Monitorização do teor de humidade do solo para a condução de rega em estufa numa cultura de alface

Dissertação de Mestrado, Engenharia e Gestão de Sistemas de Água, 23 de Junho de 2016, Universidade dos Açores.

O principal objetivo deste projeto é o uso das tecnologias de monitorização em tempo real do teor de humidade no solo para a condução da rega, oportunidade e quantidade, para um uso mais eficiente da água. Utilizou-se para o efeito uma cultura de alface produzida em estufa com um sistema de rega localizada gota-a-gota, com dois sistemas de oportunidade de rega: tradicional em que o intervalo de rega e dotação era dado pela sensibilidade do agricultor; outro em que a dotação e oportunidade são dadas pela monitorização do teor de humidade no solo medido por uma sondas EnviroSCAN com sensores às profundidades de 10, 20, 30 e 40 cm, colocadas no solo para o efeito, com medições em intervalos de 30 minutos. A água utilizada nos sistemas de rega é água captada pela estufa e armazenada em reservatório em complemento com a água da rede pública. Os dados fornecidos pelos sensores às várias profundidades eram tratados e inseridos, em tempo real, em modelos de programação de rega de modo a que o teor de humidade no solo na zona radicular se encontre dentro dos limites de rendimento ótimo para a cultura, resultando assim uma maximização da produção e economia de água. Após o primeiro ciclo de cultura detetou-se uma discrepância grande no peso total das alfaces produzidas ao longo da rampa, verificando-se no início da rampa pesos médios na ordem dos 660 g e na parte final da rampa, as plantas apresentavam pesos médios de 320 g. Fez-se um ensaio nas tubagens relativamente ao cálculo das perdas de carga e caudal, verificando-se que o diâmetro da conduta estava dentro dos parâmetros admitidos, no entanto o caudal debitado entre o primeiro gotejador na rampa e o último gotejador tinha uma variação de 50 %, causa esta devido a uma carga muito baixa no início da rampa. Assim optou-se por fazer mais um segundo ciclo de cultura, fazendo uma rega no início da instalação da cultura para elevar o teor de humidade no solo para níveis de conforto hídrico em toda a rampa e fazendo regas seguintes para manter este valor de acordo com os dados medidos em tempo real pelas sondas EnviroSCAN.

ABSTRACT: The main purpose of this project is the use of real-time monitoring technologies of the soil moisture content for the conduct of irrigation, opportunity and quantity, for a more efficient use of water. To achieve this aim, a lettuce crop was produced in a greenhouse with a located drip irrigation system with two opportunity irrigation systems: the traditional where the irrigation treatment interval was given by the farmer; another where the irrigation treatment and opportunity were given by monitoring the soil moisture content measured by EnviroSCAN probes with sensors to a depth of 10, 20, 30 and 40 cm, placed in the soil for this purpose, with measurements at 30 minute intervals. The water used in irrigation systems was water captured by the greenhouse and stored in a reservoir in addition to the public water supply. The data provided by sensors at various depths were processed and entered in real time in irrigation programming models so that the soil moisture content in the root zone is within the range of optimum yield for the crop, leading to the maximization of production and water saving. After the first crop cycle was detected a large discrepancy on the total weight of the lettuce produced along the ramp, there was average weights of around 660 g at the beginning of the ramp and average weight of 320 g at the end of the ramp. It was designed a test in the pipes to calculate the loss of load and flow, verifying that the diameter of the conduit was within accepted parameters, however the flow placed between the first dripper on the ramp and the last dripper had a variation of 50%, due to a very low charge at the beginning of the ramp. Thus it was decided to make a second crop cycle, making an irrigation at the beginning of the crop to raise the soil moisture content to water comfort levels throughout the ramp and making the following irrigation to maintain this value according to the data measured in real time by EnviroSCAN probes.