EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO POR SULCOS NOS SETORES MONTANTE, RIO E SUL DO REGADIO DE CHÓKWÈ

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INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE GAZA 
DIVISÃO DE AGRICULTURA 
CURSO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA AGRÍCOLA E ÁGUA RURAL 
 
 
Monografia científica 
 
 
Avaliação da eficiência de irrigação por sulcos para produção da cultura de 
tomate nos sectores Montante, Rio e Sul do Regadio de Chókwè 
Monografia apresentada e defendida como requisito para a obtenção do grau de Licenciatura em 
Engenharia Hidráulica Agrícola e Água Rural 
 
 
 
 
 
 
Autor: Nilton Eugénio Mário 
 
Tutor: Engo. Lateiro Salvador de Sousa, MEngSc. 
 
 
 
 
Lionde, Julho de 2016
 
ii 
 
 
 INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE GAZA 
 
 
Projecto de Licenciatura sobre Avaliação da eficiência de irrigação por sulcos para 
produção da cultura de tomate nos sectores Montante, Rio e Sul do Regadio de Chókwè, 
apresentado ao Curso de Engenharia Hidráulica Agrícola e Água Rural na Divisão de 
Agricultura do Instituto Superior Politécnico de Gaza, como requisito para obtenção do grau 
de Licenciatura em Engenharia Hidráulica Agrícola e Água Rural 
 
 
 
 
 
 
Tutor: Engo. Lateiro Salvador de Sousa, MEngSc. 
 
 
 
 
Lionde, 2016 
 
 
iii 
 
ÍNDICE 
ÍNDICE .................................................................................................................................... iii 
LISTA DE TABELAS .............................................................................................................. iv 
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................... vi 
LISTA DE MAPAS .................................................................................................................. vi 
LISTA DE GRÁFICOS ........................................................................................................... vii 
LISTA DE APÊNDICES ......................................................................................................... vii 
LISTA DE ANEXOS ............................................................................................................... vii 
DECLARAÇÃO .................................................................................................................... viii 
DEDICATÓRIA ....................................................................................................................... ix 
AGRADECIMENTOS .............................................................................................................. x 
RESUMO ................................................................................................................................. xii 
I. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 13 
1.1. OBJECTIVOS ............................................................................................................... 14 
1.2. Problema e justificação ................................................................................................. 14 
1.3. Localização da área de estudo e suas características ..................................................... 15 
1.3.1. Localização Geográfica .......................................................................................... 15 
1.3.2. Clima ...................................................................................................................... 16 
1.3.3. Solos ....................................................................................................................... 16 
1.3.4. Sistema de rega e drenagem ................................................................................... 17 
II. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................ 18 
2.1. Características eco-fisiológicas da cultura de tomate ................................................... 18 
2.2. Sistema de irrigação por sulcos ..................................................................................... 19 
2.2.1. Vantagens e limitações dos sistemas de irrigação por sulcos ................................. 19 
2.3. Tipos de sistemas de irrigação por sulcos ..................................................................... 19 
2.4. Topografia ..................................................................................................................... 21 
2.5. Infiltração de água no solo ............................................................................................ 22 
2.5.1. Velocidade de Infiltração básica ............................................................................. 22 
2.5.2. Métodos de determinação da capacidade de infiltração ......................................... 23 
2.6. Parâmetros para o desempenho de rega por sulcos ....................................................... 24 
2.6.1. Características dos sulcos ....................................................................................... 24 
2.6.2. Necessidades de água de rega (NAR)..................................................................... 26 
2.7. Fases de irrigação por sulcos ......................................................................................... 28 
2.8. Geometria da secção transversal ................................................................................... 30 
2.9. Eficiência do sistema de irrigação por sulcos ............................................................... 32 
2.9.1. Eficiência de condução (Ec) ................................................................................... 33 
2.9.2. Eficiência de aplicação (Ea) ................................................................................... 34 
2.9.3.Eficiência de armazenamento (Es) .......................................................................... 34 
2.9.4. Eficiência de uniformidade (Eu) ............................................................................ 35 
2.9.5. Perda por escoamento superficial ........................................................................... 35 
2.9.6. Perda por percolação profunda ............................................................................... 36 
2.10. Medidas para melhorar o desempenho do sistema de irrigação .................................. 36 
III. METODOLOGIA .............................................................................................................. 38 
 
iv 
 
3.1. Determinação da textura do solo ................................................................................... 38 
3.2. Determinação da declividade dos canais terciários e dos sulcos .................................. 38 
3.3. Determinação da taxa de infiltração .............................................................................. 39 
3.3.1. Determinação de velocidade infiltração básica do solo .......................................... 41 
3.3.2. Determinação de condutividade hidráulica do solo ................................................ 42 
3.4. Determinação do tempo de avanço e recessão .............................................................. 42 
3.5. Determinação das necessidades de água de rega .......................................................... 43 
3.6. Determinação do caudal e volumes ............................................................................... 44 
3.6.1. Medição dos caudais de entrada e saída nos sulcos ................................................ 46 
3.7. Determinação da quantidade de água aplicada na zona radicular ................................. 47 
3.8. Determinação do caudal não erosivo ............................................................................ 48 
3.9. Determinação da geometria de secção transversal ........................................................ 48 
3.10. Determinação dos parâmetros de eficiência ................................................................ 49 
3.10.1. Determinação dasperdas ...................................................................................... 49 
IV. RESULTADOS ................................................................................................................. 50 
4.1. Textura do solo .............................................................................................................. 50 
4.2. Topografia ..................................................................................................................... 50 
4.3. Taxa de infiltração do solo ............................................................................................ 50 
4.4. Frentes de avanço e recessão de água no sulco ............................................................. 52 
4.5. Caudais de canais de cabeceiras e dos sulcos ............................................................... 53 
4.6. Geometria de secção transversal ................................................................................... 54 
4.7. Necessidades de Água de Rega ..................................................................................... 57 
4.8. Avaliação da eficiência ................................................................................................. 58 
4.9. Determinação das perdas por runoff e percolação profunda ......................................... 58 
V. DISCUSSÃO ...................................................................................................................... 59 
VI. CONCLUSÃO ................................................................................................................... 62 
VII. RECOMENDAÇÕES ...................................................................................................... 63 
VIII. LISTA BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................. 64 
IX. APÊNDICES ..................................................................................................................... 66 
X. ANEXOS ............................................................................................................................ 84 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 1: Dados gerais da cultura de tomate (duração, coeficiente de cultura - Kc de cada 
período de crescimento e de todo o ciclo). .............................................................................. 18 
Tabela 2: Taxa de infiltração para os diferentes tipos de solo. ................................................ 22 
Tabela 3: Intervalo de classificação do solo a partir da sua velocidade de infiltração básica. 23 
Tabela 4: Valores dos coeficientes C e a, em função da textura do solo. ................................ 26 
Tabela 5: Parâmetros a serem usados na avaliação do desempenho de sistema de rega por 
gravidade. ................................................................................................................................. 32 
Tabela 6: Eficiência de aplicação dos diferentes tipos de rega. ............................................... 34 
Tabela 7: Materiais utilizados para determinação da declividade ........................................... 38 
Tabela 8: Materiais utilizados no campo para determinação da taxa de infiltração. ............... 40 
Tabela 9: Materiais utilizados para determinação do tempo de avanço .................................. 42 
Tabela 10: Materiais utilizados para determinação das necessidades de água de rega ........... 43 
Tabela 11: Materiais utilizados para determinação do caudal ................................................. 44 
Tabela 12: Materiais utilizados para determinação dos caudais de entrada e saída nos sulcos
.................................................................................................................................................. 46 
Tabela 13: Materiais utilizados para determinação da secção transversal ............................... 48 
Tabela 14: Classificação da textura do solo através da VIB e Ko do solo. ............................. 50 
Tabela 15: Quadro resumo de infiltração acumulada, condutividade hidráulica (Ko), 
velocidade de infiltração básica (VIB) e constantes K e a. ...................................................... 51 
Tabela 16: Parâmetros das equações das curvas de avanço para cada sector. ......................... 52 
Tabela 17: Caudais aplicados nos canais de cabeceira em relação ao declive, comprimento do 
canal e textura do solo.............................................................................................................. 53 
Tabela 18: Caudais médios aplicado nos sulcos de cada parcela em função do declive, 
comprimento dos sulcos e a textura do solo. ........................................................................... 53 
Tabela 19: Volumes médios de água nos sulcos e as suas respectivas eficiências .................. 58 
 
 
 
 
 
 
vi 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Trajectória de tempo e espaço das curvas de avanço e recessão (adaptado do 
Roscher, 1985). ........................................................................................................................ 30 
Figura 2: Levantamento topográfico dos canais terciários e dos sulcos do campo. ................ 39 
Figura 3: Medição da infiltração com infiltrómetro de anel duplo. ......................................... 41 
Figura 4: Medição da frente de avanço e recessão. ................................................................. 43 
Figura 5: Medição do caudal fornecido pela bomba. ............................................................... 45 
Figura 6: Medição do volume de água nos canais terciários e sulcos usando flume RBC. ..... 46 
Figura 7: Medição dos caudais de entrada e saída nos sulcos usando baldes e flume RBC. ... 47 
Figura 8: Medição da secção transversal dos sulcos e canais de cabeceira, usando 
perfilómetro.............................................................................................................................. 49 
 
