Monte
Branco, a qual por sua vez, é parcialmente proveniente da albufeira de Odivelas.
A rede de rega foi projectada para que a rega seja efectuada a pedido.
O ano agrícola de 2004/2005 foi o ano de entrada em funcionamento do sistema de rega. Até
esta data, tratava-se de uma área ocupada quase exclusivamente por cereais de
Outono/Inverno, e por uma ou outra cultura hortícola, cujo fornecimento de água era
assegurado através de pequenas captações subterrâneas.
4.1.2 - Caracterização das parcelas
4.1.2.1 – Solos
No Quadro 1 e na Figura 5, observam-se os diferentes tipos de solos, bem como a sua
distribuição em termos percentuais, existentes na bacia hidrográfica (as denominações das
manchas de solos são as adoptadas pelo ex-SROA).
Quadro 1 – Ocupação das várias manchas de solos
Manchas de Solos
Rg
Sb(h)
Pac+Pc
Pag+Ppt
Ps
Cp+Pac
Pac+Pag
Cp
Pac
Pag
Área (%)
0,2
1,5
2,6
3,4
8,2
10,8
13,6
14,7
21,3
23,8
8
Figura 5 – Carta de solos da bacia hidrográfica implantada sobre a carta militar.
4.1.2.2 - Culturas
No Quadro 2 e na Figura 6 apresentam-se as várias culturas existentes na bacia, em 2005, bem
como a percentagem de área de ocupação afecta a cada uma delas.
Quadro 2 - Representatividade das várias culturas da bacia A
Cultura Ocupação (%)
Olival
2
Pimento
2
Cevada
4
Girassol
5
Beterraba
6
Tomate
12
Trigo
12
Algodão
18
Melão
39
9
Figura 6 – Mapa da bacia hidrográfica com as várias culturas instaladas.
4.2– Parcelas experimentais
Para atingir os objectivos propostos, e tendo em conta os solos existentes e as culturas
presentes, foram escolhidas três parcelas - P1, P2 e P3, consideradas as mais representativas
em termos do binómio solo/cultura (Figura 7).
Figura 7 – Parcelas experimentais.
10
No Quadro 3, encontra-se a informação mais relevante das parcelas experimentais.
Quadro 3 – Caracterização das parcelas experimentais
Número da
parcela/local de
ensaio
Cultura
Sistema
de rega
Cultura
antecedente
Densidade
de
sementeira
Data de
sementeira
Preparação
do terreno
Algodão
Área da
cultura
monitorizada
(ha)
34
9094 (Local P1)
Centerpivot
Trigo
30 Março
2005
9135 (Local P2)
Tomate
18
Gota-agota
Girassol
30
kg/semente/h
a
33 000 pl/ha
9133 (Local P3)
Melão
5
Gota-agota
Trigo
6000 pl/ha
17 Abril
2005
Lavoura,
Gradagem,
Fresagem
Lavoura,
Gradagem,
Fresagem
Lavoura,
Gradagem,
Fresagem
20 Abril
2005
Nos Quadros 4 e 5 encontram-se os dados relativos às Unidades de Fertilização (UF)
aplicadas nos campos de tomate e melão.
Quadro 4 – UF aplicadas na parcela experimental do tomate
UF (kg/ha)
N
P
K
76 51 59
Quadro 5 – UF aplicadas na parcela experimental do melão
Unidades de Fertilizante (kg/ha)
N
P
K CaO
B
69 46 31
0.8
0.004
No caso do algodão não foi possível obter as UF aplicadas pelo agricultor.
O Quadro 6 mostra as produções obtidas pelas culturas das parcelas experimentais.
Quadro 6 – Produções das parcelas experimentais
Cultura
Produção (ton/ha)
Tomate
78
Melão
15
Algodão
4,2
4.3 - Qualidade da água de rega, de drenagem e subterrânea
A determinação da qualidade de água de rega foi feita a partir de uma zona piloto com o
objectivo de ensaiar e validar o método de trabalho a aplicar. Consideraram-se os seguintes
pontos de amostragem:
•
•
•
•
Canal de Abastecimento de Odivelas
Hidrantes
Poço
Vala de Drenagem
As amostras foram recolhidas segundo as normas gerais para este tipo de operação (Figura 8).
Após a colheita das amostras, os recipientes foram etiquetados e acondicionados em caixas
termoeléctricas, sendo posteriormente enviados para o Laboratório de Salinidade da EAN.
11
Figura 8 - Recolha de amostras de água
Estas amostras são usadas para determinação dos seguintes parâmetros: condutividade
eléctrica, pH, catiões e aniões solúveis (cálcio, magnésio, sódio, potássio, cloreto, sulfato,
carbonato, bicarbonato, azoto nítrico e amoniacal, fosfato) e razão de adsorção de sódio
(SAR).
Com base nos resultados das análises, classificaram-se as águas segundo:
•
•
•
United States Salinity Laboratory (USSL)
Directriz da FAO (Ayers & Westcot, 1994)
Decreto-Lei n.º 236/98,
tendo em conta essencialmente o grau de restrição de uso da água de rega quanto a problemas
de salinidade, relacionados com a quantidade total de sólidos dissolvidos que afectam a água
disponível para as culturas, e a problemas de infiltração que dificultam a rega. Tais problemas
são resultantes quer de um baixo teor de electrólitos, quer de uma elevada percentagem de
sódio relativamente aos teores de cálcio e magnésio nas águas de rega, ou seja, para um
determinado SAR, a taxa de infiltração aumenta quando a salinidade da água sofre um
acréscimo.
Mencionam-se de seguida, os métodos usados para a caracterização da água de rega:
• pH - potenciometria (Hissink, 1930);
• Condutividade eléctrica - electrometria, com recurso a um condutivímetro (Silva et al.,
1975);
• Cloretos - potenciometria directa, utilizando um eléctrodo selectivo (Adriano & Doner,
1982);
• Azoto Nítrico (N-NO3-) - método de redução de nitratos a nitritos por coluna de cádmio
(Hendrilsen & Selmer-Olsen, 1970), implementado no aparelho automático de fluxo
segmentado (Skalar);
• Azoto Amoniacal (N-NH4+) - método modificado de Bertholot (Searle, 1984),
implementado no aparelho automático de fluxo segmentado (Skalar);
• Catiões solúveis - espectrofotometria de absorção atómica, a partir dos quais se calculou
a razão de adsorção de sódio (SAR):
12
SAR =
onde, Na+, Ca2+, Mg2+
Na + solúvel
(Ca 2 + solúvel + Mg 2 + solúvel )
2
são as concentrações dos catiões solúveis (mmol(c) L-1).
4.4 – Qualidade da solução do solo
A monitorização da solução do solo (Figura 9) efectuou-se através da instalação de lísimetros
de sucção nos três locais (P1, P2 e P3) de montante para jusante da bacia seleccionada.
Em cada local de monitorização foram instalados 3 conjuntos de lísimetros ou cápsulas
porosas, colocados a 20 e a 40 cm de profundidade, num total de 6 lísimetros por local.
A solução do solo obtida nos locais P2 e P3, durante o ciclo de rega (24 de Junho a 19 de
Agosto de 2005), foram submetidas a determinações de pH, CE e teores em cloretos, catiões
solúveis (sódio, cálcio, magnésio e potássio) e azotos nítrico e amoniacal, cujas metodologias
são idênticas às mencionadas no ponto 4.3.
Figura 9 – Recolha da solução do solo.
