Este documento resume um estudo sobre a eficiência de irrigação por sulcos para a cultura do tomate em três áreas no Regadio de Chókwè, Moçambique. O estudo avaliou parâmetros como a textura do solo, declividade, taxa de infiltração, necessidade de água das plantas e eficiência do sistema de irrigação. O objetivo geral foi avaliar a eficiência da irrigação por sulcos e propor soluções para melhorar o desempenho do sistema.

1. INSTITUTO SUPERIOR POLITECNICO DE GAZA
DIVISÃO DE AGRICULTURA
Tutor:
Eng°. Lateiro de Sousa, MEngSc.
Avaliação da eficiência de irrigação por sulcos para produção da
cultura de tomate nos sectores Montante, Rio e Sul do Regadio
de Chókwè
Chókwè – Lionde, 2016
CURSO: ENGENHARIA HIDRÁULICAAGRÍCOLA E ÁGUA RURAL
Autor:
Nilton Eugénio Mário

2. SEQUÊNCIA DE APRESENTAÇÃO
 Introdução;
 Problema de estudo e justificação;
 Objectivos;
 Metodologia;
 Resultados;
 Conclusão; e
 Recomendações.

3. INTRODUÇÃO
A irrigação por sulcos consiste em fazer fluir a água em pequenos canais
dentro da parcela a ser irrigada (Owen,1991). Quando adequadamente
dimensionados e maneados, pode apresentar desempenho satisfatório e
comparável a qualquer outro sistema de rega Coelho(1986).
Este trabalho está centrado em avaliar a eficiência de irrigação por
sulcos para produção da cultura de tomate, nos sectores Montante, Sul e
Rio do Regadio de Chókwè e apresentar as possíveis soluções para
melhorar o desempenho do sistema de irrigação.

4. PROBLEMA DE ESTUDO
Instalação de sistemas de irrigação por sulcos sem a realização
de estudos prévios relevantes, assim como, as devidas normas
técnicas para implantação;
O fraco conhecimento básico e técnico de maneio de rega por
parte de alguns agricultores ao longo do regadio de Chókwè; e
Poucos estudos foram feitos com ênfase na avaliação da
eficiência de irrigação por sulcos nestas áreas.

5. JUSTIFICATIVA
A rega por sulcos é uma prática que quando bem manuseado
pode trazer resultados satisfatórios.
Neste caso, pretende-se com este estudo, colher informações
relevantes para ajudar os agricultores dos três sectores do
regadio de Chókwè a fazer melhor maneio de irrigação, visando
economia no uso de água na agricultura irrigada.

6. OBJECTIVOS
Geral
 Avaliar a eficiência de irrigação por sulcos para
produção da cultura de tomate nos sectores
Montante, Sul e Rio do Regadio de Chókwè.
Específicos
 Determinar a textura do solo;
 Determinar a declividade dos sulcos e dos canais terciários;
 Determinar a taxa de infiltração do solo;

7. Específicos (Cont.)
 Determinar as Necessidades de Água de Rega da cultura;
 Estimar a eficiência do sistema de irrigação por sulcos;
 Determinar as perdas por runoff e por percolação profunda;
 Propôr as possíveis soluções para melhorar o desempenho
do sistema de irrigação.

8. METODOLOGIA
Para a realização deste trabalho, foi necessário dividi-lo em cinco
(5) fases, nomeadamente:
 Reconhecimento do campo e suas condições;
 Contactar os agricultores;
 Consulta bibliográfica sobre a matéria;
 Levantamento de dados ou medições no campo; e
 Sistematização dos dados.

9. Determinação da textura do solo
Para a determinação da textura do solo foi realizado a
comparação dos valores obtidos no teste de velocidade
de infiltração básica do solo (VIB) e da condutividade
hidráulica.

10. Determinação da declividade
Materiais utilizados
Ordem Denominação Quantidade
1 Nível 1
2 Mira 1
3 Tripe 1
4 Ficha de
campo
1
5 Estacas variável
Procedimentos:
 Foram colocadas duas estacas, no
início e no final do sulco, espaçados a
uma certa distância conhecida;
 E era feito o levantamento das cotas
em relação ao nível, registando-se na
ficha de campo;
 A mira era movimentada em locais
onde estavam instaladas as estacas ao
longo dos canais e dos sulcos.

