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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO - CAMPUS CONFRESA Avenida Vilmar Fernandes, 300, Setor Santa Luzia, CEP: 78652-000, Confresa, Mato Grosso
CURSO: AGRONOMIA
DISCIPLINA: Irrigação e Drenagem CARGA HORÁRIA: 80 horas aula
PROF.: César Antônio da Silva Tecnólogo em Irrigação e Drenagem - CEFET GO Mestre em Agronomia (Fitotecnia) - UFU Dr. em Irrigação e Drenagem - ESALQ/USP
APOSTILA DE IRRIGAÇÃO
Confresa - MT
2013
SUMÁRIO
1 IRRIGAÇÃO NO BRASIL E NO MUNDO...............................................................................3 1.1 Histórico da irrigação ...............................................................................................................3 1.2 Situação da irrigação a nível mundial .....................................................................................5 1.3 Irrigação no Brasil ....................................................................................................................6
2 DISPONIBILIDADE DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO........... .................................................9 2.1 Usos da água ............................................................................................................................10 2.2 Legislação e cobrança pelo uso da água................................................................................12 2.3 Vantagens da irrigação ...........................................................................................................14 2.4 Limitações da irrigação ..........................................................................................................15 2.5 Fabricantes de equipamentos de irrigação ...........................................................................16 3 PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOLO: Água no Solo ..........................................................19 3.1 Propriedades Físicas do Solo..................................................................................................20 3.1.1 Densidade de partículas (dp)..................................................................................................................20 3.1.2 Densidade do solo (ds) ..........................................................................................................................21 3.1.3 Umidade do solo com base em massa (U) ............................................................................................22 3.1.4 Umidade do solo com base em volume (θ) ...........................................................................................23 3.1.5 Porosidade (P).......................................................................................................................................24 3.1.6 Porosidade de aeração (Par) ou porosidade drenável.............................................................................24 3.1.7 Umidade de saturação (θsat)...................................................................................................................24 3.1.8 Saturação relativa (Sr)...........................................................................................................................24 3.1.9 Armazenagem de água no solo (h)........................................................................................................26 3.2 Potencial da Água no Solo ......................................................................................................26 3.3.1 Determinação do potencial mátrico com tensiômetros .........................................................................29 3.3.1 Tipos de tensiômetros ...........................................................................................................................29 3.3 Infiltração de Água no Solo....................................................................................................34 3.3.1 Fatores que influenciam na velocidade de infiltração...........................................................................35 3.3.2 Equações que descrevem a infiltração ..................................................................................................36 3.3.3 Determinação da velocidade de infiltração...........................................................................................37 4 SISTEMA ÁGUA, SOLO, PLANTA E ATMOSFERA ..........................................................41 4.1 Disponibilidade de água no solo.............................................................................................41 4.2 Cálculo da água disponível no solo ........................................................................................41 4.3 Demanda hídrica das culturas ...............................................................................................46 4.4 Evapotranspiração de referência (ETo)................................................................................47 4.5 Evapotranspiração de cultura................................................................................................51 5 MÉTODOS DE IRRIGAÇÃO...................................................................................................55 5.1 Método de Irrigação por Aspersão ........................................................................................58 5.2.1 Sistemas convencionais.........................................................................................................................59 5.2.1 Sistemas mecanizados...........................................................................................................................63 5.2.1 Componentes do sistema.......................................................................................................................65 5.1.3.1 Conjunto motobomba............................................................................................................................65 5.1.3.2 Tubulações ............................................................................................................................................66 5.1.3.3 Aspersores.............................................................................................................................................68 5.1.3.4 Acessórios .............................................................................................................................................71 5.2.1 Seleção do aspersor...............................................................................................................................71 5.2.1 ASPERSÃO CONVENCIONAL .........................................................................................................76 5.1.5.1 Dados necessários para projeto .............................................................................................................76 5.1.5.2 Disposição do sistema no campo ..........................................................................................................77 5.1.5.3 Critérios do dimensionamento hidráulico de projetos por aspersão convencional ...............................77 5.1.5.4 Projeto de irrigação por aspersão convencional....................................................................................81 5.1.5.5 Uniformidade de irrigação por aspersão convencional.........................................................................90 5.2.1 PIVÔ CENTRAL..................................................................................................................................94 5.1.6.1 Deslocamento e velocidade do sistema.................................................................................................96
2
5.1.6.2 Emissores de pivô central......................................................................................................................96 5.1.6.3 Tamanhos e tipos de pivô......................................................................................................................98 5.1.6.4 Considerações sobre o pivô central .......................................................................................................98 5.1.6.5 Vantagens e limitações do pivô central.................................................................................................98 5.1.6.6 Parâmetros para manejo do pivô central ...............................................................................................99 5.1.6.7 Dimensionamento agronômico e hidráulico de pivô...........................................................................102 5.2.1 AUTOPROPELIDO............................................................................................................................105 5.1.7.1 Tipos de autopropelido........................................................................................................................106 5.1.7.2 Aplicabilidade e componentes.............................................................................................................107 5.1.7.3 Limitações do autopropelido...............................................................................................................108 5.1.7.4 Planejamento e manejo do sistema......................................................................................................108 5.1.7.5 Cuidados e manutenção.......................................................................................................................109 5.2 Método de Irrigação Localizada.......................................................................................... 109 5.2.1 Vantagens e desvantagens...................................................................................................................110 5.2.1 Componentes do sistema.....................................................................................................................111 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................... 115
EMENTA DE IRRIGAÇÃO
OBJETIVO: Proporcionar ao aluno o conhecimento dos métodos de irrigação, dos equipamentos utilizados na irrigação, capacitando-o a projetar e manejar sistemas e a criar uma visão crítica que induza pesquisas na área de irrigação. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: - Irrigação: histórico, situação atual da irrigação por aspersão no Brasil e no mundo, área irrigada, vantagens; - Água: disponibilidade hídrica para irrigação, legislação (Lei 9433/97), outorga e cobrança pelo uso. - Propriedades físicas do solo, água no solo, e métodos de determinação da umidade do solo - Infiltração de água no solo - Sistema água, solo, planta e atmosfera - Métodos de Irrigação:
- Aspersão: aspersão convencional, pivô central, autopropelido - Localizada: gotejamento e microaspersão - Superfície: inundação, sulcos e faixas - Subsuperfície: gotejamento enterrado
- Qualidade da água de irrigação - Quimigação: produtos químicos e fertilizantes utilizados BIBLIOGRAFIA BÁSICA BERNARDO, S.; SOARES, A.A.; MANTOVANI, E.C. Manual de Irrigação. 8. ed., Viçosa: UFV, 2006, 625 p. MANTOVANI, E.C.; BERNARDO, S.; PALARETTI, L.F. Irrigação: princípios e métodos. 3 ed., Viçosa: UFV, 2009. 355p. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requeriments. Rome: FAO, 1998. 308 p. (FAO - Irrigation and Drainage, 56). AYERS, R.S.; WESTCOT. Qualidade da água na agricultura. Campina Grande: UFPB, 1991. 218 p. (FAO - Irrigação e Drenagem, Boletim 29). CUENCA, R.H. Irrigation system design: an engineering approach. New Jersey, Prentice Hall, Inc.1989. 551p. DOORENBOS, J.; PRUITT, W.O. Las necesidades de água de los cultivos. Roma: FAO, 1977. 194p. (FAO - Riego and Drenaje, 24). DRUMOND, L.C.D.; FERNANDES, A.L.T. Irrigação por aspersão em malha. Uberaba: UNIUBE, 2001. 84 p. KELLER, J.; BLIESNER, R.D. Sprinkle and trickle irrigation. New York, Van Nostrand Reinhold, 1993. 840p. MIRANDA, J.H.; PIRES, R.C. Irrigação. Jaboticabal: SBEA, 2003, 703p. OLITTA, A.F.L. Os métodos de irrigação. São Paulo: Nobel, 1989. 267 p. PIZARRO, F. Riegos localizados de alta frecuencia (RLAF): goteo, microaspersión, exudación. 2 ed. Madrid: Ediciones Mundi-Prensa, 1990. 471p. Periódicos: Agricultural Water Management; Engenharia Agrícola; Irriga; Irrigation Science; Journal of Irrigation and Drainage Engineering; Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental; Transactions of the ASAE. AVALIAÇÃO: processo contínuo, identificar dificulda des e potencialidades do aluno � Trabalhos e projetos (Peso 2,5) � Relatórios: vídeos, visitas (Peso 1,5) � Prova 1 (Peso 2,0); Prova 2 (Peso 2,0); Prova 3 (Peso 2,0)
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LEMBRETES: - Chamada/lista de presença nos 10 minutos iniciais da 1ª aula, e ao término da 4ª aula - Caso o aluno chegue atrasado (após 10 minutos), o aluno poderá participar da aula, ficando com presença a partir da 2ª aula - Celulares no modo silencioso - Respeitar os prazos de entrega de trabalhos. A não entrega no prazo implica em nota 0,0. - Trazer calculadora científica em todas as aulas CONTATOS: [email protected], [email protected], [email protected]
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IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
IRRIGAÇÃO: é a técnica de suprimento de água às plantas, no momento certo e na
quantidade certa, para que a espécie vegetal possa expressar todo o seu potencial produtivo. A
irrigação implica em definir como, quando e quanto irrigar. Ela consiste em aplicar água no solo
mediante o uso de técnicas artificiais, de forma complementar ou total, para suprir as necessidades
hídricas das culturas agrícolas.
DRENAGEM: é uma técnica que permite controlar o excesso de água no solo, promover
aeração, movimentação de máquinas em áreas de várzeas e evitar a salinização.
1 IRRIGAÇÃO NO BRASIL E NO MUNDO
1.1 Histórico da irrigação
A irrigação foi uma das primeiras técnicas de cultivo utilizadas pelo homem primitivo.
Tribos nômades só se estabeleceram em determinadas regiões, em virtude da irrigação em solos
férteis, o que assegurava produtividade suficiente para a subsistência.
A agricultura irrigada teve início através das grandes civilizações que habitavam as margens
de grandes rios: Nilo (no Egito), por volta de 6000 a.C (Figura 1); Tigre e Eufrates (na
Mesopotâmia), 4000 a.C.; rios Huang Ho, Iang-tse-Kiang e Amarelo (na China), em 3000 a.C. Na
Índia, há indícios da utilização da irrigação em 2500 a.C. Em 2100 a.C., o Rei Hamurabi construiu
grandes obras de irrigação na Babilônia.
(a) (b)
Figura 1 - Região de origem da irrigação (a) e canal às margens do Rio Nilo (b)
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Nas civilizações antigas, predominava a irrigação por superfície, a construção de canais e
represamentos de água por meio de diques.
As cheias do Rio Nilo, provenientes de chuvas no período de setembro/outubro, que caíam
em áreas mais altas, cobriam as margens e se espalhavam na região do Delta. O abaixamento das
águas deixava uma camada de húmus de alta fertilidade, onde os camponeses cultivavam trigo e
seus animais pastejavam.
Na Europa, a irrigação teve início com os espanhóis, gregos e italianos. Na Espanha e na
Itália, ainda sobrevivem redes de canais e aquedutos dos tempos do império romano. Nas Américas,
as civilizações pré-colombianas (maias, na América Central; astecas, no México; e incas, no Peru)
já utilizavam a irrigação antes da colonização, há cerca de 2000 anos. Os povos pré-colombianos
deixaram vestígios de suas obras de irrigação, onde hoje se localiza o México, Peru, norte do Chile
e da Argentina.
As primeiras tentativas de irrigação foram bastante rudimentares, mas a importância do
manejo da água tornou-se evidente na agricultura moderna. Com o avanço da tecnologia e
divulgação das mesmas, a irrigação espalhou-se pelo mundo.
Em 1926, teve início a irrigação por aspersão em jardins e gramados, na Califórnia, após
invenção do primeiro aspersor, que girava por meio de engrenagens. Nas décadas seguintes, a
irrigação teve grandes progressos, com o surgimento de fabricantes de produtos: tubos de ferro
fundido, motobombas, aspersores e, posteriormente, tubos de PVC.
Na década de 1940, surge o sistema de irrigação por gotejamento, primeiramente na
Inglaterra, onde era utilizado na irrigação e fertilização de cultivos em estufas de vidro.
Em 1948, surge o primeiro pivô central, no estado do Colorado, nos EUA. Em 1950,
indústrias do setor iniciam a fabricação de aspersores plásticos (rotativos e do tipo spray). A partir
de 1960, o pivô central é utilizado de forma rotineira, na Austrália, Europa, Israel, México, África
do Sul e Estados Unidos (KELLER; KARMELI, 1975), sobretudo na década de 1980, em virtude d
surgimento de equipamentos de automação da irrigação.
No Brasil, a irrigação teve início com os jesuítas, em 1589, em plantios de arroz, na Fazenda
Santa Cruz, Rio de Janeiro. A irrigação no país ficou estagnada durante séculos. Em 1906, foi
criado o Instituto Federal de Obras Contra as Secas (IFOCS) e, em 1949, o mesmo é substituído
pelo Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS). Em 1948, surge a Comissão do
Vale do São Francisco (CVSF), a qual foi substituída pela SUVALE, em 1967, e esta, pela
CODEVASF, em 1974.
A área irrigada no Brasil foi inexpressiva até 1960, quando predominavam os sistemas de
irrigação por sulcos e inundação. Nas décadas seguintes (de 70 e 80), em virtude da modernização
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da agricultura, houve grandes investimentos do governo, na construção de barragens, em projetos de
irrigação por aspersão e localizada (ex: Projeto Jaíba) e implantação de perímetros irrigados (Figura
2). O sistema de irrigação por gotejamento foi adotado pela primeira vez, no Brasil, em 1972, num
pomar de pêssego, na região de Atibaia, SP (LEITE JÚNIOR, 2000). O seu uso se intensificou nos
últimos 20 anos, assim como o sistema por microaspersão, principalmente em culturas perenes
(cafeeiro, citros, banana) de maior espaçamento, paisagismo e hortaliças.
Figura 2 - Fotos em áreas do Projeto Jaíba, norte de Minas Gerais
1.2 Situação da irrigação a nível mundial
O planeta possui cerca de 277 milhões de hectares de terras irrigadas (FAO, 2007), cerca de
20% de todas as terras cultivadas. A produção nas áreas irrigadas alimenta mais da metade da
população mundial. Esta desproporção é uma prova das vantagens da cultura irrigada em relação à
agricultura de sequeiro. Os países com maiores áreas equipadas com sistemas de irrigação são a
Índia (39 milhões de ha), a China (19 milhões de ha) e os Estados Unidos (17 milhões de ha)
(SIEBERT et al., 2010).
Israel e Estados Unidos constituem exemplos a parte. Sem a irrigação, a agricultura seria
impossível em Israel, com seu solo pedregoso, ausência severa de chuvas e um único rio perene, o
Jordão. Israel consegue não só abastecer-se como exportar cereais, frutas e laticínios. Já os Estados
Unidos possuem a condição de maior produtor mundial de alimentos, prosperidade essa que se deve
muito aos gigantescos e numerosos projetos de irrigação em seu território.
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1.3 Irrigação no Brasil
A área irrigada no Brasil cresceu consideravelmente a partir de 1970 (Figura 3). Segundo
Christofidis (2002), o país possui um potencial de cultivo em áreas irrigadas, de 29,5 milhões de
hectares, dos quais 14,6 milhões são em terras altas, e 14,9 milhões, em várzeas. Em 2006, a área
irrigada era de 4,454 milhões de hectares, tendo o país ocupado a 9ª posição, em termos de área
irrigada no mundo.
796
1600
2332
30803149
320
3270
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Ano
Mil
hec
tare
s
(a) (b) Figura 3 - Evolução da área Irrigada no Brasil (em mil hectares), no período de 1960 a 2003 (a) e crescimento da área irrigada por região, de 1996 a 2006 (b)
A irrigação no Brasil depende de fatores climáticos. No semi-árido do Nordeste, é uma
técnica indispensável para a realização de uma agricultura racional, pois os níveis de chuva são
insuficientes para suprir a demanda hídrica das culturas. Nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste, é
considerada uma técnica complementar das chuvas. A irrigação supre as irregularidades
pluviométricas, chegando a possibilitar até três safras anuais. Na Amazônia, o fenômeno é inverso,
pois há excesso de chuvas; neste caso, deve-se retirar água do solo, através de drenagem.
Dentre as cinco grandes regiões do Brasil, a região Sul e a Sudeste são as que mais irrigam, e
a Norte é a que apresenta menor área irrigada (Tabela 1) e maior potencial de irrigação (Figura 4).
Tabela 1 - Área irrigada nas diferentes regiões do Brasil
Região Área (ha) %
Sul 1.195.440 41,7
Sudeste 890.974 31,0
Nordeste 495.370 17,3
Centro Oeste 201.760 7,0
Norte 86.660 3,0
Total: 2.870.224 100,0
Fonte: Christofidis (2002)
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Figura 4 - Potencial de irrigação por região no Brasil (em mil hectares)
O Brasil é um país iniciante e tem dois desafios: o do Nordeste, onde há clima seco,
problemas de salinidade da água, escassez hídrica e poucos rios perenes, como o São Francisco; e o
do restante do país, que é caracterizado pela má distribuição pluviométrica.
Dentre os métodos e sistemas de irrigação utilizados (Figuras 5 e 6), destaca-se o método por
superfície, representado principalmente pela irrigação por inundação, na cultura do arroz, no Rio
Grande do Sul.
Figura 5 - Área irrigada por diferentes sistemas de irrigação, nas regiões brasileiras Fonte: Folegatti et al., 2010
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(a) (b) (c) (d)
(e) (f) (g)
Figura 6 - Métodos e sistemas de irrigação: (a) Inundação; (b) Sulcos; (c) Aspersão convencional; (d) Autopropelido; (e) Pivô central; (f) Microaspersão; (g) Gotejamento
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2 DISPONIBILIDADE DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO
Todos os seres vivos necessitam de água para sobreviver. A água é considerada Fonte de
Vida, e representa 70% da massa do corpo humano. A água (H2O) é a substância em maior
quantidade nas células dos animais e também na seiva das plantas. Devido ao aumento da
população urbana, é necessário que o homem utilize técnicas que promovam maior produção de
alimentos, dentre elas, a irrigação.