4.5 – Caracterização do solo
O estudo relativo aos solos consistiu na abertura de covas nas quais se procedeu à descrição
dos perfis de solo e ainda à recolha de amostras de terra (perturbadas e não perturbadas) para
caracterização física, química e hidrológica do solo nos três locais de monitorização já
referidos.
Assim, em P1, procedeu-se à abertura de uma cova onde se descreveu o perfil do solo P102,
em 13/12/2005. Em P2 e P3 colheram-se, a 18/10/2005, amostras perturbadas em 4
profundidades (0-20, 20-40, 40-60 e 60-80 cm), para caracterização física e química, tendo
ainda em P3 sido efectuada a descrição do perfil de solo (P100), a 25/10/2005.
Nos perfis amostrados colheram-se amostras de solo perturbadas e não perturbadas. As
amostras não perturbadas, obtidas através de cilindros de 100 cm3, 200 cm3 e 630 cm3 foram
utilizadas para a determinação de curvas de retenção de água, de condutividade hidráulica e
13
da massa volúmica aparente. As amostras perturbadas foram utilizadas na restante
caracterização física e química dos perfis de solo.
A partir de amostras no estado natural, de 100 cm3, obtiveram-se as curvas de retenção de
água no solo utilizando caixas de sucção (Stakman, 1974) para tensões efectivas menos
elevadas (log10 h≤ 2.7 ou |h| ≤ 500 cm de água) e dispositivos de placa de pressão para |h| >
500 cm de água. Recorreu-se ainda ao método da evaporação (Wind, 1968), utilizando
amostras de 630 cm3, para a determinação simultânea da curva de retenção de água e da
condutividade hidráulica para valores de h entre –50 e –800 cm de água.
A condutividade hidráulica saturada (Ks) foi obtida através do método da carga constante
(Solte, 1997) e a condutividade hidráulica insaturada K(h), através dos métodos da
evaporação para h entre -100 e -800 cm (Wind, 1968) e do ar quente (Arya et al., 1975) para
valores de h < -50 cm. Os dados laboratoriais foram ajustados pelo programa RETC (van
Genuchten et al., 1991) ao modelo de retenção de água no solo de Mualem-van Genuchten
(van Genuchten, 1980),
−(1−1 / n )
θ −θr
= 1 + (αh) n
θs −θr
[
]
((1 + (αh) n )1−1 / n − (αh) n−1 ) 2
(1 + (αh) n ) (1−1 / n )( l + 2 )
em que θ é o teor de água (cm3 cm-3), h é a pressão efectiva (cm de água), θr e θs são
respectivamente, os teores de água residual e na saturação, K(h) é a condutividade hidráulica
em solo insaturado (cm dia-1), Ks é a condutividade hidráulica no estado saturado (cm dia-1) e
α, n e l são parâmetros de ajustamento que definem a forma das curvas. A massa volúmica
aparente (ρ) foi determinada pela secagem do solo a 105 ºC em amostras no estado natural
(100 cm3).
K ( h) = K s
Nas amostras perturbadas, colhidas nos diferentes horizontes ou camadas dos perfis de solo,
foram determinadas as seguintes propriedades básicas:
• Composição granulométrica do solo utilizando os limites da escala de Atterberg e
seguindo a metodologia descrita em Silva et al. (1975);
• pH em água, na relação solo/água (1/2,5), determinado pelo método potenciométrico
descrito por Hissink (1930);
• Teor de matéria orgânica (MO) utilizando a relação MO = 1,724 x C, em que C é o teor
em carbono orgânico determinado segundo a metodologia descrita em Walkley
(1947);
• Condutividade eléctrica do extracto de saturação do solo com água, determinada por
electrometria, com recurso a um condutivímetro (Silva et al., 1975);
• Teores de catiões solúveis no extracto de saturação do solo com água, determinados por
espectrofotometria de absorção atómica. A determinação dos teores de catiões
extraíveis foi efectuada pelo método da trietanolamina e cloreto de bário
(TEA+BaCl2) a pH 8.1 (Melich, 1948). Os teores de catiões de troca obtiveram-se
pela diferença entre os teores de catiões extraíveis e os de catiões solúveis;
• Capacidade de troca catiónica pelo método de Bascomb, descrito por Mesquita & Alvim
(1981);
• Concentração de cloretos no extracto de saturação do solo com água, determinada por
potenciometria directa, utilizando um eléctrodo selectivo (Adriano & Doner, 1982);
14
• Teor de azoto total, determinado pelo método descrito por Bremmer & Mulvaney
(1982).
• Teores em Azoto Nítrico (N-NO3-), pelo método de redução de nitratos a nitritos por
coluna de cádmio (Hendrilsen & Selmer-Olsen, 1970), implementado no aparelho
automático de fluxo segmentado (Skalar);
• Teores em Azoto Amoniacal (N-NH4+) o método modificado de Bertholot (Searle,
1984), implementado no aparelho automático de fluxo segmentado (Skalar);
Foram ainda calculadas a razão de adsorção de sódio (SAR) e a percentagem de sódio de
troca (ESP), as quais são definidas por:
Na + solúvel
SAR =
(Ca 2 + solúvel + Mg 2 + solúvel )
2
onde Na+, Ca2+, Mg2+ são as concentrações dos catiões solúveis do extracto de saturação,
expressas em mmol(c) L-1, e:
Na + troca
× 100
CTC
em que Na+ é a quantidade de sódio adsorvido (cmol(c) kg-1 de solo) e CTC a capacidade de
troca catiónica (cmol(c) kg-1 de solo).
ESP =
4.6 - Monitorização da rega
A rega de cada uma das culturas e em cada uma das parcelas foi monitorizada pela ABORO,
através do sistema de telegestão, que permite o registo em contínuo dos volumes aplicados a
partir das bocas de rega.
4.7 - Consumo de água das culturas
De acordo com os objectivos do projecto, para a análise da estratégia de rega do agricultor, foi
necessário determinar as necessidades hídricas das culturas com o recurso a modelos de
previsão já internacionalmente testados, nomeadamente os disponibilizados pela FAO.
A determinação das necessidades em água foi, inicialmente feita com recurso à base de dados
de culturas disponibilizada pela FAO (Allen et al., 1998) e complementada posteriormente
com recurso à análise da evolução das culturas nas parcelas experimentais do projecto.
A sua aplicação em tempo real foi assegurada com recurso aos dados climáticos provenientes
da estação meteorológica automática pertencente ao SAGRA – Sistema Agrometeorológico
para a Gestão da Rega no Alentejo, instalada nas proximidades da bacia hidrográfica
localizada na Infra-estrutura 12 – Monte do Outeiro – Canhestros – Ferreira do Alentejo.
4.8 - Monitorização da água no solo
Para controlar o teor de água do solo e permitir fazer a comparação entre a previsão dos
consumos de água pelas plantas efectuado de forma teórica através do modelo da FAO, e os
15
consumos reais, determinados a partir do balanço da água no solo recorreu-se à seguinte
metodologia:
• Método capacitivo - Sonda “Diviner” (Figura 10)
Figura 10 - Sonda de registo pontual “Diviner”.
Em cada local de monitorização, foram colocados três tubos de acesso à sonda “Diviner”. Os
tubos de acesso foram colocados na linha da cultura, entre duas plantas.
Com a sonda “Diviner” foi feito o registo das leituras duas vezes por semana, de 10 em 10
cm, até à profundidade máxima de 0,50 m.
Para o equipamento foi utilizada, na determinação do teor em água do solo, a curva de
calibração de fábrica.
