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EuPTCVAg0871-018X2010000100006

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National varietyEu
Year2010
SourceScielo

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Modelo de gestão de rega em espaços verdes

INTRODUÇÃO O Modelo de Gestão de Águafoi concebido para aplicação aos Espaços Verdesde Lazer, procurados e valorizados pelas populações em geral, mas com incidência nos meios urbanos onde os Espaços Verdessão vivamente fruídos, projectados e implementados por entidades diversas de que as Autarquias são exemplos.

O Modelofoi inicialmente aplicado no Bairro da Medrosa, Município de Oeiras.

O Modelogere a água como um factor de produção que é de matéria verde, e também como um elemento de fruição imediata no estado líquido, preenchendo lagos, brotando de fontes, alimentando repuxos.

No âmbito da produção vegetal, a criação e manutenção dos Espaços Verdesde Lazer têm objectivos e finalidades específicas. Por isso tem características próprias que a distinguem da produção vegetal em geral.

A produção de Espaços Verdesde Lazer cuja avaliação e fruição é primeiramente visual, visa recriar espaços de Natureza, para descanso, descontracção, combate ao stress. O seu benefício não se mede por grandezas físicas ou financeiras, mas pela saúde mental e, consequentemente, pela qualidade de vida que proporciona e ajuda a manter.

A matéria verde produzida é habitualmente a relva, herbáceas, arbustos e árvores, que pelas suas harmoniosas conjugações e disposições, ora recriando o antigo ora criando o moderno, tornam os lugares aprazíveis reunindo num espaço o verde, a água e a sombra.

MATERIAL E MÉTODOS Numa panorâmica global reconhece-se que a gestão da água no solo em geral, e a gestão da água na rega em particular, se fundamenta num balanço hídrico na zona radicular, Figura 2.

Figura 1: Bairro da Medrosa -Oeiras

Figura 2: Esquema do balanço na zona radicular (Allen et al.,1998, Fig. 43)

Representando em esquema, Figura 2, a zona radicular é uma porção de solo em que a quantidade de água varia. A chuva e a rega, e a ascensão capilar, levam água para a zona radicular; a evaporação e a transpiração, e também perdas por percolação, retiram água da zona radicular, O balanço de água no solo, diário, no aspecto de défice hídrico, é dado por: Dr,i =Dr,i-1 -(P-RO)i-Ii-CRi+ETc,i +DPi        (eq.1) em que os símbolos representam as seguintes grandezas: Dr, i -défice na zona radicular no fim do dia i [mm], Dr, i-1 -défice na zona radicular no fim do dia anterior, i-1 [mm], Pi -precipitação no dia i [mm], ROi -escorrimento superficial no dia i [mm], Ii altura útil de rega que infiltrou no solo no dia i [mm], CRi -ascensão capilar ocorrida no dia i [mm], ETc,i -evapotranspiração cultural no dia i [mm], DPi -perda de água por percolação profunda no dia i [mm].

Determinação da evapotranspiração A determinação da evapotranspiração (ET) pelo método de Penman-Monteith, reveste-se de particular labor, pela quantidade de grandezas e raciocínios envolvidos, e é feita a partir de registos meteorológicos locais, de dados pedológicos locais, e de dados culturais das espécies vegetais envolvidas.

Registo meteorológico Os registos meteorológicos, colhidos diariamente em estação meteorológica automática local, são a temperatura, a humidade relativa, o vento e a radiação solar.

Da temperatura interessa conhecer a máxima, a mínima. Se o software instalado na estação automática permitir, a temperatura média deve ser determinada por integração ao longo do dia, por assim se obter um valor mais representativo do valor médio. Se assim não for, a temperatura média ' Tmédé determinada pela média aritmética da máxima e mínima.

Interessa também conhecer a humidade relativa máxima e a mínima. Também a humidade relativa média deve ser determinada por integração ao longo do dia, por assim se obter um valor mais representativo do valor médio. Se assim não for, a humidade relativa média ' HRmédé determinada pela média aritmética da máxima e mínima.

Dados pedológicos e capacidade do solo para a água Os dados pedológicos contemplam o reconhecimento dos solos existentes, associado à sua localização, às características físicas e à correspondente topografia.

No canteiro da Medrosa foram identificadas duas manchas de solo cujas amostras foram enviadas para o Laboratório Químico-Agrícola Rebelo da Silva onde foi efectuada a análise mecânica laboratorial; as duas manchas foram classificadas de textura franco-arenosa, FA1 e FA2; foram também determinados os teores de humidade correspondentes aos pontos pF2,54 e pF4,19, e a densidade aparente, cujos resultados se inscreveram no Quadro 1.