A disponibilidade de água per capita no mundo reduziu drasticamente nas últimas décadas,
em termos de qualidade e quantidade, devido à poluição (lixo, esgotos domésticos, resíduos de
agrotóxicos), má preservação de bacias hidrográficas (nascentes, matas ciliares) e ao mau uso dos
recursos hídricos e do solo. Os países em desenvolvimento e com baixo Produto Interno Bruto
(PIB), são os que apresentam menor disponibilidade hídrica e maior crescimento populacional.
A água é encontrada em grande abundância no Planeta, o qual deveria ser chamado de
“Planeta Água”, ao invés de “Planeta Terra”. Cerca de 70% da superfície terrestre está coberta de
água e 30% são terras emersas. Entretanto, a maior parte da água é salgada e imprópria para o
consumo, o que requer técnicas como a dessalinização, de alto custo. Cerca de 97,5% do volume de
água é salgada, e 2,5% é água doce. A água no Planeta é distribuída conforme a Tabela 2:
Tabela 2 - Distribuição de água no Planeta
Percentual Em cada 1000 L 97,5% nos oceanos 975 L 1,8% em geleiras 18 L 0,6% nas camadas subterrâneas 6 L 0,015% nos lagos e rios 150 mL 0,005% de umidade no solo 50 mL 0,0009% em forma de vapor na atmosfera 9 mL 0,00004% na matéria viva 0,4 mL
Fonte: Emrich & Resende (UFLA, 2010)
Do total de água doce, cerca de 70% está congelada nas calotas polares, e apenas 1,0% é
disponível para utilização humana, sendo má distribuída entre os continentes (Tabela 3).
Tabela 3 - Volume de água doce dos rios por continente
Continente Volume (km3) Europa 76 Ásia 533 África 184 América do Norte 236 América do Sul 946 Oceania 24
Fonte: EMBRAPA, 1996
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O Brasil abriga a seu favor cerca de 12% das águas superficiais do mundo, mas devido às
irregularidades climáticas e à alta densidade demográfica em algumas regiões, isto faz com que este
recurso seja mal distribuído.
Distribuição de água doce por Região no Brasil, segundo Camargo e Krause (2001):
- Norte: 68,5% - Centro-Oeste: 15,7%
- Sul: 6,5% - Sudeste: 6,0%
- Nordeste: 3,3%
A água é um recurso natural, cada vez mais escasso em termos de qualidade e quantidade.
Os seis bilhões de habitantes da Terra já excedem a oferta de água doce disponível. Se os atuais
padrões de consumo se mantiverem, duas em cada três pessoas terão problemas quanto à escassez
de água até o ano 2025. Há quem diz, que num futuro próximo, a água poderá valer mais que
petróleo.
2.1 Usos da água
Atualmente, a água é um recurso valioso, um bem público e, ao mesmo tempo, uma
mercadoria de valor crescente que atende os mais diversos usos, sendo disputada entre os múltiplos
usuários: consumo doméstico, agricultura, indústria, geração de energia, habitat para várias
espécies (piscicultura).
A agricultura, através da irrigação, representa o principal uso da água doce disponível
(Figura 7). No entanto, devido a sistemas de irrigação pouco eficientes, cerca 60% da água é
desperdiçada, pois ocorrem perdas nos sistemas de condução e distribuição da água, devido a
vazamentos, percolação profunda, perdas por evaporação e deriva (devido a altas temperaturas,
ventos e baixa umidade relativa do ar).
Figura 7 - Principais usos da água doce no Planeta
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Nas residências, além dos usos surgem os desperdícios. As principais formas de uso
doméstico da água estão representadas na Tabela 4.
Tabela 4 - Consumo de água nas residências em geral
Percentual de consumo Finalidade 33% Descarga de banheiro 27% Cozinhar e beber 25% Higiene pessoal (banho e escovação dos dentes) 12% Lavagem de roupas 3% Outros (lavagem de carro)
Fonte: Nogueira, citado por ÉDER, 2005
Além do uso excessivo, um dos maiores problemas é que a água consumida na agricultura
retorna contaminada por agrotóxicos aos rios e aquíferos, e 90% da água utilizada nas residências e
indústrias, volta em forma de esgotos.
A maior parte dos esgotos em todo o mundo não são tratados antes de lançados ao meio
ambiente. Apesar da renovação, a qualidade da água fica cada vez mais comprometida.
O que nós podemos fazer para racionalizar o uso da água:
1) Utilizar a água de forma prudente e fazer sua reciclagem;
2) Estabelecer regras em casa;
3) Não lavar a louça com água corrente;
4) Máquinas de lavar louça e roupa só devem funcionar quando cheias;
5) Verificar a canalização para ver se não há vazamentos de água;
6) Enquanto se escova os dentes ou se faz a barba manter a torneira fechada;
7) A água do aquário pode ser utilizada nas plantas, porque é rica em nitrogênio e fósforo;
8) Regar as plantas em horas do dia com menos calor evita a evaporação;
9) Aproveitar a água da chuva para lavar os quintais e regar as plantas;
10) Participar de campanhas de conscientização e educação ambiental.
Quanto à irrigação, o uso desta técnica tem se mostrado vantajosa, pois proporciona maior
produção em relação ao cultivo em sequeiro (Figura 8).
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Figura 8 - Percentual de áreas cultivadas e produção agrícola mundial com e sem irrigação Fonte: Ministério da Integração Nacional, 2004 2.2 Legislação e cobrança pelo uso da água
• Em 1934: é instituído o Código das Águas (Decreto nº 24.643)
• Década de 80: criação do PRONI – Programa Nacional de Irrigação e do Cadastro Nacional
dos Irrigantes (1987).
• Política Nacional de Meio Ambiente (1981) - adota os princípios do Usuário-Pagador e do
Poluidor-Pagador
• Constituição Federal de 1988: Extinção do domínio privado da água. Os corpos hídricos
passam a ser de domínio da União, dos Estados e Municípios.
• 1996: Lei 9.427 – ANEEL
• 1997: Lei 9.433/97 - Institui a Política Nacional de Recursos Hídricos
A Lei 9.4733/97 tem como principais Fundamentos:
• Considera a água como um bem de domínio público, um recurso limitado, dotado de valor
econômico;
• Em situações de escassez, deve-se priorizar consumo humano e dessedentação (matar a sede) de
animais;
• A bacia hidrográfica é a unidade de planejamento.
A Lei 9.4733/97 tem como principais Instrumentos:
• O Plano Nacional de Recursos Hídricos (RH);
• O enquadramento dos corpos d’água em classes de uso;
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• O Sistema Nacional de Informações sobre RH;
• A Outorga de Direito de Uso de RH;
• A Cobrança pelo Uso da Água.
OUTORGA: é uma autorização pelo Poder Público para uso da água por tempo
determinado e condições preestabelecidas.
A outorga é concedida pela ANA (Agência Nacional das Águas) para as águas de domínio
da União e por Órgãos Estaduais (Secretarias de Meio Ambiente e Recursos Hídricos) para as águas
de domínio dos Estados ou Distrito Federal.
Está sujeito à outorga, o uso da água para os seguintes fins:
– Abastecimento doméstico, industrial ou irrigação;
– Lançamento de efluentes industriais ou urbanos, tratados ou não;
– Aproveitamento de potencial hidrelétrico ou construção de obras hidráulicas;
– Outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água.
O Art. 49 da Lei 9.433/97 considera como infrator, o usuário que:
• Derivar ou utilizar recursos hídricos para qualquer finalidade, sem a respectiva outorga de
direito de uso;
• Perfurar poços para a extração de água subterrânea ou operá-los sem autorização;
• Fraudar as medições dos volumes de água.
O Art. 50 atribui as seguintes penalidades aos infratores:
• Advertência por escrito;
• Multa proporcional à gravidade da infração, de R$100,00 a R$10.000,00;
• Em caso de prejuízo ao serviço de abastecimento, riscos à saúde ou à vida, perecimento de bens
ou animais, ou prejuízos a terceiros, a multa nunca será inferior à metade do valor máximo;
• Em caso de reincidência, a multa será aplicada em dobro.
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COBRANÇA: Por um lado, é um instrumento gerencial de controle, que racionaliza o
aproveitamento dos recursos hídricos e evita desperdícios e perda de qualidade. Por outro lado, a
Cobrança é um instrumento econômico-financeiro de arrecadação de recursos para execução de
obras e serviços dos Planos de Bacia, aprovados pelos respectivos Comitês.
São os Comitês de Bacias Hidrográficas é quem define os mecanismos de cobrança e
sugerem os valores a serem cobrados. Geralmente, adota-se o princípio do poluidor-usuário-
pagador.
No Brasil, apenas no Estado de São Paulo, o sistema de cobrança está em fase mais
adiantada
2.3 Vantagens da irrigação
Dentre as inúmeras vantagens do uso racional da irrigação, destacam-se:
• Garantia de produção: com a instalação de um sistema de irrigação adequado, o agricultor não
ficará na dependência de chuvas;
• Maior eficiência no uso de produtos químicos (quimigação), pois diminui os custos de aplicação
tratorizada;
• Possibilita a fertirrigação (aplicação de fertilizantes via água de irrigação), substituindo a adubação
convencional tratorizada, o que reduz custos de combustível (óleo), desgaste de máquina e mão de
obra;
• Reduz as injúrias ou danos causados às plantas, devido à entrada de máquinas na área;
• Proporciona colheita na entressafra, duas ou mais vezes ao ano (milho, feijão, hortaliças, batata,
frutas) em determinadas regiões, o que resulta remuneração extra e abastecimento regular do
mercado consumidor;
• Diminui a sazonalidade dos produtos (frutas, verduras, cereais) e possibilita melhores preços;
• Minimiza o risco de investimento (preparo do solo, compra de sementes, corretivos, adubos,
defensivos), devido a ocorrência de veranicos;
• Possibilita o cultivo em regiões onde o cultivo em sequeiro seria impossível. Ex: cereais no
sertão, café na Bahia, uva no vale do São Francisco, frutas no Projeto Jaíba.
• Possibilita controle eficaz de ervas daninhas (arroz por inundação);
• Geração de empregos;
• Aumento de produtividade (Tabela 5 e Figura 9).
15
Tabela 5 - Produtividade de algumas culturas
Figura 9 - Produtividade média brasileira comparada com culturas irrigadas
2.4 Limitações da irrigação
Além das vantagens, a irrigação também apresenta limitações:
• Alto consumo de água: 70% dos usos, sendo a disponibilidade hídrica atual limitada;
• Alto custo de implantação;
• Falta de mão-de-obra especializada: o agricultor deve ser orientado para manejar a irrigação de
forma adequada;
• Salinização de solos inadequadamente manejados;
• Impactos ambientais: resíduos, mosquitos, alteração de ecossistemas.
16
2.5 Fabricantes de equipamentos de irrigação
Atualmente, existem diversos fabricantes de equipamentos de irrigação (tubulações,
emissores, motobombas, conexões), manejo da irrigação e drenagem. Além das empresas nacionais
e multinacionais, existem lojas de revenda (Quadro 1).
Quadro 1 - Empresas que comercializam produtos de irrigação
Tubos, emissores e conexões Agrojet: http://www.agrojet.com.br/ Amanco: http://www.amanco.com.br/web/home/ Aquasolo: http://www.aquasolo.com.br/
Astec Irrigação: http://www.astecirrigacao.com.br/ Fabrimar: http://www.fabrimar.com.br/ Implebrás: http://www.implebras.com.br/home/ Irriga Brasil: http://www.irrigabrasil.com/ Jab - Tubos e Conexões: http://www.jabtubseconexoes.com.br Krebsfer: http://www.krebsfer.com.br/ Limetal: http://limetal.com.br/site/index.php Lindsay: http://www.lindsay.com.br/principal.aspx Masterfer: http://www.masterferhidraulicos.com.br/novosite/ Metal Lavras: http://www.metallavras.com.br/ NaanDanJain: http://www.naandanjain.com.br/ Netafim: http://www.netafim.com.br/ Netasul: http://www.netasul.com.br/ Pivot: http://www.pivot.com.br/irrigacao/pivo/ Plasnova: http://www.plasnovatubos.com.br/ ProIrrig: http://www.proirrig.com.br/novo/ Rain Bird: http://www.rainbird.com Tigre: http://www.tigre.com.br/pt/index.php Toro: http://www.toro.com/pt-pt/Pages/default.aspx Valley: http://www.pivotvalley.com.br/ Zanatta: http://www.zanatta.com.br/zanatta/index.php?p=17&pr=8412
Válvulas solenóides e controladores de irrigação Acepil: http://www.acepil.com.br/automacao_solenoides.shtml Danfos: http://www.danfoss.com/Latin_America_portuguese/BusinessAreas/IndustrialAutomation/Products_pdf/ Mdi-tec: http://www.mdi-tec.com.br/ Thermoval: http://www.thermoval.com.br/pt-br/index.asp
Motobombas e carneiros hidráulicos Imbil: http://www.imbil.com.br/Imbil/Portugues/ KSB: http://www.ksb.com.br/frame.htm Scheneider: http://www.schneider.ind.br/ Thebe bombas: http://www.thebe.com.br/ Dimaval: http://www.dimaval.com.br/ Cataventos Kenya: http://www.cataventoskenya.com.br/carneirohidr.html Bombas Marumby: http://bombasmarumby.com/carneiro.asp
Filtros para irrigação Amanco: http://www.amanco.com.br/web/produtos/irrigacao/irrigacao/filtros-e-acessorios-para-automacao/ Amiad: http://www.amiad.es/technology.asp Marbella: http://www.marbella.com.br/ Pluvitec: http://www.pluvitec.com.br/
17
Continuação... (Quadro 1) Equipamentos de manejo da irrigação: estações meteorológicas, tensiômetros e tanque classe A
Instrutemp: http://www.instrutemp.com.br/ Lacross: http://www.lacrossetechnology.com.br/ Onset: http://www.onsetcompbrasil.com.br/ Rimiotto: http://www.romiotto.com.br/ Squitter: http://www.squitter.com.br/ Tracom: www.tracom.com.br JTCM: http://www.jctm-hidromet.com.br/tanque.html SoilControl: http://www.soilcontrol.com.br/index.php Sonda Terra: http://www.sondaterra.com/
Equipamentos de drenagem http://www.clickjardim.com.br/ http://www.Petech.com.br www.ntcdistribuidora.com.br/tubodreno http://www.transgetech.com.br/ http://plasticpipe.org/drainage/index.html
Manômetros SalviCasaGrande: http://www.salvicasagrande.com.br/ Rucken: http://www.rucken.com.br/ Mgi Instrumentação: http://www.mgiinstrumentacao.com.br Warme: http://www.warme.com.br/ Tecnovip: http://www.tecnovip.com/produtos.asp Zurich: http://www.zurichpt.com.br/ Reicol: http://www.reicol.com.br/automacao/produtos_wika.htm Ashcroft: http://www.ashcroft.com.br/
18
19
3 PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOLO: Água no Solo
O solo é um sistema trifásico, composto de sólidos, água e ar.
A fase sólida, também denominada de matriz, é constituída de partículas minerais (areia,
silte e argila) e matéria orgânica.
A fase líquida é constituída de água, contendo minerais dissolvidos, que são absorvidos
pelas raízes das plantas.
A fase gasosa são os espaços vazios não ocupados pela água. A junção da água e do ar
constitui os poros (micro, meso e macroporos) do solo.
Na prática da irrigação, é essencial evitar tanto o excesso quanto o déficit de água no solo,
mantendo o equilíbrio das quantidades de água e ar. Os percentuais de água e de ar devem ser de
aproximadamente 25%, em condições ótimas para o crescimento das plantas (Figura 10).
25%
25%
5%
45%Minerais
Matéria Orgânica
Ar
Água
Figura 10 - Composição do horizonte A de um solo em boas condições para o crescimento das plantas
Dois processos explicam a retenção de água nos poros:
• Capilaridade: a água é retida nos microporos por forças de adesão entre a água e as partículas.
Ex: A água sobe por capilaridade em coluna solo argiloso seco (retém mais água que solo arenoso).
• Adsorção: é a água fortemente retida nas partículas do solo, em tensão (vácuo) menor que - 15
atm. Constitui-se de um filme ou película de água presa às partículas sólidas (Figura 11).
20
Figura 11 - Esquema representativo da água retida por forças de adesão (água capilar) e adsorção (água higroscópica). Fonte: Borges, 2004.
As propriedades físicas do solo que se deve conhecer para fins de irrigação são as seguintes:
3.1 Propriedades Físicas do Solo
3.1.1 Densidade de partículas (dp)
É a razão da massa de sólidos ou massa seca (Ms) pelo volume de sólidos (Vs) do solo.
s
sp V
Md = g cm-3, kg m-3
A densidade de partículas reflete a densidade dos constituintes mineralógicos do solo, e do
tipo de rocha que deu origem ao solo. Ela assume valores aproximadamente constantes para solos
aráveis. Solos com baixo teor de matéria orgânica, a dp é de ≈ 2,65 g cm-3.
Na determinação da dp, utiliza-se a terra fina seca em estufa (TFSE) a 65ºC, que é peneirada
em malha de 2,0 mm. Para se ter uma idéia das classes granulométricas, é apresentada a Tabela 6,
com os diâmetros de partículas.
Tabela 6 - Partículas granulométricas do solo, em função das classes de diâmetro
Partículas Diâmetro (mm) Areia 0,02 - 2,0 Silte 0,002 - 0,02
Argila < 0,002
Determinação da densidade de partículas:
- Utiliza-se os métodos da proveta, do balão volumétrico ou picnômetro (frasco de vidro);
21
- Coletar a amostra de solo. A amostra pode ser deformada, pois Vs e Ms independem da estrutura.
- Secar em estufa a 65º C ou 105ºC. No caso de solos orgânicos, usar 65ºC, para não haver queima
de carbono.
- Medir a Ms em balança de precisão;
- Medir a variação de volume (Vs = V - Va) ao colocar o solo seco no balão com água.
Exemplo: determinar dp pelo método do balão volumétrico
Volume da bureta = 50 mL
Volume do balão volumétrico (V) = 50 mL
Massa de sólidos (Ms) no balão volumétrico = 5,4 g ou 0,0054 kg
Volume de água (Va) para completar o balão = 48 mL
Volume de sólidos (Vs) = 50 – 48 = 2,0 mL ou 2,0 cm3 ou 2,0.10-6 m3
3-3-p
p
s
sp
m kg 2700ou cm g 7,2d
0,2
4,5d
V
Md
=
=
=
3.1.2 Densidade do solo (ds)
É a razão da massa de sólidos (Ms) pelo volume total (V) de uma amostra de solo
indeformada, na sua condição natural, isto é, sem destruir a estrutura.
