Jornadas Técnicas “A Importância da Meteorologia na...

Jornadas Técnicas

“A Importância da Meteorologia na Agricultura” Beja, 28 de Março de 2008

“A importância da meteorologia no uso eficiente da água na agricultura”

Jorge Maia1 Marta Santos2

1 - Introdução

A melhoria do rendimento agrícola da região Alentejo deverá passar, entre outras, e no que ao factor de produção água diz respeito, pela racionalização da sua utilização através duma gestão adequada da água de rega que permita aumentar o rendimento da unidade de volume de água e a eficiência do uso da água na agricultura, que, de acordo com o Plano Nacional para o Uso Eficiente da Água, pretende passar a eficiência actual dos actuais 58 % para 66% dentro dum prazo de 10 anos, ou seja, reduzir cerca de 790 x 106 m3/ano, o que significa poupar cerca de 65 x 106 €/ano, considerando um custo da ordem dos 0,08€ m3/ano.

Sendo a água um recurso limitado, e a agricultura o seu maior utilizador, torna-se cada vez mais importante gerir a rega duma forma adequada tendo como grande objectivo aumentar a Eficiência da Rega (diminuir as perdas de água não produtivas) e a Uniformidade da Rega (disponibilizar igual quantidade de água por todas as plantas), de tal modo que permitam o uso adequado da água de forma a permitir a conservação de água, solo, energia e por implicação destes, do ambiente em geral.

Esta tarefa, importantíssima para as áreas já regadas, torna-se ainda mais importante tendo em vista as novas áreas que irão progressivamente sendo implementadas com o novo regadio do Alqueva (e outros) o que exige, a transferência de tecnologia para os utilizadores com recurso a técnicos com formação adequada, meios de divulgação e de demonstração eficazes, que permitam a estes compreender os reais benefícios duma gestão da rega adequada, e possibilitem a obtenção de uma maior eficiência de utilização da água com reduções significativas de custos.

Consciente deste desafio, foi criado em Março de 1999 o Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio (COTR), cujo objectivo consiste em potenciar o desenvolvimento do regadio através da transferência de tecnologia, em especial com recurso à coordenação e promoção 1 Técnico do Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio Quinta da Saúde, Apartado 354 - 7801-904 Beja e-mail: [email protected] 2 Técnico do Centro Operativo e de Tecnologia de Regadio Quinta da Saúde, Apartado 354 - 7801-904 Beja e-mail: [email protected]

A importância da meteorologia no uso eficiente da água na agricultura

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da experimentação, demonstração e difusão de resultados, da assistência Técnica, da formação e qualificação profissional.

O COTR com cerca de 50 associados é participado em cerca de 46 % pelo Ministério da Agricultura Desenvolvimento Rural e das Pescas, 25 % por Associações de Agricultores, 15 % por universidades e Institutos Politécnicos e 13 % por empresas de serviços, de projectos, de indústria agrícola, etc.

Desde 2001, e de acordo com o Plano de Estratégia do COTR que está em marcha o programa que irá permitir criar o serviço de Transferência de Tecnologia e Assistência Técnica ao agricultor que permita melhorar e sustentar duma forma racional o uso da água na agricultura em geral.

Com este programa tem-se desenvolvido, entre outros:

Sistema de Informação que permite, duma forma eficaz e em tempo real, transferir toda a informação disponível para todos os interessados, por diferentes vias, entre as quais se destaca a Internet. Este sistema é suportado pelas novas tecnologias de informação e comunicação, em particular a Internet, e assenta numa base de dados relacional a desenvolver especificamente para o efeito. Esta solução permite manutenção em tempo real da informação a disponibilizar na Internet e possibilitar a pesquisa on-line do conteúdo da base de dados relacional, a definição de perfis de utilizador, o envio automático de avisos para os utilizadores registados.

Sistema Agrometeorológico para a Gestão da Rega no Alentejo (SAGRA) que vem disponibilizando dados meteorológicos das distintas zonas regadas, fornecendo informação do consumo semanal de água por parte das principais culturas e atendendo ao estado de desenvolvimento das mesmas. Com base na informação disponível foram desenvolvidas ferramentas que permitem através do site do COTR obter produtos, fazer consultas sobre consumo hídrico, e tomar decisões sobre a gestão da rega, tendo por base sistemas de apoio à decisão.