4.9 - Balanço da água no solo
Para cada uma das culturas das parcelas experimentais, foi feito um balanço entre as previsões
de consumo de água com base nos dados da rede SAGRA e a metodologia citada no ponto
anterior.
Atendendo ainda à recomendação da FAO, procedeu-se ao ajuste dos coeficientes culturais,
devido à constatação do eventual "stress" hídrico a que as culturas por vezes estavam sujeitas,
à influência das perdas por evaporação directa do solo, nas alturas em que a rega era frequente
e ao grau de cobertura do solo reduzido. Este ajuste do coeficiente cultural, permitiu ajustar a
ETc (ETcaj), e assim calcular um balanço ajustado.
4.10 - Avaliação dos sistemas de rega usados nos campos experimentais
Tendo como objectivo, por um lado, cruzar os diferentes tipos de informação sobre a
quantidade de água realmente aplicada no solo, e por outro, a uniformidade da rega, com
especial acuidade, nas parcelas de ensaio, torna-se necessário proceder à avaliação dos
equipamentos de rega.
16
A avaliação pretende verificar o estado actual de funcionamento do equipamento e comparálo com as condições potenciais dos mesmos, de modo a detectar possíveis anomalias,
optimizar o seu funcionamento, determinar as dotações de rega reais, uniformidade de
distribuição da água na parcela, etc.
4.11 – Monitorização dos volumes escoados na secção jusante da bacia
Para permitir a medição dos caudais escoados na rede de drenagem da bacia hidrográfica, foi
construída uma estrutura de medição em canal – canal com soleira sobre elevada (Figura 11),
situada no extremo da bacia hidrográfica, na vala de drenagem principal.
Figura 11 - Esquema da soleira sobre elevada
Da Figura 12 à 15, mostra-se uma pequena sequência dos trabalhos de construção da estrutura
de medição de caudais.
Figura 12 - Vista do local de instalação da estrutura
de medição de caudal.
Procedeu-se à limpeza de uma secção com cerca de
15 m de comprimento.
Figura 13 - Início da construção da estrutura de
medição.
Na imagem é possível ver a colocação da cofragem,
que irá suportar a estrutura de betão.
17
Figura 14 - Estrutura em estado de secagem.
Figura 15 - Estrutura de medição de caudais
concluída.
O registo dos volumes escoados foi feito de modo contínuo, na estrutura de medição de
caudais. Este registo foi feito com um medidor ultrassónico ligado a um datalogger (Warren
Jones 460), instalado num abrigo (Figura 16).
Figura 16 – Estrutura de abrigo, logger Warren Jones 460 e computador portátil.
O sensor ultrassónico foi suspenso na estrutura de medição de acordo com a Figura 17,
segundo as normas do fabricante e tendo em conta as características da estrutura de medição.
Com este sensor é possível registar continuamente a altura do escoamento, possibilitando
assim, através da equação de vazão da estrutura de medição, conhecer o caudal escoado.
18
Figura 17 – Sensor ultrassónico suspenso na estrutura de medição.
Simultaneamente foram registadas as variações do nível freático no poço (Figura 18).
Figura 18 - Medição do nível freático do poço.
4.12 – Trabalhos suplementares
Para além dos trabalhos relacionados directamente com a construção do medidor de caudal,
outros trabalhos tiveram de ser executados, para garantir na medida do possível, o
encaminhamento da água na vala de drenagem, sem obstáculos ou interrupções.
As Figuras 19 e 20 dão o exemplo de algumas das tarefas executadas.
Tornou-se necessária a colocação de manilhas de betão (Figura 19), em determinados locais
de passagem de máquinas agrícolas.
Figura 19 - Colocação de manilhas em pontos de circulação de veículos.
19
Procedeu-se à limpeza e regularização da vala de drenagem (Figura 20), de forma a garantir
que o movimento da água de montante para jusante se fizesse com o mínimo de obstáculos, e
assim, assegurar uma leitura no ponto de medição de caudais, a mais fidedigna possível.
Figura 20 - Limpeza da vala de drenagem.
5 – Resultados e Discussão
5.1 – Qualidade da água de rega, de drenagem e subterrânea
As águas de rega provenientes do canal de abastecimento, dos hidrantes, do poço e da vala de
drenagem, foram recolhidas a partir de Junho de 2005. Os resultados analíticos encontram-se
no Anexo I.
De acordo com os objectivos do projecto e com a metodologia apresentada no ponto 4.3,
avaliou-se a qualidade da água, quanto a:
•
•
•
•
Salinidade (condutividade eléctrica);
Influência da qualidade da água de rega na infiltração da água no solo;
Riscos de salinização e de sodicização ou alcalização (SAR);
Toxicidade de alguns iões específicos e outros efeitos que afectam a susceptibilidade
das culturas;
A determinação dos teores em bicarbonatos, carbonatos, sulfatos e fosfatos não foi possível
ser realizada no primeiro ano do projecto, estando prevista a sua execução no segundo ano.
5.1.1 - Salinidade da Água
Na Figura 21, apresenta-se o Grau de Restrição do Uso da Água para Rega, dos vários pontos
de amostragem, no que se refere à salinidade.
20
10,00
Severo
9,00
8,00
CE (dS/m)
7,00
6,00
5,00
Ligeiro a
Moderado
4,00
3,00
2,00
Nenhum
1,00
0,00
28-Mai
17-Jul
5-Set
25-Out
14-Dez
2-Fev
Data Colheita
canal
boca rega
vala
poço
Figura 21 - Grau de restrição do uso da água dos vários pontos de amostragem quanto à salinidade
Da análise da Figura 21 e considerando os limites 0,7 dS/m (abaixo do qual não há qualquer
restrição de uso) e 3,0 dS/m (acima do qual o grau de restrição é severo), verifica-se que:
• No canal de abastecimento e na boca de rega, não existem alterações do valor da CE
ao longo do tempo, sendo o intervalo de variação entre 0,4 e 0,6 dS/m, não havendo
nenhum grau de restrição no uso da água. Isto significa que o facto da água do canal
ser misturada com a água da albufeira da barragem do Monte Branco, não conduz a
alteração da qualidade da água de rega.
• Entre a boca de rega e a vala de drenagem, a salinidade aumenta significativamente,
elevando o grau de restrição do uso da água para um nível ligeiro a moderado, com
excepção de uma amostra que forneceu um valor com grau de restrição severo.
• No que ao poço diz respeito, os valores da CE são bastante superiores (entre 5 e 9
dS/m de Junho a Outubro) em relação aos outros pontos de amostragem, sendo severo
o grau de restrição do uso como água de rega. Embora sem dados suficientes que
permitam sustentar qualquer justificação para este facto, pensa-se que tal poderá ter
origem não na rega, dado tratar-se do primeiro ano de regadio, mas em factores
geogénicos.
De acordo com o Decreto-Lei nº 236/98, os valores da condutividade eléctrica são inferiores
ao VMR (Valor Máximo Recomendado) para o canal e para a boca de rega, enquanto que os
valores de CE da água da vala e do poço são superiores ao VMR, tal como se pode observar
na Figura 22.
21
10,00
9,00
8,00
CE (dS/m)
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
28-Mai
17-Jul
5-Set
25-Out
14-Dez
2-Fev
Data Colheita
canal
boca rega
vala
poço
VMR
Figura 22 - Valores de CE vs Valor Máximo Recomendado.
5.1.2 - Influência da qualidade da água de rega na infiltração da água no solo
Na Figura 23, extraída de Ayers & Westcot, 1994, apresenta-se a influência da relação entre a
salinidade da água e a razão de adsorção de sódio na taxa de infiltração do solo.