V
Md s
s = g cm-3, kg m-3
22
A densidade do solo é também denominada de densidade global ou aparente. Ela é função:
da textura, da estrutura e do grau de compactação. Os valores de ds variam conforme o tipo de
solo, nas seguintes magnitudes:
- Solos arenosos: 1,2 a 1,6 g cm-3
- Solos argilosos: 1,0 a 1,4 g cm-3
- Solos humíferos: 0,7 a 1,0 g cm-3
- Solos turfosos: 0,2 a 0,5 g cm-3
Determinação da densidade do solo:
- Utiliza-se um anel volumétrico biselado, conhecido por cilindro de Uhland;
- Determinar a massa (M) e o volume (V) do cilindro;
- Coletar a amostra de solo indeformada, cravando-se o cilindro no solo;
- Secar as amostras em estufa a 65ºC ou 105ºC, o que requer cerca de 48 horas;
- Medir a massa de sólidos (Ms) em balança de precisão;
- Dividir M s por V, e obter a densidade do solo.
Exercício:
1) Coletou-se uma amostra indeformada de solo num anel volumétrico de 7,5 cm de diâmetro e 7,5
cm de altura. A amostra foi colocada numa estufa à 105ºC até atingir massa constante, de 0,458 kg.
Qual é a densidade do solo?
3.1.3 Umidade do solo com base em massa (U)
É o quociente da massa de água (Ma) pela massa de sólidos (Ms) de uma amostra de solo.
s
a
M
MU = ou 100
M
M-MU
s
s ⋅= g g-1, kg kg-1 ou %
Determinação de U:
23
A amostragem pode ser feita por meio de trado (amostra deformada), pá de corte, enxadão.
A umidade (U) independe da estrutura do solo, pois é função apenas de massas (Ma e Ms).
O método padrão de determinação de U é o gravimétrico, com pesagens antes e após a
secagem da amostra em estufa (105 a 110ºC) por 24 a 48 horas.
3.1.4 Umidade do solo com base em volume (θ)
É a fração do volume de solo (V) ocupada por volume de água (Va).
V
Vθ a= ou 100
V
V-V-Vθ ars ⋅= cm3 cm-3, m3 m-3 ou %
Observação: É mais fácil determinar “U” (amostra deformada) do que “θ” (amostra indeformada).
Exercícios: para casa
1) Deduzir a aquação da densidade do solo:
as dU
θd ⋅= , sendo a densidade da água (da) = 1,0 g cm-3.
2) Um anel volumétrico de 150 cm3 de solo não-saturado tem densidade de partículas de 2650 kg
m-3 e volume de sólidos de 80 cm3. A massa de água após a secagem da amostra em estufa foi
de 60 gramas. Dado: da = 1,0 g cm-3. Determine: Ms, U, Va, ds e θ.
24
3.1.5 Porosidade (P)
É a fração do volume de solo (V) ocupada por ar e água (Var + Va) ou volume de vazios (Vv).
100V
V1P
100V
V-VP
V
VP
V
VVP
s
s
v
aar
⋅
−=
⋅
=
=
+=
cm3 cm-3, m3 m-3 ou %
3.1.6 Porosidade de aeração (Par) ou porosidade drenável
É a volume fração do de solo (V) ocupada por ar (Var).
100V
VP ar
ar ⋅= %
Somando-se todas as frações do volume de solo (V), em cm3 cm-3, o resultado é igual a 1,0.
1,0V
V
V
V
V
V aras =++
3.1.7 Umidade de saturação (θsat)
É quando todos os poros do solo estão ocupados por água.
100V
VPθ v
sat ⋅== ou arccsat Pθθ += cm3 cm-3
Em que: θcc é a umidade na “capacidade de campo”.
3.1.8 Saturação relativa (Sr)
É a fração do volume de poros ou de vazios (Vv) ocupada por água (Va).
25
v
a
V
VSr = cm3 de água por cm3 de poros
Dividindo-se o numerador e o denominador por V:
100P
θSr
VV
VVSr
v
a
⋅=
÷÷
= %
Exercícios: para casa
1) Deduzir a equação da porosidade:
100d
d-1P
p
s ⋅
=
26
3.1.9 Armazenagem de água no solo (h)
É a lâmina de água (chuva ou irrigação), necessária para alterar a umidade do solo de θinicial
para θfinal, numa profundidade z.
Área
Vh a=
V⋅=
=
θa
a
VV
Vθ
Se ocorre uma chuva ou irrigação, estando o solo seco, ele atinge uma umidade θ.
Armazenamento com umidade variável
Em campo, o armazenamento de água não é uniforme ao longo de toda a profundidade
considerada. Por mudanças das características do solo no perfil, bem como pela retirada
diferenciada de água pelas plantas e pela evaporação, a umidade com base em volume varia no
perfil do solo.
O armazenamento de água até à profundidade Z pode ser obtido dividindo-se o comprimento
Z em trechos menores (dZ) de mesma profundidade, identificando a umidade média de cada trecho.
A soma de todos os produtos de dZ pela umidade correspondente equivale ao armazenamento total
(ARML).
( ) dZARM
dZdZdZARM
nL
nL
⋅+++=⋅++⋅+⋅=
θθθθθθ
...
...
21
21
3.2 Potencial da Água no Solo
A água no solo é dinâmica e movimenta de zona de maior para menor potencial total.
27
Potencial total da água no solo (ψt): é o potencial de energia com que a água se encontra
no perfil do solo.
osmp Ψ+Ψ+Ψ+Ψ=Ψ gmt
Potencial mátrico (ψm): é a tensão ou força (forças capilares + forças de adsorção) com que
a água é retida no solo. Quanto maior a tensão, menor é o ψm (mais negativo) e mais seco está o
solo. Na prática, o ψm é medido com o auxílio de tensiômetros.
A tensão da água no solo representa a força requerida pelo sistema radicular das plantas, para
extrair a água necessária ao seu desenvolvimento.
Potencial gravitacional (ψg): é a distância vertical de um ponto no perfil do solo a um plano
de referência (PR), geralmente a superfície do solo. O ψg é positivo se o ponto estiver acima do PR
e, negativo, se estiver abaixo.
Potencial osmótico (ψosm): é o potencial de movimento da água em solos salinos por
osmose, ou devido ao uso de águas salinas na irrigação.
Ex: solos de regiões litorâneas do Nordeste do Brasil,
CEe36,0Ψosm ⋅−= ou CTRΨosm ⋅⋅−=
Ψosm: potencial osmótico (mca) CEe: condutividade elétrica do extrato de saturação do solo (dS m-1, deciSiemens por metro) R: constante geral dos gases = 0,082 atm molº K-1 C: concentração da solução (mol L-1) T: temperatura da solução (ºK, graus Kelvin) 273,16 Cº K º +=
Quanto mais salino o solo ou maior a concentração de sais na solução, mais negativo é o
ψosm. Consequentemente, é mais difícil a absorção de água pelas plantas.
Solo não saturado: gmt Ψ+Ψ=Ψ
Solo saturado: gpt Ψ+Ψ=Ψ
O ψosm é desprezível nos solos de Goiás e Mato Grosso.
Potencial de pressão (ψp): é a pressão com que a água exerce num ponto do perfil de um
solo saturado. Em solos saturados (poros totalmente cheios de água), ψm = 0 e ψp é > 0.
28
Exercício:
1) Determinar os potenciais ψp, ψg e ψt nos pontos A, B, C e D, no perfil de solo saturado:
29
3.3.1 Determinação do potencial mátrico com tensiômetros
Os tensiômetros são equipamentos que medem a tensão com que a água é retida pelas
partículas do solo. Consistem de um tubo plástico (PVC) cheio de água, que possui em sua
extremidade uma cápsula porosa ou de cerâmica (Figura 12), a qual é instalada com auxílio de um
trado à profundidade efetiva do sistema radicular das culturas.
Por meio da cápsula porosa, a água é transferida para o solo, à medida que este seca. Um
vácuo é formado no interior o tubo, que é medido pelo vacuômetro.
Figura 12 - Tensiômetro com vacuômetro e suas partes constituintes
3.3.1 Tipos de tensiômetros
- Com vacuômetro metálico: é rosqueável
Em que:
Ψm - potencial mátrico (mca)
h1 - altura do vacuômetro ao nível do solo
(m)
h2 - profundidade da cápsula porosa (m)
30
- Com tensímetro de punção: uma agulha é inserida através de uma rolha de borracha do
tensiômetro, para medida do vácuo. Pode ser digital ou não.
- Com coluna de mercúrio
Em que:
Ψm - potencial mátrico (mca)
h - altura da coluna de Hg (m)
h1 - altura do nível de Hg no recipiente ao solo (m)
h2 - profundidade da cápsula porosa (m)
31
Exercício:
1) Um tensiômetro de mercúrio foi instalado em um solo, e depois de 10 dias fez-se a leitura da
coluna de Hg, que foi de 17 cm. Sabendo-se que a profundidade de instalação foi de 40 cm e a
distância do nível de Hg na cuba à superfície do solo foi de 15 cm, faça o desenho e determine o
potencial mátrico.
O tensiômetro é um método direto para determinação da tensão, e indireto para
determinação da umidade (θ) do solo, através da equação de van GENUCHTEN (1980):
( )[ ]mn
m
rsatr
Ψα1
θθθθ
⋅+
−+=
Em que:
θr - umidade residual (água higroscópica), na terra fina seca ao ar (cm3 cm-3)
θsat - umidade de saturação (cm3 cm-3)
|ψm| - módulo do potencial mátrico (kPa)
α, m e n - constantes que dependem do solo, são determinadas no software SWRC - Soil Water
Retention Curves (DOURADO NETO et al., 2000), disponível no site: http://www.lpv.esalq.usp.br/
Exercício:
1) Dados os valores de umidade de saturação (θsat) e residual (θr), potencial mátrico atual do solo (ψm), e os parâmetros (α, m e n) da equação de van Genuchten, para três camadas de um Latossolo Vermelho Amarelo, determine a umidade com base em volume (θ), para cada uma delas:
32
Exemplo: 0-20 cm
( )[ ]
( )[ ]33
0,17992,7175
mn
m
rsatr
mm 0,184θ
111,34641
0,0980,4210,098θ
Ψα1
θθθθ
−=⋅+
−+=
⋅+
−+=
A tensiometria é um método de manejo da irrigação (Tabela 7) nos diferentes estádios de
desenvolvimento das culturas.
Tabela 7 - Tensão (Ψm em módulo) da água no solo (atm e cmHg) desejável para maior produtividade de algumas culturas
1,0 atm = 76 cmHg = 10,336 mca Fonte: PAZ; PEREIRA; OLIVEIRA, 2008?.
33
Limitações quanto ao uso de tensiômetros:
- Leituras variam conforme a estrutura do solo. Deve haver um bom contato do solo com a cápsula
porosa, evitar bolsas de ar.
- Tensão máxima de leitura: de 0,75 a 0,80 atm. Tensões maiores causam rompimento da coluna de
água e entrada de ar através da cápsula, eliminando o vácuo.
- Apresenta o fenômeno da histerese (atraso na leitura real da tensão).
- Cobre somente 70% da água disponível em solos arenosos e 40% em solos argilosos.
- Muito usado em países onde a irrigação é automatizada (Espanha, França, Israel).
- Requer a curva característica de retenção de água no solo.
- Variações na textura e densidade do solo ao longo de seus horizontes requerem curvas
características distintas.
Curva característica de retenção de água no solo: é um gráfico que apresenta valores de
umidade (θ) do solo em função da tensão (vácuo) aplicado à amostra (Figura 13).
Figura 13 - Curva característica de retenção de água em solos de textura arenosa e argilosa
34
3.3 Infiltração de Água no Solo
Infiltração: é o processo pelo qual a água penetra no solo, através de sua superfície, após
uma chuva ou irrigação. Após a infiltração, a água se redistribui no perfil do solo, de zonas de
maior potencial (mais úmidas) para as de menor potencial total (mais secas). Quando o
fornecimento de água é localizado, como é o caso dos sistemas por sulco e gotejamento, a
infiltração ocorre na vertical e na horizontal (Figura 14).
Figura 14 - Direção da infiltração de água no solo em diferentes sistemas de irrigação
Velocidade de Infiltração (VI): lâmina de água que atravessa a superfície do solo por
unidade de tempo (mm/h, cm/h).
Velocidade de Infiltração Básica (VIB): é a velocidade de infiltração a partir do instante
em que VI se torna constante (Figura 15). A VIB ocorre quando o solo está saturado.
Figura 15 - Velocidade de infiltração de água no solo x Tempo. Fonte: Souza, 2009.
35
Classificação da VIB, segundo Bernardo (2005):
VIB muito alta: > 3,0 cm h-1 VIB alta: 1,5 a 3,0 cm h-1 VIB média: 0,5 a 1,5 cm h-1 VIB baixa: < 0,5 cm h-1
O valor da VIB indica quais os métodos de irrigação possíveis de serem usados em um solo:
, bem como determina a intensidade de precipitação máxima dos aspersores.
A VIB é uma índice físico do solo muito importante, pois indica quais métodos de irrigação
devem ser utilizados, determina o comprimento do sulco, a área de tabuleiros de inundação, assim
como a intensidade de precipitação máxima de aspersores.
A precipitação de um aspersor deve ser < a VIB, para evitar escoamento superficial ou
“ run off”.
Infiltração acumulada (I): quantidade total ou lâmina de água infiltrada (mm, cm), durante
um intervalo de tempo (Figura 16).
Figura 16 - Infiltração acumulada de água no solo x Tempo. Fonte: Souza, 2009.
3.3.1 Fatores que influenciam na velocidade de infiltração
• Textura (granulometria), estrutura e temperatura do solo: em solos arenosos, a VI é maior
do que em solos argilosos; quanto maior a temperatura do solo, menor a viscosidade da água e
sua resistência ao escoamento ou infiltração (maior será VI)
• Teor de água inicial: solo seco apresenta maior capacidade de infiltração do que solo úmido
36
• Presença de crosta impermeável: na superfície (selamento superficial) ou subsuperfície (pé de
grade)
• Declividade do terreno: em alta declividade é menor a VI
• Método de preparo do solo: grade, arado, escarificador, plantio direto
• Presença de rachaduras e caminhos preferenciais: evitar ensaios em locais de formigueiros,
cupins e raízes mortas
Em solo de textura argilosa, a maior quantidade de microporos do que de macroporos, e o
maior potencial mátrico em relação a solos de textura arenosa, faz com que a infiltração se processe
na horizontal e na vertical, em igual proporção. Nessas condições, em irrigação por gotejamento, o
bulbo úmido adquire formato semiesférico. Por outro lado, em solo de textura arenosa, a maior
quantidade de macroporos e o predomínio do potencial gravitacional, faz com que a infiltração se
processe principalmente na vertical, e o bulbo úmido se torna alongado (Figura 17).
(a) (b)
Figura 17 - Bulbos úmidos em solos de textura argilosa (A) e arenosa (B)
3.3.2 Equações que descrevem a infiltração
Equação potencial: nTaI ⋅=
Em que: a, n - constantes que dependem do solo T - tempo de infiltração (min) I - infiltração acumulada (cm)
Velocidade de infiltração em um instante qualquer:
37
1-nTnadT
dIVI ⋅⋅==
Quando T → ∞, portanto VI → 0
Na verdade, quando T → ∞, VI → VIB
Equação de Kostiakov-Lewis: TkTaI n ⋅+⋅=
Em que: k - velocidade de infiltração básica
kTnaVI 1-n +⋅⋅=
Quando T → ∞, VI → k →VIB
3.3.3 Determinação da velocidade de infiltração
São vários os métodos de determinação da VI:
- Método do infiltrômetro de anéis
- Método do infiltrômetro de sulco
- Método do balanço de entrada e saída de água no sulco
- Método de irrigação por aspersão em uma pequena área de teste
O método mais utilizado o do infiltrômetro de anéis.
a) Método do infiltrômetro de anéis
Material necessário:
• 2 anéis metálicos concêntricos (25 e 50 cm de diâmetro) e 30 cm de altura
• Marreta e vigota (ou caibro) de madeira para cravar os anéis
• Nível de bolha
38
• Régua graduada em cm e mm
• Cronômetro
• Dois baldes graduados ou balança (para medição do volume e reposição de água)
• Filme de plástico de 60 cm x 60 cm
• Água no local
• Tabela de anotação de dados
Metodologia:
- Cravar os dois anéis no solo até 15 cm de profundidade, em nível
- Fixar a régua no anel interno
- Colocar o plástico no anel interno
- Colocar água no anel externo até formar uma lâmina igual à do anel interno (10 cm)
- Colocar um volume de água conhecido sobre o plástico, retirando-o rapidamente
- Fazer leitura da lâmina de água formada e acionar o cronômetro
- Realizar leituras em intervalos de 1 a 5 min (no início) e de 20 a 60 min (no final)
- Repor a água simultaneamente nos dois anéis: variação máxima de 5,0 cm
- Manter a mesma lâmina de água, nos anéis interno e externo. O anel externo evita infiltração
lateral (Figura 18).