Serviço de Assistência Técnica ao Agricultor que permite melhorar o aproveitamento regadio e consequentemente criar condições para que a agricultura, tenha maior capacidade competitiva, através do desenvolvimento das capacidades dos técnicos, dos agricultores através da aquisição e aplicação adequada dos conhecimentos que lhe permitam tomar as decisões mais correctas sobre as culturas, bem como os métodos, equipamentos e técnicas a utilizar, de forma a rentabilizar as suas explorações agrícolas, apoiar directamente os utilizadores da água ao nível da concepção do projecto de rega, do diagnóstico do funcionamento dos equipamentos já adquiridos e instalados (incluindo equipamentos de rega propriamente ditos bem como, das estações de bombagem), da gestão da rega e da fertilização, do apoio à conservação do solo e da água.

Divulgação de material técnico, cujo objectivo principal tem sido a produção de um conjunto de informação especialmente dedicada aos utilizadores (Técnicos, Consultores, Prestadores de Serviços e Agricultores) que tem passado essencialmente pelas seguintes vias: produção de pequenas publicações, escritas em linguagem simples, ilustradas e com exemplos de aplicação, versando aspectos


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sobre a utilização de equipamentos de medição, controle, etc., ou seja, sobre a tecnologia de regadio, produção de material didáctico como manuais e vídeos de apoio aos cursos de formação, concentrada no GUIA DE REGA.

Área Laboratorial com o objectivo de apoiar directamente os utilizadores da água no controle do funcionamento e da qualidade dos equipamentos de rega já adquiridos e instalados, ou a adquirir, seja no apoio á gestão da rega e da fertilização, o que permitirá o uso mais racional dos factores de produção água e fertilizantes para permitir um maior rendimento dos mesmos e melhoria das condições ambientais em que o regadio se desenvolve.

De todas estas actividades, abordar-se-á neste documento somente os aspectos relacionado com o SAGRA, e o seu enquadramento no Serviço de Avisos de Rega, tendo por base a construção de bases de dados climáticos, bases de dados das culturas de regadio mais representativas da região e bases de dados de solos, permitindo assim contribuir para o aumento da eficiência e da uniformidade da rega, de modo a reduzir os consumos de água na agricultura, ou, em alternativa, disponibilizar o mesmo volume de água para uma área de rega superior, e assim, contribuir para a melhoria das condições ambientais e aumento do rendimento do empresário.

O desenvolvimento deste serviço permitirá a prestação de um serviço de apoio ao regante a vários níveis:

Nível geral, com o fornecimento de dados meteorológicos e dados sobre consumo de água pelas culturas;

Nível particular, com base nas ferramentas disponíveis, em que será possível gerir a rega de um modo mais personalizado, consoante a precisão pretendida.

2 - Objectivos do Serviço

Os objectivos deste serviço consistem essencialmente em proporcionar informação em tempo real que permita racionalizar o uso da água na agricultura de regadio, de modo a:

Adequar a rega ás necessidades reais das culturas;

Disponibilizar instrumentos de decisão sobre as culturas a usar e consumos de água em períodos de escassez de água – secas;

Contribuir para a redução dos consumos de água pela agricultura de regadio;

Diminuir as perdas de água, com a consequente melhoria da qualidade da água que sai das explorações agrícolas, ou seja das condições ambientais dentro e fora destas;

Reduzir os consumos de energia na agricultura, nomeadamente nas estações de bombagem para rega;

Aumentar o rendimento dos agricultores;

Sustentar todos os trabalhos de I&D e/ou controle fitossanitário.


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3 - Rede SAGRA 3.1 - Considerações Gerais

A implementação desta rede foi suportada pelo Programa INTERREG II - C N.º 1999.09.8065.8 “Luta contra a seca no Alentejo”.

Inicialmente composto por uma rede de 7 (sete) estações agrometeorológicas automáticas (EMA’s), é actualmente composto por 14 (catorze) estações ligadas a uma unidade central de armazenamento e processamento de dados (concentrador regional) com arquivo de dados originais e corrigidos em bases de dados distintas no concentrador.