 
LISTA DE MAPAS 
Mapa 1: Localização da área de estudo (regadio de Chókwè) ................................................. 84 
Mapa 2: Localização do distrito de Chókwè............................................................................ 84 
 
 
vii 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
Gráfico 1: Representação gráfica da infiltração cumulativa do solo ....................................... 51 
Gráfico 2: Curvas de aproximação matemática das frentes de avanço. ................................... 52 
Gráfico 3: Secção transversal média dos sulcos no sector Montante ...................................... 54 
Gráfico 4: Secção transversal média dos sulcos no sector Sul ................................................ 55 
Gráfico 5: Secção transversal média dos sulcos no sector Rio ................................................ 55 
Gráfico 6: Secção transversal média nos canais de cabeceiras do sector Montante ................ 56 
Gráfico 7: Secção transversal média nos canais de cabeceiras sector Sul ............................... 56 
Gráfico 8: Secção transversal média nos canais de cabeceiras sector Rio .............................. 57 
 
LISTA DE APÊNDICES 
APÊNDICE A: Levantamento topográfico ............................................................................. 66 
APÊNDICE B: Taxa de infiltração do solo ............................................................................. 68 
APÊNDICE C: Curvas de taxa de infiltração .......................................................................... 73 
APÊNDICE D: Geometria de secção transversal .................................................................... 74 
APÊNDICE E: Condutividade eléctrica de água de irrigação ................................................. 75 
APÊNDICE F: Caudais de entrada, do meio e final dos sulcos nos três sectores ................... 76 
APÊNDICE G: Volume de cabeceira...................................................................................... 77 
APÊNDICE H: Caudais de bomba .......................................................................................... 78 
APÊNDICE I: Dados obtidos no programa Cropwat para determinação das necessidades de 
água de rega (NAR) para os três sectores de estudo. ............................................................... 79 
 
LISTA DE ANEXOS 
ANEXO A: Mapas de localização das áreas de estudo ........................................................... 84 
ANEXO B: Condutividade eléctrica do extrato do solo saturado. .......................................... 85 
ANEXO C: Tabela de classificação do flume trapezoidal RBC do tipo 13.17.02 .................. 86 
 
 
viii 
 
 
 
INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE GAZA 
DECLARAÇÃO 
 
 
 
Declaro por minha honra que este Trabalho de Culminação do Curso é resultado da minha 
investigação pessoal e das orientações do meu tutor, o seu conteúdo é original e todas as 
fontes consultadas estão devidamente mencionadas no texto, nas notas e na bibliografia final. 
Declaro ainda que este trabalho não foi apresentado em nenhuma outra instituição para 
propósito semelhante ou obtenção de qualquer grau académico. 
 
Lionde, 07 de Julho de 2016 
 ________________________________ 
(Nilton Eugénio Mário) 
 
 
ix 
 
DEDICATÓRIA 
Dedico este trabalho a minha família especialmente 
A minha querida mãe Nhatua Mauire Gero 
Ao meu pai Eugénio Mário Sande 
A minha tia Fernanda Mauire Gero 
As minhas irmãs Belinha E. Mário, Lúcia E. Mário (descansa em paz), e Maria do Ceu E. 
Mário 
Aos meus primos Fernando Chingore A. Toalete, Sozinho J. Sozinho, Mauire J. Sozinho e 
Graça Chingore A. Toalete 
E por fim aos meus colegas e amigos 
E a todos que contribuíram de forma directa e indirecta pelos ensinamentos básicos que me 
tornaram no individuo que sou hoje, sobretudo pelo apoio incomparável e incondicional. 
 
 
 
 
 
x 
 
AGRADECIMENTOS 
Quero em primeiro lugar agradecer а Deus por ter-me dado saúde, força е coragem pаrа 
superar as dificuldades e por iluminar о meu caminho durante toda esta longa caminhada e 
por ter permitido que tudo isso acontecesse, ао longo de minha vida. 
 
Agradeço а minha mãe Nhatua Mauire Gero e a minha tia Fernanda Mauire Gero, heroínas 
que me deram apoio, pelos ensinamentos e puxões de orelhas que me tornaram no indivíduo 
que sou hoje, pelo incentivo nas horas difíceis, de desânimo е cansaço, pois se não fosse por 
elas não sei se algum dia chegaria onde me encontro, o suporte sentimental, moral e material 
foram determinantes para a minha formação como homem. 
 
Às minhas irmãs Belinha Eugénio Mário, Lúcia Eugénio Mário (descansa em paz) e Maria do 
Céu Eugénio Mário pelo companheirismo, apoio moral ao longo da minha carreira estudantil 
e pelos momentos felizes que me proporcionam até hoje. 
 
Agradeço aos meus familiares que directa e indirectamente contribuíram para a minha 
formação, principalmente primos Fernando Chingore A. Toalete, Sozinho J. Sozinho, Mauire 
J. Sozinho e Graça Chingore A. Toalete sua bondade e seu modo de vida me fizeram crescer 
moral, intelectual e socialmente. 
 
Um agradecimento especial vai ao meu supervisor, Engo. Lateiro Salvador de Sousa, 
MEngSc, pelo suporte, correções, incentivos, pelo seu apoio e acompanhamento 
incondicional em todos os momentos e pelo empenho dedicado à realização deste trabalho. 
 
À esta Instituição, Instituto Superior Politécnico de Gaza, pelo ambiente criativo е amigável 
que proporciona, pela oportunidade de fazer о curso, а todos os docentes por tanto que se 
dedicaram а mim, não somente por terem-me ensinado, mas por terem-me feito aprender, o 
meu muito agradecimento. 
Aos agricultores do regadio de Chókwè particularmente aos proprietários dos campos nos 
respectivos sectores, que de forma directa ajudaram na disponibilidade da área para a 
realização do estudo, na colaboração de informações relevantes ao estudo e pelo apoio no 
trabalho de campo. 
 
xi 
 
Aos todos meus colegas especialmente da turma EHAAR-2012, pela amizade, compreensão e 
companheirismo no decorrer do curso e verdadeiros amigos que se revelaram ser durante 
estes anos de Licenciatura em Engenharia Hidráulica Agrícola e Água Rural, nomeadamente 
Offman Benjamim Nguenha, Melito Júlio Avalinho, Ézar Alfredo Nharreluga e Honissimo 
David Tisai, entre outros não menos importantes. A todos que direta ou indiretamente 
fizeram parte da minha formação, vai o meu: 
Obrigado sem tamanho!
xii 
RESUMO 
O presente estudo teve como objectivo principal, avaliar a eficiência de irrigação por sulcos 
para produção da cultura de tomate nos sectores Montante, Rio e Sul do Regadio de Chókwè, 
onde foram colhidos dados de campo, sobre: (i) declive e o comprimento dos sulcos, (ii) 
espaçamento entre sulcos, (iii) geometria dos sulcos, (iv) infiltração da água do solo, (v) 
tempos de avanço e de recessão, (vi) caudal da bomba e, (vii) caudais de entrada e saída nos 
sulcos. Os resultados mostram que dos parâmetros analisados (características de infiltração; 
declive, espaçamento e forma dos sulcos; caudal de entrada nos sulcos) apenas o declive 
mostrou-se ideal para o sistema de rega por sulcos. A eficiência de aplicação mostrou ser boa, 
com percentagem de 100% nos três sectores, enquanto que a eficiência de uniformidade no 
sector Montante e Rio, foi de 67%; enquanto que no sector Sul, de 73 %. Por outro lado, a 
eficiência de armazenamento foi de 64% no sector Montante e de 34% nos restantes dois 
sectores. Não foi registado perdas por percolação profunda. Os sulcos avaliados neste estudo 
mostraram-se curtos, desnivelados e com perdas significativas por runoff. Com estes 
resultados o sistema mostra-se de baixa eficiência. 
Palavras-chave: rega por sulcos, eficiência de aplicação, eficiência de uniformidade e secção 
transversal do sulco. 
SUMMARY 
 
This study's main objective was to evaluate the efficiency in furrow irrigation for the 
production of tomato in the Montante, Sul and Rio sectors of the Chókwè Irrigation Scheme, 
where field data were collected on: (i) slope and the length of furrows, (ii) the spacing 
between furrows, (iii) geometry of the furrows (iv) infiltration of ground water, (v) advance 
and recession times, (vi) the pump flow rate, and (vii) inlet flow rates and output in the 
furrows. The results show that from the examined parameters (infiltration features gradient, 
spacing and shape of the furrows, the furrows inlet flow), only the slope proved to be ideal. 
Moreover, the application efficiency proved to be good, attaining 100% in all three sectors, 
whereas the efficiency of uniformity in the Montante and Rio sector was 67%; while the Sul 
sector of 73%. On the other hand, the storage efficiency was found 64% in the Montante 
sector and 34% in the other two sectors. It was not recorded any losses by deep percolation. 
The furrows evaluated in this study were found to be short, uneven and with significant losses 
due to runoff. With these results the system shows to be of low efficiency. 
 