Figura 18 - Procedimentos de determinação da VI pelo método do infiltrômetro de anéis
AULA PRÁTICA:
Relatório individual: Introdução (definir infiltração, VI, fatores que a influenciam na VI, citar
autores, objetivo do trabalho); Material e Métodos (descrição do local, solo, materiais utilizados,
instalação dos anéis, procedimentos adotados); Resultados (planilha de dados preenchida, gráficos
VI x Tempo e Iacumulada x Tempo, cálculo da VIB); Conclusões; Referências Bibliográficas (artigos
e livros citados na introdução). Data de entrega: ___/___/_____
39
VELOCIDADE DE INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO, PELO MÉT ODO DO INFILTRÔMETRO DE ANÉIS
Tabela 8 - Dados obtidos em ensaio de infiltração de água no solo, pelo método do infiltrômetro de anéis
Hora Tempo (min)
Tempo acumulado
T (min)
Leitura na régua (cm)
Reposição (cm)
Infiltração (cm)
Infiltração acumulada
I (cm) X Y X.Y X 2 VI
(cm/min)
08:00 10,5 08:01 7,9 08:02 6,4 08:04 5,3 10,7 08:06 9,9 08:11 7,3 10,5 08:16 8,0 08:26 5,3 10,6 08:36 8,7 08:51 6,2 10,4 09:06 7,4 10,5 09:36 6,1 10,4 10:06 6,1 10,6 10:36 7,9 11:06 5,3 10,7 11:36 7,5
Soma: Média:
( )∑
∑
∑ ∑∑
−
⋅−⋅
=
N
XX
N
YXYX
B2
2
AantiLoga
XBYA
Bn
ILogY
TLogX
=⋅−=
===
nTaI ⋅=
1-nTnadT
dIVI ⋅⋅== ( )
2n
1n
1nna60
0,01na60VIB
−−
−⋅⋅⋅−⋅⋅⋅=
N - número de leituras realizadas a, n - São constantes que dependem do solo T - Tempo de infiltração (min) I - Infiltração acumulada (cm) VI - Velocidade de infiltração (cm/min.) VIB - Velocidade de Infiltração Básica (cm h-1)
40
b) Método do balanço de entrada e saída de água no sulco
- Para determinar a velocidade de infiltração de água, basta medir a diferença entre as vazões de
entrada e de saída do sulco.
- Para medir a vazão no sulco, podem ser utilizados vertedores e calhas.
41
4 SISTEMA ÁGUA, SOLO, PLANTA E ATMOSFERA
4.1 Disponibilidade de água no solo
Água disponível (AD): quantidade de água que o solo retém entre a umidade na
“capacidade de campo” (θcc) e a umidade de “ponto de murcha permanente” (θpmp).
• Umidade na “capacidade de campo” (θcc): conteúdo máximo de água que o solo retém com
atuação da força gravitacional, sem ocorrer drenagem. Em laboratório, é determinada aplicando
tensões nas amostras, de 0,1 atm (em solos arenosos) e de 0,33 atm (em solos argilosos).
• Umidade no “ponto de murcha permanente” (θpmp): umidade a partir da qual uma espécie
vegetal murcha (espécie indicadora: girassol), e não restabelece sua turgidez, mesmo quando
colocada em câmara úmida por 12 horas. A planta murcha à tarde, não se recupera à noite e
permanece murcha na manhã seguinte. O armazenamento de água no solo é tão pequeno que
mesmo a planta consumindo muita energia, não consegue absorvê-la. Em laboratório, é
determinada na tensão de 15 atm.
4.2 Cálculo da água disponível no solo
- Disponibilidade Total de Água (DTA)
É a lâmina total de água armazenada entre a θcc e a θpmp.
( ) 10DTA pmpcc ⋅−= θθ ou ( ) 10dDTA spmpcc ⋅⋅−= UU
42
Em que:
DTA: mm/cm (mm de água disponível / cm de profundidade de solo)
θcc e θpmp: umidade com base em volume (cm3 cm-3)
Ucc e Upmp: umidade com base em massa (g g-1)
ds: densidade do solo (g cm-3)
- Capacidade Total de Água (CTA)
É a lâmina total de água disponível armazenada à profundidade efetiva do sistema radicular.
zDTACTA ⋅=
Em que:
CTA: mm
z: profundidade efetiva do sistema radicular (cm), em que se concentra 80% das raízes
- Capacidade Real de Água (CRA)
É a lâmina de água realmente utilizada pala cultura.
fCTACRA ⋅=
Em que:
CRA: mm
f: fator de disponibilidade de água no solo (decimal). Depende da cultura
Os valores de f (Tabela 9) variam de 0,0 a 1,0, conforme o estádio de desenvolvimento das
culturas. Geralmente, adota-se o valor médio (f = 0,5). Jamais o irrigante deve deixar a umidade do
solo atingir o “ponto de murcha permanente” para promover a irrigação.
Tabela 9 - Fator de disponibilidade de água (f) no solo, por grupo de culturas
Etm (mm dia-1) Grupo Culturas
2,0 4,0 6,0 8,0 1 cebola, pimenta, batata, alho e folhosas 0,50 0,35 0,25 0,20 2 banana, repolho, uva, tomate e ervilha 0,67 0,47 0,35 0,27 3 alfafa, feijão, cítricas, amendoim, abacaxi, girassol, melancia e trigo 0,80 0,60 0,45 0,37 4 algodão, milho, azeitona, sorgo, cana-de-açúcar, soja e fumo 0,87 0,70 0,55 0,45
Fonte: Doorenbos e Kassan (1979)
43
Quanto menor o “f”, mais sensível é a cultura à falta de água. O valor de f = 0,35 significa
que a cultura consumirá apenas 35% da CTA. Para fins de manejo da irrigação, recomenda-se
adotar uma “margem de segurança”, entre a θcc e a θcrítica, para não comprometer o crescimento das
plantas. A θcrítica também é chamada de umidade de irrigação (θi).
Exemplo: Dados: θcc = 35% θpmp = 20% z = 60 cm f do feijoeiro na floração = 0,4 Determinar DTA, CTA, CRA, a umidade crítica de irrigação (θi) e o volume de água que deve ser aplicado por hectare para elevar a θi para a θcc: DTA = 1,5 mm/cm CTA = 90 mm CRA = 36 mm θi = 29% V = 360 m3
- Irrigação Real Necessária (IRN)
Dois casos na condição de irrigação plena:
Sem chuva: IRN = CRA
Com chuva: IRN = CRA – Pe
Em que: Pe - precipitação efetiva (quantidade de água que chega à zona radicular).
44
- Irrigação Total Necessária (ITN)
Ea
IRN ITN =
Em que:
Ea - eficiência de aplicação de água (decimal)
ITN - mm
Exercício:
1) Dados: Ucc = 34% Upmp = 20% ds = 1,25 g cm-3 z = 0,5 m f = 0,5 (cafeeiro em crescimento) Ea = 75% Chuva = 15 mm (precipitação efetiva) Determine: DTA, CTA, CRA, IRN e ITN DTA = 1,75 mm/cm; CTA = 87,5 mm; CRA = 43, 75 mm; IRN = 28, 75 mm; ITN = 38,33 mm
2) Numa área de pastagem, o solo encontra-se com θinicial = 21%. A θcc é de 37%, z = 30 cm e os aspersores utilizados apresentam precipitação de 10 mm/h. Qual o tempo para elevar a umidade do solo de até a capacidade de campo? t = 4,8 horas
45
ALUNO (A): _____________________________________________________________
Exercícios: Cálculo da Água Disponível e Irrigação
1) (Valor 2,5) Numa lavoura de citros foram obtidos os seguintes dados: θcc = 35% θpmp = 18% z = 80 cm f = 0,5 ds = 1,20 g cm-3 Ea = 75% Chuva = 30 mm (precipitação efetiva) Determine: DTA, CTA, CRA, IRN e ITN DTA = 1,7 mm/cm; CTA = 136 mm; CRA = 68 mm; IRN = 38 mm; ITN = 50,67 mm
2) (Valor 2,0) Qual o volume de água (m³ por hectare) para elevar a umidade de um solo de 0,1
cm³/cm³ para 0,25 cm³/cm³, sendo a profundidade efetiva do sistema radicular de 20 cm? 3) (Valor 2,0) Qual a lâmina de água necessária (mm) e o volume de água (m³/ha) para elevar a
umidade de um solo de 0,1 g/g para 0,25 g/g, sendo a profundidade efetiva do sistema radicular de 20 cm e ds = 1,4 g/cm³?
4) (Valor 1,5) Dados: umidade de irrigação (θi = 14%; ds = 1,35 g/cm³ e z = 30 cm. Qual a nova
umidade após uma chuva de 35 mm? 5) (Valor 2,0) Sabendo-se que a θinicial = 11%; θfinal desejada de 23%, ds = 1,35 g/cm³, z = 50 cm e
que os aspersores possuem intensidade de aplicação de 10 mm/h, Pede-se: qual o tempo para elevar a umidade do solo de θinicial para θfinal?
46
4.3 Demanda hídrica das culturas
Considerando grandes áreas de cultivo, a demanda de água das culturas pode ser estudada
numa escala maior, através do ciclo hidrológico (Figura 19) ou mesmo do balanço hídrico.
Figura 19 - Ciclo hidrológico
O Balanço Hídrico (Figura 20) é a contabilização das entradas e saídas de água de um
sistema, num intervalo de tempo.
Figura 20 - Balanço hídrico em um sistema agrícola
A demanda hídrica em áreas cultivadas depende de vários fatores (Figura 21), como:
características da cultura (espécie vegetal, fase de desenvolvimento, área foliar, índice de área foliar
(IAF), altura das plantas (resistência aerodinâmica), profundidade do sistema radicular; fatores
47
ambientais e de manejo do solo (fertilidade, cobertura do solo, existência de camadas adensadas,
salinidade, tratos culturais, controle de pragas e doenças) e fatores climáticos (temperatura, radiação
solar, umidade relativa, velocidade do vento).
Figura 21 - Fatores que influenciam a evapotranspiração (ET)
A demanda hídrica é representada pela Evaporação (E) e pela Transpiração (T) dos vegetais.
EVAPORAÇÃO + TRANSPIRAÇÃO = EVAPOTRANSPIRAÇÃO
A evaporação é um processo em que a água passa da fase líquida para a gasosa. Ela ocorre a
partir dos oceanos, lagos, rios, umidade do solo e vegetação úmida (evaporação do orvalho ou da
água interceptada das chuvas). Para que ocorra evaporação da água, há a necessidade de energia.
Essa energia, chamada de calor latente de vaporização (λE), corresponde a 2,45 MJ/kg, a 20 ºC.
Na transpiração, a água é transferida para a atmosfera preferencialmente pelos estômatos.
4.4 Evapotranspiração de referência (ETo)
É a quantidade de água transferida para a atmosfera (mm dia-1), de uma superfície de solo
coberta por uma cultura de referência (grama batatais – Paspalum notatum Flugge) em crescimento
ativo, com altura uniforme (de 8 a 15 cm), em solo com umidade na “capacidade de campo”
(DOORENBOS; PRUITT, 1977).
A grama batatais (P. notatum Flugge) é utilizada com mais frequência em lisímetros no
Brasil, por apresentar maior uniformidade de evapotranspiração ao longo do ano.
48
A determinação da evapotranspiração pode ser através de métodos diretos ou indiretos:
Métodos diretos: lisímetros
Lisímetros são recipientes enterrados no solo, que reproduzem da melhor forma possível as
condições externas de solo e vegetação, com uma área mínima de 2 m2, no qual se avaliam as
entradas e as saídas de água, de forma a medir a evapotranspiração. Uma vez bem instalados e
operados, constituem o método mais preciso de avaliação de evapotranspiração, sendo referência
para a calibração dos demais métodos.
Se o lisímetro for cultivado com grama, assim como nas suas adjacências, e não haver
restrição de água no solo, mede-se a ETo. Se for outra cultura, sem restrição de água, mede-se a
evapotranspiração de cultura (ETc). Se houver restrição de água, mede-se a evapotranspiração real
(ETr). Os lisímetros podem ser de drenagem ou de pesagem.
- Lisímetros de drenagem
A
DIPETo
−+= ou A
VVV.1000ETo drenagemirrigaçãochuva −+
=
Em que:
ETo - evapotranspiração de referência (mm dia-1) P - precipitação diária (mm dia-1) I - irrigação (L dia-1) D - drenagem (L dia-1) A - Área do lisímetro (m2) Vchuva, Virrigação e Vdrenagem - volumes diários de chuva, irrigação e drenagem (m3 dia-1)
Exercício:
1) Num lisímetro de drenagem com grama batatais, com área de 3,0 m2, estando o solo do mesmo na umidade de “capacidade de campo”, às 16:00 horas foram aplicados com regador 12 L de água uniformemente. Até as 16:00 horas do dia seguinte, choveu 5,0 mm e foram drenados 8,0 L. Qual o valor da ETo da grama?
49
- Lisímetros de pesagem
tA
MMETo θaθcc
⋅−=
Em que:
ETo - evapotranspiração de referência (mm dia-1) Mθcc - massa do lisímetro + grama + solo na umidade de “capacidade de campo” (kg) Mθa - massa do lisímetro + grama + solo na umidade atual (kg) A - Área do lisímetro (m2) t - tempo ou intervalo entre leituras (dias)
Métodos indiretos:
- Equações: Penman-Monteith, Hargreaves (1985), Thorthwaite (1948), Blaney-Criddle (1950).
- Evaporímetros
São dispositivos de medida de evaporação, instalados em área gramada ou de “solo nu”, a
exemplo do tanque “Classe A”, do atmômetro e do tanque reduzido.
Tanque Classe A: é um reservatório cilíndrico de 1,20 m de diâmetro interno e 25 cm de
altura (tamanho padrão da FAO), confeccionado em chapa de aço inoxidável. O tanque (Figura 23)
deve ser instalado em nível, sobre estrado de madeira, a 15 cm de altura e cheio de água até 5,0 cm
da borda superior, com variação máxima permitida do nível da água, de 2,5 cm (BERNARDO;
SOARES; MANTOVANI, 2006). É um equipamento de uso generalizado, em razão do baixo custo
e facilidade no manuseio.
O tanque “Classe A” (Figura 22) mede a evaporação de uma superfície livre de água. A
medição é realizada por meio do parafuso micrométrico (micrômetro de gancho) ou régua graduada.
A ETo é o produto da evaporação (ECA) pelo coeficiente do tanque (Kp).
50
(a) (b) (c)
Figura 22 - Tanque classe A (a), parafuso micrométrico (b) e poço tranquilizador (c)
KpECAETo ⋅=
Em que:
ECA - evaporação no tanque “Classe A” (mm dia-1) ETo - evapotranspiração da cultura de referência (mm dia-1) Kp - coeficiente do tanque
O Kp (Tabela 10) é função da umidade relativa do ar, da velocidade do vento e da extensão
da bordadura que circunda o tanque.
Tabela 10 - Coeficiente do tanque “Classe A” (Kp) em função da cobertura do solo, extensão da bordadura, de umidade relativa do ar e velocidade média do vento
Tanque em área com grama batatais (Paspalum notatum) - 8 a 15 cm de
altura
Tanque em área sem vegetação (“solo nu”)
UR média (%) UR média (%)
Vento (m s-1)
Bordadura (m)
Baixa < 40 Média 40-70 Alta > 70 Baixa < 40 Média 40-70 Alta > 70 1 0,55 0,65 0,75 0,70 0,80 0,85 10 0,65 0,75 0,85 0,60 0,70 0,80 100 0,70 0,80 0,85 0,55 0,65 0,75
< 2,0
1000 0,75 0,85 0,85 0,50 0,60 0,70 1 0,50 0,60 0,65 0,65 0,75 0,80 10 0,60 0,70 0,75 0,55 0,65 0,70 100 0,65 0,75 0,80 0,50 0,60 0,65
2,0 a 5,0
1000 0,70 0,80 0,80 0,45 0,55 0,60 1 0,45 0,50 0,60 0,60 0,65 0,70 10 0,55 0,60 0,65 0,50 0,55 0,65 100 0,60 0,65 0,70 0,45 0,50 0,60
5,0 a 8,0
1000 0,65 0,70 0,75 0,40 0,45 0,55 1 0,40 0,45 0,50 0,50 0,60 0,65 10 0,45 0,55 0,60 0,45 0,50 0,55 100 0,50 0,60 0,65 0,40 0,45 0,50
> 80
1000 0,55 0,60 0,65 0,35 0,40 0,45 Fonte: Adaptado de Doorenbos e Pruitt (1977)
51
Além do tanque “Classe A”, um outro evaporímetro que possibilita determinar a ETo é o
atmômetro (Figura 23), que mede a evaporação numa superfície porosa:
Figura 23 - Atmômetro utilizado em medida de evaporação
4.5 Evapotranspiração de cultura
Evapotranspiração da cultura (ETc) é a quantidade de água utilizada por determinada cultura
sem restrição hídrica. Também é denominada de evapotranspiração máxima de cultura.
A ETc é proporcional à área foliar, e pode ser obtida em função do coeficiente de cultivo
(Kc), conforme a equação:
KcEToETc ⋅=
O Kc depende da espécie vegetal, variedade e de seu estádio fenológico (Figura 24).
Também é função do ambiente de cultivo (protegido ou não), manejo do solo, espaçamento de
plantio e condições climáticas.
Figura 24 - Representação gráfica do Kc em função de dias após a semeadura de uma cultura anual
52
A variação do Kc (Tabelas 11 e 12) durante o ciclo, depende do índice de área foliar (IAF)
em cada estádio fenológico. Dividindo o ciclo em cinco estádios, obtêm-se distintos valores de Kc.
