Análise de métodos simplificados de estimativa da ETo e da sensibilidade das variáveis do cálculo da lâmina de irrigação para a cultura do café

Abstract

A determinação da evapotranspiração de referência (ETo) é um parâmetro básico de extrema importância para a definição das necessidades hídricas das culturas e do momento da irrigação. No manejo desta são necessárias informações meteorológicas que permitam estimar, com maior nível de precisão, a evapotranspiração das culturas. A utilização de estações meteorológicas automáticas nem sempre é possível em propriedades agrícolas em razão do seu elevado custo inicial e da infra-estrutura necessária, tornando o uso de estações simplificadas que medem temperatura e precipitação uma das únicas opções viáveis. Nesse caso não é possível o emprego da metodologia-padrão de Penman-Monteith, sendo necessário o uso de outros métodos mais simples e menos precisos. Este trabalho constituiu-se de duas etapas. A primeira teve como objetivos: a) a avaliação e calibração da evapotranspiração de referência (ETo) de dois métodos simplificados, Hargreaves-Samani (HS) e Blaney-Cridle-FAO (BC-FAO), ao método-padrão (Penman-Monteith); e a realização de ajustes para otimização dos métodos simplificados, gerando informações importantes para suporte ao manejo de irrigação nas principais regiões produtoras de café do país. Ainda na primeira etapa, os resultados das estimativas foram obtidos em função dos dados climáticos disponíveis de cada localidade em estudo, com o auxílio do software IRRIGA. As cidades de interesse para o estudo foram selecionadas de acordo com a representatividade das características da região entre os principais centros produtores de café: Cerrado, Leste, Sul e Zona da Mata de Minas Gerais, Oeste e Sudoeste da Bahia, sendo as cidades escolhidas Araguari, Patrocínio, Caratinga, Lavras, Varginha e Viçosa, em Minas Gerais; e Vitória da Conquista e Barreiras, na Bahia. Os sistemas de plantio foram separados em dois grupos: lavouras mecanizadas e lavouras não-mecanizadas. Em todas as localidades, a equação de Hargreaves & Samani se ajustou melhor à equação de Penman-Monteith, sendo esta a recomendável para o manejo da irrigação em condições de limitação de disponibilidade de dados climáticos. A segunda etapa teve o objetivo de promover uma análise de sensibilidade da lâmina bruta de irrigação aos componentes do modelo. E a utilização do método de Hargreaves & Samani para determinação da evapotranspiração de referência (ETo) foi o parâmetro que apresentou maior coeficiente de sensibilidade relativa (Sr), de 0,60. O erro na utilização desse método com relação ao método-padrão transferiu um erro médio compreendido entre 3,10 e 3,90%, variando de acordo com a combinação com outros parâmetros necessários à determinação da lâmina bruta, como: coeficiente de estresse hídrico (Ks), coeficiente de localização (Kl), coeficiente de cultura (Kc) e a eficiência de aplicação do sistema. O coeficiente de localização (Kl) apresentou 0,5 como valor médio do coeficiente de sensibilidade (Sr); porém, devido à discrepância entre os valores dos dois métodos utilizados (Keller e Fereres) para o cálculo do Kl, os erros médios transferidos alcançaram valores de até 17,80%.

The determination of reference evapotranspiration (ETo) is a basic parameter of key importance for the definition of the crop water requirements and the moment of irrigation. For its management, meteorological information is requisite, which allows an estimation of the crop evapotranspiration with a higher level of precision. On farms, the use of automatic weather stations is not always possible due to the high initial costs and necessary infra-structure. The use of simplified stations to measure temperature and precipitation is the only viable option. In this case, the use of the Penman-Monteith standard methodology is not possible, and other, more simple and less precise methods must be applied. The study was realized in two stages. The first had the objectives: a) evaluation and calibration of the referential evapotranspiration (ETo) of two simplified methods, Hargreaves-Samani (HS) and Blaney-Cridle-FAO (BC-FAO), to the standard method (Penman-Monteith); adjustments for an optimization of the simplified methods, bringing forth important information to support the irrigation management in the main coffee-producing regions of the country. As another part of the first stage, the estimate results were obtained based on the available climatic data of each study site, with help of the software IRRIGA. Cities of interest for our study were selected from among the main coffee-producing centers according to the representativeness of regional characteristics: Cerrado, East, South, and Zona da Mata in the State of Minas Gerais, West and Southwest of the State of Bahia. The selected cities were Araguari, Patrocínio, Caratinga, Lavras, Varginha, and Viçosa, Minas Gerais; and Vitória da Conquista and Barreiras, Bahia. The cultivation systems were divided in the two groups: mechanized and non-mechanized plantations. At all locations, the Hargreaves & Samani equation adjusted best to the Penman-Monteith equation. Therefore, this one is recommended for irrigation management under a limited availability of climatic data. In the second stage, an analysis of sensitivity of the gross irrigation depth level to the model compounds was carried out. Furthermore, the parameter that presented the highest coefficient of relative sensitivity (Sr) of 0.60 was obtained by the use of the Hargreaves & Samani method for the determination of the referential evapotranspiration (ETo). This method’s results, compared to those of the standard method, presented a mean error between 3.10 and 3.90%, varying according to the combination with other parameters required for the determination of the gross depth level, such as: coefficient of the hydric stress (Ks), coefficient of localization (Kl), crop coefficient (Kc), and application efficiency of the system. The coefficient of localization (Kl) presented 0,5 as mean value of the sensitivity coefficient (Sr); however, due to the discrepancy between the values of the two applied methods (Keller and Fereres) for the calculation of Kl, the mean transferred errors attained values of up to 17,80%.