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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.11.2017.tde-29082017-091101
Document
Auteur
Nom complet
Luciano Schwerz
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2017
Directeur
Jury
Dourado Neto, Durval (Président)
Klein, Vilson Antonio
Pilau, Felipe Gustavo
Reichardt, Klaus
Rodrigues, Marco Antonio Tavares
Titre en portugais
Necessidade e estratégias de irrigação para a cultura de milho no Estado do Rio Grande do Sul
Mots-clés en portugais
Deficit hídrico
Zea mays
Eficiência
Irrigação
Produtividade
Resumé en portugais
A agricultura irrigada tem passado por constantes desafios voltados ao consumo racional dos recursos naturais, em especial para a cultura de milho que mesmo sendo um produto estratégico nos sistemas de produção agropecuários, tem sua viabilidade questionada em decorrência dos elevados custos de produção associado aos altos riscos relacionados as condições climáticas. O presente trabalho tem como objetivo determinar a necessidade, e propor estatégias de manejo de irrigação, baseados no balanço hídrico e na produtividade deplecionada de milho em dez épocas de semeadura, para dez municípios do estado do Rio Grande do Sul. O balanço hídrico do solo foi gerado com uma série histórica de dados de 17 a 25 anos de observação, a necessidade de irrigação foi determinada com base no deficit hídrico acumulado, e as estratégias de manejo de irrigação foram simuladas nas seguintes condições: (A) irrigação com base no fator de depleção de água no solo e na previsão de chuva, com irrigações ao longo de todo o ciclo, (B) manutenção da capacidade de água disponível (CAD) do solo em 80% ao longo de todo o ciclo, e (C) manutenção da CAD a 80% entre a floração e a maturidade fisiológica. Os dados foram submetidos a análise de variância com teste de regressão para os efeitos relacionado as épocas e teste de médias para determinar a melhor estratégia de irrigação. A partir dos resultados conclui-se que há necessidade de irrigação para todos os municípios e épocas estudadas, sendo que os valores de deficit hídrico acumulados foram de 312, 239, 260, 247, 286, 215, 206, 302, 240 e 264 mm para Bagé, Cruz Alta, Encruzilhada do Sul, Ibirubá, Iraí, Júlio de Castilhos, Passo Fundo, Santa Maria, Santa Rosa e São Luiz Gonzaga, respectivamente. Entre as épocas de semeadura o deficit hídrico acumulado variou de 143 a 360 mm.ciclo-1 e a evapotranspiração potencial da cultura entre 473 e 593 mm.ciclo-1, sendo as semeaduras de agosto responsáveis pelos menores valores e outubro pelos maiores, na média entre as épocas e locais o deficit hídrico acumulado foi de 257 mm.ciclo-1, ao passo que o excedente hídrico apresentou valor superior ao deficit ao longo do ciclo para todas situações estudadas. Quanto as estratégias de manejo de irrigação, foi possível concluir que o manejo A: foi responsável pela menor produtividade sob condição irrigada e pela menor lâmina de irrigação, sendo que o ganho de produtividade (GP) médio foi de 18,9 kg.mm-1, manejo B apresentou os maiores valores de produtividade sob condição irrigada, lâmina de irrigação e o menor GP 19,6 kg.mm-1 e o manejo C promoveu um incremento de 127% na produtividade em relação as condições de sequeiro, com uma lâmina de irrigação de 170 mm, e um GP de 30,1 kg.mm-1. Por fim, a produtividade potencial sofreu uma redução de 71% em decorrência do deficit hídrico, demonstrando a necessidade de suplementação hídrica através da irrigação e a melhoria das condições de armazenamento de água e exploração do perfil de solo para maior aproveitamento da água perdida no excedente hídrico.
Titre en anglais
Needs and strategies of irrigation for the maize crop in the Rio Grande do Sul State
Mots-clés en anglais
Zea maiz
Efficiency
Irrigation
Productivity
Water deficit
Resumé en anglais
Irrigated agriculture has been a constant challenge aiming at the rational consumption of natural resources, especially for the corn crop, which even though being a strategic product in agricultural production systems, has its viability questioned due to high production costs. In order to determine the need to propose irrigation management strategies based on the concept of water balance, the depleted yield of maize in ten sowing seasons was used for ten cities in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Soil water balance was generated with a historical data series of 17 to 25 years of observation, the need for irrigation was determined based on the accumulated water deficit, and irrigation management strategies were: (A) irrigation based on the water depletion factor along of the whole cycle; (B) maintaining soil water holding capacity (SWHC) at 80% throughout the cycle; and (C) maintaining 80% SWHC between flowering and physiological maturation. From the results, it can be concluded that irrigation is needed for all studied cities and seasons, and the accumulated water deficit values were 312, 239, 260, 247, 286, 215, 206 , 240 and 264 mm for Bagé, Cruz Alta, Encruzilhada do Sul, Ibirubá, Iraí, Júlio de Castilhos, Passo Fundo, Santa Maria, Santa Rosa and São Luiz Gonzaga, respectively. Among sowing times, the accumulated water deficit ranged from 143 to 360 mm.cycle-1 and the potential evapotranspiration of the crop between 473 and 593 mm.cycle-1, with August sowings accounting for the lowest values and October presenting the highest value on average between the seasons and localities. The accumulated water deficit was 257 mm.cycle-1, while the water surplus presented a value higher than the deficit over the cycle for all situations. Regarding the irrigation management strategies, it was possible to conclude that: (A) they were responsible for the lowest irrigated productivity and the lowest irrigation depth, and the mean gain of productivity (GP) was 18.9 kg.mm-1; (B) presented the highest productivity values for Irrigation, and the lowest GP 19.6 kg.mm-1 and (C) promoted a 77% increase in productivity in relation to rainfed conditions, with an irrigation depth of 170 mm, and a GP of the order of 30.1 kg.mm-1. Finally, potential productivity fell by 71% due to the water deficit, so that this result demonstrates the need for water supplementation through irrigation and improvement of water storage conditions, and soil profile exploration for better use of the water lost in the water surplus.
 
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Luciano_Schwerz.pdf (6.52 Mbytes)
Date de Publication
2017-10-10
 
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