Por exemplo:
- Estádio I: estabelecimento da cultura (semeadura à germinação), até 10% da cobertura da
superfície do solo (CSS)
- Estádio II: crescimento vegetativo (germinação ao florescimento), de 10% a 80% da CSS
- Estádio III: período reprodutivo (florescimento ao final de enchimento de grãos), 80% a 100% da
CSS (inclusive com frutos)
- Estádio IV: maturação fisiológica
- Estádio V: colheita
Tabela 11 - Coeficiente de cultivo (Kc) ao longo do ciclo de diferentes culturas
Estádio de desenvolvimento da cultura Cultura
(I) (II) (III) (IV) (V) Período de crescimento
Açafrão 0,30 - 0,40 0,70 - 0,80 1,05 - 1,20 0,65 - 0,70 0,20 - 0,25 0,65 - 0,70 Alfafa 0,30 - 0,40 1,05 - 1,20 0,85 - 1,05 Algodão 0,40 - 0,50 0,70 - 0,80 1,05 - 1,25 0,80 - 0,90 0,65 - 0,70 0,80 - 0,90 Amendoin 0,40 - 0,50 0,70 - 0,80 0,95 - 1,10 0,75 - 0,85 0,55 - 0,60 0,75 - 0,80 Arroz 1,10 - 1,15 1,10 - 1,50 1,10 - 1,30 0,95 - 1,05 0,95 - 1,05 1,05 - 1,20 Banana tropical 0,40 - 0,50 0,70 - 0,85 1,00 - 1,10 0,90 - 1,0 0,75 - 0,85 0,70 - 0,80 Banana subtropical 0,50 - 0,65 0,80 - 0,90 1,00 - 1,15 1,00 - 1,15 1,00 - 1,15 0,85 - 0,95 Batata 0,40 - 0,50 0,70 - 0,80 1,05 - 1,20 0,85 - 0,95 0,70 - 0,75 0,75 - 0,90 Beterraba 0,40 - 0,50 0,75 - 0,85 1,05 - 1,20 0,90 - 1,00 0,60 - 0,70 0,80 - 0,90 Cana de açúcar 0,40 - 0,50 0,70 - 1,00 1,00 - 1,30 0,75 - 0,80 0,50 - 0,60 0,85 - 1,05 Cártamo 0,30 - 0,40 0,70 - 0,80 1,05 - 1,20 0,65 - 0,70 0,20 - 0,25 0,65 - 0,70 Cebola seca 0,40 - 0,60 0,70 - 0,80 0,95 - 1,10 0,85 - 0,90 0,75 - 0,85 0,80 - 0,90 Cebola verde 0,40 - 0,60 0,60 - 0,75 0,95 - 1,05 0,95 - 1,05 0,95 - 1,05 0,70 - 0,80
Citros - com tratos culturais 0,65 - 0,75
Citros - com tratos culturais 0,85 - 0,90 Ervilha, verde 0,40 - 0,50 0,70 - 0,85 1,05 - 1,20 1,00 - 1,15 0,95 - 1,10 0,80 - 0,95
Feijão verde 0,30 - 0,40 0,65 - 0,75 0,95 - 1,05 0,90 - 0,95 0,85 - 0,95 0,85 - 0,90
Feijão seco 0,30 - 0,40 0,70 - 0,80 1,05 - 1,20 0,65 - 0,75 0,25 - 0,30 0,70 - 0,80
Girassol 0,30 - 0,40 0,70 - 0,80 1,05 - 1,20 0,70 - 0,80 0,35 - 0,45 0,75-0,85 Melancia 0,40 - 0,50 0,70 - 0,80 0,95 - 1,05 0,80 - 0,90 0,65 - 0,75 0,75 - 0,85 Milho verde 0,30 - 0,50 0,70 - 0,90 1,05 - 1,20 1,00 - 1,15 0,95 - 1,10 0,80 - 0,95 Milho grãos 0,30 - 0,50 0,70 - 0,85 1,05 - 1,20 0,80 - 0,95 0,55 - 0,60 0,75 - 0,90
Oliveira 0,40 - 0,60 Pimentão verde 0,30 - 0,40 0,60 - 0,75 0,95 - 1,10 0,85 - 1,00 0,80 - 0,90 0,70 - 0,80 Repolho 0,40 - 0,50 0,70 - 0,80 0,95 - 1,10 0,90 - 1,00 0,80 - 0,95 0,70 - 0,80 Soja 0,30 - 0,40 0,70 - 0,80 1,00 - 1,15 0,70 - 0,80 0,40 - 0,50 0,75 - 0,90 Sorgo 0,30 - 040 0,70 - 0,75 1,00 - 1,15 0,75 - 0,80 0,50 - 0,55 0,75-0,85 Tabaco (fumo) 0,30 - 0,40 0,70 - 0,80 1,00 - 1,20 0,90 - 1,00 0,75 - 0,85 0,85 - 0,95 Tomate 0,40 - 0,50 0,70 - 0,80 1,05 - 1,25 0,80 - 0,95 0,60 - 0,65 0,75 - 0,90 Trigo 0,30 - 0,40 0,70 - 0,80 1,05 - 1,20 0,65 - 0,75 0,20 - 0,25 0,80 - 0,90 Uva 0,35 - 0,55 0,60 - 0,80 0,70 - 0,90 0,60 - 0,80 0,55 - 0,70 0,55 - 0,75
Primeiro valor: sob alta umidade (UR min > 70%) e vento franco (U < 5,0 m s-1) Segundo valor: sob baixa umidade (UR min < 20%) e vento forte (U > 5,0 m s-1) Fonte: DOORENBOS & KASSAM, 1994
53
Tabela 12 - Coeficiente de cultivo (Kc) em diferentes estádios de desenvolvimento, em função da umidade relativa e velocidade do vento, para diversas hortaliças
Primeiro valor: sob alta umidade (UR min > 70%) e vento franco (U < 5,0 m s-1) Segundo valor: sob baixa umidade (UR min < 20%) e vento forte (U > 5,0 m s-1) * Para turno de rega de 1 e 2 dias. ** Brócolis, couve-flor, couve de Bruxelas *** Para condições edafoclimáticas da região de Cerrados do Brasil Central. Fonte: Adaptado de Doorenbos & Pruitt (1977) e Doorenbos & Kassam (1979).
Para casa: resumir em 500 palavras, um artigo publicado em Revista (quali CAPES A1, A2, B1, B2, B3, B4 ou B4) que tenha como tema a determinação do Kc de alguma cultura.
54
Exercícios:
1) Numa estação climatológica, foi medida a evaporação (ECA) em um tanque “Classe A”, durante um intervalo de tempo de 5 dias, obtendo-se: ECA = 6,0 mm dia-1, umidade relativa do ar = 65%, vento = 2,25 m s-1. O tanque possui bordadura de 10 metros. a) Qual o valor de ETo para esse período? Kp = 0,70 ECA = 6,0 mm dia-1 ETo = 4,2 mm dia-1
b) Neste período, havia uma lavoura de milho verde em área irrigada por um pivô central, na fase de início de maturação (Kc = 0,80). Qual a evapotranspiração da cultura? ETc = 3,36 mm dia-1
2) Dados: θcc = 32% θpmp = 18% Kc = 1,1 (cana de açúcar em crescimento) z = 40 cm f = 0,5 Kp = 0,7 Ea = 80% θatual = 32% (partindo do solo na umidade de “capacidade de campo”)
( )( )
mm 56CTA
40018,00,32CTA
θθCTA pmpcc
=⋅−=
⋅−= z
mm 28CRA
0,556CRA
fCTACRA
=⋅=
⋅=
Complete os espaços da ETo, ETc, Lâm. Arm, IRN e ITN:
Sabendo-se que o aspersor é utilizado no espaçamento 12 m x 12 m, e tem uma taxa de precipitação de 10 mm h-1, determine o tempo de irrigação: t = 4,221 horas
55
5 MÉTODOS DE IRRIGAÇÃO
Os sistemas de irrigação são classificados em quatro métodos:
- IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
� Aspersão convencional � Pivô central � Autopropelido � Sistema aspersão sobre rodas (com deslocamento lateral e longitudinal)
- IRRIGAÇÃO LOCALIZADA � Gotejamento � Microaspersão � Microtubos (por gravidade)
- IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE
� Faixas � Sulcos � Inundação
- IRRIGAÇÃO POR SUBSUPERFÍCIE OU SUBIRRIGAÇÃO
� Com lençol freático estável (constante) � Com lençol freático variável
Definições dos Métodos de Irrigação:
- Irrigação por aspersão: são todos os sistemas em que a água é aspergida sobre a superfície
do terreno, assemelhando-se a uma chuva, devido ao fracionamento do jato d’água em gotas.
- Irrigação localizada: compreende os sistemas em que a água é aplicada diretamente sobre a
região radicular, em pequena intensidade e alta frequência.
- Irrigação por superfície: compreende os sistemas em que a condução da água é feita por
gravidade, diretamente sobre a superfície do solo, a partir do sistema de distribuição (canais e
tubulações) até a parcela a ser irrigada.
- Irrigação por subsuperfície: são sistemas enterrados, que aplicam a água abaixo da
superfície do solo.
56
CRITÉRIOS PARA SELEÇÃO DOS MÉTODOS DE IRRIGAÇÃO
Vários os fatores devem ser considerados para a decisão de irrigar ou não e de qual método
de irrigação utilizar. São eles:
Disponibilidade e qualidade de água:
- Estimar a vazão da fonte, disponível para irrigação (água superficial ou do subsolo). A fonte deve
ficar o mais próximo possível da área a ser irrigada.
- Disponibilidade no decorrer do tempo: trabalhar com série história de dados de vazão (rios,
córregos) para estimar a vazão crítica e, assim, minimizar o erro de estimativa de vazão com base
em dados de anos muito secos ou muito chuvosos.
- Custo da água
- Obter a outorga de uso: autorização pelo Poder Público para utilizar água de seu domínio por
tempo determinado e condições pré-estabelecidas.
- Salinidade da água (águas salinas aumentam a condutividade elétrica dos solos e reduzem a
produção das culturas), presença de sedimentos (causam obstrução de emissores, requer maior
frequência na limpeza de filtros), e coliformes fecais (existem restrições para aplicação em
hortaliças consumidas cruas).
Propriedades do solo:
- Textura, velocidade de infiltração básica (VIB), salinidade e profundidade explorada pelo sistema
radicular. Em solos salinos, podem ser aplicadas lâminas de lixiviação para remover o excesso de
sais prejudiciais ao desenvolvimento pleno da cultura.
Características da cultura:
- Hábito de crescimento, espaçamento de plantio, característica da parte comercial, especificidade
quanto a doenças.
Topografia:
- Verificar o método e sistema de irrigação que melhor se ajusta à declividade do terreno,
necessidade ou não de sistematização.
- Tamanho e forma da área: áreas muito estreitas e longas, dificultam o manejo da irrigação com
sistemas portáteis.
Clima:
57
- Ocorrência de ventos, sua direção, umidade relativa, temperatura.
Mecanização e tratos culturais: entrada ou não de máquinas na área.
Mão-de-obra disponível: para instalação e manejo da irrigação, e assistência técnica para
manutenção de sistemas de irrigação, de tecnologia mais sofisticada.
Aspectos econômicos: comercialização da produção (culturas nobres, ex. cafeeiro podem
pagar investimentos em irrigação a curto prazo), analisar a relação custo benefício no tempo (a
curto, médio e longo prazo) a viabilidade ou não de irrigação (irrigação plena, parcial ou cultivo em
sequeiro).
58
5.1 Método de Irrigação por Aspersão
É o método em que a água é aspergida na área cultivada, simulando uma chuva, por meio de
dispositivos especiais, chamados aspersores. O jato de água é fracionado em gotas através de sua
passagem sob pressão em pequenos orifícios ou bocais. A água é conduzida e aplicada às áreas por
meio de equipamentos, como motobombas, tubulações, aspersores e acessórios.
A irrigação por aspersão pode ser feita: sobre as plantas, para amenizar temperatura da folha
(em dias quentes) ou para evitar congelamento (geada); ou sob a copa das plantas, quando se utiliza
aspersores subcopa, que não molham as folhagens.
Vantagens:
- Adapta-se a diversos tipos de solo (diferentes texturas e VIB, desde que escolha corretamente o
emissor) e topografia;
- Não requer sistematização do terreno;
- Proteção contra geadas (congelamento de folhas), reduz temperatura foliar (dias quentes).
- Adapta-se a quase todos os tipos de cultura (hortaliças, culturas anuais, pastagens), embora interfira
nos tratos fitossanitários, por molhar a parte aérea das plantas;
- Possibilita a quimigação (fertilizantes e tratos fitossanitários). Reduz custos com operações
tratorizadas.
- Possibilita a automação (pivô central – irrigação noturna) e, consequentemente, menor conjunto
motobomba;
- Podem ser usadas águas com pequenas partículas em suspensão, sem a obstrução de emissores.
Desvantagens:
- Alto custo inicial, com motobomba, tubos (Tabela 13);
Tabela 13 - Custo inicial de implantação de diferentes sistemas de irrigação
Fonte: SOUZA, 2009
- Alto consumo de água (grandes vazões) e de energia, em relação à irrigação localizada;
- Perda de água por evaporação e deriva: ventos, baixa UR do ar e altas temperaturas;
59
- A uniformidade de irrigação é influenciada pelo vento, sendo recomendável irrigar apenas à noite ou
em horários com ausência de vento;
- Molha a parte aérea das plantas, o que ocasiona alta incidência de patógenos (doenças fúngicas) e,
consequentemente, maiores custos com defensivos, em relação a outros métodos;
- Molha as entrelinhas da cultura, e promove infestação de plantas daninhas e sua competição por
água, luz e nutrientes;
- Alto consumo de energia, em relação aos sistemas por sulco, inundação e irrigação localizada
(gotejamento e microaspersão)
- É inadequada para água com alto teor de sais (fitotoxidez, corrosão de equipamentos)
- A gota provida de energia cinética, ao cair no solo causa desagregação do mesmo, bem como sua
compactação ou selamento superficial.
Tipos de sistemas de irrigação por aspersão:
5.2.1 Sistemas convencionais
São classificados em portáteis, semiportáteis e fixos. Os sistemas portáteis possuem
movimentação por meio de mão de obra humana.
a) Sistemas portáteis
Os tubos da linha principal (LP) e das linhas laterais (LL) são móveis (Figura 25). Apresenta
baixo custo inicial, alta exigência de mão de obra e características que tornam fácil transporte e
instalação. São utilizados tubos leves, de PVC.
Figura 25 - Sistema de irrigação por aspersão convencional portátil
60
Esse sistema utilizado principalmente em culturas anuais, onde o porte das plantas não dificulta
a movimentação dos tubos, perfazendo a irrigação em toda a área.
b) Sistemas semiportáteis
As linhas laterais são móveis e a principal é fixa, enterrada ou não (Figura 26). O enterrio de
tubulações reduz o ressecamento por raios ultravioleta e promove maior durabilidade.
Figura 26 - Sistema de irrigação por aspersão convencional semiportátil com uma e duas linhas laterais
O rodízio da linha lateral na área se dá em função do turno de rega (TR) e tempo de irrigação
(Ti). Esses sistemas podem funcionar com aspersores gigantes (do tipo canhão) ou pequenos, quando
se utiliza aspersão por mangueira.
- Aspersão por canhão hidráulico portátil
É constituído de uma ou mais laterais, com apenas um aspersor gigante, ou canhão hidráulico
de alta vazão e pressão (> 80 mca) por linha lateral (Figura 27). Hidrantes (tomadas) são colocados na
linha principal e na lateral, para conectar o aspersor.
Terminada a irrigação numa posição, o canhão hidráulico é deslocado para a posição seguinte.
Se adapta à irrigação de pastagens, capineiras, cana de açúcar e gramados, em virtude do longo
alcance.
61
Figura 27 - Sistema de irrigação por aspersão por canhão hidráulico portátil
- Aspersão por mangueira
É um sistema semiportátil, em que as linhas laterais geralmente são de PVC flexível
(mangueiras de 3/8” ou ½”) e as principais e secundárias são fixas, enterradas ou não. Caracteriza-se
pela instalação de um aspersor sobre um tripé, e o acoplamento à linha lateral é feito por meio de
mangueiras flexíveis.
A grande vantagem desse sistema é a diminuição do serviço de montagem e mudança das linhas
laterais. Com uma única montagem, irrigam-se duas ou mais posições, o que resulta em maior
uniformidade de aplicação e melhor posicionamento do aspersor em relação às plantas.
Esse sistema é utilizado na irrigação em jardins, casa de vegetação e pomares (banana, mamão,
manga, citros), neste caso com aspersores subcopa (pequena pressão e baixa precipitação). Cada
mangueira irriga uma faixa de terreno ou as árvores de duas fileiras. As mangueiras são puxadas à
mão, para mudar os aspersores de posição.
c) Sistemas fixos
Podem ser de dois tipos:
- Sistemas fixos temporários
O sistema é fixo durante o cultivo, mas portátil na entressafra (portátil para outra área).
- Sistemas fixos permanentes
Sistema que apresenta todas as tubulações (principal, secundárias, derivações e laterais), as
quais são enterradas. Não há necessidade de mão de obra para movimentar tubos (Figura 28).
62
Figura 28 - Sistema de irrigação por aspersão fixo permanente
Um tipo de sistema fixo permanente é a aspersão em malha (Figura 29).
Figura 29 - Sistema de irrigação por aspersão em malha
O sistema de irrigação por aspersão em malha possui as seguintes características:
- Poucos aspersores operam simultaneamente;
- As tubulações são de pequeno diâmetro e, consequentemente, menor é o conjunto motobomba;
- Os finais das linhas laterais são interligados;
- É utilizado principalmente na irrigação de pastagens e cafeicultura;
- As tubulações são enterradas (evita pisoteio de animais) e os aspersores são móveis. A profundidade
dos tubos deve ser observada, onde é necessário o preparo do solo.
Os sistemas fixos permanentes apresentam alto custo inicial. É utilizado principalmente onde a
mão de obra é escassa ou cara.
63
5.2.1 Sistemas mecanizados
São classificados em pivô central, lateral móvel, autopropelido, aspersão sobre rodas. A
propulsão é por meio de motor (elétrico ou a combustão).
a) Pivô central
(a) (b)
Figura 30 - Esquema de pivô central (a) e pivô com emissores do tipo LEPA (Low Energy Precision Aplication) (b)
b) Lateral móvel
(a) (b)
(c)
Figura 31 - Lateral móvel ou barra irrigadora (a), pivô de deslocamento lateral (b) ou linear (c)
O sistema de irrigação por lateral móvel ou pivô de deslocamento linear, é indicado para irrigar
áreas retangulares.
64
c) Autopropelido
Figura 32 - Sistema de irrigação autopropelido com carretel enrolador, irrigando culturas anuais.
d) Aspersão sobre rodas
(a) (a)
(b) (c)
Figura 33 - Sistemas de irrigação por aspersão sobre rodas (a), com deslocamento longitudinal, puxado a trator (b) e com deslocamento lateral, acionado por motor (c)
65
No sistema de irrigação por aspersão sobre rodas, a linha lateral é o eixo das rodas. É um
sistema pouco difundido no Brasil, e utilizado principalmente em culturas de baixo porte.
5.2.1 Componentes do sistema
5.1.3.1 Conjunto motobomba
São mais utilizadas as bombas centrífugas de eixo horizontal, com motor elétrico, em relação ao
motores de combustão interna (a diesel), devido ao menor custo da energia elétrica. A casa de bombas
deve ser coberta e os equipamentos, livres da ação da água e dos raios solares.
(a) (b) Figura 34 - Partes do conjunto motobomba (a) e motobomba centrífuga (b)
Além do motor + bomba, o conjunto deve apresentar os seguintes componentes:
Tubulação de sucção: dimensionada de forma a não haver cavitação (formação de bolhas de ar),
conforme o NPSH (Net Positive Suction Head), que significa Altura Positiva Líquida de Sucção.
Para que a bomba não cavite, o NSPHdisponível ou calculado (em mca), deve ser maior que o
NSPHrequerido pelo fabricante (informado no catálogo da motobomba).