Figura 23 - Influência da relação entre a salinidade da água de rega e a razão de adsorção de sódio (SAR) na taxa
de infiltração da água no solo (Ayers & Westcot, 1994).
Da análise da Figura 23, constata-se que:
• A água de rega pode reduzir a taxa de infiltração de água no solo num nível ligeiro.
• A água proveniente da vala de drenagem não apresenta características para
potencialmente modificar as condições de infiltração de água no solo.
22
5.1.3 - Riscos de salinização e sodicização
A Figura 24 resume a classificação das águas dos vários pontos de amostragem, de acordo
com os parâmetros de salinização e sodicização, segundo o United States Salinity Laboratory
(Richards,1954) e (Kanwar,1961).
Legenda:
● Canal abastecimento
● Boca de rega
● Vala drenagem
● Poço
Figura 24 - Classificação da qualidade da água de rega segundo o United States Salinity Laboratory (USSL).
De acordo com a Figura 24, verifica-se que a água de rega, não supera a classificação C2S1,
ou seja, apresenta um perigo de salinização médio podendo ser usada, desde que se verifique
uma lavagem moderada. Por outro lado, mostra um baixo risco de sodicização do solo (S1)
pelo que pode ser usada para rega em quase todos os solos.
Quanto à água proveniente da vala de drenagem, verifica-se que esta se enquadra entre o nível
C3S1 e C4S2, o que significa que é uma água com um risco de salinização do solo alto a
muito alto e por isso indicada apenas em solos bastante permeáveis e bem drenados, e desde
que sejam escolhidas culturas resistentes a muito resistentes. Em relação ao perigo de
sodicização, a água da vala apresenta um perigo baixo a médio, pelo que poderá apresentar
um risco apreciável de sodicização do solo.
Relativamente à água do poço, verifica-se que esta se situa entre o nível C4S3 e C5S4, o que
significa que esta água apresenta um perigo extremamente elevado de salinização e de
sodicização do solo, não devendo ser utilizada em nenhuma situação.
23
Na Figura 25 apresenta-se a relação entre os valores das análises dos vários pontos de
amostragem e o VMR para o SAR, de acordo com o Decreto-Lei nº 236/98.
16
SAR (mmol (C) L-1) 0,5
14
12
10
8
6
4
2
0
28-Mai
17-Jul
5-Set
25-Out
14-Dez
2-Fev
Data Colheita
canal
boca rega
vala
poço
VMR
Figura 25 - Valores do SAR das análises vs Valor Máximo Recomendado.
Verifica-se que apenas a água do poço apresenta valores de SAR que excedem o VMR
(SAR=8 (mmol(c)/L)0,5).
5.1.4 - Toxicidade de alguns iões específicos e outros efeitos que afectam a
susceptibilidade das culturas
Neste ponto apresentam-se os dados referentes à toxicidade específica do catião sódio (Na+) e
do anião cloreto (Cl-), por serem aqueles que causam um maior número de problemas e por
serem aqueles que mais aparecem nas águas de rega, de drenagem e subterrâneas. Avaliaramse também outros parâmetros, tais como: a concentração de nitratos na água e a acidez ou
basicidade da água (pH).
5.1.4.1 - Toxicidade específica dos iões Sódio e Cloreto
Nas Figuras 26 e 27 pode-se observar o grau de restrição no uso da água de rega de cada
ponto de amostragem, quanto à toxicidade dos iões sódio e cloreto, respectivamente.
24
30,00
Na (mmol (C)L-1)
25,00
Ligeiro a
Moderado
20,00
15,00
10,00
Nenhum
5,00
0,00
28-05-2005
17-07-2005
05-09-2005
25-10-2005
14-12-2005
02-02-2006
Data Colheita
canal
boca rega
vala
Figura 26 - Graus de restrição no uso da água de rega e de drenagem quanto à toxicidade específica do ião sódio
na rega por aspersão (rampas rotativas).
Cl (mmol (C)L-1)
50,00
40,00
Ligeiro a
Moderado
30,00
20,00
10,00
0,00
28-05-2005
Nenhum
17-07-2005
05-09-2005
25-10-2005
14-12-2005
02-02-2006
Data Colheita
canal
boca rega
vala
Figura 27 - Grau de restrição no uso da água de rega e de drenagem quanto à toxicidade específica do ião
cloreto.
No que diz respeito aos teores de cloretos e de sódio na água de rega, sempre inferiores a 3
mmol(c)/L, não existe nenhum grau de restrição.
No que respeita à água da vala de drenagem, verifica-se que as concentrações de sódio e
cloretos são muito elevadas em relação à água de rega, sendo pois o grau de restrição no uso
da água ligeiro a severo.
Na Figura 28 pode-se observar o comportamento das águas analisadas, no que aos cloretos diz
respeito, face aos valores máximos recomendados (segundo o Decreto-Lei nº 236/98).
25
Cl (mg/l)
1800,00
1600,00
1400,00
1200,00
1000,00
800,00
600,00
400,00
200,00
0,00
28-Mai
17-Jul
5-Set
25-Out
14-Dez
2-Fev
Data Colheita
canal
boca rega
vala
VMR
Figura 28 - Enquadramento das análises de água no Valor Máximo Recomendado.
De acordo com a Figura 28 a água de rega situa-se muito próxima do VMR (2 mmol(c)/L ou
70 mg/L), enquanto que a água da vala situa-se consideravelmente acima do VMR. Estes
resultados vêm confirmar a tendência para o teor de cloretos da água da vala ser relativamente
elevado, tal como foi verificado no ponto anterior (Figura 27).
5.1.4.2 - Azoto (Nitratos)
Na Figura 29, apresentam-se valores relativos aos teores de azoto nítrico dos vários pontos de
amostragem, que correspondem a graus de restrição diferentes.
Severo
35
N-NO3 (mg/l)
30
25
Ligeiro a
Moderado
20
15
10
Nenhum
5
0
28-Mai
17-Jul
5-Set
25-Out
14-Dez
2-Fev
Data Colheita
canal
boca rega
vala
poço
Figura 29 - Grau de restrição do uso das águas referente ao seu teor em nitratos.
Da análise da Figura 29, verifica-se que num ponto de amostragem, correspondente à vala de
drenagem (amostragem em 12/10/2005), o teor de azoto nítrico atingiu 5,8 mg/L, excedendo
levemente o limite de 5 mg/L, acima do qual o grau de restrição é ligeiro a moderado. A água
recolhida em todos os outros pontos de amostragem pode, quanto a este parâmetro, ser
utilizada sem qualquer restrição.
De acordo com a Figura 30 a concentração de nitratos nas águas, em todos os pontos de
amostragem, está abaixo do VMR (50 mg/L).
26
Daqui se pode reforçar a ideia de que a má qualidade da água do poço, em termos de
salinidade e de risco de sodicização do solo, não terá origem nas práticas agrícolas.
60
NO3 (mg/l)
50
40
30
20
10
0
17-Jun 27-Jun
7-Jul
17-Jul 27-Jul 6-Ago 16-Ago 26-Ago 5-Set
15-Set
Data Colheita
canal
boca rega
vala
poço
VMR
Figura 30 - Teor de nitratos vs Valor Máximo Recomendado.
