Evapotranspiração: qual a sua importância para a agricultura?

Entenda a importância da evapotranspiração das culturas, quais os seus tipos e que fatores influenciam neste processo.

A água é um recurso fundamental para a manutenção da vida e, para as culturas agrícolas isso não é diferente, uma vez que o déficit hídrico, principalmente, pode impactar diretamente na produtividade das lavouras.

Desta forma, é fundamental conhecer a evapotranspiração das culturas, ou seja, a perda de água para a atmosfera via evaporação da água do solo e transpiração das plantas.

Além disso, é possível utilizar a evapotranspiração no dimensionamento de sistemas de irrigação e até mesmo no planejamento de uma cultura.

Entenda, a seguir, o que é a evapotranspiração, qual a sua aplicação na agricultura, quais fatores estão relacionados a ela  e muito mais! 

O que é a evapotranspiração

Antes de entender o que é a evapotranspiração, é necessário conhecer os processos que fazem parte dela: a evaporação e a transpiração.

Evaporação (E)

Em resumo, a evaporação é um processo físico, no qual ocorre a mudança de fase água, do estado líquido para o gasoso. 

Esta evaporação da água na atmosfera é proveniente de lagos, rios, oceanos e da vegetação (por meio da evaporação do orvalho depositado sobre as folhas e da água absorvida pela vegetação através das chuvas).

Para que o fenômeno ocorra é necessário energia, ou seja, calor latente de vaporização.

Transpiração (T)

A evaporação de água da vegetação é chamada de transpiração. Neste processo, a água das chuvas que incidiu e ficou armazenada nos solos, passou pelas plantas e fez parte do seu metabolismo, é transferida para a atmosfera.

Além disso, a transferência ou passagem da água da planta para a atmosfera ocorre através dos estômatos, nesta ordem: do solo para os vasos condutores da planta, depois mesófilo, estômatos e, por fim, para a atmosfera. 

Nesta transferência, a água passa por uma série de resistências relacionadas ao solo e aos tecidos da planta.

É importante ressaltar que, é impossível realizar a distinção da água evaporada do solo e transpiração das plantas. Dessa forma, para o cálculo da evapotranspiração se analisa a água no solo e da vegetação úmida, através da transpiração.

Evapotranspiração

Por fim, a evapotranspiração é a ocorrência simultânea da transferência da água para a atmosfera através dos processos de evaporação e transpiração.

Tipos de evapotranspiração

1. Evapotranspiração Potencial (ETP) ou Evapotranspiração de referência (ETo)

É a evapotranspiração de uma área vegetal em pleno crescimento, recobrindo todo o solo e com altura entre 8 e 15 cm, sem que haja restrição hídrica.  

Nesta situação, a evapotranspiração depende exclusivamente das variáveis meteorológicas, ou seja, saldo da radiação, temperatura, umidade relativa e velocidade do vento, sem considerar os fatores relacionados a cultura, solo e manejo. 

Em resumo, a ETP ou ETo é a lâmina de água que a cultura utilizaria sem restrição de água.

2. Evapotranspiração real da cultura (ETr)

A evapotranspiração real é a quantidade real, ou seja, efetiva que uma superfície com presença de vegetação irá utilizar com ou sem restrição hídrica (déficit de precipitações).

3. Evapotranspiração de cultura (ETc)

A ETc é a evapotranspiração de uma cultura em determinada fase ou estádio de desenvolvimento, com ou sem restrição hídrica e em condições adequadas ou ótimas de crescimento. 

Além disso, a ETc depende de condições meteorológicas, tipo de cultura e suas características de resistência ou tolerância à seca e da área foliar (relacionado ainda com a densidade e espaçamento da cultura a campo).

4. Evapotranspiração de Oásis (ETO)

A ETO é a evapotranspiração de uma área com presença de vegetação e umidade disponível do solo, oriunda de irrigação.

Em torno da área úmida, existe uma área seca que não recebe irrigação e, dessa forma, fornece energia para a evapotranspiração da cultura devido a passagem de parte da água para a área seca.

Os fatores influenciam na evapotranspiração

Os fatores determinantes para o processo de evapotranspiração estão relacionados, principalmente, ao clima, planta e manejo de solo.

Fatores climáticos

• Incidência solar sobre a cultura e temperatura do solo: devido a grande energia da radiação solar, grande quantidade de água líquida pode ser rapidamente transformadas em vapor d’água, evaporando para a atmosfera;
• Temperaturas do ar durante os diferentes estádios de desenvolvimento da cultura: em dias nublados a perda de água pela evapotranspiração é menor do que em dias ensolarados e quentes;
• Umidade do ar: a diferença entre a pressão de vapor de água na superfície dos tecidos das plantas e do ar é fator determinante na remoção do vapor de água para atmosfera;
• Velocidade do vento: a remoção da água depende do vento e da turbulência do ar.

Fatores relacionados às plantas

• Estádio de desenvolvimento;
• Altura das plantas;
• Área foliar: a transpiração ocorre, principalmente, pelas folhas, via estômatos. Desta forma, quanto maior a área foliar, maior a transpiração;
• Profundidade de raízes;
• Espécie.

Fatores relacionados ao manejo de solo

• Características relacionadas a textura e estrutura do solo, principalmente a porosidade;
• Disponibilidade hídrica e capacidade de armazenamento de água do solo;
• Cobertura do solo e sistema de manejo (em plantio direto, por exemplo, a água é retida pela camada de palhada que mantém a temperatura do solo mais baixa que no ambiente externo reduzindo a velocidade da evaporação da água do solo para a atmosfera);
• Espaçamento, densidades de plantio e orientações de plantio;
• Impedimentos físicos e químicos como curvas de níveis, terraços, bacias de contenção;
• Uso de quebra-ventos.

Aplicação dos cálculos da evapotranspiração para a agricultura

O conhecimento sobre a evapotranspiração das culturas em diferentes regiões e relacionada às características do solo, manejo e até mesmo do material genético (cultivar) são fundamentais para o planejamento na lavoura.

• Em dimensionamentos de sistemas de irrigação, por exemplo, é indispensável calcular a evapotranspiração da cultura (ETc) para a estimativa da lâmina de água a aplicar, evitando desperdícios,

• Pode-se ainda, a partir do conhecimento desta variável, planejar os materiais que serão implantados em função da característica da região de cultivo e até mesmo da área. E, assim optando, por exemplo, por aqueles mais resistentes à seca ou tolerantes em locais da área com características que não permitam o acúmulo de água no solo (solos rasos, por exemplo).

• Além disso, conhecendo a evapotranspiração da cultura, pode-se ainda planejar a época mais crítica, com maior necessidade de água e maior evapotranspiração, para que esta não coincida com épocas que ocorram restrições hídricas que possam comprometer o desempenho e a produtividade final da cultura.

Como estimar a evapotranspiração das culturas

A evapotranspiração estimada das culturas pode ser calculada a partir de diferentes métodos empíricos, físicos ou a combinação de ambos. 

Além disso, os dados utilizados nos cálculos podem vir de equipamentos simples como estações meteorológicas e até mesmo sensores sofisticados e com uso da inteligência artificial.

Desta forma, as metodologias utilizadas apresentam nível de precisão diferentes e são empregadas de acordo com os dados e recursos disponíveis.

Métodos científicos

Para fins de estudo científico, existe o método de medida da evapotranspiração potencial (ETP ou ETo).

Neste caso, por exemplo, é possível usar o tanque classe A, e obter a lâmina de água evaporada em uma determinada área.

Além disso, há outros métodos científicos como o lisímetro de drenagem, de pesagem, e de lençol freático constante, em que se utilizam tanques com culturas agrícolas implantadas.

Métodos de estimativa

Existem diversos modelos disponíveis como, por exemplo, os métodos:

• Thornthwaite,
• Thornthwaite – Camargo (alterado por Camargo)
• Camargo
• Hargreaves & Samani
• Priestley-Taylor
• Penman-Monteith FAO.

Este último é o método mais recomendado para cálculo de estimativa da evapotranspiração da cultura de referência.

Pode-se realizar o seu cálculo pela fórmula a seguir:

Penman- Monteith

Critérios para escolha do melhor modelo

É importante levar em consideração três fatores principais para escolher o método que melhor se adequa e, assim, realizar os cálculos de estimativa da evapotranspiração:

1. Os dados meteorológicos disponíveis

2. A escala de estimativas: quando se objetivam cálculos de estimativa diária de evapotranspiração, os modelos de tanque de Classe A são mais adequados. O método Thornthwaite, por exemplo, só é utilizado em estimativas mensais.

3. Aplicação x condições climáticas locais: os métodos de Penman-Monteith, Priestley-Taylor e tanque Classe A, por exemplo, independem de clima seco ou úmido, sendo aplicados de forma universal (para diferentes condições de clima).

O método Penman-Monteith-FAO (PM- FAO) tem apresentado bastante precisão em estudos no Brasil e no mundo. Por isso, é recomendado como padrão quando os dados necessários ao seu cálculo estão prontamente disponíveis, independentemente da escala temporal e espacial.

Desta forma, a análise das condições do local, bem como objetivo das mesmas e dados meteorológicos disponíveis deverão orientar na escolha do modelo mais adequado.

Conclusão

Em resumo, devido à importância da água na agricultura e a sua distribuição irregular em diversos períodos durante o cultivo, o conhecimento e o monitoramento da evapotranspiração são fundamentais. A partir disso, é possível gerenciar a demanda hídrica das culturas, por meio da irrigação e do planejamento do plantio.

Além disso, diversos fatores climáticos, do solo e do próprio manejo das culturas podem influenciar na evapotranspiração, por isso é importante compreender cada um deles.

A água é um recurso primordial para a manutenção da vida e, por isso, o seu manejo, seja na agricultura ou outros fins, merece bastante atenção.