Quadro 1:Classificação textural e teores de humidade

A designação textural é a da classificação portuguesa de Carvalho Cardoso.

A capacidade utilizável, u, expressa por peso em peso é dada pela equação uP/ P= CC− CE;        (eq. 2) porém, sendo expressa por volume em volume, V/V, é dada por u V/ V =(CC− CE)× dap .        (eq. 3) A capacidade utilizável na profundidade Z, Uz , em mm, é dada por UZ= 1000 ×(CC− CE)× dap× Z, (eq. 4) em que a profundidade radicular expressa em m.

A capacidade utilizável por metro de profundidade, Uz / z, em mm/m, é dada por O conceito de UZé designado por TAWem língua inglesa, Total Available Water.

Considera-se que perda de água do solo por evaporação ocorre na reserva de água existente nos 10 a 15 cm superficiais de solo. A totalidade da água evaporável, TEW, Total Evaporable Water, expressa em de altura, determina-se com a equação 6, TEW= 1000 (CC 0,5 CE) Ze,(eq. 6) TEW, total da água evaporável (mm), Ze,profundidade da camada de solo facilmente evaporável (m), (0,10 ' 0,15 m) 1000, factor de conversão de metro para milímetro.

O total de água evaporável, por metro de profundidade, em mm/m, é dada por TEW/ Ze= 1000 (CC 0,5 CE) (eq. 7)

Quadro 2:Capacidades do solo para a água

Dados culturais As culturas implantadas no Canteiro da Medrosa são a relva, herbáceas vivazes e arbustos vivazes.

Os arbustos classificam-se no Modeloem função da altura em que são conduzidos, e é expressa em centímetros: arbustos 50, arbustos 110 e arbustos 120.

Ficam assim identificadas cinco culturas cujas características fenológicas, morfológicas e outras, se descrevem no Quadro 3.

Quadro 3:Características das culturas

Devemos salientar que para as culturas vivazes apenas se considera uma fase fenológica, que é a fase de pleno desenvolvimento.

Aspectos da condução da rega. Parâmetros de rega. Momento e dotação de rega.

A abordagem da condução da rega envolve resposta para as questões tradicionais de quando?, quanto? e como regar?, para as quais o Modelose propõe responder.

Os parâmetros de rega tradicionais são a dotação, a duração da rega, o momento da rega, e ainda, no caso da aspersão, a intensidade média de precipitação e grau de pulverização.

A condução da rega, com a determinação do momento e da dotação,resulta da execução de um balanço hídrico diário, ou de balanço hídrico de menor intervalo de tempo, como por exemplo o balanço hídrico horário. No Modelorevela-se adequado o balanço diário.

O intervalo de tempo entre duas regas consecutivas é condicionado pela evolução do balanço, podendo elas ocorrer em intervalos desiguais ou, menos frequentes, em intervalos iguais.

A dotação da rega é a quantidade de água, expressa em altura, que deve ser aplicada ao solo para repor a capacidade facilmente utilizável; é determinada no balanço.

O tempo que demora a efectuar uma rega, tempo de rega, tr, é função da dotação hr,e da intensidade média de precipitação, im.

Para o caso da rega por aspersão, embora muitas vezes não seja referida, convém salientar que o grau de pulverização é um parâmetro de rega a que se deve dar especial atenção em culturas sensíveis ao tamanho da gota, dado o impacto que produzem ao caírem, pelos estragos que possam provocar e que não se desejam. Em Espaços Verdes exteriores, dado que ficam expostos aos agentes atmosféricos, não se devem implantar culturas sensíveis ao tamanho da gota.

O Modelodetermina que a rega é preferentemente de aplicação nocturna, para minimizar perdas por evaporação e, no caso da aspersão, para reduzir perdas por arrastamento pelo vento.

Determinação da evapotranspiração de referência O método FAO Penman-Monteith foi escolhido para o cálculo da evapotranspiração de referência ' ET0, por ser recomendado pela FAO, por ser capaz de fornecer resultados bastante próximos dos observados na medição da evapotranspiração de cobertos de relva, por ter uma base física e por incorporar parâmetros aerodinâmicos e fisiológicos das culturas (Allen et al.(1998).

Evapotranspiração cultural. Coeficiente cultural dual e coeficiente de stress.

A evapotranspiração cultural ' ETc, que é a medida das necessidades das culturas, é calculada a partir de ETo e do coeficiente cultural, Kc, assim calculada: ETc, representa a procura climática, que é a influência das condições ambientais sobre a evapotranspiração de referência.

