Avaliação da metodologia do coeficiente dual para o cálculo das necessidades hídricas na Actinidia deliciosa

Abstract

A cultura da actinídea (Actinidia deliciosa) é relativamente recente em Portugal, no entanto, tem vindo a despertar o interesse dos produtores nacionais. O fruto da actinídea, o kiwi, é nutricionalmente muito interessante, pois é rico em vitamina C e outros macro e micronutrientes essenciais à vida humana. Aliado a um baixo aporte calórico, o kiwi tem suscitado um interesse crescente quer nos consumidores nacionais, quer nos internacionais. Esta cultura é originária dos bosques e vales do rio Yang-Tse-Kiang na China. Desta forma, para produzir um fruto de qualidade e elevada produtividade, a actinídea necessita de estar constantemente em conforto hídrico, sem que exista encharcamento das raízes. Esta caraterística, associada à crescente necessidade de água que se tem sentido na maioria das regiões do globo, faz com que uma eficiente gestão dos recursos hídricos seja fundamental na sustentabilidade e sucesso da cultura. Motivado por este cenário, este trabalho teve como objetivo estudar as características da cultura da actinídea, em particular no que às suas necessidades hídricas diz respeito. Neste sentido, recorreu-se ao cálculo da evapotranspiração cultural (ETc) da actinídea para as condições locais, aplicando a abordagem do coeficiente dual, através do modelo SIMDualKc. Neste estudo foi utilizado um pomar pertencente à empresa Kiwi GreenSun do qual, durante dois ciclos culturais (2021 e 2022) se recolheram dados de solo, clima e da cultura. A parcela em estudo situa-se em São Salvador de Briteiros (Guimarães) e foi dividida em dois tratamentos de rega, um denominado de rega completa, que equivalia à programação de rega aplicada pelo produtor e um segundo tratamento, rega deficitária, onde foi aplicada 50% da água do tratamento anterior. Durante os dois anos de estudo mediu-se o teor de água no solo, com recurso a uma sonda capacitiva multi-profundidade – Diviner 2000, que serviu para calibrar e validar o modelo do SIMDualKc. Desta calibração resultaram os seguintes coeficientes culturais basais (Kcb) iniciais, intermédios e finais: 0,2, 0,87 e 0,8, respetivamente. Os resultados dos indicadores de desempenho do modelo após a calibração foram de elevada qualidade para os tratamentos de 2022 e para a rega deficitária de 2021. Nos três tratamentos o modelo apresentou um coeficiente de determinação superior a 0,83, uma raiz quadrada do erro médio inferior a 8,81mm e uma eficiência do modelo superior a 74%. No tratamento da rega completa do ano de 2021, pensa-se ter existido uma fuga de água, pelo que os teores de água no solo foram sempre muito próximos e a sua variância é escassamente explicada pelo modelo. No balanço da água no solo a percentagem de água evaporada pelo solo e transpirada pela cultura face à ETc foi muito semelhante nos 4 tratamentos e congruente com outros trabalhos publicados para a mesma cultura. Neste caso, a evaporação do solo representou aproximadamente 25% da água consumida, enquanto os restantes 75% foram resultado da transpiração da cultura. O terreno do pomar em estudo apresentava um lençol freático pouco profundo e problemas de ascensão capilar, pelo que o modelo SIMDualKc apresentou algumas dificuldades na modelação nestas condições.

Actinidia’s crop is relatively new in Portugal. However, it has been gaining interest of the local farmers. The fruit of Actinidia, the kiwifruit, is nutritionally very interesting, as it is rich in vitamin C and others essential macro and micronutrients for human life. Combined with its low-calorie content, kiwifruit is attracting an increasing interest from national and international consumers. Actinidia has its origins in the woods and valleys of Yang-Tse-Kiang River in China. Therefore, in order to produce quality fruits and high yields, the Actinidia needs to be constantly hydrated, without the roots becoming waterlogged. This characteristic, coupled with the growing need for water in most regions of the world, means that efficient water management is fundamental to the sustainability and success of the crop. Motivated by this situation, the aim of this work was to study the characteristics of Actinidia crop, particularly its water necessities. Therefore, we used the Actinidia crop evapotranspiration (ETc) calculation to local conditions applying the dual coefficients approach, through the SIMDualKc model. This study was carried out at an orchard belonging to the Kiwi GreenSun company where data from soil, climate and crop were collected, during two cultural seasons (2021 and 2022). The field under study is located in São Salvador de Briteiros (Guimarães), and it was divided in two irrigation treatments, one designated by total irrigation (quantity of water normally used at this orchard) and the other was called deficit irrigation (where 50% of total irrigation was applicated). During these two years of study, it was measured the available soil water (ASW) with a multi-depth capacitance probe Diviner 2000, which served to calibrate and validate the SIMDualKc model. The results of this calibration were the following initial, mid-season and end-season basal crop coefficients (Kcb): 0,2, 0,87 and 0,8, respectively. Goodness-of-fit indicators related to the simulation of available soil water for 2022’s treatments and for 2021’s deficit irrigation treatment were good. In the three treatments, the resulting determination coefficient was above than 0,83, the root-mean-square-error was below than 8,81mm, and the model efficiency was above than 74%. In the complete irrigation of 2021, we believe that there may have been a water leak, since the ASW values in the soil were very close in all measurements and their variance is poorly explained by the model. In the available soil water balance, the percentage of the soil water evaporation and of the crop transpiration in relation to ETc were very similar between the 4 treatments and they were consistent with other studies published for the same crop. In this case, the soil water evaporation represented about 25% of water consumed, while the remaining 75% were result of crop transpiration. The orchard's field under study had a shallow water table and issues related to capillary rise, and the SIMDualKc model faced some difficulties in modelling under these conditions.