Water use and nutrients and sediments losses on the initial water drainage on flooded rice

No Rio Grande do Sul (Brasil), a lavoura arrozeira é grande consumidora de água e apresenta potencial de contaminação de mananciais hídricos quando a drenagem inicial é realizada. Este trabalho teve como objetivo quantificar o consumo de água do arroz irrigado submetido a sistemas de cultivo (Experimento I) bem como verificar a concentração de nutrientes e de sedimentos em suspensão na água de drenagem inicial no pré-germinado, mix de pré-germinado e transplante de mudas (Experimento II). Os experimentos foram conduzidos em 2000/01 e 2001/02 (Experimento I) e 1999/00, 2000/01 e 2001/02 (Experimento II) em área de várzea em Planossolo Hidromórfico Eutrófico, arênico na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria (RS). No experimento I, o consumo de água no sistema convencional, cultivo mínimo, pré-germinado, mix de pré-germinado e transplante de mudas foi analisado no delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições. O consumo de água não foi afetado pelos sistemas de cultivo variando de 5.431 a 6.422 e de 5.374 a 5.852m³ ha-1, respectivamente para 2000/01 e 2001/02. A quantidade de água necessária para o preparo inicial do solo no pré-germinado e transplante de mudas ou para a formação da lâmina d’água no mix de pré-germinado foi de 1.285m³ ha-1. No experimento II, os três anos agrícolas (1999/00, 2000/01 e 2001/02) com os três sistemas de cultivo (pré-germinado, mix de pré-germinado e transplante de mudas) foram comparados para quantificar as perdas de nutrientes e de sedimentos na água de drenagem inicial. As concentrações de nitrato, fósforo e magnésio na água foram similares entre os sistemas de cultivo. No mix de pré-germinado, a concentração de amônio e potássio foram maiores que no pré-germinado e transplante de mudas, com 3,85 e 7,70mg L-1 respectivamente. Contudo as perdas de nutrientes verificadas estiveram dentro de limites aceitáveis de acordo com a legislação vigente. A turbidez e a presença de sedimentos na água de drenagem inicial foi menor no mix de pré-germinado em comparação com o pré-germinado e transplante de mudas, indicando que a manutenção da água na lavoura nestes sistemas de cultivo é importante para sustentabilidade do ecossistema arroz irrigado e manutenção do potencial produtivo da cultura.In Rio Grande do Sul, Brazil, irrigated rice fields use large amount of water and have the potential of contaminate surface water bodies when drainage is performed. The objective of this experiment was to quantify the amount of water in flooded rice fields under different cropping systems (Experiment I) and to measure the concentration of nutrients in the initial drainage water of pre-germinated, pre-germinated mix and seedling transplanting systems (Experiment II). The research was conducted during 2000/01 and 2001/02 (Experiment I) and during 1999/00, 2000/01 and 2001/02 (Experiment II) in a lowland area of a Planosoil located at the Federal University of Santa Maria-RS, Brazil. In the years 2000/01 and 2001/02 (Experiment I) five cropping systems (conventional, minimum tillage, pre-germinated, mix of pre-germinated and seedling transplanting) randomized block experimental design with four replications were used. The cropping systems did not influence the use of water by flooded rice, varying from 5,431 to 6,422 and 5,347 to 5,852m³ ha-1 for the years 2000/01 and 2001/02, respectively. The amount of water used for flooding the soil in the pre-germinated and seedling transplanting systems or form stablishing a layer of water in the mix pre-germinated was 1,285m³ ha-1. In Experiment II, three cropping systems (pre-germinated, mix of pre-germinated and seedling transplanting) were compared. Nitrate, phosphorus and magnesium concentrations in the initial drainage water were similar in the different cropping systems. In the mix of pre-germinated system, ammonium and potassium concentrations were higher when compared with the pre-germinated and seedling transplanting systems with averages of 3.85 and 7.70mg L-1, respectively. Recorded nutrient losses were within the range allowed by the currente legislation. The concentration of sediments in the drainage water was lower in the mix of pre-germinated system when compared to pre-germinated and seedling transplanting systems. These suggest that the maintenance of water in the rice field in these cropping systems is important to achieve the sustainability of the flooded rice fields and maintenance of high potential of crop yield