tendências da irrigação por gotejamento no mundo para os próximos 25 anos métodos de...

Fenicafe7. 4 . 2011

Métodos de Nutrirrigação Avançada para a cultura do café

Histórico Até 1965,

• 100% da superfície do solo molhada - inundação, aspersão...

•Longos intervalos de irrigação, 7-21 dias

• Altos volumes por aplicação, 50mm-100m

• Fertilização – disciplina separada

TM

Gotejamento

• Revolução de concneito

• Nutrirrigação

3

Balanço Hídrico

Balanço Hídrico – agenda de irrigação

Saturation

Field Capacity- FC

Wilting Point-WP

Oven dry

WHC

Moisture50%

Capacidade de retenção de água Volume de água entre FC & WP

Balanço Hídrico – agenda de irrigação

Light - Sandy: 40 - 80 mm /m

Medium - Loamy: 80 - 120 mm /m

Heavy - Clayey : 120 - 180 mm /m

1m=1000mm depth of soil

X mm of water

Assumindo que a água esta disponível até

> 50% da capacidade de retenção do solo

Classificação do solos – específica capacidade de retenção de água – mm de água por 1metro de camada solo

Balanço Hídrico – agenda de irrigação

Plano de irrigação baseado como abaixo:

1. Capacidade de campo específica do solo(mm/m)

2. % da superfície molhada (%)

3. Raizes / profundidade molhada(m)

4. ETc diário(mm)

5. % de variação da capacidade de campo (%)

Balanço Hídrico – agenda de irrigação Desenho da irrigação para aspersão:

1. Tipo de solo médio– WHC 100mm/m

2. Superfície molhada – 100%

3. Raizes /profundidade molhada– 0.5m

4. Etc – 3mm/day

5. Variação permitida – 50%

~ =8 dias

Intervalo da irrigação, dias 100mm/m x 0.5m x 50%

3mm/day

Balanço Hídrico – agenda de irrigação Gotejamento no café

1. Tipo solo médio– WHC 100mm/m

2. Superfície molhada– 0.7/3.5= 20%

3. Raizes /profundidade molhada– 0.5m

4. Etc – 3mm/day

5. Variação permitida– 50%

=

3.5m

0.5

Irrigation Interval, days 100mm/m x 0.5m x 0.2 x 50%

3mm/day

0.7m

~ 2 days

intensive irrigation.xls WHC Wetted Depth Wetted width Row spcing Depletion % ET c

mm/m m m m % mm

100 0.5 0.7 3.5 50% 3

Interval PulsesDays Per day

1.7 0.6

Cálculo simples do intervalo de irrigação

As vantagens do gotejamento

• Irrigação a qualquer hora / intervalo, com alta precisão .

• Redução do déficit de água e sua flutuação.

• Melhora aeração

• Concentra a atividade radicular perto do gotejador

• Atividade da zona radicular eficiente, melhorr WUE & FUE

• Fácil manutenção

• Preserva o meio ambiente

O2

H2O

Sugar Cane- Agrovalle – Brazil 2100ha – drip nutrigaton, Average 6 ratoons, 139 ton/ha

Rubber Tree

Cambuhy- SP, Brazil , increase 50% in production

COCOA, South of Bahia – Brazil 3rd year, 200@ =3000kg/ha

Eucalyptus pulpwood Brazil- Veracel, Bahia StateMAI 70 m3/ha/yr,@ 30 months

Robusta Café - Espirito Santo, Brazil ,

Average 100-sac/ha, year = 6000kg/ha

Arabica Café- Brazil ,

Average 6 years 55sac/ha

• 1 linha de gotejamento, 1-2 Lh, 30-70cm espaçamento • Taxa de aplicação, 1-1.5mm/hr• Intervalos, uma vez por semana a irrigação diária• Mutrirrigação

•

•

As melhores praticas de gotejamento na atualidade

Podemos fazer melhor?