A localização das EMA’s (Fig.1), teve como preocupação primária a caracterização climática das principais zonas de regadio, nos seus aspectos mais gerais, procedeu-se depois à sua localização específica dentro das áreas a representar, tendo como principais preocupações que:

A localização fosse representativa da zona (topografia, influencia e exposição); A zona fosse coberta pela rede GSM (escolha do operador); Se possível que ficasse perto de fonte de água, em local vigiado e de fácil acesso.

As características das EMA's, nomeadamente o tipo de estação e de sensores, a sua fiabilidade e precisão, foram analisados por contactos com os diversos operadores com experiência nesta área, nomeadamente o Instituto de Meteorologia, o Instituto da Água, a Direcção Regional de Agricultura e Pescas do Alentejo e Algarve.

Figura 1 - Localização da Rede de Estações Agrometeorológicas Automáticas do SAGRA


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Cada estação é composta por um parque meteorológico coberto com relva (quando possível) com uma área de 5 X 5 m (Fig. 2), uma unidade central de aquisição, um conjunto de sensores (Fig. 2), unidade de alimentação e um sistema de transmissão de dados por GSM.

Figura 2 – Aspecto Geral da Estação Agrometeorológica Automática do SAGRA

3.2 - Obtenção de Dados

Na estação tipo são monitorizados os seguintes parâmetros climáticos com os sensores:

• Direcção do Vento: catavento potenciómetro com corpo e veleta W200P – Vector

Instruments, instalado a 2 m altura, gama de medição de 1° a 360°;

• Intensidade do Vento: anemómetro com corpo e molinete de conchas, com dispositivo optoelectrónico A100L2 – Vector Instruments, instalado a 2 m de altura, gama de medição de 0 a 70 m/s;

• Temperatura e Humidade Relativa do Ar: termohigrómetro mod. 1.1005.54.000 Thies Clima, com gama de medição de 0 a 100%, tempo de resposta de 10 s e –30 a 70 ºC, tempo de resposta 20 s;

• Precipitação: Udómetro com medidor basculante por pulsos mod. 5.4032.30.007 Thies Clima, com resolução de 0,1 mm;

• Radiação Solar Global: Piranómetro mod. EP08 McVan Instruments, sensibilidade: 5.83 µV/W/m2;

• Temperatura do solo (3 profundidades): Resistência Eléctrica Platina PT100 mod. SKTS 300 Skye Instruments.

As leituras dos diversos sensores são feitas em intervalos regulares de 10 s e integradas em relatórios horários e posteriormente em relatórios diários. Para além destes relatórios são construídos mais dois relatórios: um de precipitação - que regista o momento em que ocorre o evento e um outro de alarme - que regista as anomalias verificadas.

Os dados são armazenados em loggers Data Taker 500. A alimentação energética das estações é feita por painel solar e armazenada em baterias de 12 V.


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3.3 - Tratamento de Dados

Os dados inicialmente são recolhidos diariamente, de uma forma automática pelo concentrador regional, sediado na sede do COTR em Beja, que contacta sequencialmente todas as estações via GSM durante um período de cerca de 30 minutos.

Os dados recolhidos ficam armazenados sob a forma de dois ficheiros: um com os dados na forma original e outro com os dados já tratados e que poderão ser trabalhados por qualquer utilizador e com qualquer finalidade.

Os dados diários recolhidos, por um lado, são disponibilizados imediatamente no site do COTR, e por outro, em simultâneo com os restantes são armazenados e posteriormente tratados, de forma a serem disponibilizados com uma periodicidade semanal.

Os dados validados ficam armazenados sob duas formas: ficheiro com dados horários, só disponibilizados mediante contrato e ficheiro com dados diários disponibilizados gratuitamente (Fig. 3).

3.4 - Disponibilização da Informação

A informação meteorológica tratada e armazenada na base de dados é disponibilizada de duas formas:

Informação meteorológica geral, que pode ser utilizada com qualquer fim;

Informação dirigida, já que um dos objectivos principais do SAGRA, consiste em fornecer uma informação sobre as necessidades hídricas reais das culturas usadas na região. Pelo que, recorrendo aos coeficientes culturais indicados pela FAO (Allen et al., 1998), é determinada a evapotranspiração para as principais culturas usadas na região (milho, tomate, trigo, pimento, girassol, citrinos, nogueiras, pereiras, morango, batata, sorgo, beterraba, melão, vinha e olival).

