IRRIGAÇÃO DEFICITÁRIA PARA AUMENTAR A EFICIÊNCIA DE USO DA ÁGUA NA PRODUÇÃO DE SILAGEM DE MILHO

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1 IRRIGAÇÃO DEFICITÁRIA PARA AUMENTAR A EFICIÊNCIA DE USO DA ÁGUA NA PRODUÇÃO DE SILAGEM DE MILHO J. D. Martins 1 ; R. Carlesso 2 ; N. P. Aires 3 ; J. C. Gatto 3 ; V. Dubou 3 ; H. Fries 3 RESUMO: O incremento da área irrigada e a escassez de recursos hídricos em algumas regiões tem fomentado a utilização de sistemas e manejos de irrigação que aumentem a eficiência do uso da água. Dentre as estratégias destaca-se a utilização da irrigação deficitária, que visa manter níveis satisfatórios de produtividade com o decréscimo da lâmina de irrigação aplicada. O objetivo desse trabalho foi avaliar a produtividade da água aplicada à cultura do milho para produção de silagem. Os resultados demonstraram que as produções mais elevadas são obtidas em manejos de irrigação que atendem toda a necessidade hídrica da cultura. Entretanto, a maior produtividade da água é obtida com estratégias de irrigação deficitária, com uma lâmina de 84mm, podendo esta ser uma alternativa na gestão de recursos hídricos para aumentar a eficiência do uso da água. PALAVRAS-CHAVE: irrigação deficitária; produção de silagem, eficiência do uso da água. DEFICIT IRRIGATION IN ORDER TO INCREASE THE EFFICIENCY OF THE WATER USE IN MAIZE SILAGE PRODUCTION ABSTRACT: The increase of irrigated areas and the scarceness of water resources in some regions have fostered the usage of irrigation systems and management strategies that increase the efficiency of the water. Among the strategies, we highlight the use of deficit irrigation, which aims to maintain the productivity in a satisfactory level and in the same time decrease the amount of water applied in the cultivation of maize for silage. The results showed that higher yields are obtained using an irrigation management that attends all the water required for the crop cycle. However, the increase of the water productivity is reached while using deficit irrigation strategies in this case with an irrigation depth of 498mm, which can be an alternative in the management of water resources to enhance the efficiency of water use. KEYWORDS: deficit irrigation, silage production, water use efficiency. 1 Eng. Agrônomo, doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola (PPGEA), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria-RS, Fone: (55) , julianodalcinmartins@gmai.com. 2 Eng.Agrônomo, Ph.D., Professor Titular do Depto. de Engenharia Rural, UFSM, Santa Maria RS. 3 Estudante do Curso de Graduação em Agronomia, UFSM, Santa Maria RS.

2 INTRODUÇÃO A gestão dos recursos hídricos para minimizar a escassez de água em nível da exploração agrícola engloba a adoção de práticas de irrigação apropriadas que conduzam a economia de água. Isso requer a determinação de um calendário de irrigação otimizado para condições de aplicação de volumes de água limitados (Pereira et al., 2009a). Se o objetivo for a maximização da produção, a gestão da irrigação implica que se efetuem irrigações necessárias para suprir 100% das necessidades hídricas das culturas. Entretanto, se o objetivo for maximizar a eficiência de uso da água, pode-se adotar irrigação deficitária controlada, ou seja, irrigar deliberadamente abaixo do nível de máxima produção, que corresponda a máxima eficiência econômica (Pereira et al., 2002). A noção de irrigação deficitária surgiu com os primeiros trabalhos realizados por Mitchell et al., (1984), os quais fundamentam a utilização de estratégias de redução da quantidade de água fornecida às culturas em função dos estádios de desenvolvimento da cultura. Assim, o déficit hídrico controlado não afetará a quantidade e a qualidade da produção final. Atualmente, existem modelos de produção/água que permitem estimar a produção da cultura em função da água por ela utilizada, fato que tem despertado grande interesse de pesquisas pelo importante papel que podem desempenhar para auxiliar na gestão e otimização de recursos escassos, sendo de grande utilidade quando se pretende fazer a gestão da irrigação em condições de déficit hídrico. Nos critérios tradicionais de manejo de irrigação procura-se à máxima produção agronômica, independente da quantidade de água utilizada, tendo em vista que a água não é um fator limitante e atualmente não entra no custo de produção (Paz et al., 2000). Neste contexto, é importante relacionar a produtividade das culturas com o volume de água consumida para esta produção. Introduz-se assim o conceito de produtividade da água, que no caso da irrigação pode ser relacionado ao total de água utilizado pela cultura (precipitação + irrigação) ou somente a água utilizada na irrigação. A conservação e a economia de água desempenham papel fundamental para conviver com a escassez (Pereira et al., 2002), sendo que, a irrigação deficitária pode constituir uma tecnologia apropriada para contribuir com a economia de água, pois a irrigação em excesso leva a um desperdício de água, a um aumento dos custos de produção e a uma gestão inapropriada dos recursos hídricos disponíveis. Neste sentido, o objetivo desse trabalho foi avaliar a produtividade de água disponibilizada à cultura do milho para produção de silagem utilizando diferentes estratégias de manejo de irrigação deficitária. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido no ano agrícola 2010/2011, em área experimental de irrigação do Departamento de Engenharia Rural da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), localizada na latitude de S, longitude de W e altitude de 100 m. O clima da região é do tipo Cfa, de acordo com a classificação climática de Köppen. A precipitação pluvial média anual da região varia de a mm, no entanto, nos meses de verão, devido à maior demanda evaporativa da atmosfera, freqüentemente as precipitações pluviais não são suficientes para suprir as necessidades das culturas.