Keywords: furrow irrigation, application efficiency, uniformity efficiency and furrow cross- 
section. 
. 
 
Avaliação da eficiência de irrigação por sulcos para produção da cultura de tomate nos sectores 
Montante, Sul e Rio do Regadio de Chókwè – ISPG 
 
 
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Mário, Nilton Eugénio Monografia Cientifica - 2016 
I. INTRODUÇÃO 
A irrigação é um processo artificial para satisfazer as necessidades de água das plantas 
quando esta não existe no solo em condições utilizáveis, tais que as plantas a possam usar 
sem que isso provoque uma quebra de produção (Oliveira, 1993). 
 
Na irrigação por superfície, a água é aplicada diretamente sobre a superfície do solo. Este 
método de irrigação predomina nas principaisregiões irrigadas do mundo. Dentre as 
modalidades de aplicação superficial, destacam-se a irrigação por sulcos, por inundação, e em 
faixas (Pires et al., 1998). 
 
A irrigação por sulcos consiste em fazer fluir a água em pequenos canais dentro da parcela a 
ser irrigada. A água infiltra-se pelo fundo e pelos lados do sulco, sendo que uma parte do solo 
recebe a água directamente e o resto humedece-se por infiltração lateral ou ascensão capilar 
(Owen, 1991). Coelho (1986), acrescenta ainda que, quando adequadamente dimensionados e 
manejados, pode apresentar desempenho satisfatório e comparável a qualquer outro sistema 
de rega. 
 
A irrigação por superfície tende a ter uma eficiência menor em função das diferentes lâminas 
aplicadas. No início, o sulco entra em contato com a água durante um tempo maior do que no 
final do sulco. No final, aplica-se a lâmina necessária, portanto, o maior tempo de aplicação 
no início implica em perda de água (Vieira, 1989). 
 
Este trabalho está centrado em avaliar a eficiência de irrigação na rega por sulcos para 
produção da cultura de tomate, nos sectores Montante, Rio e Sul do Regadio de Chókwè e a 
identificação de alternativas que contribuam para o melhoramento da eficiência deste sistema. 
O mesmo apresenta objectivo geral e específico; problema e justificação do estudo; revisão 
bibliográfica, onde foi feito uma descrição técnica do problema de estudo e suportes teóricos; 
metodologia, onde foram enumerados os materiais e explicados os métodos de investigação 
que foram aplicados no estudo; resultados, onde foram relatados todos os resultados da 
análise; discussão; conclusão; recomendações; lista bibliográfica; apêndices e anexos. 
 
 
Avaliação da eficiência de irrigação por sulcos para produção da cultura de tomate nos sectores 
Montante, Sul e Rio do Regadio de Chókwè – ISPG 
 
 
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Mário, Nilton Eugénio Monografia Cientifica - 2016 
1.1. OBJECTIVOS 
1.1.1. Geral 
 Avaliar a eficiência de irrigação por sulcos para produção da cultura de tomate nos 
sectores Montante, Sul e Rio do Regadio de Chókwè 
1.1.2. Específicos 
 Determinar a textura do solo; 
 Determinar a declividade dos sulcos e dos canais terciários; 
 Determinar a taxa de infiltração do solo; 
 Determinar as necessidades de água de rega da cultura; 
 Determinar a quantidade de água aplicada na zona radicular; 
 Estimar a eficiência do sistema de irrigação por sulcos; 
 Determinar as perdas por escoamento superficial e por percolação profunda; 
 Propôr as possíveis soluções para melhorar o desempenho do sistema de irrigação. 
 
1.2. Problema e justificação 
Em Moçambique, um dos métodos mais usados para a prática da agricultura irrigada, é a 
irrigação por sulcos. No regadio de Chókwè, os agricultores contam com os sistemas de 
irrigação por sulcos para desenvolver as suas culturas. Entretanto, esses sistemas são 
instalados campanha pós campanha sem realização de estudos prévios relevantes, assim 
como, as devidas normas técnicas para implantação. O que resulta na montagem e operação 
de um sistema de irrigação a níveis muito baixos de eficiência, e por fim, torna o regadio 
pouco sustentável. O fraco conhecimento básico e técnico de maneio de rega por parte de 
alguns agricultores ao longo do regadio de Chókwè, cria uma situação de déficit ou excesso 
de água para a cultura de tomate ao longo dos canais de rega resultando em baixa produção 
nalgumas áreas. Entretanto, poucos estudos foram feitos com ênfase na avaliação da 
eficiência de irrigação por sulcos nestas áreas. A pouca informação que existe sobre avaliação 
da eficiência de irrigação deste método, não abrange os sectores Montante, Sul e Rio do 
Regadio de Chókwè. 
 
 
Avaliação da eficiência de irrigação por sulcos para produção da cultura de tomate nos sectores 
Montante, Sul e Rio do Regadio de Chókwè – ISPG 
 
 
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Mário, Nilton Eugénio Monografia Cientifica - 2016 
A irrigação 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 sector Montante, Sul e Rio do regadio de Chókwè a fazer melhor 
maneio de irrigação, visando economia no uso de água na agricultura irrigada, para reduzir os 
desperdícios de água ao longo do sistema e melhorar os rendimentos através de uma irrigação 
baseada nas necessidades reais das culturas, levando-se em conta a sustentabilidade do 
sistema do ponto de vista econômico, social e ambiental de modo a inverter esta realidade. 
Pois um maneio da irrigação optimizado pode aumentar a produção comercializável e em 
simultâneo reduzir os custos de produção, energia, fertilizantes e defensivos, e diminuir os 
riscos de contaminação do ambiente. 
1.3. Localização da área de estudo e suas características 
1.3.1. Localização Geográfica 
Segundo Ferro (2005), o distrito de Chókwè localiza-se a Oeste da região Sul de 
Moçambique, mais concretamente a sudoeste da província de Gaza, entre as coordenadas 
geográficas 24° 05' e 24° 48' Sul, de latitude, e 32° 31' e 33° 35' Este, de longitude. Com uma 
superfície de aproximadamente 2 435 km2, o distrito de Chókwè é limitado a Norte pelo rio 
Limpopo, este rio separa o distrito de Chókwè com distritos de Mabalane e Guijá; a Sul, o 
distrito tem como limites o distrito de Bilene e o rio Mazimechopes; o rio Mazimechopes faz 
a separação com o Distrito de Magude na Província de Maputo; a Este é limitado pelo 
Distrito de Chibuto e por uma pequena faixa do Distrito de Xai-Xai; a Oeste pelos distritos de 
Massingir e Magude (ver figura 2 no Anexo A). 
As áreas de estudos (anexo A, figura 1 e 2), localizam-se no perímetro irrigado de Chókwè, 
distrito de Chókwè, na província de Gaza, na região de Muianga, Macarretane e Matuba. 
O perímetro irrigado do Chókwè que outrora designava-se por Sistema de Regadio Eduardo 
Mondlane (SIREMO) é o maior de Regadio de Moçambique. Geograficamente situa-se a 220 
km a Norte da cidade de Maputo (capital do país), na margem direita e ao longo do vale do 
rio Limpopo na província de Gaza, a Noroeste da cidade de Xai-Xai, no distrito de Chókwè, 
coordenadas, 24º24’05’’S e 32º52’01’’E. Este regadio abrange cerca de 13 vilas destacando-
se Macarretane, Matuba, Lionde, Chókwè, Conhane, Nwachicoloane, Massavesse, Muianga, 
Hókwè, Malhazene, Chilembene, Chiguedela e Mapapa (HICEP, 2003). 
Avaliação da eficiência de irrigação por sulcos para produção da cultura de tomate nos sectores 
Montante, Sul e Rio do Regadio de Chókwè – ISPG 
 