18

Alta frequência de Nutrirrigação

Hipótese

Aplicação contínua de água e nutrientes, proporcionalmente ao que a planta pode absorver indica que o potencial de transpiração pode reduzir as quantidades de água e fertilizantes,garantindo ótimos níveis de produtividade

Avner Zilber et al

19

Absorção de Água

Ambiente da planta

Soil –0.1 to –0.3 bar

Stem –5 to –15 bar

Atmosphere –700 to –1200 bar

Leaf –15 to –25 bar

?Quais são os obstáculos

• Fotosíntese

• Resfriador

• Absorção de nutrientes

Regra da água

Nelspruit RSA- 3 Feb 2008

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0

200

400

600

800

1000

1200

ETo

Rs

Radiação Solar & Evapotranspiração

0.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

0

1.994

4.77

9.2810.78

11.75

17.05

14.8815.62

8.67

3.82

1.36

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00

Peru, Avocado

Coffee- Brazil

Consumo diário de água

1. O consumo de água apresenta uma curva característica.

2. Alta similaridade com a radiação solar,

3. Maior parte do consumo ocorre durante as horas de luz

Consumo diário de água

24

Zona Radicular

Zona Radicular

Evoluação favorece desenvolvimento radicular maior e profundo

No entanto a maior atividade radicular ocorre de 0- 50cm no solo.

Coffee tropics, 90%/30 cm

O ambiente sob mulching e Nutrirrigação no solo é ideal para o desenvolvimeto e funcionamento radicular

Zona Radicular

Oxigênio é um fator limitante?

27

A rizosfera

Cevada com pelos radiculares 0.8mm comprimento & mutante

Dr. Eran Segal

0.08 0.220.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20

Root hairs

---------------------Root

surface----------------------

Water content

T=0

T=1min

T=5min

T=30min

T=60min

---------------------Root

surface----------------------

Wild root Bald root

Modelo Numérico(Hydrus 2D) Volume de água na rizosfera

Water Content

Dr. Eran Segal

Rizosfera

1. Durante a demanda círitica o fluxo de água para a raiz, é menor que a absorção de água pela raiz.

2. A umidade do solo na superfície da raiz caí para o ponto de murcha

3. Absorção de água e nutrientes é paralizada

Qual é o significado da média do solo que é medida?

Resumo

• A umidade do solo caí rapidamente e a absorção de água & nutrientes é afetada.

• O consumo de água aumenta rapidamente com o nascer do sol, estabiliza no meio do dia e cái novamente com o por do sol.

• Oxigênio pode ser um fator limitante para a atividade radicular – radicelas superfíciais são vantajosas.

Conclusão

• Respondendo a, todas ou parte destes fatores, podemos melhorar a eficiência da planta e a produtividade.

• Algumas melhoras podem se adaptar melhor em solos bem drenados e outras em solo pesados.

• Durante fases fenológicas específicas, estas melhoras podem ter um impacto muito grande

Soluções

1. Mantendo uma taxa frequente de solução nutritiva durante

as horas de incidência luminosa

• Nutrirrigação Contínua - Baixas taxa de aplicação, baixa vazão dos gotejadores

• Nutrirrigação por pulso – Alta TA 0.5mm-1.0mm por /pulso

2. Atividade radicular superfícial

3. Gotejamento enterrado & alta frequência:

melhora na absorção de nutrientes

34

Nutrirrigação Convencional

06:00 13:00 20:00

1mm/hr

0.5mm/hr Consumo

diário

3mm

Convencional

Day 1 Day 2 Day 3

3mm

consumption

3mm

consumption

3mm

consumption

9mm

irrigation

A cada 3 dias

A cada 3 dias

39

Alta Frequência de Nutrirrigação

06:00 13:00 20:00

0.5mm/hr

Nutrirrigação por Pulso

100% Convencional, X 4/semana

100% Pulso, X 4/dia

06:00 13:00 20:00

0.5mm/hr

Continuous Nutrigation, Low application rate ,

Pulse, 7/7Continuous, 7/7

Irrigation Volume (mm)

3mm/day3mm/day

Dripper Uniram 2.3 l/hUniram 1.0 l/hr

Drip lines1 DL/row,

50cm spacing

1 DL/row,

50cm spacing

Application rate1.3 mm/hr (140min)

0.6 mm/hr (300min)