3 O delineamento experimental utilizado foi o blocos ao acaso, com três tratamentos e três repetições. Os tratamentos foram constituídos de três manejos de água de irrigação: 100, 75 e 50% da evapotranspiração máxima da cultura (ETc). A necessidade de irrigação foi determinada com base na estimativa da ET c (ET c = ET o x kc) utilizando o método de Penman-Monteith, assumindo os coeficientes de cultura (kc) propostos por Allen et al., (1998). As irrigações foram aplicadas quando a ETc acumulada indicava valores acumulados de 30 mm. Os tratamentos receberam a mesma quantidade de irrigação até o estádio V3 (três folhas completamente expandidas) com irrigação referente ao manejo recomendado pelo tratamento ETc100. A partir do estádio V3, as parcelas receberam irrigação de acordo com os respectivos tratamentos. A irrigação foi realizada por aspersão, utilizando-se aspersores setoriais, com intensidade de irrigação de 14 mm h -1. As condições meteorológicas durante a condução do experimento foram determinadas por uma estação meteorológica automática pertencente ao INMET (Instituto Nacional de Meteorologia), instalada a 200 m do experimento, e com os dados obtidos foi estimada a ET o. Os valores de precipitação pluvial foram coletados a partir de um pluviômetro instalado na área experimental. A semeadura foi realizada no dia 06 de outubro, utilizando-se o híbrido Agroceres 8011Y. As unidades experimentais foram formadas por vinte e seis linhas de cultivo, com doze metros de comprimento, totalizando uma área de 150m². O espaçamento entre linhas foi de 0,50 m, e a densidade de 6,5 plantas por m². A adubação foi realizada de acordo a Comissão de Química e Fertilidade do Solo RS/SC, (2004) para a cultura do milho, objetivando rendimento de grãos de 9 Mg ha -1 e, outros tratos culturais foram realizados de maneira que as plantas de milho se mantivessem livres de interferência de fatores bióticos. A colheita do milho para silagem foi realizada no dia 28 de janeiro de Foram coletadas plantas de uma área de 10 m², na porção central da parcela experimental. O corte das plantas foi realizado à altura 10 cm da superfície do solo. As plantas cortadas foram trituradas em triturador forrageiro, formando partículas de dois a três centímetros. Uma amostra de cada parcela foi coletada e enviada para o Núcleo Integrado de Desenvolvimento em Análises Laboratoriais (NIDAL) da UFSM para determinação de parâmetros qualitativos (proteína bruta, fibras insolúveis em detergente ácido e neutro). Para a determinação da massa seca coletou-se uma planta por parcela. A produtividade da água (WP ) foi definida como a razão entre a produção atingida pela cultura, em kg (massa seca e massa verde) e a quantidade de água utilizada, expressa em m³ (Pereira, 2007): WP Ya / TWU (eq.1) em que, Ya é a produção de silagem atingida pela cultura e TWU a água total utilizada para atingir Ya, incluindo a precipitação pluvial. A produtividade da água considerando apenas a irrigação foi calculada pela seguinte expressão: WPirri Ya / IWU (eq.2) em que Ya é a produção atingida pela cultura e TWU a água total utilizada pela irrigação.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Durante o período experimental (semeadura a corte da silagem) ocorreram 414 mm de precipitação pluvial, sendo 6 eventos superiores a 30 mm diários, com intervalos de tempo máximo entre chuvas de até 16 dias. Foram realizadas 21, 15 e 8 irrigações para os tratamentos ETc100, ETm75 e ETm50, respectivamente (Tabela 1). Os dados de produtividade da silagem e suas características qualitativas e quantitativas estão expressos na tabela 2. Não se observou diferenças significativas nas principais características qualitativas da silagem (proteína bruta, fibras insolúveis em detergente ácido e neutro) porém, verificou-se diferenças nos parâmetros quantitativos, relacionados à produção (massa seca e massa verde). O manejo de irrigação que recebeu maior lâmina de água obteve maior produção de massa seca e massa verde, confirmando a hipótese que para maiores produtividades necessita-se um atendimento completo das necessidades hídricas da cultura. Os resultados da produtividade da água (WP e WP irri) na produção de silagem de milho são apresentados na tabela 3. Os resultados demonstram que a adoção de técnicas com restrição hídrica