 
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Mário, Nilton Eugénio Monografia Cientifica - 2016 
Segundo a HICEP (2003), o regadio de Chókwè serve uma área equipada total de cerca de 28 
000ha, incluindo 2 200 ha por bombagem, a partir de um açude de derivação das águas do rio 
Limpopo (Macarretane). Estende-se desde a barragem de Macarretane até a região de 
Chalacuane, Mapapa e Mwachicoluane, num comprimento com cerca de 95 km. O 
abastecimento de água é assegurado pelo caudal natural do curso de água na época quente e 
pelo caudal do rio dos Elefantes, afluente do rio Limpopo, reforçado pelas descargas da 
barragem de Massingir, na época fria. O perímetro irrigado de Chókwè, o maior de 
Moçambique, é essencialmente destinado à produção orizícola, agrupa mais de 12 000 
beneficiários nos 22 000 ha cadastrados, dos quais cerca de 5 000 ha activos em 2002. 
1.3.2. Clima 
Cambaza (2007), o clima da região é semi-árido com uma evapotranspiração anual duas 
vezes superior à precipitação (1402 versus 622 mm). A evapotranspiração é superior à 
precipitação em todosos meses com excepção do mês de Fevereiro. Os padrões das 
precipitações permitem apenas uma colheita por ano, com um período de crescimento de 91 
dias, pois 80% da precipitação caí entre Novembro e Abril. O regime pluviométrico permite 
apenas um período de crescimento com uma duração estimada em cerca de 90 dias, 
apresentando a região um elevado risco de perda de colheita para as culturas de sequeiro. A 
temperatura média anual é de 23,6 oC, e o risco de ocorrência de geadas é nulo, mesmo 
durante a época fria. 
Entretanto, conhecendo as condições climáticas desta região onde se localiza a propriedade 
que vai ser irrigada não só contribuirá para a melhor época de plantio, mas também ajudará 
na escolha do sistema e no maneio da irrigação, ou seja, permitirá definir quando e quanto 
irrigar. Também, possibilitará estimar a necessidade diária de água pela cultura ao longo do 
ano, e em suas diferentes fases de desenvolvimento, além de ajudar em decisões relativas à 
adoção de práticas culturais importantes tais como: quebra-ventos, cobertura morta, adubação 
verde, entre outras, capazes de aumentar a eficiência da irrigação, reduzindo os custos 
operacionais do sistema. 
1.3.3. Solos 
Segundo Vilanculos (2005), o Distrito de Chókwè é caracterizado pela ocorrência de solos 
argilosos a franco argiloso, pesados, compactos, impenetráveis e bastante abrasivos, tendendo 
a alcalinidade, característicos da cobertura argilosa de espessura variável. A sua 
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permeabilidade interna é moderada a rápida (7-10 mm/hr), tendo uma fracção de água 
utilizável que varia entre os 10 e 13%, variando com o teor de matéria orgânica e argila. E o 
pH varia de 7,0-7,3. 
Entretanto, com o conhecimento da textura do solo ajudará a entender o movimento da água 
no solo. Na textura argilosa, a infiltração é mais lenta e a retenção de água é alta, devendo-se 
evitar emissores com altas vazões, o que poderá causar encharcamento na região próxima às 
raízes. Os solos francos ou de textura média apresentam normalmente as melhores condições 
de solo para a maioria das culturas (tomate) por apresentarem boa capacidade de retenção e 
infiltração de água. 
1.3.4. Sistema de rega e drenagem 
O sistema de rega é constituído por um canal geral de terra não revestido a partir da barragem 
de Macarretane, com um comprimento de 14 km e uma capacidade actual de 45 m³/s. O canal 
geral subdivide-se em dois canais principais, o canal esquerdo de terra, parcialmente 
revestido e com um comprimento de 13.2 km e um caudal nominal de 0.8 m³/s e, o canal 
direito de terra com um comprimento de 37 km e um caudal nominal de 29 m³/s. Este último 
subdivide-se em dois canais principais de terra, o canal do rio com um comprimento de 41 
km e um caudal nominal de 10 m³/s e o canal de Nwachicoluane com um comprimento total 
de 9.8 km e um caudal nominal de 4.5 m³/s. Dos canais principais, derivam-se os canais 
secundários ou distribuidores com um comprimento total de 332 km que, na sua maioria, são 
canais de terra não revestidos. A água é desviada dos canais secundário ou distribuidores para 
os campos pelos canais terciários ou caleiras de betão assentando em pés elevados ao longo 
dos terrenos e totalizando um comprimento de 1,045 km. Cada canal terciário ou caleira 
abrange uma área de 16 ha, estando distanciados 360 m entre si com uma capacidade de 32 
l/s (FAEF, 2001) citado por (Wilson 2009). 
O sistema de drenagem é constituído por drenos terciários, secundário e principais, estes por 
sua vez localizam-se paralelamente aos canais de rega. Os drenos terciários apresentam uma 
profundidade que varia de 0.7 a 1 m e recolhem água para os drenos secundários, por sua vez 
estes se ligam aos drenos principais (FAEF, 2001) citado por (Wilson 2009). 
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II. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
2.1. Características eco-fisiológicas da cultura de tomate 
O tomate (Lycopersicon esculentum) é a segunda cultura hortícola mais importante 
mundialmente após a batata. A produção mundial é de cerca de 41 milhões de toneladas de 
fruto fresco procedentes de 2 milhões de hectares (Doorembos & Kassam, 1994). Em 
Moçambique, particularmente no regadio de Chókwè, esta é a hortícola mais praticada, sendo 
produzida principalmente para o abastecimento dos grandes mercados do sul do país (Cumbi 
& Ernesto, 2003). 
O tomate é uma cultura de crescimento rápido com ciclo fenológico de 90 a 150 dias. As 
necessidades hídricas totais são de 400 a 600 mm, dependendo do clima (Doorembos & 
Kassam, 1994). 
A cultura pode ser produzida numa ampla variedade de solos, porém os leves, francos, bem 
drenados e com pH de 5 a 7 são os preferíveis. As necessidades de fertilizantes para 
variedades altamente produtivas variam de 100 a 150 kg/ha de N, 65 a 110 kg/há P e 160 a 
240 kg/ha de K. É moderadamente sensível a salinidade do solo, a diminuição de rendimento 
para valores de CEes de 2,5; 3,5; 5,0; 7,6 e 12 dS/m é, respectivamente, de 0, 10, 25, 50 e 
100% (Doorembos & Kassam, 1994). 
O sistema de irrigação comumente praticado é o de irrigação por sulcos. No caso de irrigação 
por aspersão, a ocorrência de doenças fúngicas e, possivelmente do cancro bacteriano pode-se 
tornar um problema sério. Ainda, com a aspersão, pode haver redução no estabelecimento dos 
frutos com o aumento da sua podridão. 
Tabela 1: Dados gerais da cultura de tomate (duração, coeficiente de cultura - Kc de cada 
período de crescimento e de todo o ciclo). 
Período de crescimento Duração (dias) Kc 
Vegetativo 30 0,6 
Floração 40  
Formação da colheita 45 1,15 
Maturação 30 0,8 
Ciclo total 145 0,75 - 0,9 
Fonte: (FAO 46, 1992) 
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2.2. Sistema de irrigação por sulcos 
A irrigação por sulcos consiste na aplicação de água em pequenos canais ou sulcos, que 
infiltra ao longo do perímetro molhado e se movimenta vertical e lateralmente, umedecendo o 
perfil do solo (Mantovani et al., 2009). 
 
Mantovani et al., (2009) afirmam que a irrigação por sulcos, não molha toda a superfície do 
solo, molhando normalmente de 30 a 80% da superfície do solo, dependendo do espaçamento 
entre sulcos e da cultura a ser irrigada. Em consequência dessa característica, há uma redução 
nas perdas por evaporação e também na formação de crostas superficiais em alguns solos. A 
irrigação por sulcos possibilita ao irrigante manejar as irrigações a fim de atingir boas 
eficiências, permitindo adequá-la às mudanças que ocorrem no campo durante a safra. 
 
2.2.1. Vantagens e limitações dos sistemas de irrigação por sulcos 
Segundo Scaloppi (1986), as principais vantagens da irrigação por sulcos em relação aos 
demais sistemas de irrigação são: 
 Apresentam, menor custo anual por unidade de área; 
 Maior potencialidade para minimizar o consumo de energia para irrigação; 
 Podem utilizar águas de baixa qualidade física e química; 
 Não interferem nos tratamentos fitossanitários da parte aérea da cultura; 
 O vento não interfere na uniformidade de distribuição de água. 
 
Entretanto, este tipo de sistema de irrigação por sulcos apresenta algumas limitações que 
dificulta a sua utilização pelos agricultores, que são: 
 Geralmente,apresentam necessidade de sistematização do terreno; 
 Dificuldade de técnicos especializados para um dimensionamento e manejo 
adequados dos sistemas; 
 Inadequados para solos rasos ou com elevada capacidade de infiltração; e 
 Os sistemas passam a integrar as áreas as quais foram implantadas. 
 