11. Determinação da declividade (Cont.):
Figura 1: Levantamento topográfico dos canais terciários e sulcos do campo
E por fim, foi determinado o declive usando a equação abaixo,
segundo Walker (1989): S =
∆h
Dx
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPGFonte: Nilton Mario, 2016/ISPG

12. Determinação da taxa de infiltração
Materiais utilizados
Ordem Denominação Quantidade
1 Anel inferior
(diâmetro=25 e
altura=30cm)
1
2 Anel superior
(diâmetro=50 e
altura=30cm)
1
3 Cruzeta 1
4 Cronômetro
(segundos)
1
5 Martelo (1 kg) 1
6 Recipiente de
V conhecido
2
7 Régua (30cm) 1
Procedimentos:
 Instalação dos cilindros com cruzeta e
martelo;
 Colocação da água (15cm);
 Leitura da lâmina;
 Cilindros eram reabastecidos (L=5cm);
 O teste terminava quando a taxa de
infiltração permanecia constante (VIB);
 E assim, foi possível determinar os
parâmetros da equação de infiltração.

13. Determinação da taxa de infiltração (Cont.):
Figura 2: Medição da infiltração com infiltrómetro de anel duplo.
Procedimentos:
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG

14. Determinação da taxa de infiltração (Cont.):
Os dados foram obtidos usando o
método da regressão linear, onde os
valores de A e B são dado por:
A =
∑X∗∑XY−∑X2∗∑Y
(∑X)2−m∗∑X2 e
B =
∑X ∗ ∑Y − m ∗ ∑XY
(∑X)2 − m ∗ ∑X2
m = é o número de pares de dados;
X = log T; e
Y = log I.
(I) - infiltração acumulado e
(T) - tempo de infiltração.
Em seguida foi determinado k e a:
A = log k;
k = antilog A ; então, k = 10 𝐴 ;
e por fim, B = a, então, a = B.
Procedimentos:

15. Determinação da taxa de infiltração Cont.):
VIB = 60 ∗ K ∗ a ∗
−0,01
60 ∗ K ∗ a ∗ a − 1
a−1
a−2
Onde:
VIB(cm/h);
k - constante que depende do solo; e
a - constante dependente do solo,
variando de (0 a 1).
Ko =
VIB ∗ L
L + h
Onde:
Ko(cm/h);
L - profundidade do anel enterrado
no solo, (cm); e
h - carga hidráulica, (cm).
Determinação da VIB do solo Determinação Ko do solo

16. Determinação do tempo de avanço e recessão
Ordem Denominação Quantidade
1 Cronometro 1
2 Estacas variável
3 Sulcos
escolhidos
15
Materiais utilizados Procedimentos:
 Foi escolhido um local representativo;
 Foram colocados estacas espaçados em
distancias conhecidas;
 E por fim era registrado o tempo de
Avanço e Recessão.
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG

17. Determinação do tempo de avanço e recessão
RecessãoAvanço
Foi obtido através da equação do tipo
exponencial, tal como aquela
recomendada por (Bernardo, 1989):
𝑋 = 𝑝 ∗ 𝑡 𝑎
𝑟
𝑟 =
𝑙𝑛 𝐿 𝑚𝑎𝑥 − 𝑙𝑛 𝐿 𝑚𝑒𝑑
𝑙𝑛 𝑡 𝑎 𝑚𝑎𝑥 − 𝑙𝑛 𝑡 𝑎 𝑚𝑒𝑑
𝑝 =
𝐿 𝑚𝑎𝑥
𝑡 𝑎 𝑚𝑎𝑥
𝑟
A curva de recessão foi obtida
usando a seguinte equação:
𝑡 𝑟 = 𝑝′
∗ 𝑥 𝑟′
+ 𝑡𝑖
𝑟′
=
𝑙𝑛 𝑡 𝑟 𝑚𝑎𝑥
− 𝑡 𝑑 − 𝑙𝑛 𝑡 𝑟 𝑚𝑒𝑑 − 𝑡 𝑑
𝑙𝑛 𝐿 𝑚𝑎𝑥 − 𝑙𝑛 𝐿 𝑚𝑒𝑑
𝑝′ =
𝑡 𝑟 𝑚𝑎𝑥−𝑡 𝑑
𝐿 𝑚𝑎𝑥
𝑟′