5.1.4.3 - pH
O pH é um indicador da acidez ou da basicidade de uma água, mas é raramente um problema
por si só, desde que o intervalo normal da variação do pH para as águas de rega se situe entre
6,5 e 8,4. Um valor fora daquele intervalo pode causar um desequilíbrio nutritivo, ou pode
conter um ião tóxico.
pH
Na Figura 31 pode-se observar o pH dos vários pontos de amostragem.
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
17-Jun
Gam a norm al
27-Jun
7-Jul
17-Jul
27-Jul
6-Ago
16-Ago
26-Ago
Data Colheita
canal
boca rega
vala
poço
Figura 31 - pH dos vários pontos de amostragem.
A Figura 31, segundo a FAO, mostra que os valores do pH dos pontos de amostragem se
enquadram dentro da gama normal do pH.
27
Tais resultados podem ser confirmados na Figura 32, onde os valores de pH, de todos os
pontos de amostragem se situam dentro dos limites dos valores máximos recomendados, entre
6,5 e 8,4 (segundo o Decreto-Lei 236/98). Os valores máximos admissíveis (VMA)
correspondem a 4,5 e 9,0.
10
9
8
pH
7
6
5
4
3
2
1
0
17-Jun 27-Jun
7-Jul
17-Jul
27-Jul
6-Ago
16-Ago 26-Ago
5-Set
15-Set
Data Colheita
canal
boca rega
vala
poço
VMR
VMA
Figura 32 - Enquadramento dos valores de pH no VMR e no VMA
5.2. – Qualidade da solução do solo
De acordo com o projecto, monitorizou-se a solução do solo quanto ao pH, condutividade
eléctrica, catiões e aniões solúveis, de forma a conhecer o efeito da qualidade da água de rega
e da aplicação de fertilizantes e produtos fitossanitários na salinização secundária dos solos e
na contaminação dos solos e das águas superficiais e subterrâneas.
É de referir que em P1, não se conseguiu obter amostras da solução do solo face à natureza do
solo (textura grosseira até cerca de 50 cm) e à baixa frequência de rega.
Os resultados dos estudos efectuados são apresentados no Anexo II.
Apresentam-se de seguida, um conjunto de gráficos relativos à evolução de alguns dos
parâmetros estudados.
No que respeita à salinidade, constata-se que os valores da CE da solução do solo no campo
do tomate são bastante superiores aos observados no campo do melão (Figuras 33 e 34).
28
12
12
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
17-Jun
7-Jul
27-Jul
16-A go
5- Set
0
17-Jun
7-Jul
D ata
20 cm
40 cm
27-Jul
16 -A go
5-Set
D at a
bo ca
vala
Figura 33 - Evolução da CE – melão.
20 cm
40 cm
bo ca
vala
Figura 34 - Evolução da CE – tomate.
Os elevados valores da CE da solução do solo, no campo com tomate, não se poderão atribuir
à qualidade da água de rega dado que os valores da CE da água de rega (boca de rega) são
bastante baixos. A origem daqueles valores altos derivará do facto de os lisímetros terem sido
instalados numa zona com drenagem externa deficiente, correspondente à base de uma
encosta conforme se pode verificar na Figura 35, donde resultou uma acumulação de sais e de
sedimentos transportados pelas águas de escorrimento ao longo da encosta (os círculos
assinalam a localização dos lisímetros de sucção).
Figura 35 - Zona de acumulação e de saturação no campo do tomate.
Quanto ao campo do melão, verifica-se que a condutividade eléctrica da solução do solo, para
as profundidades de 20 cm e 40 cm, é relativamente baixa, pelo que neste caso não haverá
risco de salinização secundária do solo, provocada pela agricultura de regadio.
Na vala de drenagem, os valores são um pouco mais elevados, tal como seria de esperar, pois
a vala recebe principalmente as águas de drenagem externa, e também alguma água de
drenagem interna de toda a bacia.
No que refere à razão de adsorção de sódio (SAR), verifica-se, no campo do tomate, que os
valores da solução do solo são também bastante elevados (Figura 37), o que vem confirmar
ser aquele campo uma zona de acumulação de sais e de sedimentos.
29
Relativamente ao campo do melão (Figura 36), verifica-se que os valores de SAR da solução
do solo se mantiveram baixos durante todo o ciclo cultural e próximos dos valores da água de
rega.
3 5,0
3 0,0
35 ,0
30 ,0
2 5,0
2 0,0
15,0
10,0
25 ,0
20 ,0
15 ,0
10 ,0
5,0
0,0
17 - J un
7 - J ul
2 7 - J ul
16 - A go
5-Set
5 ,0
0 ,0
17-J un
D ata
7- Jul
2 7- Jul
16 -A go
5-S e t
D a ta
20 c m
40 cm
bo c a
20 c m
v a la
Figura 36 - Evolução do SAR – melão.
4 0 cm
bo c a
v ala
Figura 37 - Evolução do SAR – tomate.
Nas Figuras 38 e 39, pode-se observar a evolução do teor de azoto nítrico na solução do solo
nos dois campos.
4 ,5
4
3 ,5
3
2 ,5
2
1,5
1
0 ,5
0
17 - J un
7 - J ul
2 7 - J ul
16 - A go
5-Set
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
17-Jun
7-Jul
D ata
20 cm
40 cm
bo c a
27-Jul
16-Ago
5-Set
Data
v a la
Figura 38 - Evolução do teor de nitratos - tomate
20 cm
40 cm
bo c a
v a la
Figura 39 - Evolução do teor de nitratos - melão
A análise das Figuras 38 e 39 mostra que a presença de azoto na forma nítrica na solução do
solo, em ambos os campos, é baixa, embora o campo do tomate apresente níveis ligeiramente
mais altos.
Relativamente ao azoto na forma amoniacal, pode-se observar através da Figura 40, que a
concentração é muito baixa, no campo do melão. Quanto ao campo do tomate (Figura 41),
verifica-se que a concentração de azoto amoniacal na solução do solo, apresenta uns picos
mais elevados que corresponderão às datas de adubação azotada, e, tal como foi referido
anteriormente, a zona de monitorização da solução do solo neste campo corresponde a uma
zona de acumulação, para onde escorrem preferencialmente as águas superficiais, pelo que
será normal que este campo apresente sempre valores mais elevados.
30
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
17-Jun
7-Jul
27-Jul
16 -A go
5-Set
17-Jun
7-Jul
27-Jul
D a ta
20 cm
16-A go
5 -S et
D ata
20 cm
40 cm
Figura 40 - Evolução do azoto amoniacal – melão.
40 c m
Figura 41 - Evolução do azoto amoniacal – tomate.
Nas Figuras 42 e 43 apresenta-se a evolução, durante o ciclo de rega, do pH da solução do
solo nas duas profundidades de solo, para as culturas do melão e do tomate, respectivamente,
assim como o pH da água de rega (boca) e da vala de drenagem (vala).
14
14
12
12
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
0
17 - J un
7 - J ul
2 7 - J ul
16 - A go
5-Set
17 - J un
7 - J ul
D ata
20 cm
40 cm
2 7 - J ul
16 - A go
5-Set
25-Set
D ata
bo c a
v a la
Figura 42 - Evolução do pH – melão.
20 cm
40 cm
bo c a
v a la
Figura 43 - Evolução do pH – tomate.
De acordo com as Figuras 42 e 43, verifica-se que não existem grandes oscilações no pH da
solução do solo, ao longo do ciclo das duas culturas, nem existem diferenças significativas
entre o pH a 20 cm e a 40 cm. Os valores obtidos para o pH da solução do solo nos dois
campos são da mesma ordem de grandeza.