2.3. Tipos de sistemas de irrigação por sulcos 
Existem vários tipos de sistemas de irrigação por sulcos (Bernardo, et al 2006): 
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a) Sulcos comuns ou de terras planas 
Estes tipos são os mais usados nos sistemas de irrigação por sulcos. Os demais tipos somente 
são usados quando existe restrição para este tipo de sulcos. As suas características técnicas 
podem ser assim resumidas: 
 
Declividade ideal - 0.1%, aconselhável de 0.05 a 0.5% e usável - de 0.02 a 1.0%. 
Alinhamento rectilíneo, com um comprimento tão longo quanto possa ser eficientemente 
irrigado, e limites práticos entre 100 e 500 m. Podem ser construídos para diferentes caudais, 
dependendo das características do solo, da declividade e da planta a ser cultivada. É o tipo 
que melhor se adapta a cultivo em fileiras. Permite grande diversidade mo caudal a ser usado, 
podendo-se então irrigar, reduzindo o caudal inicial, o que proporciona maior eficiência nas 
irrigações. Pelo facto de o sulco ser longo e reto, seu custo de construção é menor e exige 
menos mão-de-obra para irrigação, proporcionando maior rendimento nos tratos culturais 
mecanizados. 
b) Sulcos em contorno 
São construídos com uma determinada declividade e na direcção das curvas de nível em 
terrenos com declividade acentuada ou superfície não uniforme, e que geralmente não é 
possível construir sulcos com alinhamento rectilíneo. A condução de água para a distribuição 
nos sulcos é feita por canais revestidos ou tubulações, na direcção morro abaixo. 
O caudal aplicado por sulco é, em geral, pequena para minimizar o perigo de 
transbordamento, o que causaria séria erosão; contudo, os sulcos devem ter grande 
capacidade de reter as chuvas, sem causar transbordamento. Exigem sistemas de drenagem 
para colectar o excesso de água de irrigação ou de chuva; é exigida bastante atenção do 
irrigante durante a irrigação, a fim de evitar possíveis transbordamentos. As suas 
características técnicas podem ser assim resumidas: 
Declividade ideal: 1%, aconselhável: de 0,5 a 2%. Alinhamento na direcção das curvas de 
nível, comprimento de 70 a 150m, forma de entalhe com banco no lado de baixo, devem ser 
construídos com capacidade extra, para retenção de enxurrada provenientes das chuvas, 
plantios em curva de nível, principalmente videiras. 
c) Sulcos em ziguezague 
São usados em terrenos com baixa capacidade de infiltração de água, ou seja, em terrenos 
pesados e com declividade moderada, pois, aumentando o comprimento do sulco, podem-se 
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reduzir a sua declividade média e a velocidade de avanço da água no sulco. Aumenta-se, 
deste modo, o tempo de oportunidade para infiltração da água no solo, bem como o 
comprimento efectivo de sulco por planta. 
d) Sulcos em corrugação 
Nesse caso, a água se movimenta sobre a superfície do solo através de pequenos sulcos Os 
sulcos geralmente são construídos após o campo ter sido semeado. Para obter máxima 
capacidade de condução da água por sulco, o solo, no perímetro dos sulcos, deve ser 
compactado e alisado. As características técnicas de irrigação por corrugação podem ser, 
assim, resumidas: 
Declividade: ideal de 1 a 2%; aconselhável – de 0,5 a 12%; usável – até 15%. Alinhamento – 
perpendicular às curvas de nível; forma em V ou U (pequenos), o comprimento depende da 
cultura, do tipo do solo e da declividade, variando de 0 a 180 m, a capacidade depende 
principalmente da declividade, variando entre 0,5 e 0,05 l/s, são usados para culturas que 
cobrem toda a superfície do solo. 
e) Sulcos em nível 
Os sulcos são construídos dentro das bacias de tabuleiros, com espaçamento entre eles em 
torno de 1m, dando a aparência de canteiros. Assim, durante a irrigação todos os sulcos 
dentro do mesmo tabuleiro ficam cheios de água. Neste tipo de sistema na há perda por 
escoamento no final dos sulcos. 
2.4. Topografia 
Todas as avaliações do campo devem incluir uma avaliação relativamente simples da 
topografia e da disposição do campo. A determinação do declive mais conveniente a dar aos 
sulcos, que em princípio deve ser maior em terrenos arenosos do que nos argilosos, é talvez, 
um dos problemas mais difíceis de resolver quando se pretende adoptar este sistema de rega 
(Walker, 1989). 
Segundo Withers e Vipond (1974),a irrigação por sulcos pode ser usada com sucesso em 
culturas cujo plantio seja em linhas, em terreno com declividade de 0 à 5%, excepto para 
solos de alta permeabilidade. Os declives dos sulcos em solos arenosos deverão ser maiores 
que nos argilosos para evitar as perdas por percolação profunda durante a irrigação. 
Segundo Walker (1989), o declive entre dois pontos é dado pela diferença de nível entre esses 
pontos: 
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 S =
∆h
Dx
 (Eq. 1) 
Onde: 
S - declive [m / m]; 
Δh – diferença de cotas entre dois pontos [m]; e 
Dx - distância que separa os dois pontos [m]. 
 
2.5. Infiltração de água no solo 
A infiltração é descrita como a entrada de água no solo através de sua superfície, que pode 
assumir as mais variadas formas no solo, o qual pode ser coberto pela água em sua totalidade 
ou apenas parcialmente, pois a infiltração determina o balanço de água na zona radicular, e 
por isso, o conhecimento deste processo e suas relações com as propriedades são de 
fundamental importância para o eficiente manejo com a água (Kutilek e Nielsen, 1994). 
 
Segundo FAO SAFR (2002), a infiltração é influenciada pela textura do solo. Solos pesados 
têm baixas taxas de infiltração em virtude dos tamanhos de poros pequenos, enquanto os 
solos leves têm alta taxa de infiltração por causa de tamanhos de poros que são maiores. 
Algumas taxas de infiltração típicas para diferentes tipos de solos estão apresentadas na 
tabela abaixo. 
 
Tabela 2: Taxa de infiltração para os diferentes tipos de solo. 
Tipo de Solo Taxa de Infiltração (cm/hr) Taxa de Infiltração (mm/hr) 
Areia ˃3 ˃30 
Franco-Arenoso 3-2 30-20 
Franco-Limoso 2 - 1 20 - 10 
Franco-Argiloso 1 – 0,5 10 - 5 
Argiloso ˂ 0,5 ˂ 5 
Fonte: Adaptado de FAO SAFR (2002). 
2.5.1. Velocidade de Infiltração básica 
Segundo Walker e Skogerboe (1987), velocidade de infiltração é a quantidade de água que 
atravessa a unidade de área da superfície do solo por unidade de tempo. E é dada pela 
seguinte equação: 
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 VIB = 60 ∗ K ∗ a ∗ [
−0,01
60∗K∗a∗(a−1)
]
(
a−1
a−2
)
 (Eq. 2) 
Onde: 
VIB- velocidade infiltraçãobásica (cm/h); 
k - constante que depende do solo; e 
a -Constante dependente do solo, variando de (0 a 1). 
 
A velocidade de infiltração diminui com o tempo de aplicação de água, sendo que, 
inicialmente é mais alta e vai diminuindo paulatinamente até atingir um valor quase 
constante, quando então, é denominada velocidade de infiltração básica. Na tabela 3 são 
apresentam-se alguns valores clássicos da velocidade de infiltração básica, classificadas 
como muito alta, caso dos solos muito arenosos, alta, média e baixa. 
 
Tabela 3: Intervalo de classificação do solo a partir da sua velocidade de infiltração básica. 
Velocidade da infiltração básica 
Taxa de infiltração 
(cm/hr) 
Taxa de infiltração 
(mm/hr) 
VIB muito alta ˃ 3,0 ˃ 30 
VIB alta 1,5-3,0 15-30 
VIB media 0,5-1,5 5-15 
VIB baixa ˂ 0,5 ˂ 5 
Fonte: Adaptado de Bernardo, (1995). 
 
2.5.2. Métodos de determinação da capacidade de infiltração 
Segundo Walker (1989), os métodos usados para se determinar a capacidade de infiltração da 
água no solo são: 
a) Método de infiltrómetro de anel duplo 
Consiste basicamente de dois cilindros concêntricos e um dispositivo de medir volumes da 
água aduzida ao cilindro interno. Os cilindros apresentam 25 e 50 cm de diâmetro, ambos 
com 30 cm de altura. Devem ser instalados concentricamente e enterrados 15 cm no solo. 
Para isso, as bordas inferiores devem ser em bisel a fim de facilitar a penetração no solo. Este 
método tem a vantagem de fornecer a infiltração ao longo do tempo e garantir análises 
indirectas por meio de equações de infiltração inerentes ao processo no infiltrómetro e tem a 
desvantagem de não representar as condições dinâmicas da rega Walker (1989). 
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b) Método de Bacias 
As bacias são construídas fazendo-se diques a volta da área que se pretende medir a 
infiltração e segue os mesmos procedimentos e princípios usados no método do infiltrómetro 
de anel duplo em relação as operações. Este método tem como principal vantagem permitir a 
determinação da infiltração em áreas relativamente maiores que o método do infiltrómetro de 
anel duplo mas tem a desvantagem de sobrestimar a taxa real de infiltração Walker (1989). 
 
c) Método de “Inflow-Outflow” 
O método de inflow- outflow permite determinar a infiltração total mas não necessariamente 
a sua distribuição ao longo da área irrigada. Para estimar a distribuição da infiltração, as 
medições do inflow- outflow deverão ser combinadas com as medições de avanço de modo a 
obter a função da infiltração (Walker e Skogerboe, 1987). 
 