18. 3.4. Determinação da NAR
Ordem Denominação Quantidade
1
Software
CropWat
(dados
climáticos)
1
2
Recipiente
para colecta
de amostra de
água (0,5
litros)
1
3 Multi-
parâmetro
1
Materiais utilizados Procedimentos:
𝑁𝐴𝑅 =
𝐸𝑇 𝑃−𝑃 𝑒𝑓𝑓
1−𝐿𝑅
, dado em [mm];
𝐸𝑇𝑝 = 𝐾𝑐 ∗ 𝐸𝑇𝑜, dado em [mm/dia].
A 𝑃𝑒𝑓𝑓 foi determinada com base no
método da FAO:
𝑃𝑒𝑓𝑓 = 0,60 . 𝑃𝑡𝑜𝑡– 10 , 𝑠𝑒 𝑃𝑡𝑜𝑡 < 70 𝑚𝑚
𝑃𝑒𝑓𝑓 = 0,80 . 𝑃𝑡𝑜𝑡– 24 , 𝑠𝑒 𝑃𝑡𝑜𝑡 ≥ 70 𝑚𝑚
𝐿𝑅 =
𝐶𝐸 𝑖
5𝐶𝐸 𝑒−𝐶𝐸 𝑖
, dados em [dS/m].

19. Determinação do caudal
Ordem Denominação Quantidade
1 Baldes (10, 25 e 210 litros) 4
2 Flume RBC 5
3 Cronômetro (precisão de segundos) 3
4 Pá de pedreiro para abertura das
covas
1
5 Sulcos para determinação dos caudais 15
6 Canal de cabeceira para determinar o
caudal de entrada
9
Materiais utilizados

20. Determinação do caudal (Cont.):
Caudal fornecido pela bomba. Procedimentos:
Foram feitas no mínimo onze repetições para
se obter o valor medio representativo. E o
caudal foi obtido através da relação/razão entre
o volume e tempo.
𝑄 𝑎𝑝=
𝑉𝑎𝑝
𝑡 𝑎𝑝
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG

21. Determinação do caudal (Cont.):
Volume de água nos canais terciários . Procedimentos:
 Instalação do flume (RBC) no meio dos canais
de cabeceiras;
 Registro da lâmina com auxílio do cronómetro,
onde foram feitas no mínimo sete repetições.
Foi determinado usando a formula característica do
flume RBC, dado pelo fabricante:
𝑄 = 7−7
∗ 𝑆𝐻 3
+ 0,000626 ∗ 𝑆𝐻 2
+ 0,01569 ∗ 𝑆𝐻 − 0,0665
Q - é o caudal [l/s]; e
SH - é altura de água em [mm].
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG

22. Determinação do caudal (Cont.):
Caudais de entrada, meio e saída nos sulcos. Procedimentos:
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG

23. Determinação do caudal (Cont.):
LAYOUT

24. Determinação da secção transversal
Ordem Denominação Quantidade
1 Perfilómetro 1
2
Sulcos
escolhidos 19
3
Canal de
cabeceira
escolhido
9
Procedimentos:
Foram escolhidos aleatoriamente 5
sulcos para cada parcela do campo;
Medição consistiu em colocar o
perfilómetro, obtendo-se assim, a largura
e as profundidades dos sulcos;
De referir que este processo era feito em
três secções para cada sulco e canal de
cabeceira.