Esta informação poderá ser acedida através de:

1) Internet via site do COTR, em www.cotr.pt, necessitando para isso de escolher a opção SAGRA, e a partir desta, ver os dados meteorológicos e os consumos médios referentes à semana anterior, tal como se demonstra na Fig. 4 a) e b), respectivamente.

Através de www.cotr.pt/sagra.asp é possível aceder a cada estação, disponibilizando-se o acesso aos dados específicos dessa estação (Fig. 5), sob a forma diária, bem como aos valores mensais desde o início do ano agrícola, e aos valores semanais do consumo das culturas mais representativas da área de influência da EMA, para diferentes datas de sementeira.

Poderá contudo, ter acesso a toda ou a parte da informação armazenada na base de dados desde o início de funcionamento da rede através do serviço SAGRA-net.


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Para tal, terá previamente de se registar, e após autorização aceder à informação pretendida, de forma gratuita e/ou paga.

a)

b) Figura 4 - Acesso à informação semanal

2) Jornais regionais, com periodicidade semanal, sob a forma de dois quadros do tipo apresentados na Fig. 6 a) e b).

3) Associações Técnicas, de Agricultores e de Regantes, onde é afixada a informação constante da Fig. 7, que representa o relatório tipo que é emitido para cada uma EMA da zona de influência.


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Figura 5 - Acesso à informação específica da estação

a)

b)

Figura 6 - Exemplo da informação semanal veiculada pelos jornais regionais


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Figura 7 – Relatório de informação agrometeorológica disponibilizada semanalmente


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4 - Sistema de Apoio à Decisão - SAD 4.1 – Calendário de Rega

Tendo em vista o objectivo a instalação do Serviço de Avisos de Rega, existe o SAD www.cotr.pt/sad de uma pequena ferramenta que permite ao regante controlar a sua rega com recurso a um simples balanço entre o que ele introduz no solo sob a forma de rega, devendo levar em conta a precipitação ocorrida (principalmente em culturas de Inverno) e o consumo ocorrido pelas plantas determinado pelas metodologias anteriormente referidas.

De salientar que este balanço não entra em conta com o solo (características físicas). O agricultor para a gestão da sua rega deve ter em conta as características específicas do seu solo, principalmente a sua capacidade de armazenamento.

Para ter acesso a esta ferramenta basta escolher na página de entrada do site do COTR, no campo “Consulte” deverá seleccionar SAD - (Fig. 8), e neste, escolher - Calendário de rega.

Figura 8 - Escolha do Serviço de Apoio à Decisão

Após o seu registo e escolha da palavra-chave, uma vez que só o interessado terá acesso ao seu balanço, escolherá a EMA representativa da zona que pretende seguir (Fig. 9).

Figura 9 - Escolha da EMA representativa da parcela a seguir


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Escolhida a EMA terá que escolher a cultura e a data de sementeira que mais se aproxime da cultura que pretende acompanhar, como seja, por exemplo a cultura do algodão semeada a 01 de Abril de 2006 (supondo que escolheu a EMA da Herdade do Outeiro e a cultura do algodão), tal como se mostra no exemplo da Fig. 10.

Figura 10 - Selecção da cultura e data de sementeira

Seleccionada a cultura, aparece o quadro com os valores semanais de água consumida pela cultura (ETc), determinados de acordo com a metodologia citada anteriormente, devendo o gestor da rega introduzir a dotação de rega aplicada e/ou a precipitação ocorrida no mesmo período, tal como se mostra na Fig. 11.

Ao ser introduzida a dotação de rega aplicada, este valor é afectado automaticamente de um coeficiente de 0.8, admitindo que a eficiência de aplicação é da ordem dos 80 % o que permite de forma aproximada transformar a rega em dotação útil de rega (DUR).

Introduzida a dotação de rega aplicada, ou a precipitação ocorrida, são elaborados os cálculos do balanço entre precipitação e rega e ETc visualizável na forma gráfica, do tipo apresentado na Fig. 12.

