Estudos sobre a influência da rega gota-a-gota subsuperficial na dinâmica de enraizamento, no rendimento físico e na qualidade da matéria-prima do tomate de indústria

Abstract

Tendo em consideração a importância do conhecimento de novas técnicas de rega e da cultura do tomate de indústria (Lycopersicon esculentum Mill.) em Portugal, constituiu objectivo principal deste trabalho o estudo da influência da rega gota-a-gota subsuperficial na distribuição e evolução do sistema radical e no comportamento quantitativo e qualitativo da cultura. O recurso ao método do minirizotrão, para quantificar as raízes, foi outro dos objectivos deste estudo, sendo por isso necessário proceder à calibração do método, para o solo e cultura utilizados. Como complemento, desenvolveu-se um método mecânico para a colocação superficial dos tubos de rega e preparação do solo com vista a estes ficarem instalados por vários anos, sem serem removidos. Para alcançar os objectivos propostos realizaram-se três ensaios, ao longo de três anos, nos terrenos da Estação António Teixeira, em Coruche. O ensaio principal foi conduzido durante dois anos (1997 e 1998), tendo tido como factores de variação a profundidade de colocação do tubo de rega gota-a-gota (à superfície, a 20 e a 40 cm abaixo da superficie do solo) e a cultivar ('H3044' e 'Brigade'). No segundo ensaio, realizado durante um ano, os tratamentos consistiram na dotação de rega (0,6, 0,9 e 1,2 da ETm) e na profundidade de colocação do tubo de rega gota-a-gota (superfície, a 20 e a 40 cm de profundidade). Com o objectivo de estudar a fiabilidade da instalação permanente da rega gota-a-gota subsuperficial, efectuou-se um outro ensaio, no qual se comparou o comportamento do tubo de rega gota-a-gota, introduzido no solo no ano anterior e já usado numa cultura de tomate, com tubo novo utilizado na rega gota-a-gota superficial. Para a calibração do minirizotrão, a intensidade radical em comprimento e número de raízes (IRc e IRn) foi relacionada com a densidade radical (DRc) determinada a partir de amostras de solo+raízes, em dois sítios, um junto ao local de inserção do minirizotrão, (BI) e outro, a 15 cm deste (BII), junto à face do minirizotrão oposta à linha de plantas e também com a respectiva média. Ao longo do ciclo cultural avaliaram-se a intensidade radical (IRc e IRn), a humidade e o potencial de água do solo e parâmetros de crescimento e desenvolvimento da cultura. À colheita determinou-se o rendimento e a qualidade da matéria-prima. A uniformidade de rega foi avaliada através da medição dos coeficientes de uniformidade e de variação, da uniformidade de distribuição e da variação do débito dos gotejadores. No que diz respeito ao comportamento da rega gota-a-gota subsuperficial, com tubos a 20 e 40 cm, os resultados obtidos mostram que, com o maneio e equipamento utilizados, aquela funcionou correctamente em todos os ensaios realizados. A intensidade radical IRc, a 10 a 37,5 e a 75 cm da linha de cultura, em termos estatísticos, foi semelhante nos tratamentos estudados, no entanto, o padrão de enraizamento, observado nos perfis do solo sob a linha de cultura, foi diferente nas modalidades de colocação do tubo de rega, com manifesta tendência para a concentração das raízes junto aos gotejadores. As raízes concentraram-se nos primeiros 40 cm do perfil do solo onde os valores da densidade radical variaram entre 0,5 e 1,5 cm.cm-3 a 10 e 37,5 cm da linha de cultura e entre 0,05 e 0,01 cm.cm-3 , a 75 cm da mesma. A produção comercial foi sempre mais elevada no tratamento com o tubo de rega a 20cm de profundidade, ainda que, significativamente, apenas no primeiro ano do ensaio principal, tendo variado entre 107,5 e 131,6 t/ha. No conjunto dos ensaios realizados a produção média foi de 111 t/ha. A rega subsuperficial em relação à superficial, pode aumentara eficiência do uso da água em 14% devido a uma diminuição da ETR, na fase inicial da cultura, causada por uma menor evaporação. A resposta da cultura, ao aumento da quantidade de água aplicada, em termos de rendimento e de qualidade, é semelhante nos diferentes tratamentos de colocação do tubo de rega já que no resto do ciclo da cultura a ETR tende a ser igual. Na calibração do método do minirizotrão, os resultados mostram que se obtêm melhores coeficientes de correlação quando se relaciona a DRc com a IRc do que