Refira-se ainda que a água de rega não tem efeito no pH da solução do solo, já que ao longo
do tempo, os valores do pH da água de rega (boca de rega) e da solução do solo se mantêm
próximos.
Quanto ao teor de sódio e de cloretos na solução do solo (Figuras 44 a 47), verifica-se mais
uma vez que no campo do tomate os teores são bastante mais elevados relativamente ao
campo do melão.
É de salientar que os elevados teores em sódio no campo do tomate, vêm justificar os
elevados valores de SAR (Figura 36) verificados neste campo.
31
140
120
100
80
60
40
20
0
17- Jun
7 -J ul
2 7- Jul
16- A go
5- S et
14 0
12 0
10 0
80
60
40
20
0
17 - J un
7 - J ul
2 7 - J ul
D at a
20
40
16 - A go
5-Set
D ata
bo ca
va la
20
Figura 44: Evolução do teor de sódio – melão.
40
bo c a
v a la
Figura 45: Evolução do teor de sódio – tomate.
2 50
250
2 00
200
150
15 0
100
10 0
50
50
0
17-Jun
0
7-Jul
27-Jul
16-A go
5-Set
17 - J un
7 - J ul
2 7 - J ul
20 cm
40 cm
16 - A go
5-Set
D ata
D ata
bo ca
vala
Figura 46: Evolução do teor de cloretos – melão.
20 cm
40 cm
bo c a
v a la
Figura 47: Evolução do teor de cloretos – tomate.
5.3. – Caracterização do solo
Como atrás referido, os resultados analíticos sobre as amostras de solos colhidas no último
trimestre de 2005 não estão ainda disponíveis dado que as determinações laboratoriais se
encontram em progresso. Porém, apresenta-se, no Anexo III, as descrições dos perfis 100 e
102, correspondentes aos solos dos locais P3 e P1, respectivamente. A descrição do perfil
relativa ao local P2 apresentar-se-á em 2006.
5.4 - Monitorização da rega
Os valores da rega aplicada foram fornecidos pela ABORO. No Quadro 7 é possível observar
os volumes de água correspondentes às bocas de rega que fornecem água às culturas
instaladas dentro da bacia hidrográfica, distinguindo-se a vermelho os referentes às culturas
instaladas nas parcelas experimentais.
32
Quadro 7 – Resumo dos volumes de água aplicados nas várias culturas
Parcela
9094
9096
9114
9135
9111
9111
9111
9111
9111
9112
9112
9112
9112
9112
9112
9116
9119
9133
9133
9134
9136
9143
9143
Boca de rega
4-42-1
4-47-1
3-5-2
3-59-1
3-54-1
3-55-1
3-57-1
3-58-1
4-11-1
4-10-1
4-10-1
4-10-1
4-9-1
4-9-1
4-9-1
3-4-3
3-6-1
3-52-1
3-52-1
3-52-2
3-3-1
3-7-1
3-7-1
Cultura
algodão
olival
tomate
tomate
melão
melão
melão
melão
melão
beterraba
girassol
trigo
beterraba
girassol
trigo
pimentão
melão
melão
beterraba
melão
beterraba
cevada
trigo
2004
Jan/05
Fev/05
Mar/05
4378
Abr/05
31722
6351
5
629
3761
2358
2358
Volume (m3)
Jun/05 Jul/05
18306
57526
766
1019
8333
17571
34057
43622
Ago/05
59617
1426
13038
8451
Set/05
8650
938
339
1106
5517
4796
3738
18363
5622
6106
6604
34867
15485
10336
5099
29433
18390
12668
814
2735
3385
3627
Mai/05
3914
1393
4942
9684
2914
1186
2474
6920
5167
6006
4128
3674
5625
9025
11531
15725
24501
22571
10311
17
1156
5495
1801
4989
2169
7541
4923
8934
2459
5874
Out/05
7
349
Nov/05
Dez/05
28794
1897
2104
1666
8034
10370
14596
13624
4037
291
2538
35
2950
946
1959
5441
4477
7798
9521
11123
10496
13243
11354
9730
2987
1493
2419
72
3541
11096
15441
105338
295
34284
11352
56618
49810
48789
86
1964
20447
81990
Total
184119
5890
44223
102165
5
17989
94677
47678
32738
5578
87230
169171
264415
186579
30581
737
0
0
870045
33
O mês de Julho com 264415 m3 foi aquele que registou o maior consumo de água por parte
das culturas instaladas na bacia hidrográfica, em contraste com o mês de Outubro, que
apresentou o menor consumo.
5.5 - Consumo de água das culturas
A rega foi controlada através da monitorização da água no solo. O balanço da água no solo
referente a cada cultura apresenta-se em Anexo IV, com a seguinte informação:
• Balanço ajustado - linha representativa do balanço (ETc - Pe e/ou Rega) sendo a ETc
o valor ajustado – ETcaj.
• Capacidade de Campo (CC) – linha representativa da capacidade máxima de
armazenamento de água no solo após cessarem todos os movimentos gravitacionais.
• Ponto de Emurchecimento Permanente (PEP) – linha representativa do teor mínimo de
água de um solo para o qual a planta não conseguirá viver.
• Défice de Gestão Permissível (DGP) – linha representativa da percentagem de água
utilizável possível de ser extraída do solo pela cultura, sem que implique perdas de
produção predefinidas para tal valor.
• “Diviner” - pontos representativos da evolução do armazenamento de água no solo.
Nas Figuras 48, 49 e 50, observa-se a variação do teor de água no solo para as três
parcelas experimentais.
Nos Quadros 8, 9 e 10, apresentam-se os valores dos consumos para as diferentes culturas.
Quadro 8 – Consumo de água da cultura do tomate
Abril
Março
Junho
Julho
Agosto
Balanço
ETcaj (mm)
31.2
83.7
145
247.1
80.7
587.7
P (mm)
0.0
34.1
0.8
0.4
0.0
35.3
Pe (mm)
0.0
27.3
0.6
0.3
0.0
28.2
ETcaj-Pe (mm)
31.2
56.4
144.4
246.8
80.7
559.5
Rega (mm)
34.6
52.8
185.6
237.7
46.1
556.8
Dotação Útil (mm)
32.9
50.2
176.3
225.8
43.8
529.0
Quadro 9 - Consumo de água da cultura do melão
Abril
Março
Junho
Julho
Agosto
Balanço
ETcaj (mm)
37
118.5
188.7
159.5
14.3
518
P (mm)
1.1
34.1
0.8
0.4
0.0
36.4
Pe (mm)
0.9
27.3
0.6
0.3
0.0
29.1
ETcaj-Pe (mm)
36.1
91.2
188.1
159.2
14.3
488.9
Rega (mm)
67.3
138.3
194.6
164.5
13.6
578.3
Dotação Útil (mm)
63.9
131.4
184.9
156.2
13.0
549.4
34
Quadro 10 - Consumo de água da cultura do algodão
Março
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
Balanço
ETcaj (mm)
7.6
P (mm)
0.1
97.7
43.6
49.6
149.0
147.7
37.7
13.2
546.1
6.4
34.1
0.8
0.4
0.0
3.6
40
85.4
Pe (mm)
0.1
5.1
27.3
0.6
0.3
0.0
2.9
32.0
68.3
477.8
ETcaj-Pe (mm)
7.5
92.6
16.3
49.0
148.7
147.7
34.8
-18.8
Rega (mm)
12.8
92.8
11.4
53.5
168.2
174.3
25.3
0.0
538.4
Dotação Útil (mm)
10.9
78.8
9.7
45.5
143.0
148.2
21.5
0.0
457.6
Da análise dos Quadros 8, 9 e 10 pode concluir-se que:
• Na parcela experimental do melão, a rega foi ligeiramente por excesso atendendo a
que as necessidades em água foram de 488,9 mm enquanto a rega aplicada foi de
549.4 mm. Esta ideia pode ser detectada pela análise dos perfis hídricos da Figura 48.