apresentou maiores WP e WP irri. Quando compara-se a produtividade da água utilizada tanto para produção de massa seca como de massa verde, o tratamento ETc 50 teve uma maior produção de Kg de massa seca ou verde por m³ de água recebido. Entretanto, ao considerar somente a produtividade da água da irrigação, essa produtividade é ainda mais expressiva chegando a produzir 88,4 Kg por m³ de água irrigada para o tratamento ETc 50 e 37,4 Kg por m³ para o tratamento ETc 100, observando-se o mesmo para a produção de massa seca. Isso evidencia que a irrigação deficitária é uma alternativa para situações com restrição hídrica. A utilização da irrigação deficitária em nível de produtor irrigante deve considerar as questões econômicas relativas à produtividade da água, levando-se em consideração que o objetivo do agricultor é alcançar o melhor retorno econômico possível. Para isso, é necessário um detalhamento dos custos de produção, visto que o custo operacional pode ser reduzido pela redução do número de irrigações, com a utilização da irrigação deficitária. E, para os casos onde a água é um insumo que entra no custo de produção, o irrigante paga pelo seu uso, essa economia de água pode vir a reduzir o custo de produção. Alguns trabalhos comparam a produtividade da água em diferentes disponibilidades hídricas como ferramenta para análise da irrigação deficitária (Rodrigues & Pereira, 2009b. Pereira et al., 2009). CONCLUSÃO A adoção de irrigação deficitária reduz a produtividade da maioria das culturas, entretanto aumenta a produtividade da água, podendo ser uma alternativa em cenários onde se priorize a economia de água e sua eficiência. Entretanto, para a sua adoção como técnica de campo é necessário uma análise de custo de produção detalhado visto que, a redução da produtividade da cultura pode não expressar redução no ganho econômico pela redução de irrigações e economia no custo da água.

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLEN, R. G. et al. Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper N. 56. Roma, COMISSÃO DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO-RS/SC. Manual de adubação e calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. 10. ed. Porto Alegre: Evangraf, p. MITCHELL, P. D., JERIE, P.H. Y CHALMERS, D.J. Effects of regulated water deficits on pear tree growth, flowering, fruit growth and yield. J. Amer. Soc. Hort PAZ, V. P. S.; TEODORO, R.E.F.; MENDONÇA, F. C. Recursos hídricos, agricultura irrigada e meio ambiente. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.4, n.3, p , PEREIRA, L.S., Oweis, T., Zairi, A., Irrigation management under water scarcity. Agric.Water Manage. 57: PEREIRA, LS, Cordery, I, Iacovides, I, 2009a. Coping with Water Scarcity. Addressing the Challenges.Springer, Dordrecht, 382 p. PEREIRA, L.S., Paredes, P., Cholpankulov, E.D., Inchenkova, O.P., Teodoro, P.R., Horst, M.G., 2009b. Irrigation scheduling strategies for cotton to cope with water scarcity in the Fergana Valley, Central Asia. Agric. Water Manage. 96, RODRIGUES, G. C., PEREIRA, L. S Assessing economic impacts of deficit irrigation as related to water productivity and water cost. Biosystems Engng., 103 (4) Tabela 1: Precipitações, irrigações e lâminas de água aplicada para os tratamentos de irrigação por aspersão com irrigação deficitária, Santa Maria, Lâmina (mm) Tratamentos N. de irrigações Chuva Irrigação Chuva + irrigação. ETc ETc ETc Tabela 2. Composição bromatológica dos componentes estruturais de híbridos de milho, quanto aos teores de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra insolúvel em detergente neutro (FDN), fibra insolúvel em detergente ácido (FDA) e Massa verde (MV) e massa seca (MS). Composição média (% na MS) Tratamento MS (%) PB (%) FDN (%) FDA (%) MV (kg/ha) MS (kg/ha) ETc a 59.0 a 32.5 a a a ETc a 58.1 a 34.3 a b b ETc a 56.5 a 33.7 a b b Médias não seguidas de mesma letra diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. Tabela 3: Indicadores de produtividade de água (WP e WP irri) em Kg/m³ para a cultura do milho sob diferentes manejos de irrigação deficitária. Massa verde Massa seca Tratamento WPirri WP WP Wpirri ETc b 13.9 b 3.3 b 8.9 b ETc b 13.6 b 3.5 b 11.8 b ETc a 14.9 a 4.1 a 24.1 a Médias não seguidas de mesma letra diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro.