Soil profile internal drainage for a central pivot fertigated coffee crop

Abstract

Coffee cultivation via central-pivot fertigation can lead to fertilizer losses by soil profile internal drainage when water application is excessive and soils have low water retention and cation adsorption capacities. This study analyses the deep water losses from the top 1 m sandy soil layer of east Bahia, Brazil, cultivated with coffee at a high technology level (central-pivot fertigation), using above normal N fertilizer rates. The deep drainage (Q) estimation is made through the application of a climatologic water balance (CWB) program having as input direct measures of irrigation and rainfall, climatological data from weather stations, and measured soil water retention characteristics. The aim of the study is to contribute to the understanding of the hydric regime of coffee crops managed by central-pivot irrigation, analyzing three scenarios (Sc): i) rainfall only, ii) rainfall and irrigation full year, and iii) rainfall and irrigation dry season only. Annual Q values for the 2008/2009 agricultural year were: Sc i = 811.5 mm; Sc ii = 1010.5 mm; and Sc iii = 873.1 mm, so that the irrigation interruption in the wet season reduced Q by 15.7%, without the appearance of water deficit periods. Results show that the use of the CWB program is a convenient tool for the evaluation of Q under the cited conditions.A cultura de cafeeiro, conduzida via fertirrigação por pivô-central, pode provocar perdas por drenagem profunda nas áreas irrigadas. Este trabalho analisa estas perdas para o caso de cultura de cafeeiro, conduzida em alto padrão tecnológico de fertirrigação por pivô central, estabelecida no oeste baiano, sobre planície de solo arenoso. Este estudo é uma tentativa de estimar, por meio do balanço hídrico climatológico (BHC), obtido a partir de dados meteorológicos e medidas físicas das características do solo, a perda por drenagem profunda (Q), com uso de pivô central em cultura de cafeeiro fertirrigada. O estudo visa a contribuir para o conhecimento do regime hídrico destas culturas manejadas por irrigação com pivô central, utilizando-se para isso três cenários (Sc) distintos de regime hídrico, durante o período de um ano do ciclo da cultura de cafeeiro: i) apenas precipitação; ii) precipitação + irrigação no ano inteiro; e iii) precipitação + irrigação apenas na estação seca. Os valores estimados de Q foram: Sc i = 811,5 mm; Sc ii = 1010,5 mm; e Sc iii = 873,1 mm, sendo que o corte da irrigação no período chuvoso (Sc iii ) reduziu Q em 15,7% e não afetou o apareci- mento de períodos de défices. Por meio do BHC, com a utilização de parâmetros climatológicos e medidas físicas da característica do solo, foi possível fazer a estimativa da drenagem profunda do solo em estudo.