25. Determinação da secção transversal sulcos (Cont.):
Figura 3: Medição da secção transversal dos sulcos
Procedimentos:
Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG Fonte: Nilton Mario, 2016/ISPG

26. Determinação da secção transversal sulcos (Cont.):
Procedimentos:
A forma da secção do escoamento
permitiu que fosse expresso a
largura da superfície líquida através
de equação abaixo:
𝐵 = 𝑎1 ∗ 𝑦 𝑎2
𝑦 = profundidade, (m);
𝑎1 e 𝑎2 = parâmetros de ajuste.
Os valores de 𝑎1 e 𝑎2 foram estimados
utilizando o método dos dois pontos e
conhecendo os valores de B
correspondente a 𝑦𝑚𝑎𝑥, de acordo com as
equações a seguir:
𝑎2 =
ln 𝐵 𝑚𝑎𝑥 −ln(𝐵 𝑚𝑒𝑑)
ln(𝑦 𝑚𝑎𝑥)−ln(𝑦 𝑚𝑒𝑑)
e 𝑎1 =
𝐵 𝑚𝑎𝑥
𝑦𝑚𝑎𝑥 𝑎2

27. Determinação da secção transversal sulcos (Cont.):
Procedimentos:
Para a determinação da área de secção transversal do sulco foi utilizado a
equação de Manning abaixo:
𝑄 𝑜 =
𝐴 𝑜 𝑅
2
3 𝑆 𝑜
1
2
60
𝑛
Onde:
𝑄𝑜 = caudal de entrada, (m3/s);
𝐴 𝑜 = área de secção transversal, (m2);
R = raio hidráulico, (m);
𝑆𝑜 = declive, decimal e
n = coeficiente de Manning

28. Determinação da eficiência do sistema
Foi necessário obter os seguintes
parâmetros:
Eficiência de aplicação (Ea)
Ea =
V𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜
Vaplicado
∗ 100
Eficiência de armazenamento (Es)
E 𝑠 =
V 𝑢𝑠𝑎𝑑𝑜
Vnec
Eficiência de uniformidade (𝐸 𝑢)
𝑒 𝑢 = 1 −
∑ 𝑑− ത𝑑
𝑛∗ ത𝑑
, onde:
𝑑 - dotação aplicada (mm);
𝑛 - número de observações; e
ҧ𝑑 - dotação média aplicada (mm).
Procedimentos:

29. Determinação das perdas
Procedimentos:
Perda por percolação profundaPerda por escoamento superficial
𝑃𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓=
𝑉𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓
𝑉𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜
Onde:
V_runoff = volume de 𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓 em
(m3), e
V_fornecido = volume fornecido em
(m3).
𝑃𝑝𝑝 =
𝑉𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑙𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜
Onde:
𝑉𝑝𝑒𝑟 = 𝑉𝑖𝑛𝑓 − 𝑉𝑢𝑠𝑎𝑑𝑜; e
V_fornecido= volume fornecido em
(m3).

30. Medidas para melhorar o desempenho do sistema
 Leitura bibliográfica;
 Observação no campo; e
 Analise crítica.
Nivelamento de precisão
Revestir canais com comportas e válvulas
Rega intermitente (surge flow)
Rega com corte antecipado
Redimensionar o sistema.

31. RESULTADOS
Textura do solo
Sector VIB (cm/h) Ko (cm/h) Solo Classificação do solo
Montante 1,55 0,93 Media/Alta Franco limoso
Sul 2,65 1,27 Alta Franco arenoso
Rio 1,24 0,65 Media Franco limo argiloso
Sulcos
Sectores Montante Sul Rio
Parcelas 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Declive (%) 0.3 0.17 0.27 0.34 0.35 0.74 0.37 0.35 0.33
Cabeceiras
Declive (%) 0.56 0.16 0.52 0.87 0.45 0.3 0.1 0.25 0.35
Declividade
Varia de 0,2 a 3%, não devendo exceder 2% para evitar erosão

32. I = 0.23131. T0.7054
I = 0.67655. T0.6528
I = 1.9138. T0.3415
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Infiltraçãoacumulada(cm)
Tempo acumulado (min)
Icum Montante
Iacum Sul
Iacum RIO
Taxa de infiltração do solo
# Parâmetros determinados
Sectores Iacum (cm) K a VIB (cm/h) Ko R2
Montante 1086 0,23 0,71 1,55 0,93 0,95
Sul 856 0,68 0,65 2,65 1,27 0,99
Rio 2222,8 1,91 0,34 1,24 0,65 0,95

33. Frentes de avanço
Xav-Mont =0.198.Tav
0.951
Xav-Sul= 0.184.Tav
1.044
Xav-Rio = 0.362.Tav
1.0
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
Distancia(m)
Tempo (min)
Mont
Sul
Rio
Fonte: Roscher, (1985).