ETC= ET0 × Kc. (eq. 8) O coeficiente cultural decompõe-se em coeficiente cultural basal, Kcb, e em coeficiente de evaporação, Ke, e acautelando a ocorrência de stress hídrico, vem Kc= Kcb× Ks+ Ke(eq. 9) Ks é o coeficiente de stress (adimensional).

Os valores tabelados do coeficiente cultural basal, KcbTAB, médio e final, midi e end, divulgados por Allen et al. (1998), (tabela 17), foram ajustados para as condições climáticas e culturais existentes.

O coeficiente de evaporação -Kee o coeficiente de redução -Kr O valor do coeficiente de evaporação, que depende essencialmente do humedecimento da camada superficial do solo (≅10 cm), é máximo quando esta camada está completamente humedecida, e decresce à medida que a camada superficial do solo vai secando, podendo chegar a zero em situações de extrema secura.

Para a determinação de Krefectua-se o balanço hídrico diário do solo para a camada superficial até aos 10 cm de profundidade; esta determinação envolve o conhecimento da água facilmente evaporável' REWe do total de água evaporável' TEW, para cada tipo de textura.

Determinação do coeficiente cultural máximo, Kc Max O Kc máxé determinado como preconizado em Allen et al.(1998).

Determinação da fracção de solo exposta e humedecida -few Foi efectuada a determinação da fracção de solo exposta e humedecida por comparação entre a área cultivada que não está coberta, e a área de solo humedecido pela chuva ou rega.

Balanço de água na camada superficial Para a determinação do coeficiente de evaporação, Ke, foi efectuado o balanço diário na camada superior do solo.

Determinação do coeficiente de stress -Ks O coeficiente de stress Ksreflecte o efeito da escassez de água sobre a transpiração cultural, assume valores 0≤ Ks≤1.

Estrutura e integração da informação utilizada em SIG O Modelointegra a programação de algoritmos implementados em Visual Basic 6, VB6 e um Sistema de Informação Geográfica (SIG). Os métodos e ferramentas utilizadas coadunam-se com a variação temporal dos factores intervenientes, bem como à sua variação espacial.

Os valores dos parâmetros de rega para cada tipo de cultura, solo, clima e sistema de rega, apresentam uma variação espacial. Para representar esses valores espacialmente recorreu-se a um Sistema de Informação Geográfica (SIG) que teve na sua base de concepção a criação de um ficheiro em formato vectorial, que contempla todas as variáveis com representação geográfica (culturas, solos, clima e sistema de rega).

Posteriormente foi criada a ligação do ficheiro vectorial à base de dados (informação alfanumérica) que contempla as dotações úteis, através de um joing.

Desse joingresultou uma tabela com toda a informação necessária para representar cartografimante a dotação útil. O programa utilizado para integrar a informação no projecto SIG foi o ArcGIS 9 ' ArcMap Version 9.1. Resume-se a informação disponível e seus formatos no Quadro 4.

Quadro 4:Informação disponível para carregamento do sistema e seus formatos

A informação vectorial e respectivas tabelas gráficas

Figura 3: Informação cartográfica georeferenciada.

Figura 4:Tabela gráfica e respectivos atributos

Manipulação da informação no projecto SIG Para se proceder à analise vectorial dos dados inseridos no projecto SIG, foi necessário criar a ligação desses dados, através de um join, resultando assim, uma única tabela (Figura 5) com todas as combinações de consumos estudadas.

Figura_5:Tabela gráficas resultante do joingcom os respectivos consumos

Saídas do modeloe perspectivas futuras O Modelofoi concebido para operar, em tempo real, sobre sistemas de rega automática com estação meteorológica associada.

Quadro_5:Tabelas das culturas com dias de rega e correspondentes dotações em mm

Deste modo, o Modelorecolhe a evolução meteorológica diariamente; determina os parâmetros de rega em tempo real, e faz executar a oportunidade de rega, dotação, duração de rega. Para a aspersão, e caso o sistema de rega permita executar, o Modelodetermina a intensidade média de precipitação e grau de pulverização adequados.

O funcionamento do Modeloé ilustrado com uma simulação da sua aplicação ao Canteiro da Medrosa (Figura 6), que contempla a determinação da oportunidade e dotação de rega, por um período de 100 dias desde 15 de Janeiro a 24 de Abril de 2005.

Figura 6:Distribuição cultural nos canteiros da Medrosa


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