Figura 12 - Evolução gráfica do balanço


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Este gráfico não pretende ser mais do que uma informação tendencial de um balanço muito simples entre os volumes de água extraídos do solo pela cultura e os volumes de água aplicados neste através da rega e/ou da precipitação, e assim, fornecer uma primeira informação aproximada sobre a necessidade ou não da rega.

Este serviço está disponível directamente na página do COTR, recorrendo a ele qualquer interessado de uma forma anónima e individual. Dada a possibilidade de haver dificuldades por parte dos interessados em aceder a este serviço, poderão os mesmos recorrer ao apoio directo do COTR ou das Associações de Regantes que os poderão ajudar.

4.2 - MOGRA

Tendo em vista um dos objectivos principais deste serviço e que é o de poder ajudar o regante a gerir de uma forma mais racional a rega, foi desenvolvido o MOdelo para a Gestão da Rega no Alentejo (MOGRA), baseado na metodologia desenvolvida por Allen et al., (1998), recomendada pela FAO.

Este modelo para apoio à gestão da rega exige como dados de entrada, tal como na generalidade dos outros modelos disponíveis, dados: climáticos (velocidade média do vento a 2 m de altura, temperatura máxima do ar, ETo, humidade relativa mínima do ar e precipitação e/ou escoamento superficial); culturais (cultura, data de sementeira, altura máxima da cultura e profundidade radicular) e solos (água disponível e défice de gestão permissível) (Fig. 13).

Figura 13 – Entrada no MOGRA

Esta ferramenta traça um gráfico que permite ir visualizando o comportamento de água no solo ao longo da campanha de rega (Fig. 14). Este gráfico indica ao utilizador o ponto actual da água no solo (linha verde) e a sua relação com a capacidade facilmente utilizável, definida de acordo com o a linha do défice de gestão permissível (DGP) (linha azul). De referir que a zona da água facilmente utilizável é a que está compreendida entre esta última e o ponto de deplecção zero (que representa a capacidade de campo).


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Figura 14 - Evolução do teor de água no solo (gráfico de saída)

4.3 - SIGERA

Uma outra ferramenta que está disponível é o Sistema de Informação Geográfica para a Gestão da Rega no Alentejo (SIGERA) e que consiste na ligação da Base de dados SAGRA ao modelo de gestão da rega ISAREG da autoria de Teixeira (1994), aplicado às parcelas de regadio inventariadas através do Sistema de Informação Geográfica do Inventário dos Pequenos Regadios Individuais do Alentejo.

Figura 15 - Evolução do teor de água no solo (gráfico de saída)

Estes serviços aqui descritos foram oportunamente estendidos à região do Algarve, principalmente a divulgação de informação (SAGRALG) e a gestão da rega com recurso ao Modelo para a Gestão da Rega no Algarve (MOGRALG), pelo facto de no âmbito do


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programa INTERREG IIIA, ter sido possível uniformizar as Bases de Dados climáticas e desenvolver as aplicações para esta região (www.cotr.pt/sagralg) através dos projectos “Acciones de Transferencia de Tecnología en el Manejo Eficiente del Riego” (ATMER - 2006-2008) e “Optimización Agronómica y Medioambiental del Uso del Água de Riego” (UAR - 2004-2006).

Mais recentemente, estes serviços têm vindo a ser desenvolvidos e implementados na região do Ribatejo e Oeste, com a celebração de protocolos de colaboração no âmbito da Tecnologia e Gestão da Rega.

O conhecimento que vem sendo adquirido pelo COTR, através da experimentação e demonstração, desenvolvimento de produtos e assistência técnica ao agricultor e/ou gestor da água de rega, tem contribuído para a aplicação sustentada das tecnologias e metodologias, numa progressivamente maior influencia geográfica, e mais eficiente gestão do regadio.

Bibliografia

Allen, R. G.; Raes, D.; Smith, M. & Pereira, L. S. (1998). - Crop evapotranspiration:

Guidelines for computing crop requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. Roma.

Carvalho Cardoso, J. (1965) - Os Solos de Portugal – Sua Classificação, Caracterização e

Génese - 1. A Sul do Rio Tejo. DGSA – SEA. Lisboa.

Teixeira, J. L. (1994) – Programa ISAREG – Guia do Utilizador. Dep. Engenharia Rural – ISA – UTL. Lisboa.

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