2.6. Parâmetros para o desempenho de rega por sulcos 
As principais variáveis envolvidas no dimensionamento de sistemas de irrigação por 
superfície são: o comprimento do sulco, o caudal derivado e o tempo de aplicação de água às 
parcelas. Ao tratar-se, especificamente, do sistema de irrigação por sulcos, destacam-se, 
ainda, a forma do sulco, que exerce influência na eficiência da irrigação, o espaçamento entre 
sulcos, que deve ser uma função da textura de solo, da cultura e de aspectos relacionados à 
mecanização, e a declividade dos sulcos, a qual não deve proporcionar uma velocidade 
excessiva da água de irrigação, para não causar erosão (Mantovani et al., 2009). 
2.6.1. Características dos sulcos 
2.6.1.1. Forma e tamanho dos sulcos 
A forma dos sulcos depende da textura e estrutura do solo, caudais a serem transportadas, 
cultura e equipamentos disponíveis. Solos de textura argilosa e com estrutura bem arranjada 
tem uma secção transversal mais uniforme pois ela não se deforma com facilidade. Já solos 
de textura arenosa e estrutura não arranjada, apresentam maiores problemas de deformações 
da secção ao longo do sulco. Segundo Bernardo, (1989) os sulcos podem ter três formas, 
nomeadamente: 
 Triangulares - este tipo de sulcos são os mais comuns e os mais fáceis de serem 
mantidos, podem conduzir caudais até 3 l/s, tem sistema radicular raso: profundidade 
dos sulcos de 10 a 15 cm; 
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 Parabólicos ou trapezoidais - este tipo de sulcos pode conduzir vazões superiores a 3 
l/s e a largura da base em torno de 60 cm. Eles podem ter diversas dimensões em 
função do solo e da cultura, a forma mais comum é em V com profundidade de 15 a20 
cm e largura superior de 25 a30 cm. 
2.6.1.2. Espaçamento dos Sulcos 
O espaçamento entre sulcos dependerá além do perfil de humedecimento do solo, da cultura a 
ser irrigada e do tipo de equipamento que será utilizado nos tratos culturais. O espaçamento 
entre sulcos deverá ser escolhido de forma a assegurar o movimento lateral de água entre 
sulcos adjacentes, humedecendo toda a zona radicular da cultura e evitando o humedecimento 
das áreas abaixo dela (perdas). O espaçamento entre sulcos pode variar entre 0,30 a 1,80 m, 
com a média ao redor de 1,0 m (Bernardo, 1989). 
2.6.1.3. Declividade do sulco 
Geralmente, a declividade do sulco segue a declividade média do terreno, mas pode variar de 
0,2 a 3%, não devendo exceder a 2% para se evitar problemas potenciais de erosão. No caso 
de se utilizar vazões de projeto com valores reduzidos pode-se utilizar valores de declividade 
em seus limites superiores. Recomenda-se valores de declividades entre 0,2 a 0,5% para solos 
mais arenosos e entre 0,5 a 1,5 % para solos mais argilosos (Bernardo, 1989). 
2.6.1.4. Comprimento do sulco 
A determinação do comprimento do sulco mais correto para a área a ser irrigada deve ser 
realizada mediante ensaios de campo, onde deverá ser avaliado diferentes declividades, 
caudais e comprimentos de sulco (Bernardo, 1989). 
 
Uma das recomendações que existe na literatura é a de Criddleet al, (1956) que afirma que o 
comprimento máximo do sulco deve ser tal que a água deve chegar ao final do sulco em ¼ do 
tempo de irrigação, ou seja, do tempo necessário para aplicar a lâmina bruta de irrigação. 
2.6.1.5. Caudal do sulco 
O caudal aplicado por sulco é dos factores mais importantes para obter uma eficiente 
irrigação. Maiores uniformidades de aplicação de água geralmente podem ser obtidas quando 
se usa irrigação com redução do caudal, ou seja, aplica-se inicialmente o maior caudal que o 
sulco pode conduzir sem transbordar e sem causar erosão e, quando a frente de avanço atingir 
o final do sulco, o caudal inicial é reduzido (Mantovani et al., 2009). 
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Na prática, para facilitar o maneio de irrigação, recomenda-se somente uma redução de 
caudal, isto é, usa-se um caudal inicial, que é máximo não erosivo e um reduzido que 
equivale à 50% do inicial. O caudal inicial deve ser o caudal máximo não-erosivo que o sulco 
pode conduzir, e o caudal final deve ser menor capaz de manter todo o comprimento do sulco 
com água, durante o tempo necessário para aplicar a lâmina de irrigação desejada, no final do 
sulco (Mantovani et al., 2009). Gardner, estudando o efeito do caudal e da declividade na 
erosão, em sulcos de irrigação, propôs a seguinte equação empírica para a determinação do 
caudal máximo não-erosivo: 
 Qmax =
C
Sa
 (Eq. 3) 
Onde: 
Qmax =Vazão máxima não erosiva, em L s-1; 
S = declividade dos sulcos, em %; e, 
C e a = coeficientes empíricos que dependem do tipo de solo (Tabela 3). 
Tabela 4: Valores dos coeficientes C e a, em função da textura do solo. 
Textura C a 
Muito Fina 0,892 0,937 
Fina 0,988 0,55 
Média 0,613 0,733 
Grossa 0,644 0,704 
Muito Grossa 0,665 0,548 
Fonte: Bernardo, (1989). 
Na prática, normalmente são utilizadas duas vazões durante a irrigação por sulcos, sendo um 
inicial, que é máxima não erosiva, e uma final, que equivale à 50% da inicial. Esse 
procedimento é fundamental para que as perdas por percolação e por escoamento superficial, 
inerentes à esse sistema de irrigação, se situem em limites aceitáveis (Bernardo, 1989). 
2.6.2. Necessidades de água de rega (NAR) 
As necessidades hídricas de uma cultura estão relacionadas com o seu balanço hídrico. Para o 
seu desenvolvimento, as plantas necessitam de solo, água e factores climáticos, como ar, luz, 
temperatura, que influenciam directamente no crescimento das plantas e seus rendimentos. 
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Em função da fase fenológica da cultura, e do clima, uma planta pode consumir mais ou 
menos água (De Miranda et. al., 2003). 
O conhecimento das necessidades hídricas da cultura nos diferentes estágios fenológicos e 
durante o ciclo total de crescimento é importante na agricultura irrigada, porque associada aos 
demais factores de produção, permite a obtenção de altos rendimentos, com máxima 
economia de água. Assim, devido a crescente concorrência pelos recursos hídricos entre os 
sectores industrial, urbano e agrícola, existe a grande necessidade de se definir o momento e a 
quantidade de água a aplicar durante a irrigação, visando atender às necessidades hídricas da 
cultura, de maneira racional (De Miranda et. al., 2003). 
Assim, quando se projecta um sistema de rega deve-se garantir o fornecimento de água em 
quantidade e qualidade de modo a dotar a zona radicular da cultura com humidade que 
garanta um crescimento e desenvolvimento de modo a providenciar uma colheita aceitável. 
A quantidade de água que a cultura utiliza durante o ciclo de crescimento é chamada 
demanda sazonal, podendo variar com as condições climáticas da região onde é cultivada. Há 
um período durante o ciclo da cultura em que mais água é consumida diariamente. A 
quantidade de água que a cultura usa, por unidade de tempo, nesse período, é chamada de 
demanda ou necessidade de pico (De Miranda et. al., 2003). O cálculo das necessidades 
hídricas da cultura é feito com base na seguinte fórmula: 
 𝑁𝐴𝑅 =
𝐸𝑇𝑃−𝑃𝑒𝑓𝑓
1−𝐿𝑅
 (Eq. 4) 
Onde: 
NAR- Necessidade de Água de Rega (mm); 
ETp - Evapotranspiração potencial da cultura (mm/dia). 
 𝐸𝑇𝑝 = 𝐾𝑐 ∗ 𝐸𝑇𝑜 (Eq. 5) 
Onde: 
Kc - coeficiente da cultura; e 
 𝐸𝑇𝑜 – evapotranspiração da cultura. 
Precipitação efectiva é definida como a fracção da precipitação que é armazenada na zona 
radicular e usada pelo sistema planta-solo para evapotranspiração. A precipitação efectiva é 
determinada com base no método da FAO: 
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 𝑃𝑒𝑓𝑓 = 0,60 . 𝑃𝑡𝑜𝑡 – 10 , 𝑠𝑒 𝑃𝑡𝑜𝑡 < 70 𝑚𝑚 (Eq. 6) 
 𝑃𝑒𝑓𝑓 = 0,80 . 𝑃𝑡𝑜𝑡 – 24 , 𝑠𝑒 𝑃𝑡𝑜𝑡 ≥ 70 𝑚𝑚 (Eq. 7) 
Água para lavagem de sais pode ser definida como a quantidade mínima da água de rega que 
deverá percolar para baixo da zona radicular com vista a manter a salinidade do solo a um 
dado nível. O nível de salinidade do solo deve ser aquele que não vai provocar redução 
inaceitável no rendimento da cultura em consideração. A necessidade de água para lavagem 
de sais, é obtida pela equação abaixo: 
 𝐿𝑅 =
𝐶𝐸𝑖
5𝐶𝐸𝑒−𝐶𝐸𝑖
 (Eq. 8) 
Onde: 
CEi - condutividade eléctrica de água de irrigação [dS/m]; e 
CEe - condutividade eléctrica do extracto saturado do solo [dS/m]. 
 