águasucçãosucçãolocal atmdisponível Pv-hf-hg-PNPSH =
Em que:
Patm local - pressão atmosférica local (mca) 100
Altitude0,12PP mar atmlocal atm ⋅−=
hgsucção - altura geométrica de sucção (m)
hfsucção - perda de carga na sucção (mca), equação de Hazen-Williams ou Flamant
Pvágua - pressão de vapor da água (mca), em função da temperatura (Tabela 2, Apostila Hidráulica)
Patm mar - pressão atmosférica ao nível do mar = 10,33 mca
Válvula de pé: sua função é evitar o esvaziamento da sucção e a necessidade de escorva (retirada do ar
da sucção, colocando água).
66
Crivo: tela que evita sucção de partículas grosseiras (Ex: folhas, paus).
Válvula de retenção: após a motobomba, evita que o peso da coluna d’água force o eixo da bomba.
Em razão da potência requerida na irrigação por aspersão, torna-se necessária a instalação de
equipamentos de partida e proteção, que protejam a rede elétrica. Isso dependerá da concessionária de
energia e da potência do motor elétrico.
Até 7,5 cv: partida direta
De 7,5 a 20 cv: chave triângulo estrela
Acima de 20 cv: chave compensadora
5.1.3.2 Tubulações
As canalizações recebem nomes dependendo da posição onde se encontram: sucção, recalque,
linha principal (LP), linha de derivação (LD) e linhas laterais (LL).
67
As tubulações são fabricadas em comprimento padrão de 6,0 m. Geralmente são de PVC rígido,
podendo ser também de alumínio, ferro fundido e cimento amianto. Os tubos de alumínio têm
comprimento padrão de 10 m.
- PVC: pressões até 80 mca
- Alumínio: pressões até 120 mca
- Aço zincado: pressões até 150 mca
- Aço galvanizado: pressões até 200 mca
O tubo de PVC é o mais utilizado, em razão da facilidade de manuseio e do baixo custo. Porém,
quando são necessárias altas pressões, deve-se utilizar tubos mais resistentes. A conexão entre tubos de
PVC pode ser:
� Soldável: tubulação fixa
� Junta elástica: tubulação fixa e enterrada
� Rosqueável: tubulação móvel
� Engate rápido
Figura 35 - Tubos de PVC utilizados na irrigação por aspersão
68
5.1.3.3 Aspersores
Os aspersores são utilizados para pulverizar o jato d’água (Figura 36). Os mesmos devem
assegurar uma distribuição adequada da precipitação que cai sobre a superfície do terreno.
(a) (b)
Figura 36 - Partes componentes de um aspersor rotativo de impacto (a) e aspersor acoplado no tubo de subida (b)
Classificação dos aspersores:
a) Quanto à pressão de serviço
- Muito baixa: 4 a 10 mca
- Baixa: 10 a 20 mca
- Média: 20 a 40 mca
- Alta: > 40 mca
b) Quanto ao porte (tamanho):
Aspersor pequeno
- Pressão baixa ou muito baixa: < 20 mca
- Rotação: 3 a 6 rpm
- Vazão: < 1,0 m3 h-1
- Espaçamento: < 15 m (raio de alcance de até 12 m)
- Utilização: pomares, jardins e casa de vegetação
69
Aspersor médio
- Pressão média: 20 a 40 mca
- Baixa rotação: < 3 rpm
- Vazão: 1,0 a 6,0 m3 h-1
- Espaçamento: 12 a 36 m (alcance entre 12 e 36 m)
- Utilização: feijão, soja, batata, hortaliças
Aspersor grande (canhão hidráulico)
- Pressão alta: > 40 mca
- Baixa rotação
- Vazão: > 6,0 m3 h-1
- Raio de alcance: > 30 m
- Utilização: culturas resistentes ao impacto de gotas (cana,
pastagens, milho)
c) Quanto ao funcionamento
� Estáticos (estacionários): não existem peças móveis. Ex: difusores
� Dinâmicos (rotativos): com movimentação no eixo horizontal e emergentes. Ex: aspersor
rotativo de impacto, aspersor rotativo de elevação.
(a) (b) (c)
Figura 37 - Aspersores difusores (a), rotativo de impacto (b) e emergentes (de elevação) com spray (c)
A maioria dos sistemas de irrigação usa aspersores rotativos, que podem ser de giro completo
(360º) ou setorial. Os setoriais são muito usados em jardins e gramados, quando se pretende molhar
apenas parte da área.
d) Quanto ao ângulo de funcionamento
70
A maioria dos aspersores possui uma inclinação em torno de 30º com a horizontal. Os
aspersores para uso na irrigação em subcopa, como em pomares, possuem jato com inclinação próxima
a 7º.
� Aspersores normais: 20 a 30º
� Aspersores subcopa: 7 a 9º
e) Quanto ao material de fabricação
� Termoplástico: polímero (ex: polietileno) aquecido e resfriado
� Ferro fundido: liga de ferro (Fe) + carbono (C), com teor de C superior ao do aço. O aço é
uma liga de Fe + C (0,008 a 2% de C)
� Aço galvanizado: aço recoberto por película de Zn
� Latão: liga de cobre + zinco
� Bronze: liga de cobre + estanho
� Alumínio
� Aço inoxidável: aço + cromo (10 a 25%), resistência à corrosão
(a) (b)
Figura 38 - Aspersor termoplástico (a) e de latão (b)
f) Quanto ao número de bocais
Aspersores comerciais apresentam um, dois ou até mesmo três bocais, com tamanhos distintos,
tendo o menor a função de irrigar a área mais próxima do aspersor, e o maior, a área mais afastada ao
mesmo. Normalmente, os aspersores são caracterizados pelo diâmetro do seu bocal, vazão, pressão de
serviço (PS) e diâmetro molhado.
g) Quanto à velocidade de rotação
71
Os aspersores mais comuns são de baixa velocidade, em geral, de uma a duas rotações por
minuto (rpm) para os aspersores pequenos, e 0,5 rpm para os aspersores gigantes.
5.1.3.4 Acessórios
São todas as peças utilizadas nas conexões do sistema de irrigação, como registro, curvas (30º,
45º, 60º e 90º), tê, braçadeira, manômetro, tubos de subida, tripé, válvulas, tampão, cotovelo, joelho.
Figura 39 - Acessórios utilizados na irrigação por aspersão
5.2.1 Seleção do aspersor
Para a correta seleção do aspersor, é necessário o conhecimento de suas características de
funcionamento, bem como o espaçamento a ser adotado no campo.
Fatores que afetam o desempenho do aspersor:
a) Diâmetro do bocal
b) Pressão
72
- Pressão excessiva: provoca a pulverização excessiva com deposição de água próximo ao aspersor
- Pressão baixa: provoca uma inadequada pulverização, proporcionando uma maior deposição da água
na extremidade
c) Vento: altera o perfil de distribuição da lâmina aplicada
d) Espaçamento entre aspersores
Para obter uma boa uniformidade de irrigação, os aspersores devem ser espaçados formando
uma sobreposição entre os perfis de distribuição.
73
O percentual de sobreposição do raio de alcance é determinado em função da velocidade média
do vento (Tabela 14).
.
Tabela 14 - Percentuais de sobreposição do raio de alcance de aspersores convencionais, em função da velocidade do vento.
Velocidade do vento (m s-1) Espaçamento entre aspersores (% diâmetro molhado) % de sobreposição
Sem vento 65 a 70 30 a 35 0 - 2,0 55 a 65 35 a 45
2,0 - 4,0 45 a 55 45 a 55 > 4,0 30 a 45 55 a 70
Fonte: Bernardo, 1995
Os espaçamentos mais utilizados são múltiplos de 6,0 m (12x12, 12x18, 18x18, 18x24, ...,
30x30). Os aspersores podem seguir disposição quadrada, retangular ou triangular . Os
espaçamentos são E1 (entre aspersores) e E2 (entre linhas), conforme a Figura 40.
Figura 40 - Disposição de aspersores no campo
74
e) Intensidade de precipitação
A intensidade de precipitação (P) do aspersor deve ser menor que a velocidade de infiltração
básica (VIB) do solo.
E2E1
QP
⋅=
Em que:
P - Intensidade de precipitação (mm/h) Q - Vazão do aspersor (L/h) E1 - Espaçamento entre aspersores (m) E2 - Espaçamento entre linhas laterais (m)
f) Grau de pulverização
O grau de pulverização (GP) representa o tamanho de gota ou tipo de chuva (Tabela 15).
Tabela 15 - Tipo de chuva e sensibilidade de culturas em função do grau de pulverização (GP)
Culturas Classificação Tipo de chuva GP Pastagens Insensíveis Grossa < 3,0 Forrageiras Pouco sensíveis Semigrossa 3,1 - 4,0 Pomares Moderamente sensíveis Semifina 4,1 - 5,0 Feijão, flores Sensíveis Fina 5,1 - 6,0 Hortaliças delicadas Muito sensíveis Finíssima > 6,0
Conforme a cultura a ser irrigada, o GP é de suma importância na seleção do aspersor, pois
gotas grandes causam danos (rasgam) às folhas de culturas sensíveis (folhosas), como a alface.
O GP é função do diâmetro do maior bocal (D) e da pressão de serviço (PS). Quanto maior PS,
maior é o GP e mais fina é a gota.
(mm) D
(mca) PS GP=
Exercícios:
1) Determine o GP de um aspersor com bocal de ¼ de polegadas (1,0 polegada = 2,54 cm), que opera em pressão de serviço de 35 mca. GP = 5,51 (chuva fina)
2) Determine a intensidade de precipitação (P), em mm/h, de um aspersor de vazão (Q = 0,0015 m3/s) instalado no espaçamento 18 x 24 m: Poderia utilizar esse aspersor num solo de VIB = 16,0 mm/h? Resposta: 12,5 mm/h Não deve ser usado o aspersor. Precipitação (P) > VIB, ocasiona escoamento superficial.
75
3) Considere os aspersores listados na tabela, e verifique a intensidade de precipitação e defina qual aspersor (A ou B) poderia ser utilizado em um solo com VIB = 10 mm/h. Características Aspersor A Aspersor B Bocal (mm) 14 x 6 5 x 5 Pressão (mca) 30 20 Vazão (m3 h-1) 10,6 2,1 Espaçamento (m) 30 x 30 18 x 18
A seguir, são apresentadas as características operacionais que auxiliam na seleção de
aspersores:
76
5.2.1 ASPERSÃO CONVENCIONAL
A aspersão convencional consiste na aplicação de água através de aspersores conectados às
linhas laterais (tubulação que conduz a água até o aspersor) que por sua vez recebe água da linha de
derivação (tubulação que conduz a água até as linhas laterais).
Dependendo do tamanho do sistema pode-se ter a linha principal (Figura 41).
Figura 41 - Esquemas de sistemas de irrigação por aspersão convencional
5.1.5.1 Dados necessários para projeto
a) Disponibilidade hídrica
- Quantidade
- Qualidade: salinidade, toxidez das plantas, microorganismos, sólidos suspensos
b) Disponibilidade de energia: energia elétrica ou diesel
c) Parâmetros do solo
- Velocidade de infiltração básica (VIB)
- Umidade na “capacidade de campo” (θcc)
- Umidade de “ponto de murcha permanente” (θpmp)
- Densidade do solo (ds)
77
d) Parâmetros da cultura
- Profundidade efetiva do sistema radicular (z)
- Evapotranspiração de referência (ETo) ou de cultura (ETc), Kc
e) Topografia da área
5.1.5.2 Disposição do sistema no campo
a) Localização da fonte de água
- O sistema deve ficar o mais próximo possível da fonte de água
b) Tamanho e forma da área
- Áreas muito grandes devem ser subdivididas para baratear o projeto
- A área deve ter forma quadrada ou retangular para facilitar o transporte das linhas laterais
c) Direção e comprimento das linhas laterais
- As linhas laterais devem ser instaladas acompanhando as curvas de nível e de plantio,
perpendicularmente à maior declividade do terreno
- O comprimento da linha lateral é limitado pela dimensão da área e pelo limite de perda de carga (hf),
de 20% da pressão de serviço (PS) do aspersor, o que proporciona uma variação de vazão de
aproximadamente 10% entre os aspersores da lateral
d) Linha de derivação
- A linha de derivação deve ser instalada na direção da declividade do terreno
- O fato de colocar a linha de derivação no meio da área, possibilita que a linha lateral tenha menor
comprimento.
5.1.5.3 Critérios do dimensionamento hidráulico de projetos por aspersão convencional
a) Na linha principal, a velocidade de escoamento deve ser de 1,0 a 2,0 m/s. O critério é dimensioná-la
com velocidade de escoamento de 1,5 m/s. O diâmetro (D) é calculado através da equação da
continuidade.
78
vπ
Q4D
v4
DπQ
vAQ2
⋅⋅=
⋅
⋅=
⋅=
b) A perda de carga (hf) na linha lateral deve ser < 20% da PS do aspersor. Há três situações possíveis:
Linha lateral Perda de carga admissível
Em nível (DN = 0) PS 20%hfadmissível =
Em declive DNPS 20%hfadmissível +=
Em aclive DNPS 20%hfadmissível −=
c) Para o cálculo da pressão no início da linha lateral (Pin), considera-se a linha lateral de maior
comprimento (pior situação) e que 75% (¾) da hf ocorrem na primeira metade da linha, de maior
vazão, e 25%, na última metade. Assim, deve-se considerar o aspersor de posição mediana na lateral,
com pressão de serviço média. Pelo mesmo motivo, em situações em que a lateral é colocada em
desnível, considera-se no cálculo da Pin apenas a metade do desnível total (+ 0,5 DN em aclive e – 0,5
DN em declive).
Aa - altura do aspersor
- Linha lateral em nível: Aahf4
3PSPin lateral ++=
- Linha lateral em declive: DN0,5Aahf4
3PSPin lateral ⋅−++=
- Linha lateral em aclive: DN0,5Aahf4
3PSPin lateral ⋅+++=
79
d) A perda de carga (hf) é calculada por meio das equações de Hazen-Williams e Flamant:
Hazen-Williams: diâmetro de 50 mm a 2,0 m FD
L
C
Q10,643hf
4,87
1,852
⋅⋅
⋅=
Flamant: diâmetro < 50 mm FLD
Qb6,107hf
4,75
1,75
⋅⋅⋅⋅=
Em que:
hf - perda de carga (mca) C - coeficiente de rugosidade de Hazen-Williams (Tabela11, Apostila Hidráulica) b - coeficiente de rugosidade de Flamant, adimensional (Tabela 12, Apostila Hidráulica) Q - vazão (m3/s) L - comprimento da tubulação (m) D - diâmetro da tubulação (m) F - fator de múltiplas saídas
e) Considera-se o fator de múltiplas saídas (Tabela 16), quando a vazão decresce ao longo do
comprimento da tubulação.
Tabela 16 - Valores do fator (F) de múltiplas saídas para cálculo da perda de carga e dimensionamento de canalizações com múltiplas saídas equidistantes
Fonte: Christiansen, 1942
80
26N
1m
2N
1
1m
1F
−+++
=
Em que:
N - número de saídas
m - expoente da vazão na equação considerada
f) No dimensionamento, considera-se sempre o primeiro diâmetro comercial (Tabela 17) igual ou
maior ao diâmetro teórico calculado.
Tabela 17 - Diâmetro interno de tubos comerciais
81
5.1.5.4 Projeto de irrigação por aspersão convencional
Dados:
Cultura: milho Profundidade efetiva do sistema radicular (z) = 50 cm Período de máxima demanda: ETo = 6,0 mm/dia, Kc = 1,1 Sem considerar chuva Fator de disponibilidade (f) = 0,5 Ucc = 35% (θcc = 0,42 cm3/cm3) Upmp = 18% (θpmp = 0,216 cm3/cm3) ds = 1,2 g/cm3 VIB = 10 mm/h Eficiência de aplicação de água (Ea) = 85% Jornada de trabalho = 16 h/dia Folga para manutenção do sistema = 1 dia Tempo para mudança da linha lateral = 30 minutos = 0,5 h Altura do aspersor = 1,8 m (considerar linha lateral em nível: DN = 0) Considerar altura geométrica da sucção = 2,0 m e comprimento da sucção = 10 m Perdas de carga localizadas = 5% da altura manométrica Usar tubos de PVC (Coeficiente de rugosidade C = 140)
Planta topográfica:
DIMENSIONAMENTO AGRONÔMICO DO SISTEMA
1 - Disponibilidade Total de Água (DTA)
mm/cm 2,04DTA
2,110
1835DTA
d10
DTA spmpcc
=
⋅−=
⋅−
=UU
82
2 - Capacidade Total de Água (CTA)
mm 102 CTA
502,04CTA
zDTACTA
=⋅=⋅=
3 - Capacidade Real de Água (CRA)
mm 51 CRA
5,0102CRA
fCTACRA
=⋅=
⋅=
4 - Irrigação Real Necessária (IRN)
Com chuva: Pe-CRA IRN=
Sem chuva: CRA IRN=
mm 51IRN=
5 - Irrigação Total necessária (ITN)
mm 60 ITN
85,0
51ITN
Ea
IRN ITN
=
=
=
6 - Turno de rega (TR)
dias 7,0TR
dias 7,7TR
mm/dia6,6
mm51TR
ETc
IRNTR
≈=
=
=
mm/dia 6,6ETc
1,16,0ETc
KcEToETc
=⋅=⋅=
7 - Período de irrigação (PI)
dias 6PI
17PI
Folga - TR PI
=−=
=
83
8 - IRN para TR = 7 dias
mm 46,2 IRN
mm/dia 6,6 dias 7 IRN
ETcTR IRN
=⋅=
⋅=
9 - ITN para TR = 7 dias
mm 54,4 ITN
0,85
mm 46,2 ITN
Ea
IRNITN
=
=
=
10 - Seleção do aspersor
Selecionar um aspersor de intensidade de precipitação (P) menor que a VIB do solo. O valor de P deve
ser ajustado à jornada de trabalho e mão de obra, não necessitando mover o sistema à noite.