Teor de humidade (%)
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
0
Profundidade (cm)
10
20
30
40
50
60
30-Jun
04-Jul
08-Jul
15-Jul
19-Jul
22-Jul
26-Jul
29-Jul
05-Aug
09-Aug
12-Aug
16-Aug
19-Aug
23-Aug
Figura 48 - Variação da humidade do solo em profundidade, na cultura do melão.
Da análise da Figura 48 pode concluir-se que, por um lado, o teor de humidade vai
aumentando com a profundidade, e por outro, o perfil hídrico evolui, ao longo da campanha,
no sentido do aumento do teor de humidade no solo. Esta evolução positiva pode inferir que,
provavelmente, a estratégia de rega seguida pode vir a potenciar perdas de água por infiltração
profunda, e como tal, a contaminação do lençol freático.
Contudo, não é possível tornar estes valores conclusivos, atendendo a que não há informação
abaixo dos 50 cm. Será um ponto a alterar na próxima campanha de rega.
35
• Nas parcelas experimentais do algodão e do tomate, as necessidades em água das
culturas não foram satisfeitas na totalidade. Esta situação pode ser analisada nas
Figuras 49 e 50, onde se apresentam os perfis hídricos destas culturas.
Teor de humidade (%)
0
10
20
30
40
50
60
0
Profundidade (cm)
10
20
30
40
50
60
30-Jun
04-Jul
08-Jul
15-Jul
19-Jul
22-Jul
26-Jul
29-Jul
05-Aug
09-Aug
16-Aug
19-Aug
23-Aug
Figura 49 - Variação da humidade do solo em profundidade, na cultura do algodão.
Da análise da Figura 49 pode concluir-se que a evolução do perfil hídrico ao longo da
campanha foi no sentido de diminuição do teor de humidade no solo. Esta evolução negativa
permite inferir que a estratégia de rega seguida não potenciou perdas de água por infiltração
profunda, e como tal, contaminação do lençol freático.
Teor de Humidade (%)
0
10
20
30
40
50
60
0
Profundidade (cm)
10
20
30
40
50
60
30-06-2005
04-07-2005
08-07-2005
12-08-2005
16-08-2005
19-08-2005
15-07-2005
19-07-2005
22-07-2005
26-07-2005
29-07-2005
05-08-2005
09-08-2005
Figura 50 - Variação da humidade do solo em profundidade, na cultura do tomate.
36
No caso do tomate, comparando o Quadro 8 com a Figura 50, observa-se uma discordância,
ou seja, com base no primeiro as necessidades da cultura não foram integralmente satisfeitas,
enquanto que da segunda, se pode concluir que o solo se encontrou sempre acima da sua
capacidade de armazenamento.
Esta situação poderá ser devida ao local de instalação do equipamento de monitorização de
água no solo. Este foi instalado numa zona de baixa, que se veio a mostrar um local de
acumulação de água de drenagem superficial e profunda (Figuras 35 e 51).
Figura 51 – Escoamento superficial para a vala de drenagem.
Da análise da Figura 50 pode concluir-se que o teor de humidade vai aumentando com a
profundidade, e ao longo da campanha. Esta evolução positiva pode inferir que,
provavelmente, a estratégia de rega seguida pode vir a potenciar perdas de água por infiltração
profunda, e como tal, a contaminação do lençol freático.
Contudo, não é possível tornar estes valores conclusivos, atendendo a que não há informação
abaixo dos 50 cm. Será um ponto a alterar na próxima campanha de rega.
5.6 – Avaliação dos sistemas de rega usados nos campos experimentais
Devido ao volume de trabalho da área da Assistência Técnica, que desempenha este tipo de
funções, não foi possível durante o ano de 2005, realizar a avaliação dos sistemas de rega
usados nas parcelas experimentais. Esta tarefa será assim executada assim que possível no ano
de 2006.
5.7 - Monitorização dos volumes escoados na secção jusante da bacia
Apesar das tecnologias de rega estarem cada vez mais desenvolvidas, visando o máximo de
eficiência no aproveitamento da água de rega, e das técnicas culturais irem de encontro à
maximização da produção em função da água, nem sempre isto se consegue.
Uma parte da água que entra na bacia hidrográfica, por questões relacionadas com a
tecnologia da rega, com os solos, com a topografia, com a qualidade da água, etc., acaba por
se perder por escoamento superficial e/ou profundo.
37
Este escoamento, mais ou menos afectado pelas diferentes práticas agrícolas, acaba por ser
fortemente influenciado pelas deficientes técnica e gestão de rega usadas pelo agricultor, com
resultados negativos não só no custo afecto à rega, como na qualidade da água que se escoa
para fora da zona regada.
De acordo com a metodologia citada anteriormente, apresenta-se no Quadro 11 a informação
mensal e acumulada respeitante aos escoamentos registados na estrutura de medição (de 1 de
Agosto a 31 de Dezembro). No mesmo quadro apresentam-se ainda os valores da precipitação
mensal ocorrida na EMA do Outeiro, bem como os volumes aplicados na bacia hidrográfica a
partir das bocas de rega instaladas na mesma, com base, nas quais, foi efectuada a rega das
culturas citadas anteriormente.
No sentido de tentar fazer a diferenciação da influência dos escoamentos influenciados pela
rega e pela precipitação, os valores do Quadro 11, são apresentados por diferentes blocos de
meses, ou seja, um primeiro, correspondente aos meses de Novembro e Dezembro de 2004,
um segundo de Janeiro a Março (predominantemente precipitação), um terceiro aos meses de
Abril a Setembro (essencialmente rega) e o quarto aos meses de Outubro a Dezembro
(predominantemente precipitação).
2005
2004
Quadro 11 – Precipitação, Rega, Escoamentos e Coeficiente de Escoamento
Novembro
Dezembro
Total
Janeiro
Fevereiro
Março
Total
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
Setembro
Total
Outubro
Novembro
Dezembro
Total
Entradas de água
Escoamentos Coeficiente de Escoamento
Precipitação
Rega
Total
mm
m3
m3
m3
m3
85.6 308435
803
309238
57.2 206104 1555 207659
142.8 514539 2358 516897
1.4
5045
11096 16141
26.7 96206 15441 111647
25.3 91161 20447 111607
53.4 192411 46984 239395
6.4
23061 81990 105051
34.1 122869 87230 210099
0.7
2522 169171 171694
0.1
360
264415 264775
0.0
0
186579 186579
387
0.002
3.6
12972 30581 43553
22
0.001
44.9 161784 819967 981750
409
0.002
115.1 414729
737
415466
13315
0.032
85.6 308435
0
308435
6766
0.022
57.2 206104
0
206104
49721
0.241
257.9 929268
737
930005
69802
0.075
Da análise deste quadro pode concluir-se que, a nível global, e no período correspondente a 1
de Agosto a 31 de Dezembro, o escoamento total acumulado medido é de aproximadamente
70000 m3, correspondente a um volume total de água aplicado na bacia de 1160137 m3
(precipitação + rega), o que representa aproximadamente 6 %.