2.7. Fases de irrigação por sulcos 
Segundo Mantovani et al., (2009) afirmam que a irrigação por sulco se caracteriza por fases 
em que a água é distribuída e fica à disposição das plantas e as fases podem ser assim 
definidas: 
a) Fase de avanço: começa com o início da aplicação de água no sulco e termina quando a 
água atinge o final deste. Essa fase pode ser representada pela curva ou equação de avanço. A 
duração dessa fase é denominada de tempo de avanço (Ta), a qual causará mais ou menos 
perdas por percolação, principalmente na parte inicial do sulco. A equação obtida neste 
processo será representada por uma equação do tipo exponencial, tal como aquela 
recomendada por (Bernardo, 1989): 
 𝑋 = 𝑝 ∗ 𝑡𝑎
𝑟 (Eq. 9) 
Onde: 
X = distancia atingida pela frente de avanço da água, (m); 
ta = tempo de avanço até o ponto x, (min); e 
p e r = parâmetros de ajuste. 
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Os parâmetros de ajuste p e r serão obtidos utilizando o método dos dois pontos. Usando os 
pontos correspondentes à metade do comprimento do sulco (Lmed) e ao comprimento total do 
sulco (Lmax), ou seja, o método dos dois pontos, o erro da equação na extremidade final do 
sulco será zero. Resolvendo o sistema de equações para as duas condições, tem-se: 
 𝑟 =
𝑙𝑛(𝐿𝑚𝑎𝑥)−𝑙𝑛(𝐿𝑚𝑒𝑑)
𝑙𝑛(𝑡𝑎𝑚𝑎𝑥)−𝑙𝑛(𝑡𝑎𝑚𝑒𝑑)
 (Eq. 10) 
 
 𝑝 =
𝐿𝑚𝑎𝑥
𝑡𝑎𝑚𝑎𝑥
𝑟 (Eq. 11) 
Onde: 
𝑡𝑎𝑚𝑎𝑥 = tempo de avanço para o comprimento 𝐿𝑚𝑎𝑥, (min); e 
𝑡𝑎𝑚𝑒𝑑 = tempo de avanço para o comprimento 𝐿𝑚𝑒𝑑, (min). 
 
b) Fase de reposição ou irrigação: começa quando a água ou a frente de avanço atinge o 
ponto final do sulco e termina no instante em que o caudal é cortado no início da área – 
denominado tempo de oportunidade (To). Essa é a fase mais importante, pois é nesse 
momento que se infiltra a lâmina requerida. 
c) Fase de recessão: corresponde à etapa entre o corte de água no início da área, ao final do 
tempo de oportunidade, e desaparecimento da água na superfície do sulco ao longo da área 
irrigada. A duração dessa fase na irrigação por sulco geralmente é muito pequena, sendo na 
maioria das vezes desprezada. Entretanto, na irrigação por faixa e por inundação, ela pode ser 
significativa. E é dado pela seguinte equação: 
 𝑡𝑟 = 𝑝
′ ∗ 𝑥𝑟
′
+ 𝑡𝑖 (Eq. 12) 
Onde: 
𝑡𝑟 = tempo de recessão, (min); 
x = distância, (m); 
𝑝′ = parâmetro de ajuste, adimensional; 
𝑟′ = parâmetro de ajuste; e 
𝑡𝑖 = tempo de irrigação, min. 
Utilizando-se o mesmo procedimento descrito para ajustara equação de avanço, obtém-se: 
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 𝑟′ =
𝑙𝑛(𝑡𝑟𝑚𝑎𝑥−𝑡𝑑)−𝑙𝑛(𝑡𝑟𝑚𝑒𝑑−𝑡𝑑)
𝑙𝑛(𝐿𝑚𝑎𝑥)−𝑙𝑛(𝐿𝑚𝑒𝑑)
 (Eq. 13) 
 
 𝑝′ =
𝑡𝑟𝑚𝑎𝑥−𝑡𝑑
(𝐿𝑚𝑎𝑥)
𝑟′
 (Eq. 14) 
 
 
Figura 1: Trajectória de tempo e espaço das curvas de avanço e recessão (adaptado do 
Roscher, 1985). 
2.8. Geometria da secção transversal 
As medições da geometria de secção transversal dos sulcos são importantes para a avaliação 
dos sulcos, sendo necessário efectuar duas ou três medições antes e depois da irrigação. A 
geometria do fluxo na irrigação superficial é um parâmetro difícil de descrever pois a forma 
dos sulcos sofre mudanças continuamente como resultado da erosão e deposição de solos 
causado pela água (Bernardo,1980). 
 
Na determinação da secção transversal usa-se o perfilómetro, que é constituído por um 
suporte e varetas graduadas e os dados obtidos podem ser numericamente integrados para 
desenvolver relações geométricas como área versus profundidade, perímetro molhado versus 
profundidade e largura versus profundidade (Bernardo,1980). 
 
A secção transversal na entrada de área será estimada usando a equação de Manning, a forma 
da secção do escoamento permitirá que sejam expressos a largura da superfície líquida e o 
perímetro molhado em função da profundidade através das equações abaixo: 
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 𝐵 = 𝑎1 ∗ 𝑦
𝑎2 (Eq. 15) 
 𝑃 = 𝛶1 ∗ 𝑦
𝛶2 (Eq. 16) 
Onde: 
𝐵 = largura da superfície líquida, (m); 
𝑦 = profundidade, (m); 
𝑃 = perímetro molhado, (m) e 
 𝑎1, 𝑎2, 𝛶1 e 𝛶2 = parâmetros de ajuste. 
Os valores de 𝑎1, 𝑎2, 𝛶1 e 𝛶2 são estimados utilizando-se o método dos dois pontos e 
conhecendo os valores de B e P correspondentes a 𝑦𝑚𝑎𝑥 e 𝑦𝑚𝑒𝑑, de acordo com as equações a 
seguir: 
 𝑎2 =
ln(𝐵𝑚𝑎𝑥)−ln (𝐵𝑚𝑒𝑑)
ln (𝑦𝑚𝑎𝑥)−ln (𝑦𝑚𝑒𝑑)
 (Eq. 17) 
 𝑎1 =
𝐵𝑚𝑎𝑥
𝑦𝑚𝑎𝑥𝑎2
 (Eq. 18) 
 𝛶2 =
ln(𝑃𝑚𝑎𝑥)−ln (𝑃𝑚𝑒𝑑)
ln(𝑦𝑚𝑎𝑥)−ln (𝑦𝑚𝑒𝑑)
 (Eq. 19) 
 𝛶1 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝑦𝑚𝑎𝑥−𝛶2 (Eq. 20) 
Para a determinação da área de secção transversal do sulco pode-se utilizar a equação de 
Manning abaixo: 
 𝑄𝑜 =
𝐴𝑜 𝑅
2
3 𝑆𝑜 
1
2
 60
𝑛
 (Eq. 21) 
Onde: 
𝑄𝑜= caudal de entrada, (m
3/s); 
A = área de secção transversal, (m2); 
R = raio hidráulico, (m); 
𝑆𝑜= declive, decimal e 
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n = coeficiente de Manning (varia em torno de 0,02 em caso de solos previamente irrigados, 
0,04 em solos recém-preparados e 0,015 em condições de vegetação cobrindo a superfície do 
escoamento). 
2.9. Eficiência do sistema de irrigação por sulcos 
O método de irrigação por sulcos gera perdas de água através de percolação no início do 
sulco e de escoamento no final do sulco. Se os caudais projetados são muito grandes, pode 
ocorrer escoamento superficial no final do sulco, causando erosão e perdas de água. Quanto 
menores forem as perdas por percolação e escoamento superficial, maior será a eficiência do 
sistema (Mantovani et al., 2009). Para se avaliar a rega por gravidade, usam-se as seguintes 
normas: 
Tabela 5: Parâmetros a serem usados na avaliação do desempenho de sistema de rega por 
gravidade. 
 Mau Satisfatório Bom 
Eficiência de aplicação (Ea) <60% 60 – 75% > 75% 
Eficiência de armazenamento (Es) <80% 80 – 90% > 90% 
Eficiência de uniformidade (Eu) <80% 80 – 90% > 90% 
Fonte: (Roscher, 1985). 
A eficiência é determinada pela razão de volumes de água e existem várias aproximações 
numéricas para se determinar os volumes. O volume aplicado refere ao volume de água 
aplicado no canal de cabeceira para uma determinada área e este é determinado, pelo produto 
entre o caudal e o tempo de aplicação. 
 𝑉𝑎𝑝𝑙 =
𝑄𝑎𝑝𝑙∗𝑡𝑎𝑝𝑙
1000
 (Eq. 22) 
Onde: 
Vapl - volume aplicado (m3) 
Qapl - caudal aplicado (l/s); 
tapl - tempo de aplicação (s); e 
1000 - factor de conversão de (l) para (m3). 
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A diferença entre o volume aplicado e o volume “runoff”, dá o volume infiltrado. 
 𝑉𝑖𝑛𝑓 = 𝑉𝑎𝑝𝑙 − 𝑉𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓 (Eq. 23) 
Onde: 
𝑉𝑖𝑛𝑓 - volume infiltrado (m
3); 
𝑉𝑎𝑝𝑙 - volume aplicado (m
3); e 
𝑉𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓 - volume runoff (m
3). 
Ainda segundo Bernardo et al., (2009), afirmam que existem vários parâmetros que devem 
ser determinados para se poder analisar a eficiência de irrigação de um projecto, os principais 
são: nomeadamente a eficiência de aplicação, armazenamento, uniformidade, taxa de 
percolação profunda e escoamento superficial. 
 
