A programação da irrigação com base em indicadores do estado hídrico da planta permite um aumento médio de 36% na produtividade da água

Atualmente, é imperativo reduzir a pressão da agricultura sobre os recursos hídricos e adotar estratégias para minimizar o impacto ambiental, sem afetar negativamente o rendimento ou a qualidade da fruta e, assim, maximizar a produtividade da água. Para isso, é fundamental que a determinação das necessidades hídricas totais da cultura e a programação da irrigação sejam complementadas com a utilização de indicadores do estado hídrico da cultura, entre os quais se destaca o potencial hídrico do caule, devido à sua elevada sensibilidade ao teor de água no solo e à demanda climática. Estas ferramentas aumentaram, em média, 36% da produtividade hídrica, reduzindo a irrigação das principais culturas lenhosas, como frutos de caroço, citrinos e uvas de mesa, em cerca de 2000 m3 ha-1 nas condições semi-áridas mediterrânicas da Região de Múrcia.

Atualmente, é de vital importância reduzir a pressão da agricultura sobre os recursos hídricos e adotar estratégias para minimizar o seu impacto ambiental, sem afetar negativamente o rendimento ou a qualidade da fruta, maximizando a produtividade hídrica. Com o objetivo de gerar uma terminologia comum à utilização da água da agricultura, do ponto de vista fisiológico e económico, a produtividade da água de irrigação (WPi, sigla em inglês de irrigation water productivity) foi definida como a relação entre o rendimento comercial durante o ciclo da cultura (kg ha -1) e a água de irrigação aplicada no mesmo período (m 3 ha -1). Da mesma forma, quando o rendimento está relacionado com a água de irrigação utilizada juntamente com a precipitação, é feita referência à produtividade hídrica da cultura (WPc, crop water productivity) [1,2].

A disponibilidade hídrica é altamente sensível ao padrão de alterações climáticas que vivenciamos hoje em dia, e as estimativas indicam que em áreas agrícolas irrigadas sob condições semi-áridas mediterrânicas, a disponibilidade de água seria significativamente reduzida e, ainda mais, tendo em conta o aumento das temperaturas, o que implicará uma maior necessidade de água para as culturas [3–5]. Esta situação é quase permanente no sudeste da Espanha que, apesar de possuir uma infraestrutura hidráulica robusta e a elevada tecnificação ao nível da área irrigável (comunidade de irrigação e parcela), os agricultores devem aplicar estratégias para otimizar a utilização da água de irrigação e manter a sustentabilidade da atividade [6].

Neste sentido, o termo irrigação deficitária é cada vez mais conhecido, sendo definido como a aplicação de irrigação abaixo das necessidades hídricas de uma cultura durante períodos fenológicos não críticos (menos sensíveis ao stresse hídrico), denominada neste caso de irrigação deficitária controlada (RDC), ou durante todo o ciclo, com menor intensidade de stresse hídrico, e que corresponderia à irrigação deficitária sustentada (RDS) [13]. Ambas as estratégias de irrigação foram validadas em várias culturas lenhosas como uma alternativa viável para aumentar a produtividade da água em zonas temperadas, entre as quais se destacam a nectarina [7,8], cereja [9], pêssego [10–13], paraguaio [14], ameixa [15], amêndoa [16–18] alperce [19–23], citrinos [24–35] e uvas de mesa [36–39].

O sucesso de uma estratégia de irrigação deficitária dependerá da delimitação correta das fases fenológicas da cultura consideradas não críticas, ou seja, não sensíveis ao déficit hídrico, e da intensidade do stresse hídrico aplicado, definida pelo valor limiar do indicador do estado hídrico do solo e/ou planta utilizada e a sua acumulação durante o período. Da mesma forma, recomenda-se que durante o restante do ciclo da cultura, o cálculo das necessidades hídricas da cultura (evapotranspiração de referência, coeficientes de cultura, eficiências de aplicação e precipitação efetiva) seja complementado com informações sobre o estado hídrico da cultura, que podem ser controladas de forma direta ou indireta por diversas ferramentas tecnológicas [40].

Existem diferentes indicadores do estado hídrico do solo e da planta utilizados na programação da irrigação em culturas lenhosas obtidos através de avaliações pontuais na parcela, ou através de sensorização contínua. Todos eles têm vantagens e desvantagens em relação à sensibilidade ao stresse hídrico, intervalos de funcionamento, custo, escala temporal e espacial, processamento de dados, entre outros. Entre estes indicadores, o potencial hídrico do caule medido ao meio-dia, com a câmara de pressão do tipo Scholander, a determinação das flutuações do diâmetro do tronco e do fruto por dendrómetros, a velocidade do fluxo de seiva medida com sensores de dissipação térmica, parâmetros de trocas gasosas foliares (fotossíntese, transpiração e condutância estomática foliar) medidos com analisadores de gases infravermelhos, a variação do teor de água do solo com sensores do tipo FDR e TDR, a energia da água no solo com sensores capacitivos de compensação térmica e, por fim, índices de vegetação ou relacionados à temperatura da canópia por sensores multiespectrais e térmicos, geralmente montados em drones ou satélites.

No entanto, o potencial hídrico do caule (ψs) tem sido amplamente validado para a tomada de decisões na programação da irrigação devido à sua elevada sensibilidade à disponibilidade hídrica do solo, às condições ambientais e, além disso, por ser uma medida direta do estado hídrico da cultura [41–43]. Corresponde à tensão da água no xilema da planta, pelo que a pressão necessária para expelir a água do pecíolo de uma folha previamente coberta, para minimizar a sua transpiração, corresponderia ao potencial hídrico do caule da cultura. Da mesma forma, é possível quantificar o stresse aplicado à cultura em relação às árvores irrigadas sem limitações hídricas através da integral de stresse hídrico (Sψ) [44]. Em termos simples, corresponde à área compreendida entre ambas as curvas de ψs, a correspondente às árvores bem irrigadas e a das árvores deficitárias. Por exemplo, o período não sensível ao déficit hídrico para uvas de mesa cv. Crimson Seedless corresponde ao pós-envelhecimento, com um valor limiar de irrigação em torno de -1,0 MPa de ψs e sem exceder um Sψ de 10 MPa por dia no referido período (Figura 1).

Figura 1. Evolução do potencial hídrico do caule em uvas de mesa irrigadas sem limitação hídrica e sob irrigação deficitária controlada no período pós-envelhecimento. A área colorida a vermelho entre as duas curvas corresponde à integral do stresse hídrico (Sψ) acumulada no período.

A Tabela 1 apresenta os períodos com menor sensibilidade ao déficit hídrico de diversas culturas lenhosas do sudeste de Espanha e os respetivos valores limiares de potencial hídrico do caule e stresse acumulado máximo, que não afetaram o rendimento ou a qualidade da fruta e, portanto, permitiram um aumento significativo da produtividade hídrica.

Tabela 1. Períodos de menor sensibilidade ao déficit hídrico de culturas lenhosas e valores limiares para a irrigação deficitária. WPc corresponde à produtividade hídrica da cultura e WPi à produtividade da água de irrigação. ETc: evapotranspiração da cultura.

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