Da análise deste quadro pode ainda concluir-se que, se se tiver em conta o período
essencialmente da rega (Agosto e Setembro), os escoamentos provenientes de uma gestão
menos adequada representa apenas cerca de 0,2 %.
38
160000
80
140000
70
120000
60
100000
50
80000
40
60000
30
40000
20
20000
10
27/12/2005
12/12/2005
27/11/2005
12/11/2005
28/10/2005
13/10/2005
28/09/2005
13/09/2005
29/08/2005
14/08/2005
30/07/2005
15/07/2005
30/06/2005
15/06/2005
31/05/2005
16/05/2005
01/05/2005
16/04/2005
01/04/2005
17/03/2005
02/03/2005
15/02/2005
31/01/2005
16/01/2005
0
01/01/2005
0
mm
m3
Os dados do Quadro 11 podem ser vistos na forma gráfica através da apresentação da Figura
52.
data
Escoamento
Escoamento acumulado
Bocas de rega
Precipitação
Precipitação (mm)
Figura 52 – Precipitação, Rega e Escoamento ocorridos na bacia hidrográfica.
Com base na metodologia da FAO, foram determinadas as necessidades hídricas das culturas.
Tendo em conta estes valores e as dotações úteis aplicadas, apresenta-se no Quadro 12 a
comparação entre estes dois parâmetros, bem assim como o balanço, ou seja, a diferença entre
as entradas de água (precipitação efectiva e dotações úteis) e a evapotranspiração das culturas.
As dotações úteis foram estimadas a partir do volume registado nas bocas de rega,
considerando uma eficiência de aplicação respectivamente de 75% no caso dos pivots e 90%
na rega gota a gota. A precipitação efectiva foi, para já, considerada como 20% da
precipitação total diária, considerando-se desprezável sempre que esse valor fosse inferior a 1
mm/dia.
O Quadro 12 tem início em Novembro de 2004, uma vez que, embora as medições de
escoamento só tenham tido início em Agosto, as culturas da beterraba e trigo foram semeadas
neste mês. Assim, e apesar desta situação, foi considerado oportuno dar início à estratégia do
projecto, observando apenas a eventual existência de escoamento. Tendo em conta que tal
nunca se veio a verificar, considerou-se como início desta análise o referido mês de
Novembro.
39
2005
2004
Quadro 12 – Balanço entre entradas e saídas de água para rega
Novembro
Dezembro
Total
Janeiro
Fevereiro
Março
Total
Abril
Maio
Junho
Julho
Agosto
Setembro
Total
Outubro
Novembro
Dezembro
Total
Precipitação efectiva
mm
m3
66
24034
44
18181
111
42215
0
0
20
8487
18
8742
37
17230
4
3833
27
44631
0
0
0
0
0
0
2
2498
33
50961
91
3844
66
2594
44
0
202
6438
Dotação Útil
m3
602
1166
1768
7447
8117
13420
28983
63257
70654
137947
218632
165915
27582
683986
651
0
0
651
Total
24636
19347
43983
7447
16604
22162
46213
67090
115285
137947
218632
165915
30079
734947
4494
2594
0
7089
Etc
m3
4793
9661
14455
11330
15797
31446
58573
79679
105985
135899
215611
166539
36190
739903
2845
1913
0
4758
Balanço
m3
19843
9686
29529
-3883
807
-9284
-12361
-12590
9300
2048
3021
-624
-6111
-4956
1649
681
0
2330
Considerando a mesma estratégia de apresentação dos valores do Quadro 11, poder-se-á
concluir da análise do Quadro 12 que, apesar das necessidades úteis das culturas instaladas
dentro da bacia terem apresentado para o período de Abril a Setembro um balanço negativo
(necessidades superiores às entradas de água), foi registado, neste período, um escoamento
que, embora muito pequeno, pode indiciar uma menos correcta gestão da rega aplicada, a qual
pode ser justificada por uma eficiência de aplicação menos correcta, justificada através do
exemplo das Figuras 35 e 51.
Esta situação leva à necessidade de, na próxima campanha de rega se proceder à avaliação dos
sistemas de rega para perceber se a menos correcta eficiência de rega tem a ver com o
deficiente desempenho dos equipamentos de rega ou com a gestão dos mesmos.
Esta mesma conclusão pode tirar-se da análise do que foi dito no ponto 5.5, onde se constatou
que, no caso do melão, a rega foi ligeiramente por excesso, enquanto que nos casos do
algodão e do tomate, as necessidades em água das culturas, embora não tenham sido
satisfeitas na totalidade se verificou, no caso do tomate, acumulação de água nas zonas mais
baixas adjacentes à linha de água (Figuras 35 e 51).
Os dados do Quadro 12 podem ser vistos na forma gráfica através da apresentação da Figura
53.
40
mm
26/12/05
11/12/05
26/11/05
11/11/05
27/10/05
12/10/05
27/09/05
12/09/05
28/08/05
13/08/05
29/07/05
14/07/05
0
29/06/05
0
14/06/05
5
30/05/05
2000
15/05/05
10
30/04/05
4000
15/04/05
15
31/03/05
6000
16/03/05
20
01/03/05
8000
14/02/05
25
30/01/05
10000
15/01/05
30
31/12/04
12000
16/12/04
35
01/12/04
14000
16/11/04
40
01/11/04
m3
16000
data
Necessidades das culturas
Precipitação diária efectiva
Dotação Útil
Precipitação diária efectiva (mm)
Figura 53 – Comparação das necessidades das culturas (método da FAO) com as entradas de água (dotação
útil+precipitação efectiva)
30/12/05
16/12/05
02/12/05
18/11/05
04/11/05
21/10/05
07/10/05
23/09/05
09/09/05
6.00
5.50
5.00
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
26/08/05
Altura (m)
Na Figura 54, apresenta-se a evolução do nível freático do poço situado dentro da bacia
hidrográfica, na tentativa de, na ausência de outro tipo de informação, poder justificar a não
contribuição deste para os escoamentos superficiais registados na estrutura de medição,
durante a época de rega, fazendo crer que estes são apenas devido aos escoamentos
superficiais com origem na rega, já que, durante esta época, os níveis freáticos se situaram na
ordem dos -2,00 a -2,50 m.
Data
Nível freático (m)
Figura 54 – Evolução do nível freático do poço
A partir de finais de Outubro, tal como se pode ver na Figura 54, após o aumento da
precipitação, o nível freático subiu para valores da ordem dos -1,50 m, mantendo-se com
pequenas oscilações até final do ano de 2005.
41
6 - Estratégia a seguir no ano de 2006
Face às conclusões do trabalho realizado no ano de 2005, prevê-se:
•
•
•
•
Continuar a programação prevista no projecto relativo à bacia hidrográfica localizada
na Infra-estrutura 12.
Permanecer com as mesmas parcelas de cultura estudadas durante o período a que diz
respeito o relatório (Infra-estrutura 12).
Atendendo a que foi possível recorrer a equipamento de medição (medidor de caudal)
disponibilizado por outra equipa de experimentação, que o custo das estruturas de
medição foi inferior ao projectado, e à necessidade de haver um maior controlo sobre a
evolução dos níveis e da qualidade do lençol freático, propõe-se a utilização das
verbas correspondentes para a instalação de dois piézometros, sendo um, localizado na
extremidade sul desta bacia, e outro na bacia localizada na Perímetro de Rega de
Odivelas.
Iniciar a programação prevista no projecto para a bacia hidrográfica localizada na
Perímetro de Rega de Odivelas.
42
7 - Referências bibliográficas
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44