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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2014.tde-10062014-104527
Documento
Autor
Nome completo
Roberto Paulo Marano
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2014
Orientador
Banca examinadora
Folegatti, Marcos Vinicius (Presidente)
Fietz, Carlos Ricardo
Duarte, Sergio Nascimento
Roman, Rodrigo Maximo Sanchez
Stone, Luis Fernando
Título em português
Manejos da irrigação e da adubação na cultura de arroz (Oryza sativa L.) visando incrementar a eficiência do uso da água e do nitrogênio
Palavras-chave em português
Aspersão
Inundação contínua
Inundação intermitente
Pegada hídrica
Percolação
Resumo em português
O arroz é uma das principais culturas irrigadas no mundo e com as maiores quantidades de água aplicada. No estado de Santa Fe, Argentina, o arroz é a principal cultura irrigada, com eficiências de irrigação muito baixas (25 a 40%). O método tradicional de inundação contínua (Ic) não aproveita as precipitações pluviais, que representam entre 30 a 40% da evapotranspiração real (ETr). Foram desenvolvidos experimentos em diferentes agro-ecossistemas em San Javier (Santa Fe), objetivando avaliar o arroz com aspersão (AS), inundação intermitente (In) e Ic, visando aumentar as eficiências de irrigação e de uso da água. Na safra 2011-12 predominou Planossolo nátrico (PlaNa), altamente adensado e, na safra 2012-13, Regossolo abrupto (RegAb), com boa drenagem. A variedade de arroz utilizada foi Puitá INTA CL, índica e anaeróbica. A aplicação do Nitrogênio (2011-2012) foi feita de duas maneiras: 20% na semeadura e o restante no perfilhamento, segundo manejo habitual dos produtores (adubação tradicional, AT), e a maneira alternativa, parcelando a adubação (AP). Na safra 2012-2013 foram avaliadas diferentes doses de adubação: T0, testemunha; T1 e T2, com 20 e 40% do requerimento total do N respectivamente. O delineamento estatístico em 2011-12 foi parcelas divididas e fatorial em 2012-13. Em Ic foi mantida uma altura de água constante (6 a 8 cm) e, em In, manteve-se sempre o solo PlaNa saturado e RegAb com potencial mátrico de -10 kPa. Em AS, no PlaNa utilizou-se como controle -25 kPa mudando para -10 kPa no RegAb. Foi realizado um balanço hídrico (BH) determinando, entre outras componentes, lâmina de irrigação bruta (Lib); ETr e percolação profunda (PerIr). Foi observada a fenologia, avaliada as taxas de crescimento e índice de área foliar. Na colheita foi determinada a produtividade (PG), seus componentes e concentrações de N no tecido vegetal. Foram determinadas as eficiências de irrigação, de uso de água, água virtual e pegada hídrica. Em 2011-12 a PG foi semelhante nos manejos Ic e In (média de 9,8 Mg ha-1), com redução de 24% no AS devido a forte estresse hídrico. No PlaNa a taxa de percolação foi 2,8 mm d-1, resultando a Lib e PerIr dos manejos In e Ic quase iguais, de 6.300 e 1.540 m3 ha-1 respectivamente. Em 2012- 13 a PG foi similar em todos os manejos da água (média de 10 Mg ha-1), com resposta significativa às doses de adubação. A taxa de percolação do RegAb triplicou a PlaNa, pelo que a Lib e PerIr dos manejos Ic, In e AS apresentaram grandes diferenças: 11.600, 9.120 e 5.320 m3 ha-1 para Lib e 8.580, 6.190 e 1.980 m3 ha-1 para PerIr. A biomassa aérea teve comportamento contrastante, com crescimento sigmóide em 2011-12, embora linear em 2012-13. A pegada hídrica da produção de arroz em San Javier foi de 261,7 Mm3 ano-1, representando a água azul, verde e cinza 52, 41 e 7%, respectivamente. In apresentou-se como o manejo mais versátil, sendo sua utilização promissora, no entanto AS pode ser utilizado em solos com boa drenagem. Nestes solos seria mais apropriada a adubação parcelada.
Título em inglês
Water management and fertilization in rice (Oryza sativa L.) to increase water use and nitrogen efficiency
Palavras-chave em inglês
Continuous flooding
Intermittent flooding
Percolation
Sprinkle irrigation
Water footprint
Resumo em inglês
Rice is one of the main crops under irrigation in the world, with the highest amount of water applied. In Santa Fe, Argentina, rice is the main crop under irrigation. The traditional method of continuous flooding (CF) does not use rainfall (R), which represents 30 to 40% of the actual evapotranspiration (ETa). Experiments were conducted in different agroecosystems in San Javier, Santa Fe, with the aim of assessing rice cultivation with sprinkle irrigation (SI), intermittent flooding (IF), and CF to increase irrigation and water use efficiencies. In 2011-2012, the predominant soil was typic Natraqualf (Nat), highly compacted, and in 2012-2013 it was Orthent Abruptic (OrtAb), with good drainage. The rice variety used was lowland, Puitá INTA CL. 20% of the fertilizer with N (2011-2012) was applied at sowing and the rest at tillering stage, according to the farmers' usual management (traditional fertilization T) and an alternative management, thus resulting in partial fertilization (PF). In 2012- 2013, different doses of N were evaluated: T0, no fertilizer; T1 and T2, with 20 and 40% of the total N requirement, respectively. In 2011-2012, the statistical design consisted of split plots, while in 2012-2013 the design was a factorial one. In CF ponded water was maintained at a constant height of 6-8 cm during the whole cycle, whereas in IF Nat was always saturated or with -10 kPa in the case of OrtAb. In SI treatments, -25 kPa was used as control in Nat, changing to -10 kPa in OrtAb. A water balance (WB) was made, determining, among other components, gross irrigation depth (GId), ETa, and deep percolation arising from irrigation (DPir). Phenology was observed, and growth rates and leaf area index were evaluated. Yields (Y, 14%), its components, and the concentrations of nitrogen in plant tissues were determined at harvest time. The efficiencies of irrigation, water use, and water footprint were determined. In 2011-2012, Y was similar in CF and IF managements (average of 9.8 Mg ha-1), with a 24% reduction in SI due to strong water stress. Nat had a percolation of 2.8 mm day-1, thus GId and DPir in IF and CF managements were very similar -- 6,300 and 1,540 m3 ha-1, respectively. In 2012-2013, Y was similar in all water managements (average of 10 Mg ha-1), with a significant response to fertilization rates. The percolation of OrtAb tripled that of Nat, so GId and DPir in CF, IF, and SI systems had significant differences: 11,600, 9,120, and 5,320 m3 ha-1 for GId; and 8,580, 6,190, and 1,980 m3 ha-1 for DPir. The aboveground dry weight had a contrasting behavior, with a sigmoidal growth in 2011-2012 and a linear growth in 2012-2013. The water footprint of rice production in San Javier was 261.7 Mm3 year-1 -- blue, green, and gray water representing 52, 41, and 7%, respectively. IF management was the most versatile, being a promising technique to be used in the field, while SI can be used in soils with good drainage. In these soils, splitting fertilization would be more appropriate.
 
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Data de Publicação
2014-07-01
 
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