Aspersor Selecionado:
- Pressão de serviço (PS) = 30 mca
- Vazão (q) = 3,5 m3/h
- Raio molhado = 16 m
- Espaçamento = 18 x 24 m
11 - Intensidade de precipitação (P)
mm/h 8,1 Pm 24m 18
L/h 3500P
E2E1
QP
=⋅
=
⋅=
12 - Tempo de irrigação por posição (Ti)
h 6,72 Ti
mm/h 8,1
mm 54,4 Ti
P
ITNTi
=
=
=
Considerando o tempo para mudança da linha lateral (Tm) = 0,5 h, o novo tempo de irrigação por
posição (Ti) será:
84
h 7,22Ti
0,5 6,72Ti
=+=
13 - Número de posições que consegue irrigar por dia (Np)
posições 2Np
posições 2,22Np
h/posição 7,22
h 16Np
Ti
JornadaNp
==
=
=
Significa que o sistema será transportado na área, 2 vezes por dia.
14 - Número total de posições na área (Ntotal)
posições 4848,4N
2m 24
m 580N
2E2
LN
total
total
LPtotal
≈=
⋅=
⋅=
Em que:
LLP - Comprimento da linha principal
E2 - Espaçamento entre as linhas laterais
15 - Número de posições que devem ser irrigadas por dia (Npd)
iaposições/d 8Ndpdias 6
posições 48Npd
PI
NNpd total
=
=
=
16 - Número de linhas laterais necessárias (NLL )
4N
iaposições/d 2
iaposições/d 8N
Np
NpdN
LL
LL
LL
=
=
=
17 - Número de aspersores na linha lateral (Nasp)
85
aspersores 10Nm 18
m 180N
E1
L N
asp
asp
LLasp
=
=
=
Em que:
LLL - Comprimento da linha lateral
E1 - Espaçamento entre aspersores
18 - Vazão na linha lateral (QLL )
/hm 35Q
10/hm 3,5Q
NQQ
3LL
3LL
aspaspersorLL
=
⋅=
⋅=
19 - Vazão no início da linha principal (QLP)
/hm 140Q
4/hm 35Q
NQQ
3LP
3LP
LLLLLP
=
⋅=
⋅=
DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DO SISTEMA
1 - Dimensionamento da linha lateral
mca 6hf
302,0hf
PS2,0hf
admissível
admissível
admissível
=⋅=⋅=
10 aspersores na lateral = 10 saídas (F = 0,402)
Cálculo do diâmetro:
m 0,071D
0,402D
180
140
0,0097210,6436
FD
L
C
Q10,643hf
4,87
1,852
4,87
1,852
=
⋅⋅
⋅=
⋅⋅
⋅=
D = 71 mm
Descolhido = 75 mm
86
Perda de carga para o diâmetro comercial escolhido:
0,4020,075
180
140
0,0097210,643hf
4,87
1,852
⋅⋅
⋅=
hf = 4,6 mca
Pressão no início da linha lateral (Pin):
Como neste projeto, a linha lateral está em nível: DN = 0
mca 35,25Pin
1,84,64
330Pin
DN0,5Aahf4
3PSPin lateral
=
+⋅+=
⋅±++=
2 - Dimensionamento da linha principal
Como o número de linhas laterais necessárias (NLL ) foi = 4, teremos o esquema:
Como o maior comprimento da área é de 580 metros, caberão 24 laterais de cada lado da
linha principal (48 no total). Em 24 laterais, existem 23 espaçamentos (E2) entre linhas. Como o raio
molhado pelo aspersor escolhido é de 16 metros, deve-se posicionar o sistema de forma que minimize
o molhamento além do limite da área.
m 28m 24 osespaçament 23580 =⋅−
O sistema será posicionado, de forma que a primeira e a última linha ficarão a 14 m do
limite da área, portanto, 14 + 14 = 28, conforme a Figura anterior.
87
A linha principal deve ser dimensionada por trecho de diferente vazão. Em cada trecho, deve-se
utilizar o diâmetro comercial que resulte velocidade da água de 1,0 a 2,5 m/s, preferencialmente
próximo de 1,0 m/s (menor hf e consumo de energia), selecionando o menor diâmetro (tubo de menor
custo).
Trechos Comprimento (m)
Q (m3/h) Q (m3/s)
MB – A 164 140 0,03889 A – B 144 105 0,02917 B – C 144 70 0,01944 C – D 144 35 0,00972
Trecho MB – A D (mm) Área (m2) Velocidade (m/s)
200 0,031416 1,24 150 0,017671 2,20 125 0,012272 3,17
Trecho A – B D (mm) Área (m2) Velocidade (m/s)
150 0,017671 1,65 125 0,012272 2,38
Trecho B – C D (mm) Área (m2) Velocidade (m/s)
125 0,012272 1,58 100 0,007854 2,48
Trecho C – D D (mm) Área (m2) Velocidade (m/s)
100 0,007854 1,23 75 0,004418 2,20
Perda de carga (utilizar Hazen-Williams, C = 140) Trechos D (mm) hf (mca) MB – A 150 4,66 A – B 150 2,40 B – C 125 2,75 C – D 100 2,26
Total: 12,07
3 - Dimensionamento da tubulação de sucção
Diâmetro da sucção > diâmetro do recalque
Diâmetro da sucção = 150 mm
Considerando: Lsucção = 10 m e C = 140
88
mca 0,28hf
0,150
10
140
140/360010,643hf
sucção
4,87
1,852
sucção
=
⋅
⋅=
4 - Altura manométrica total
Dados obtidos para determinar a altura manométrica (Hman):
Pin = 35,25 mca
hfprincipal = 12,07 mca
hgprincipal = 15 m (definida pelas curvas de nível)
hfsucção = 0,28 mca
hgsucção = 2,0 m (valor adotado)
( )( )
mca 67,83Hman
05,16,64Hman
%535,251512,0720,28Hman
hfPinhghf hg hfHman locprincipalprincipalsucçãosucção
=⋅=
+++++=
+++++=
5 - Motobomba
Q = 140 m3/h = 38,89 L/s Hman = 67,83 mca
Procurar em catálogos de fabricantes uma motobomba que forneça vazão de 140 m3/h e Hman
de aproximadamente 67,8 mca.
Bomba escolhida:
Thebe Multiestágio TMDL-27, 1750 rpm Diâmetro do rotor = 265 mm
Rendimento (η) = 74%
2 estágios (duas vezes a altura manométrica e potência)
Hman = 2.32,5 = 65 mca
Potência = 2.22,5 = 45 cv
Potência absorvida pela motobomba (Pot)
cv 45Pot
0,7475
6538,89Pot
75
HmanQPot
=⋅
⋅=
⋅⋅=
η
89
90
Lista de material gasto no projeto
5.1.5.5 Uniformidade de irrigação por aspersão convencional
Dentre os fatores que influenciam a uniformidade de irrigação, destacam-se:
a) Bocal: A maioria dos aspersores possui um ou dois bocais, com diâmetros que variam de 2,0 a 30
mm. As dimensões e formatos de bocais influenciam no perfil de distribuição de água.
b) Pressão: os aspersores devem funcionar dentro dos limites de pressão especificados pelo fabricante.
Pressão elevada provoca excessiva pulverização do jato, podendo diminuir o raio de alcance e causar
excessiva precipitação próxima ao aspersor. Por outro lado, pressão relativamente baixa proporciona
um irregular perfil de distribuição de água.
91
c) Sobreposição: Os aspersores devem ser espaçados de modo que se obtenha uma sobreposição entre
os perfis de distribuição da água, ao longo da linha lateral e entre linhas laterais.
Figura 42 - Esquemas de disposição (triangular e retangular, respectivamente) de aspersores em campo
d) Vento: provoca redução no tamanho de gota, deriva e evaporação. Para minimizar o efeito do
vento, recomenda-se diminuir o espaçamento entre aspersores e colocar as linhas laterais
perpendiculares à direção predominante dos ventos.
Num ensaio de uniformidade, distribui-se um conjunto de “pluviômetros” ou coletores de
precipitação, em uma malha de pontos equidistantes, em torno do aspersor ou linha lateral.
Figura 43 - Esquema de distribuição de “pluviômetros” ao redor de aspersor, em ensaio de uniformidade.
Quando se utiliza somente um aspersor no teste, os espaçamentos entre aspersores e laterais são
simulados, sobrepondo os dados convenientemente. Para os aspersores convencionais, os
espaçamentos mais comuns, em metros, são: 12 x 12; 12 x 18; 12 x 24; 18 x 18; 18 x 24; 18 x 30; 24 x
24; 24 x 30; e 30 x 30.
A área em torno do aspersor deve ser dividida em quadrantes e subáreas quadradas. Os
coletores de precipitação são colocados no centro de cada subárea, e cada coletor representa a
precipitação em cada subárea. O número de coletores a serem instalados varia com o alcance do
aspersor e com o espaçamento entre coletores. Geralmente, são necessários 144 coletores por aspersor.
O tempo de ensaio deve ser igual ou superior à metade do tempo que o sistema funcionará por
posição, durante as irrigações normais. Como há sobreposição de dois ou mais aspersores na mesma
92
área, é necessário no cálculo da uniformidade, considerar o tipo de arranjo dos aspersores no campo
(retangular, quadrado ou triangular), simular diversas combinações de espaçamento entre aspersores.
Em ensaios de uniformidade, deve-se identificar todas as características do aspersor, como
diâmetro de bocais, a altura de elevação, pressão de operação e vazão, além da duração e horário de
realização do ensaio, velocidade e direção do vento.
Existem várias equações que quantificam a uniformidade de irrigação por aspersão, sendo a de
Christiansen (1942) a mais usada.
⋅
−−⋅=∑
=
XN
XXi1100CUC
N
1i
Em que:
CUC - Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (%)
N - é o número de dados observados
Xi - volume ou lâmina de água aplicada no i-ésimo coletor (cm3 ou mm)
X - volume ou lâmina média de todas as observações, (cm3 ou mm)
Exemplo: Os dados a seguir, representam o volume de água coletado (cm3) em um ensaio de uniformidade de irrigação de aspersor convencional:
93
Espaçamento entre coletores: 3 m Pressão de operação: 30 mca Tempo de ensaio: 2 h Início: 9:00 h Término: 11:00 h Duração: 120 min Altura do tubo de elevação: 1,5 m Velocidade de rotação: 1,2 rpm Velocidade do vento: 0,85 m s-1 Direção do vento: 30º SO Vazão do aspersor: _________ colocar o aspersor dentro de um recipiente e medir Volume / Tempo Número de coletores: 196
Resultado da superposição, estando os aspersores no espaçamento de 18 m x 18 m
Sobreposição do 1º coletor: 0 + 0 + 6 + 63 = 69
e, assim, sucessivamente
Sobreposição do último coletor: 66 + 7 + 16 + 0 = 89
- Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC)
3
N
1i cm 94,136
3386
N
XiX ===
∑=
( ) 3N
1i
cm 384X-Xi =∑=
88,67%CUC
1,9436
3841100CUC
=
⋅−⋅=
No espaçamento 18 m x 18 m, o aspersor apresentou boa uniformidade de distribuição de água,
conforme a Tabela 18.
Tabela 18 - Classificação da uniformidade de irrigação
CUC (%) Uniformidade de distribuição Menor que 80 Ruim
80 - 84 Regular 85 - 89 Boa
Maior que 90 Excelente
94
5.2.1 PIVÔ CENTRAL
O pivô central foi desenvolvido pela primeira vez em 1948, nos Estados Unidos, sendo
patenteado pelo seu inventor, Frank L. Zybach, em 1952, no estado do Colorado. O primeiro pivô
central a ser lançado no Brasil foi o VALMATIC, em 1979, pela associação da ASBRASIL com a
VALMONT (EUA).
É um sistema de irrigação de movimentação circular, que gira em torno de um ponto central,
chamado pivô (que lhe serve de ancoragem, de tomada de água e de energia elétrica). É constituído de
uma tubulação metálica (aço zincado ou ferro fundido) com vários emissores, suspensa por torres
(Figura 44).
Figura 44 - Esquema de pivô central, especificando seus detalhes
As torres são estruturas metálicas com forma triangular, dotadas de duas rodas (pneus) e vãos
que variam de 24 a 76 m. O sistema é autopropulsado por motor elétrico (motorredutor) de 0,5 a 1,5 cv
em cada torre. O motorredutor (Figura 45) transmite movimento de rotação, mediante eixo cardã, aos
redutores das rodas, que são do tipo rosca sem fim.
A última torre opera em maior velocidade linear, enquanto as torres mais próximas ao ponto
central do pivô se deslocam em menor velocidade. Geralmente, na última torre é instalado um aspersor
do tipo canhão, de alta vazão e pressão (40 a 60 mca), com o objetivo de aumentar a área irrigada.
95
Figura 45 - Detalhes dos componentes de um motorredutor
96
Junto ao aspersor canhão, pode-se ainda instalar uma bomba tipo booster, cuja função é
fornecer mais pressão e maior alcance do jato. Nesse caso, deve-se verificar a interferência de ventos e
perda de água por deriva
5.1.6.1 Deslocamento e velocidade do sistema
Junto à base do pivô, há uma caixa de comando. A velocidade de deslocamento do pivô é
controlada através de um relê percentual. Estando o percentímetro indicando 100%, a última torre
se desloca em velocidade máxima, em movimento contínuo, enquanto por algum tempo, a penúltima
torre permanece parada, até os vãos se desalinharem e automaticamente acionar as torres seguintes.
Se o percentímetro for ajustado, por exemplo, para 50%, a última torre se movimentará por 30
segundos e permanecerá parada por outros 30 segundos. Para obter maior precipitação, com a mesma
vazão, basta reduzir a velocidade, conforme a lâmina de irrigação a ser aplicada. Assim, o controle de
velocidade de deslocamento deve ser criterioso, pois se em vez de 100%, o equipamento for regulado
para funcionar a 50% (percentímetro), a lâmina será o dobro.
O movimento do pivô inicia-se na última torre (mais externa) e propaga-se em cadeia, da
penúltima até a primeira torre (Figura 46). Caso ocorra algum problema em alguma torre ou no
alinhamento (alguma torre desalinhar excessivamente), automaticamente um dispositivo de segurança
na caixa de comando desliga o sistema.
Figura 46 - Esquema ilustrativo da movimentação do pivô central
5.1.6.2 Emissores de pivô central
A tubulação do pivô é mantida suspensa por meio de treliças. Nela são conectados tubos de
descida (bengalas), ajustáveis conforme a altura das plantas, o que reduz perdas de água por
97
evaporação. Na extremidade dos tubos de descida, são conectados válvulas reguladoras de pressão e os
emissores (Figura 47).
No Brasil, são fabricados diversos modelos de pivô, para atender culturas de baixo ou alto
porte, com molhamento total da área ou parcial. Em geral, os emissores são do tipo “spray”
(difusores), de pequeno alcance e baixa pressão. Também são utilizados emissores LEPA (Low Energy
Precision Application), que significa Aplicação Precisa com Baixo Consumo de Energia, utilizado
principamente na cafeicultura em regiões quentes (como o oeste da Bahia), sendo a água aplicada de
forma localizada na copa das plantas, visando diminuir o estresse provocado por altas temperaturas e
controlar o bicho mineiro no cafeeiro.
(a) (b) (c)
Figura 47 - Válvula reguladora de pressão (a), emissores do tipo “spray” (b) e LEPA em cafeeiro (c)
A vazão dos emissores é proporcional à raiz quadrada da pressão: 2
1
2
1
P
P
q
q = . Assim, torna
indispensável o uso de reguladores de pressão, evitando vazão excessiva nos emissores da última torre
quando o sistema opera morro abaixo, e baixa vazão quando trabalha morro acima.
Quanto aos emissores, o sistema pivô central pode ser dividido em 4 modelos:
- Com difusores: o diâmetro do bocal aumenta do centro para a última torre do pivô. Como as gotas
são pequenas, devem ser instalados o mais próximo possível da cultura.
- Com emissores de aplicação localizada: permitem o molhamento subcopa, onde o alcance do jato é
menor e a taxa de aplicação é maior.
- Com aspersores de tamanho variável: o tamanho do aspersor aumenta conforme se afasta do pivô,
ficando todos igualmente espaçados entre si.
- Com aspersores de tamanho médio: os aspersores são todos do mesmo tamanho, diferenciando-se
apenas o tamanho do bocal. Quanto mais longe do pivô, menor é o espaçamento entre aspersores.
98
5.1.6.3 Tamanhos e tipos de pivô
Em geral, os pivôs apresentam linha lateral de 200 a 800 m de comprimento, e capacidade de
25 e 200 ha, podendo ser rebocáveis para outras áreas ou fixos. No Brasil, são muito usados pivôs com
raio de 400 e 650 metros, irrigando áreas de 50,2 e 120 hectares. O custo do sistema por hectare
decresce com o aumento do raio do pivô.
A linha de pivôs envolve três modelos de equipamentos:
- Centrais: são equipamentos que tem um ponto fixo de giro, indicados para áreas de 2,0 a 200
hectares. A água abastece a tubulação suspensa geralmente é recalcada numa adutora enterrada, por
meio de um conjunto motobomba, que capta a água de um manancial (represa ou rio). Quando o pivô é
abastecido por poço profundo localizado próximo à base, a adutora é dispensada e o conjunto
motobomba fica junto ao poço.
- Rebocáveis: possibilitam a irrigação em mais de uma área a partir de pontos de giro definidos. A
Torre Central e as Torres Móveis são montadas sobre rodas e pneus permitindo o reboque total do
equipamento mediante uso de tratores.
- Os Lineares: utilizam-se de mangueiras com hidrantes ou canais, irrigam áreas quadradas, ou
retangulares.
5.1.6.4 Considerações sobre o pivô central
Solos
- Adapta-se melhor a solos de de textura arenosa a média. Para solos de textura argilosa, requer
cuidados com empoçamento e escoamento superficial;
- Quanto mais permeável for o solo, maior poderá ser o comprimento da linha do pivô, o que diminui o
custo por unidade de área irrigada;
- Quanto mais pesado (argiloso) for o solo, menor deverá ser a lâmina de aplicação por vez, maior
deverá ser a velocidade do pivô e as irrigações mais frequentes.
Topografia
Quanto maior a inclinação do terreno, menor deverá ser o espaçamento entre torres, e maior
será a sensibilidade à variação de pressão, causando desuniformidade de aplicação.
Em terrenos de topografia irregular, requer o uso de reguladores de pressão.
5.1.6.5 Vantagens e limitações do pivô central
99
O sistema pivô central apresenta vantagens e desvantagens em relação ao sistema convencional
de irrigação por aspersão.