34. Determinação dos caudais
Sulcos
Sectores Montante Sul Rio
Parcelas 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Caudal
(l/s) 1.17 0.85 1.09 1.29 1.03 1.19 1.11 1.02 1.12
Canais de cabeceiras
Sectores Montante Sul Rio
Parcelas 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Caudal
(l/s) 9.89 7.72 9.24 1.15 2.02 4.38 1.67 2.36 3.4
Caudal de canais de cabeceiras
Caudal dos sulcos

35. Geometria de secção transversal
Secção transversal média dos sulcos
Sector SulSector Montante

36. Secção transversal média dos sulcos
Sector Rio
Geometria de secção transversal (Cont.):

37. Geometria de secção transversal (Cont.):
Secção transversal média dos canais de cabeceiras
Sector Montante Sector Sul

38. Geometria de secção transversal (Cont.):
Secção transversal média dos canais de cabeceiras
Sector Rio

39. Necessidade de água de rega (NAR) de tomate
Sectores ETc
(mm/d)
NAR
(mm)
CEi
(dS/m)
CEe
(dS/m)
LR
Montante 4.89 2.93 0,532 2,5 0,044
Sul 4.99 3.51 0,532 2,5 0,044
Rio 4.99 3.51 0,532 2,5 0,044

40. Parâmetros
Sector
Montante Sector Sul Sector Rio
Media Media Media
es (%) 46 34 34
Classificação Má Má Má
ea (%) 100 100 100
Classificação Boa Boa Boa
eu (%) 67 73 67
Classificação Má Má Má
Pp (%) 0 0 0
runoff (m3) 0 0 0
Avaliação da eficiência do sistema

41. CONCLUSÃO
Textura do solo
Montante: Franco – limoso
Sul: Franco – arenoso
Rio: Franco – limo – argiloso.
Declividade
A declividade média dos sulcos é de 0,002; 0,005 e 0,004 m/m
Afecta o avanço da água no sulco, isto é, S > mais rápido o
avanço e vice-versa.

42. CONCLUSÃO (Cont.)
Taxa de infiltração do solo
A capacidade de infiltração é baixa.
A VIB no sectores Montante é de 1,55; Sul 2,65 e Rio é de 1,24
cm/h.
Geometria secção transversal
Os sulcos e os canais de cabeceira são irregulares, isto é, não
seguem uma forma, tamanho e profundidade uniforme.

43. CONCLUSÃO (Cont.)
Avaliação da eficiência do sistema
É Baixa
Perdas
Perdas por runoff - foi nula
Perda por percolação profunda - não se verificou porque o volume
de água aplicado é inferior ao necessário.

44. RECOMENDAÇÕES
i) Ao agricultor
 Construção de sulcos mais longos (50 m), tendo em conta o declive;
 Redimensionamento do sistema;
 Melhorar a forma da secção transversal dos sulcos;
 Melhorar o declive dos canais de cabeceira ou revestir com
plásticos;
 Programação de rega com tempo de corte antecipado: reduz as
dotações, a taxa do escoamento superficial e a minimiza a
percolação profunda.

45. RECOMENDAÇÕES (Cont.):
ii) As instituições
 Criação de pequenos cursos de treinamento e capacitação dos
agricultores através dos serviços de extensão.
 Execução de estudos do mesmo género em outras épocas do
ano, outros locais ao longo do Regadio, com outras culturas de
modo que se encontrem alternativas para se obter boas
eficiências.
iii) Aos investigadores

46. Muito
OBRIGADO
niltoneumario@gmail.com
(+258) 846805877/823432386