com a IRn e quando os valores das camadas do solo de 0 - 40 e 40 - 100 cm de profundidade são analisados separadamente. A relação entre a DRc e a IRc também foi fortemente influenciada pelo local de amostragem. - ABSTRACT - In view of the importance of knowledge of new techniques for the irrigation and growing of processing tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) in Portugal, the main objective of this study was to evaluate the influence of subsurface drip irrigation on the distribution and development of the root system and on the quantitative and qualitative behaviour of the crop. Another aim of the study was to use the minirhizotron method for the quantification of roots, and thus the method had to be calibrated for the soil and crop used. Complementary to this, a method was devised for the mechanised burying of irrigation tubas and soil preparation so that they could remain undisturbed over a period of years. In order to achieve the above mentioned objectives, three experiments were carried out over a period of three years at the António Teixeira Station in Coruche. The main experiment was carried out over a period of two years (1997 and 1998) and the treatments consisted in drip irrigation depth (at soil surface, and at depths of 20 cm and 40 cm below the surface) and tomato cultivars H3044 and Brigade. In a second experiment the treatments were the irrigation supply (0.6, 0.9 and 1.2 ETm) and the drip irrigation depth (surface and subsurface, 20cm and 40cm depth) over a period of one year. In another experiment, carried out with the objective of studying the reliability of the permanent placement of subsurface drip irrigation the behaviour of the drip irrigation tubes buried a year before was compared with the new irrigation tubes located on the surface. Calibration of minirhizotron data was dope using the relationship between root length intensity (IRc and IRn) and root length density (RLD) measured from soil-root samples at two locations: next to the top of the minirhizotron (BI) and 15 cm apart from it, facing the minirhizotron wall opposite to the plant row (1311) and with the respective mean. Root intensity, length and number (IRc and IRn), soil water content and potential as well as parameters related with top growth and development were evaluated throughout the growing season. At harvest crop productivity and fruit yield quality were also measured. Irrigation uniformity was estimated using several parameters: uniformity and variation coefficients, distribution uniformity and emitter flow rate variation. What concerns the behaviour of subsurface drip irrigation with tubes buried 20 cm and 40 cm depth, the results show that with the management and equipment used, the irrigation system worked correctly in all trials carried out. Root-length intensity (IRc) at 10, 37.5 and 75 cm from the plant row wasn't significantly affected by treatments. However the rooting pattern was different between irrigation depth treatments as it was evidenced by the profile walls opened perpendicular to the plant row where a tendency for root concentration at the emitters depth was found. Plant roots were concentrated in the first 40 cm of the soil profile, where root length density reached 0.5 to 1.5 cm-3 at 10 and 37.5 cm from the crop row and 0.05 to 0.01 cm. cm-3 at 75 cm from the crop row. The commercial yield was always higher with the irrigation tube at 20 cm depth, reaching 107.5 to 131.6 t/ha but significantly different only in the first year of the main trial. The average yield of all the trials being 111 t/ha. Subsurface irrigation can contribute to an increase of water use efficiency by 14%, compared with surface irrigation, duo to a decrease in ETR during the first stages of crop growth, induced by a lower evaporation. The response of tomato to an increase in the quantity of supplied water was similar in quantitative and qualitative terms for the different drip irrigation depths, since in the remaining crop stages ETR tends to be similar. Results from the minirhizotron calibration method show that better correlation coefficients were achieved when DRc was regressed with IRc than with IRn and also when values from the 0 - 40 and 40 - 100 cm layers were treated separately. The relationship between DRc and IRc was also strongly affected by the soil–root sampling location.