Irrigation hours10 pulses @ 14 minutes

06h00- 18h00

Continuous,

0600-0830 & 1300-1530

Alta Freuência Nutrirrigação (3.5 m’ entre linhas)

44

Nutrirrigação Intensiva no Café (Brasil)

Fazenda São José do Tungue

Pertence ao Srs Jose Serra Neto & Jose Renato Serra que possuem mais

de 1.000 ha de café irrigado em São Paulo e Minas Gerais (Cerrado)

DADOS TÉCNICOS

1. Variedade: Obatã – tardia, muito vigor e boa produção;

2. Plantio: in 04/2002

3. Idade: 5 anos

4. Espaçamento: 3,30m x 0,6m - 5.050 plantas / ha;

5. Produção em 2006 foi de 65 sacas / ha;

6. O experimento (pulsos) iniciou em 15/08/2006 imediatamente após a

colheita

TUNGUE - HARVEST

2127

71

108

140

130

11

25

108 106112

13

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1DL - Conventional 2DL - Pulse 4DL - Pulse

(Tratamento)

(Pro

dutiv

idad

e - S

c/H

a)

'''

Tungue- Produtividade 2007-2010

48

Fazenda Águas da Prata

Variedade: Catuaí Amarelo

Espaçamento: 3.50 X0.75

Data do Plantio: janeiro-98 

Início dos Pulsos:

outubro-06 

Águas da Prata, produtividade 2007-2010

ABEC - COLHEITA

73.0383.95

90.5087

109101

1831

25

113 111

145

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

1L 2L, sem poda 4L, sem poda

(Tratamento)

(sa

ca

s/h

a)MÉDIA

2010

2009

2008

FAZENDA CONSUELO (J. Serra Netto)

Variedade Cultivada:Icatu

Data de Plantio:Janeiro de 1.999

Idade:9 anos

Espaçamento:3,70 X 0,70m

Dens. Populacional:3.860 plantas/ha

Tipo de Solo:Arenoso

Data Início Pulsos:2006

CONSUELO: 2007 to 2010

40

50

22

115

0

60

80

66

0

20

40

60

80

100

120

140

Conventional Pulse Irrigation - 1DL

(Tratamento)

(Pro

dutiv

idad

e - S

c/H

a)

'''

Consuelo, produtividade 2007-2010

Conclusão

Implementando uma estratégia de irrigação baseado nas hipóteses discutidas aumentamos a produtividade do café.

A condição ótima de irrigação do cafeeiro e sua atividade radicular deverão continuar sendo estudadas.

O aumento do vigor vegetativo requer ajustes na arquitetura das plantas (poda, regulador de crescimento, espaçamento…)

Uma média de produção 90sacas/ha de café arabica pode ser alcançada.

Outras Práticas

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Gotejamento Enterrado• Colheita mecanizada

• Vandalismo

• Danos causados por animais

• Controle de plantas daninhas

• Econômia de Água >10%,

Manutenção

• Uniram AS

• Intrusão radicular – proteção química - Treflan.

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Gotejamento Enterrado

Oliveira

Operação de enterrio

57

40cm

10cm

Faz. Cambuhy

Santa Bárbara – Afonso Simonis

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Monitoramento da Irrigação e Controle

Os condutores:

• Strive toward higher production & improved quality

• Aumento no custo de fertilizantes.

• Poluição do meio ambiente.

Ferramenta essencial para produtores experientes para melhorar as suas práticas de manejo

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Monitoramento da Irrigação e Controle

Dados disponíveis em tempo real e transmitidos a uma base:

• Dados climáticos – Est. meteorológica, ETO, VPD

• Potencial de água no solo

• Monitoramento planta - dendrômetro

• Medidor de Agua.

60

Monitoramento da Irrigação e Controle

Sistema de dados não automatizado

Camâra de Scholander”

Importante ferramenta de revisão da agenda de

Irrigação

25 cm

Resumo

Uma fazenda de café sustentável, requer constantes inovações técnicas.

As práticas de NUTRIRRIGAÇÃO conhecidas, aumentam a capacidade de produção mas ainda existem muitas melhoras para o futuro.

Algumas técnicas para suportar a Nutrirrigação foram discutidas

OBRIGADO