Utilização das unidades de acumulação térmica como ferramenta de gestão das culturas e da rega

Mestrado em Engenharia Agronómica. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de AgronomiaNum contexto de alterações climáticas, prevê-se um aumento da variabilidade climática e dos eventos extremos, nomeadamente a ocorrência de secas, com uma consequente diminuição das disponibilidades de recursos hídricos. Estas mudanças, vão ter um impacto direto no desenvolvimento e na produtividade das culturas assim como nas necessidades de água e de rega. O principal objetivo desta dissertação consistiu na determinação das fases do ciclo das três culturas mais representativas, em termos de área, em Portugal, i.e., batata, o milho, e o trigo, com base na utilizando da acumulação térmica como ferramenta de apoio à decisão. Assim, e numa ótica de mitigação das secas estimou-se o impacte de três datas de sementeira ou plantação nas necessidades líquidas de rega (NLR, mm), na produtividade da água e das culturas selecionadas, em particular em condições de procura climática forte (seca severa). Nesta análise selecionou-se o modelo da FAO AquaCrop, dado que já foi amplamente calibrado e validado para as culturas selecionadas. Os resultados obtidos foram espacializados e analisados para as diferentes regiões NUTS II. Estes mostraram que antecipar a data de sementeira/plantação do trigo e da batata permite a obtenção de uma maior produtividade com a menor utilização de água. Quanto à data de sementeira para a cultura do milho esta pode ser interpretada de duas formas, caso o produtor decida produzir grão deverá optar pela data precoce uma vez que permite obter uma maior produtividade com menor NLR; caso opte por produzir uma cultura de Outono/Inverno ou seja atrasando a data de sementeira deverá utilizar uma variedade de ciclo mais curto (menos produtiva) ou então produzir o milho para forragem sendo que as NLR serão neste caso mais elevadas. A metodologia proposta deve ser melhorada com a inclusão de uma avaliação do retorno económico assim como do risco associado às diferentes decisões.In a climate change context, climate variability and extreme events, including droughts, are expected to increase, with a consequent decrease in the availability of water resources. These changes will have a direct impact on the development and productivity of crops as well as on the water and irrigation requirements. The main objective of this study was to determine the crop growth stages of the three most representative crops, in terms of area, in Portugal, i.e potato, corn and wheat, based upon the use of the heat accumulation or growing degree days as a decision support tool. Thus, aiming at coping with droughts, the study assessed the impact of three sowing or planting dates on the net irrigation water requirements (NLR, mm), crop production and on the water productivity of the selected crops, particularly under severe drought conditions. For this analysis, the FAO AquaCrop model was selected because it has already been extensively calibrated and validated for the selected crops. The obtained results were spatialized and analysed for the different NUTS II regions. Results showed that anticipating the sowing/planting date is the most adequate for wheat and potato that allows obtaining the highest yield with the lowest water use. Relative to maize results show that two options may be take into consideration, if the farmer decides to produce corn then an earlier date should be adopted since it allows obtaining higher yield with lower NLR; contrarily, if the farmer chooses to produce an autumn/winter crop i.e delaying the sowing date then a shorter cycle variety should be used (less productive) or else produce forage maize however, with increased NLR. The proposed methodology should be improved to better support decision making by including a module that allows the assessment of the economic returns as well as the risk associated with the different decisions.N/

Sistemas agrícolas de regadio no aproveitamento hidroagrícola do lucefecit eficiência do uso da água e da energia

Mestrado em Engenharia Agronómica. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de AgronomiaA baixa eficiência do uso da água e da energia num aproveitamento hidroagrícola (AH) reflete-se na necessidade de aumento do volume de água bombado para a rede e, consequentemente, no aumento do consumo energético das estações elevatórias. O presente estudo apresenta uma metodologia e os resultados da avaliação da eficiência do uso da água e energia para o AH do Lucefecit. Aplicou-se o método do Processo de Avaliação Rápida (RAP), que consiste no cálculo de indicadores de desempenho agronómico, técnico e económico, com base na recolha de informação histórica junto da Associação de Beneficiários e de agricultores. Esta informação constituiu uma base de dados tratados com recurso a ferramentas informáticas (Excel e QGIS). Os resultados mostram que AHL apresenta uma intensidade de regadio média de 50 % para o período em estudo, refletindo um abandono considerável da área considerada aquando da realização do projeto. Os indicadores ao nível da parcela mostram uma variabilidade grande entre parcelas associadas às suas diferentes áreas, culturas e sistemas de rega. As necessidades de rega globais do perímetro (NRBG) regado foram cumpridas em todos os anos, mas a quantidade de água distribuída às parcelas é ligeiramente superior às NRBG. O AHL é classificado como um grande consumidor de energia, pois os seus consumos médios de energia por unidade de área e por volume de água bombado são superiores a 2000 kWh ha-1 e 0,4 kWh m-3, respetivamente. Os custos energéticos refletem os elevados consumos, sendo traduzidos por valores de 0,052 € m-3 de água bombado. Os resultados mostram ainda, que em média, 52 % dos custos globais relacionados com a operação, manutenção e gestão (MOM) são custos energéticos. Os resultados dos indicadores externos mostram que há espaço para melhoria da eficiência do uso da água e da energia no AHL, pelo que, são propostas algumas medidas.The low efficiency of water and energy in an Irrigation Project (IP) is reflected in the need to increase the volume of water pumped into the distribution network and, consequently, in the increase in energy consumption of the pumping stations. The present work presents a methodology and the results of the evaluation of the efficiency of water and energy for Lucefecit IP. The Rapid Assessment Process (RAP) method was applied, which consists of the determination of agronomic, technical, and economic performance indicators, based on the collection of historical information from the Water Use Association farmers. This information constituted a database processed using computer tools (Excel and QGIS). The results show that AHL presents an average irrigation intensity of 50 % for the period under study, reflecting a considerable abandonment of the area considered at the time of the project. The indicators at the level of the plot show great variability among plots associated with their different areas, crops, and irrigation systems. The global irrigation requirements (GIR) of the IP were met in all years, but the amount of water distributed to the plots is slightly higher than the GIR. The IP is classified as a major energy consumer because its average energy consumption per unit area and per pumped water volume is greater than 2000 kWh ha-1 and 0.4 kWh m-3, respectively. Energy costs reflect the high consumption, presenting an average value of 0.052 € m-3 of pumped water. The results also show that on average, 52% of overall costs related to the operation, maintenance, and management (MOM) are energy costs. The results of external indicators show that there is room to improve the efficiency of water and energy use in the AHL, thus, some measures are proposed.N/