Modelagem técnica e econômica da irrigação deficitária para diferentes métodos de aplicação de água na cultura do milho | Technical and economic modeling of deficit irrigation for different methods of water application of in corn

The deficit irrigation is often required to overcome periods of drought and limited water availability. To reduce the impacts on production, water deficits need to be applied during less sensitive stages of crop development. However, to select the appropriate irrigation management, it is necessary to assess, properly, if the economic impacts of deficit irrigation are economically viable. To understand the process of water loss from crops, such as soil water evaporation and crop transpiration allows a better assessment of irrigation management practices in relation to deficit irrigation. This study sought to determine the basal crop coefficients appropriate for corn through the calibration and validation of SIMDualKc model, using the methodology of dual coefficients, separating crop transpiration and soil surface evaporation; to assess crop and water productivity, as well as water economic productivity for corn in relation to different levels of water deficit and under different irrigation systems and their economic viability, considering different alternatives for center pivot and drip irrigation. A set of experiments was conducted using different strategies of full irrigation and deficit irrigation through the methods of sprinkling and drip irrigation during the years 2011 to 2012. The simulation s results of the SIMDualKc model showed a good agreement between the simulated value of available soil water and the value observed during the crop cycle. The initial and mid Kcb calibrated values were, respectively, 0.20 and 1.12 and the end Kcb was 0.2 for corn grains and 0.8 for corn harvested for silage. Evaporation was lesser than 9% of the crop evapotranspiration in both drip and sprinkling irrigation, indicating, thereby, the possibility of using crop residues for water conservation. The economic results show that deficit irrigation was highly dependent on corn prices, while changes in the costs of water and labor had a low impact in relation to the economic results. The results also show that the deficit irrigation applied in periods of rain is easy to implement, unlike deficit irrigation for periods of reduced precipitation when only a small stress is economically feasible. Although improving water productivity and irrigation performance, the adoption of center pivot systems can favor irrigation deficit for supplementary irrigation when rainfall is frequent. The economic viability of using irrigation deficit in maize by the system of drip irrigation under surface was dependent on the cost of installing the system, mainly the fixed cost and life cycle of the lateral lines.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A irrigação deficitária é muitas vezes necessária para contornar períodos de secas e com disponibilidade limitada de água. Para reduzir os impactos sobre a produção, os déficits hídricos precisam ser aplicados durante as fases menos sensíveis de desenvolvimento das culturas. No entanto, para selecionar o manejo de irrigação apropriado, é necessário avaliar adequadamente se os impactos econômicos da irrigação deficitária são economicamente viáveis. A compreensão do processo de perda de água dos cultivos agrícolas como a evaporação de água do solo e transpiração da cultura permite uma melhor avaliação das práticas de gestão de irrigação em relação à irrigação deficitária. Este estudo procurou determinar os coeficientes de cultura basais adequados para o milho através da calibração e validação do modelo SIMDualKc, utilizando a metodologia dos coeficientes duais separando assim a transpiração da cultura, e a evaporação na superfície do solo; avaliar a produtividade da cultura e da água, bem como a produtividade econômica da água para o milho, em relação a diferentes níveis de déficit hídrico e sob diferentes sistemas de irrigação, e a sua viabilidade econômica, considerando diferentes alternativas para irrigação por pivô central e gotejamento. Um conjunto de experimentos foi realizado utilizando diferentes estratégias de irrigação plena e irrigação deficitária, pelos métodos de irrigação por aspersão e gotejamento durante os anos de 2011 a 2012. Os resultados da simulação do modelo SIMDualKc apresentaram boa concordância entre o valor simulado de água disponível no solo com o valor observado ao longo do ciclo da cultura. O valor de Kcb inicial e médio calibrados foram, respectivamente, 0,20 e 1,12, e o Kcb final foi de 0,2 para o milho grão e de 0,8 para o milho colhido para silagem. A evaporação foi inferior a 9% da evapotranspiração da cultura tanto nos sistemas de irrigação por aspersão quanto por gotejamento, indicando, assim, a possibilidade de utilizar resíduos culturais para a conservação da água. Os resultados econômicos demonstram que a irrigação deficitária foi altamente dependente dos preços do milho, enquanto mudanças nos custos de água e de mão de obra apresentaram um baixo impacto relacionado aos resultados econômicos. Os resultados também demonstram que, a irrigação deficitária, aplicada em períodos de chuvas são fáceis de serem implementados, ao contrário da irrigação deficitária para períodos de precipitação reduzida, quando apenas um pequeno estresse é economicamente viável. Apesar de melhorar a produtividade da água e do desempenho da irrigação, a adoção de sistemas pivô central pode favorecer a irrigação deficitária para irrigação suplementar quando as chuvas são regulares. A viabilidade econômica da utilização da irrigação deficitária para a cultura do milho, irrigada por gotejamento em superfície, foi dependente do custo de instalação do sistema, principalmente do custo fixo e da vida útil das linhas laterais.