2.9.1. Eficiência de condução (Ec) 
Representa todas as perdas que ocorrem desde a tomada de água (bombeamento ou 
derivação) até os limites da área a ser irrigada (ponto de entrada ou adução). É variável em 
função do tipo de conduto utilizado para o transporte da água, que pode ser um canal em terra 
ou revestido, ou mesmo uma tubulação. Constitui apenas o primeiro passo para o 
atendimento das demandas hídricas das culturas durante a estacão de cultivo. Para fins de 
anteprojeto, podem ser utilizados os seguintes valores: canais em terra: 75% para os não 
revestidos e 85% para os revestidos; e 95% para tubulações. 
Esta eficiência é importante em projetos onde a distância da captação de água até a parcela de 
irrigação é grande, principalmente em regiões quentes e com solos de alta taxa de infiltração, 
se os canais não forem cobertos nem revestidos. A menor eficiência admitida é de 90%. Para 
a sua determinação é usado a equação abaixo: 
 Ec =
Va
Vd
∗ 100 (Eq. 24) 
Onde: 
Ec = eficiência de condução (%); 
Va = volume de água aplicado na área de irrigação (m3); e 
Vd = volume de água derivada do rio ou reservatório para a irrigação (m3). 
 
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2.9.2. Eficiência de aplicação (Ea) 
É a percentagem do total da água aplicada na irrigação que é útil às culturas. O valor mínimo 
aceitável da eficiência de aplicação em um projecto é de 60%. O ideal é que o valor deste 
parâmetro esteja acima de 70%. Com condições adequadas de irrigação, ou seja, quando no 
final do sulco, for aplicada a lâmina real necessária (IRN). 
Segundo Raposo (1996), eficiência de aplicação é um parâmetro que permite ilustrar em que 
medida um determinado sistema de rega é eficiente no transporte da água até a planta. A 
eficiência de aplicação depende do método de rega, na tabela a seguir são ilustrados as 
eficiências de aplicação dos diferentes tipos de rega. 
 
 Ea =
V𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜
Vaplicado
∗ 100 (Eq. 25) 
Onde: 
Ea= eficiência de aplicação (%); 
V𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜= volume de água necessário (l/s); e 
Vaplicado= volume de água aplicado (l/s). 
Tabela 6: Eficiência de aplicação dos diferentes tipos de rega. 
 Métodos de Irrigação Eficiência de aplicação 
Irrigação por superfície (sulcos, bacias) 60% 
Irrigação por aspersão 75% 
Irrigação por gotejamento 90% 
Fonte: Adaptado da FAO (1989). 
2.9.3.Eficiência de armazenamento (Es) 
A eficiência de armazenamento é a razão entre o volume de água que é directamente 
disponibilizado pela irrigação na zona radicular e o volume requerido pela planta. 
 
 E𝑠 =
V𝑢𝑠𝑎𝑑𝑜
Vnec
 (Eq. 26) 
Onde: 
E𝑠 – eficiência de armazenamento (%); 
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V𝑢𝑠𝑎𝑑𝑜 - volume usado (m
3); e 
Vnec - volume necessário (m
3). 
2.9.4. Eficiência de uniformidade (𝐄𝐮) 
A eficiência de uniformidade é usado para avaliar a uniformidade de aplicação de água ou 
seja a regularidade da distribuição da água na parcela em causa dando portanto, uma ideia 
sobre a influência provável da rega na produção final resultante. 
É definida pela seguinte fórmula: 
 
 𝑒𝑢 = 1 −
∑|𝑑−�̅�|
𝑛∗�̅�
 (Eq. 27) 
Onde: 
𝑒𝑢 – eficiência de uniformidade (%); 
𝑑 - dotação aplicada (mm); 
𝑛 - número de observações; e 
�̅� - dotação média aplicada (mm). 
 
2.9.5. Perda por escoamento superficial 
O escoamento superficial ou deflúvio é a fracção da água da chuva ou irrigação que escoa na 
superfície antes de se infiltrar no solo. Na prática esta não é uma variável comumente 
medida. As perdas de água por escoamento superficial são geralmente minimizadas por meio 
de técnicas de maneio de água e do solo como o plantio em contorno, maior aeração do solo, 
o conhecimento prévio da intensidade de aplicação da água e da capacidade e velocidade de 
infiltração da água no solo (Barreto et al., 2004). É determinada pela razão entre o volume 
perdido por runoff e o volume fornecido ao terreno. 
: 
 𝑃𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓 =
𝑉𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓
𝑉𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜
 (Eq. 28) 
Onde: 
 𝑃𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓 = perda por runoff em (%); 
𝑉𝑟𝑢𝑛𝑜𝑓𝑓 = volume de runoff em (m
3), e 
𝑉𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜 = volume fornecido em (m
3). 
 
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2.9.6. Perda por percolação profunda 
A percolação profunda ocorre através dos macroporos, uma vez que esse fluxo é resultante do 
movimento da água livre ou gravitacional no perfil do solo, quando há aplicação de água em 
excesso. Neste caso, a força imposta pela gravidade é maior que aquela em que a água está 
retida nas partículas do solo. No campo, essa variável pode ser quantificada por meio de 
balanco hídrico do solo. A percolação só é benéfica quando há necessidade de lixiviação do 
excesso de sais do solo proveniente de um maneio inadequado da irrigação ou do uso de água 
com alta concentração de sais (Barreto et al., 2004). É determinada pela razão entre o volume 
percolado e o volume fornecido ao terreno. 
 𝑃𝑝𝑝 =
𝑉𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑙𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜
 (Eq. 29) 
Onde: 
𝑃𝑝𝑝= perda por percolação profunda em (%); 
𝑉𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑙𝑎𝑑𝑜= volume percolado em (m
3); e 
𝑉𝑓𝑜𝑟𝑛𝑒𝑐𝑖𝑑𝑜= volume fornecido em (m
3). 
O volume percolado é dado pela diferença entre o volume infiltrado e o volume usado 
conforme a equação abaixo: 
 
 𝑉𝑝𝑒𝑟 = 𝑉𝑖𝑛𝑓 − 𝑉𝑢𝑠𝑎𝑑𝑜 (Eq. 30) 
Onde: 
𝑉𝑝𝑒𝑟 - é o volume percolado (m
3); 
𝑉𝑖𝑛𝑓 - é o volume infiltrado (m
3); e 
𝑉𝑢𝑠𝑎𝑑𝑜 - é o volume usado (m
3). 
2.10. Medidas para melhorar o desempenho do sistema de irrigação 
A avaliação de campo deverá identificar algumas práticas que possam contribuir no aumento 
da eficiência e da uniformidade. Os problemas mais frequentes na irrigação superficial estão 
relacionados com aplicação água, baixa a distribuição da água no campo, perdas por 
escoamento superficial ou percolação profunda e de modo a melhorar o desempenho do 
sistema irrigação, deverá ter se em conta que todos parâmetros são interdependentes. 
 
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Ao considerar-se mudanças no influxo (inflow), tempo de corte ou comprimento dos sulcos, 
deve-se perceber que os parâmetros como o tempo de avanço, a infiltração, as perdas por 
escoamento superficial e percolação profunda serão simultaneamente afectados. 
 
O caudal afecta significativamente o tempo de avanço, perdas por escoamento superficial e o 
risco de erosão, assim para vários caudais, o tempo ideal de corte 𝑡𝑐𝑜, ocorre quando dotação 
infiltrada for igual as exigências da cultura. 
 
O caudal e tempo de corte são dois parâmetros hidráulicos operacionais, sendo tco, o que o 
agricultor pode regular facilmente, portanto, a interdependência entre influxo e tempo de 
corte deverá ser conhecida de modo a maximizar o desempenho de um sistema de irrigação 
superficial (Walker, 1989). 
 
Realizar operações de gestão e manutenção periódica do sistema de rega de modo a eliminar 
fugas ou desperdícios de água ao longo dos condutos; 
Não regar em dias com vento de modo a minimizar as perdas por transporte e evaporação, 
regular a intensidade de rega (taxa de aplicação) de modo a evitar escoamento superficial no 
final do sulco; 
Ajustar a duração da rega, dividindo se necessário o tempo de rega em vários períodos, para 
evitar o escoamento superficial; 
Fazer nivelamento de precisão de modo a se aplicar menos água para completar o avanço, 
melhorando as condições para a rega deficitária e para controlar a fracção de lavagem; 
Rega com corte antecipado de forma a reduzir as dotações, e eliminando o escoamento 
superficial no fim do sulco e a minimizando a perda por percolação. 
Bom dimensionamento do projecto de modo que contribua para bons desempenhos dos 
sistemas de rega. 
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