Principais vantagens:
- Economia de mão de obra (1 operador maneja vários pivôs);
- Economia de tubulações, pois quando se utiliza água subterrânea, a linha principal não é utilizada;
- Manutenção do mesmo alinhamento e velocidade em todas as irrigações;
- Adapta-se a terrenos planos a ondulados (declividade de até 20%);
- Após completar uma irrigação, o sistema estará posicionado para começar a irrigação seguinte;
- Boa uniformidade de aplicação, quando bem dimensionado;
- Pode ser utilizado na aplicação de defensivos e fertilizantes;
- Alguns pivôs são rebocáveis, e irrigam diferentes áreas.
Principais limitações:
- É difícil mudá-lo de área, para aumentar a área irrigada por unidade de equipamento, quando o
modelo é fixo;
- Elevado consumo de água (> 150 m3/h) e energia;
- Perda de área (20%). Os cantos de áreas retangulares não sao irrigados. Requer o uso de corners
(braços que irrigam os cantos da área).
- Em pivôs de grande comprimento, em solos argilosos, há o risco de escoamento superficial, devido a
alta intensidade de aplicação na extremidade do pivô, sendo o manejo do solo, como plantio direto,
fundamental.
- Vinhaça via pivô: problema de corrosão (exceto aço inox). Utilizar revestimento interno dos tubos
com polietileno.
- Para minimizar a compactação do solo no percurso onde passam as rodas, recomenda-se a utilização
de bombacks (extensões que mudam a posição dos sprays, evitando molhar o local onde passa as
rodas.
5.1.6.6 Parâmetros para manejo do pivô central
- Lâmina Bruta a ser aplicada diariamente (LB)
LB (mm/dia) = (Kcmax . ETomax )/Ea
Onde:
Kcmax é o valor máximo de Kc para cultura
ETomax é a evapotranspiração de referência média máxima para a região (mm/dia)
100
Ea é a eficiência de aplicação de água do pivô (em geral 90%, ou seja, 10% da água pode ser perdida
por arraste pelo vento e evaporação).
Exemplo: milho em Lavras - MG Kcmax = 1,1 ETomax = 5,5 rnm dia-1 (janeiro)
LB = (1,1 . 5,5)/0,9
LB = 6,72 mm dia-1
- Volume de água máximo aplicado por dia (Vmax)
Vmax = A . LB
Onde:
A - área do pivô (m2)
LB - lâmina (m dia-1)
Exemplo:
Pivô de 50 ha
Vmáx = 500000 m2 . 0,00672 m dia-1 = 3360 m3 dia-1
Raio total do pivô = 399 m
Balanço = 21 m
- Vazão do pivô (Q)
A jornada máxima diária é, em geral, de 21 horas, pois no período de ponta (em geral, das
18:30 às 21:30 h), a concessionária de energia restringe o consumo de energia elétrica.
Q = Vmáx /Jornada máxima diária
Q = 3360 m3/21 h
Q = 160 m3 h-1
- Tempo gasto para completar uma volta a 100%
Girando a 100% de sua velocidade máxima, a última torre desloca-se com velocidade de
aproximadamente 250 m h-1 (varia conforme o fabricante).
101
Descontando no raio total (399 m), o comprimento do balanço (21 m), tem-se o raio até a
última torre.
Rúltima torre = 399 - 21 = 378 m
- Perímetro percorrido pela última torre (P)
P = 2 π Rúltima torre
P = 2 . 3,14 . 378
P = 2375 m
- Tempo de percurso da última torre (t)
t = P/Velocidade
t = 2375/250
t = 9,5 h
Se a ultima torre percorre 250 m em 1,0 hora, 2374 m serão percorridos em 9,5 horas.
- Lâmina aplicada a 100% (L)
Se a vazão do pivô é de 160 m3 h-1, em 9,5 horas serão aplicados 1520 m3. Este volume,
aplicado numa área de 500.000 m2 resulta em 1510,5 m3 / 500000 m2 = 0,00304 m ou 3,04 mm
Volume = Q . T L = V/Área
Volume = 160 . 9,5 L = 1520 m3/500000 m2
Volume = 1520 m-3 L = 0,00304 m ou 3,04 mm
- Lâmina aplicada em outras percentagens do percentímetro
tropercentíme%
100LL 100% ⋅
=
Por exemplo, com percentímetro a 50%
mm6,08L
50
1003,04L
=
⋅=
102
Com percentímetro a 50%, aplica-se o dobro da lâmina de irrigação.
- Percentual para aplicar uma determinada lâmina
45,37%tropercentíme%
6,7
1003,04tropercentíme%
L
100Ltropercentíme% 100%
=
⋅=
⋅=
5.1.6.7 Dimensionamento agronômico e hidráulico de pivô
Dados:
ETo = 3,94 mm/dia Kc = 1,0 Ea = 85% TR = diário
Dados do pivô:
- Nº de torres = 8 - Nº emissores/torre = 16 - Nº emissores no balanço = 4 - Nº total de emissores = 132 - Espaçamento entre emissores = 2 m - Comprimento até o final do balanço = 264 m - Comprimento até a última torre = 256 m - Velocidade de deslocamento da última torre = 125 m/h (100%) - Tempo de funcionamento por dia = 20 h - Pressão no final do pivô = 14 mca - Diferença de nível do centro ao ponto mais elevado da área irrigada = 3,5 m - Altura do aspersor = 2,7 m
Cálculos:
a) Vazão
1dia mm 4,64 Lâmina
0,85
1,03,94Lâmina
Ea
ETcLâmina
−=
⋅=
=
L 91.015.957, Volume
264π4,64 Volume
ÁreaLâminaVolume
Área
VolumeLâmina
2
=⋅⋅=⋅=
=
/hm 50,8 Vazão
h 20
L 91.015.957, Vazão
tempo
VolumeVazão
3=
=
=
103
b) Qual o tempo que o pivô requer para dar uma volta (percentímetro 100%)?
h 12,87100% Tempom/h 125
m 256π2100% Tempo
Velocidade
Perímetro100% Tempo
=
⋅⋅=
=
c) Qual a lâmina aplicada quando o percentímetro está regulado em 100%?
20 h – 4,64 mm 12,87 h – L100%
L100% = 2,99 mm
d) Qual a regulagem do percentímetro para aplicar uma lâmina de 4,64 mm?
Sendo:
Lx - lâmina aplicada a X%
X - regulagem do percentímetro
64%ou 0,64XX
mm 2,99mm 4,64
X
LL 100%
X
=
=
=
e) Qual deverá ser a vazão do emissor nº 22?
( )( )
222
2222
2222
m 552,92E molhada Área
4345πE molhada Área
rRπE molhada Área
=
−⋅=
−⋅=
104
L 2565,55 Volume
m 552,92m
L4,64 Volume
ÁreaLâminaVolume
22
=
⋅=
⋅=
128,25L/hE Vazão20
2565,55E Vazão
tempo
VolumeE Vazão
22
22
22
=
=
=
f) Qual a pressão necessária na entrada do pivô, ou seja, a pressão no início (Pin)?
DNAahfPPin pivôfinal +++=
Em que:
Pfinal - pressão requerida pelo último emissor (mca)
hfpivô - perda de carga ao longo do pivô (mca)
Aa - altura dos emissores (m)
DN - diferença de nível do centro do pivô até a parte mais elevada do terreno (m)
Perda de carga no pivô (hfpivô):
FD
L
C
Q10,643hf
4,87
1,852
pivô ⋅⋅
⋅=
- Fator de múltiplas saídas (F):
0,354F
1326
11,852
1322
1
11,852
1F
6N
1m
2N
1
1m
1F
2
2
=⋅
−+
⋅+
+=
−+++
=
Em pivô central, com o aumento de vazão dos emissores, do 1º até o último, o fator de múltiplas saídas
deve ser ponderado. Para pivôs com mais de 20 emissores, considera-se F = 0,543.
- Diâmetro da tubulação suspensa comercializado pelo fabricante: D = 6 5/8 ” = 0,146 m
- Coeficiente de rugosidade: C = 119
mca 0,93hf
0,5430,146
256
119
50,8/360010,643hf
pivô
4,87
1,852
pivô
=
⋅⋅
⋅=
mca 21,13 Pin
3,52,70,9314 Pin
DNAahfPPin pivôfinal
=+++=
+++=
105
g) Dimensionamento da adutora
O dimensionamento é igual ao da aspersão convencional.
Critério: velocidade da água de 1,0 a 2,5 m/s
h) Seleção do conjunto motobomba
Idem aspersão convencional
Vazão: 50,8 m3/h
Altura manométrica (Hman):
( ) locadutoraadutorasucçãosucção hfPinhghf hg hfHman +++++=
Perdas localizadas: 5%
5.2.1 AUTOPROPELIDO
Consiste de um aspersor do tipo canhão, montando sobre uma plataforma, chassi ou carrinho,
dotado de rodas pneumáticas, que se desloca linearmente, irrigando faixas de terreno. É rebocado por
um trator, a uma determinada distância, e depois recolhido por meio de um carretel enrolador,
acionado por um mecanismo hidráulico. O canhão, ao ser recolhido, pelo carretel, irriga uma faixa da
área de 70 a 130 m de largura por 200 a 500 m de comprimento.
Uma mangueira flexível resistente à pressão, tração e atrito com a superfície do solo, faz a
conexão entre a estrutura e os hidrantes para o suprimento de água. A água sob pressão aciona o
sistema de propulsão (turbina, pistão), promovendo o enrolamento de um cabo de aço ancorado a uma
extremidade da faixa irrigada. O aspersor, conhecido como canhão hidráulico, requer alta pressão para
funcionamento, atinge alcance > 30 metros e, portanto, o consumo de energia é elevado.
É necessária a mudança de posição do carrinho pelo operador, para irrigar a área adjacente.
Dentre algumas características do autopropelido, destacam-se:
• A principal vantagem é irrigar várias áreas com um mesmo equipamento.
• É indicado para áreas planas ou levemente onduladas.
• A escolha do aspersor canhão é baseada em catálogos técnicos, que devem informar: o diâmetro dos
bocais, a pressão de trabalho, a vazão, o alcance, o tipo de bocal e o ângulo de operação.
• Deverá ser feita a sobreposição de áreas molhadas conforme a velocidade do vento, ângulo de
funcionamento (giro do canhão), pressão de serviço e raio de alcance, definindo-se assim, a
distância entre faixas (carreadores) por onde o carrinho se desloca.
• É preferível trabalhar com o carrinho subindo o morro.
• É preferível que o deslocamento do sistema seja perpendicular à direção predominante dos ventos.
106
• Espaçamento entre carreadores: 50 a 80% do diâmetro molhado.
• Para reduzir o atrito da mangueira com o solo, usar vegetação nos carreadores.
5.1.7.1 Tipos de autopropelido
Há basicamente 2 tipos de autopropelido no mercado:
� Com movimentação por cabo de aço
O equipamento movimenta-se pelo recolhimento de um cabo de aço. A água que é bombeada
para irrigação, gira uma turbina, que aciona um sistema de engrenagens, promovendo o deslocamento
do carrinho com o aspersor e seu recolhimento pelo cabo de aço ancorado. É utilizado principalmente
em irrigação de pastagens, cana de açúcar, pomares e cafezais.
Geralmente, necessita de maquinário para enrolamento da mangueira após a irrigação. As
limitações desse equipamento resumem-se, principalmente, ao alto consumo de energia, baixa
durabilidade da mangueira, sendo hoje substituído pelo carretel enrolador.
� Com movimentação por carretel enrolador
O carretel enrolador constitui-se de um conjunto motriz, formado por uma turbina hidráulica e
um redutor de velocidade, que aciona um carretel conectado a uma mangueira de polietileno de média
densidade (PEMD), de 50 a 140 mm de diâmetro externo e de 150 a 550 metros de comprimento. A
outra extremidade da mangueira PEMD é ligada a um carro irrigador com canhão aspersor.
(a) (b)
Figura 48 - Autopropelido tracionado a cabo de aço (a) e a mangueira – carretel enrolador (b)
A linha principal do sistema de irrigação possui hidrantes (Figura 49), e normalmente é
enterrada.
107
(a)
(b) Figura 49 - Autopropelido tracionado a cabo de aço (a) e a mangueira – carretel enrolador (b)
5.1.7.2 Aplicabilidade e componentes
- Não se recomenda para culturas delicadas
- Não se recomenda para regiões com fortes ventos
- Milho, pastagem, cana, citros
- Permite a fertirrigação com vinhaça, esterco suíno ou bovino diluído.
108
Tracionados a cabo:
- Aspersor
- Carreta com dispositivo p/ enrolamento do cabo
- Mangueira
- Cabo de aço
Tracionados a mangueira:
- Aspersor
- Carrinho
- Tubo e polietileno
- Carreta c/ tambor enrolador
5.1.7.3 Limitações do autopropelido
Dentre as limitações do autopropelido, destacam-se:
- Requer maquinário para deslocamento;
- Alto consumo de energia (alta pressão, perda de carga na mangueira);
- Baixa vida útil da mangueira, ao ser arrastada no solo.
5.1.7.4 Planejamento e manejo do sistema
- Não tem problema com qualidade da água
- Utilizar área preferencialmente retangular
- Modelos disponíveis irrigam até 60 ha por TR
- Comprimento da faixa é igual ao comprimento do cabo (180 – 500 m)
- Largura da faixa é função do alcance do aspersor
- Pressões até 80 mca
- Perdas até o aspersor: 50 mca
- Vazões: 30-200 m3/h
- Velocidade de caminhamento: 5-180 m/h
109
Lh
q Vc
⋅=
Vc - velocidade de caminhamento (m/h)
q - vazão do aspersor (L/h)
h - lâmina de água aplicada (m)
L - Largura da faixa (m)
Logo:
LVc
q h
⋅=
5.1.7.5 Cuidados e manutenção
- Efetuar lubrificação dos componentes móveis
- Ajuste dos componentes sujeitos as tensões
- Guardar equipamento em lugar coberto
- Proteger mangueira contra roedores
- Guardar mangueira sempre vazia
5.2 Método de Irrigação Localizada
Método de irrigação que aplica água diretamente sobre a região onde se concentra as raízes da
cultura, com pequenas vazões e alta freqüência, de modo a manter a umidade do solo em teores
elevados (Figura 50).
Figura 50 - Irrigação por gotejamento nas culturas do cafeeiro (a) e do morango (b) Fonte: Disponível em <http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/> Acesso em: 01/02/2013
110
Na irrigação localizada, a água com turno de rega pequenos (diariamente ou até 3 dias), de forma a
manter o teor de umidade sempre próxima à capacidade de campo.
Histórico: a irrigação localizada, através do sistema por gotejamento, foi utilizada pela
primeira vez, na Inglaterra, no final da década de 1940, na fertilização de cultivos em estufas de vidro
e, em Israel, na década de 1950. Começou a ter importância comercial na década de 1960, sendo
utilizada na Austrália, Europa, Israel, México, África do Sul e Estados Unidos (KELLER; KARMELI,
1975; LEITE JÚNIOR, 2000). No Brasil a irrigação por gotejamento começou em 1972 e a
microaspersão em 1982.
No Brasil, foi adotado pela primeira vez em 1972, em um pomar de pêssego, na região de
Atibaia, SP (OLITTA, 1989). Inicialmente, sua aceitação foi lenta, devido a pouca divulgação do
método, a falta de técnicos habilitados, importação de equipamentos e altos custos (ANDRADE,
2005).
5.2.1 Vantagens e desvantagens
Vantagens:
- Controle eficiente da quantidade de água fornecida às culturas; - Baixo consumo de água e energia elétrica; - Economia de mão de obra; - Maior eficiência na adubação e controle fitossanitário; - Adapta-se a diferentes tipos de solo e topografia; - Pode ser usado com água salina ou em solos salinos;
Desvantagens:
- Elevado custo inicial; - Entupimento de emissores, quando se utiliza água com matéria orgânica ou material sólido em suspensão; - Distribuição do sistema radicular da planta é mais concentrado (Figura 51).
Figura 51 - Esquema de distribuição das raízes em sistema de irrigação por gotejamento Fonte: Disponível em <http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/> Acesso em: 01/02/2013
111
Os sistemas localizados podem ser por gotejamento ou microaspersão. O sistema por
gotejamento pode ser superficial ou subsuperficial (enterrado).
5.2.1 Componentes do sistema
Na irrigação localizada a água é aplicada através de emissores (gotejadores e microaspersores),
de baixa vazão, situados nas linhas laterais. Os gotejadores trabalham com pressão de 0,5 a 1,5 kgf/cm
e vazão de 2,0 a 12 L/h. Já, os microaspersores, trabalham com pressão de 1,5 a 2,5 kgf/cm2, com
vazões de 20 a 150 L/h, sendo a água pulverizada no ar. Em geral, os sistemas de irrigação localizada
possuem: motobomba, cabeçal de controle, linha principal, válvulas, linha de derivação, linha
lateral e emissores.
Figura 52 - Esquema de instalação de um sistema de irrigação localizada (Fonte: SILVA & MELO, 2007).
a) Motobomba: normalmente são utilizadas bombas centrífugas de eixo horizontal, acionada
por motor elétrico ou a combustão (diesel ou gasolina).
b) Cabeçal de controle: fica após a motobomba, é constituído de equipamentos para filtrar a
água, controlar pressão, vazão e injetar fertilizantes:
- Medidores de vazão;
- Filtro de areia, tela ou disco;
- Injetor de fertilizante
112
- Registros
- Manômetros
- Filtros: os mais usados são de areia, tela e discos.
Filtro de areia: instalado após a motobomba, usado para reter matéria orgânica (algas ou lodo,
liquens, folhas em decomposição) e partículas maiores. Sua limpeza é feita com a retrolavagem,
recomendada a cada aumento de 10 a 20 % da perda de pressão no filtro, quando limpo
(aproximadamente 2 mca).
Figura 53 - Filtros de areia.
Filtro de tela: tem grande eficiência na retenção de pequenas partículas sólidas, como areia fina, porém
entopem facilmente com algas. A tela usada apresenta orifícios que podem variar de 0,074 mm (200 mesh
ou malhas por polegada) até 0,2 mm (80 mesh).
Figura 54 - Filtros de tela. Fonte: Disponível em <http://www.plasnovatubos.com.br/filtro_tela.html>. Acesso em 01 fev. 2013
113
Figura 55 - Filtros de discos. Fonte: Disponível em < http://www.plasnovatubos.com.br/filtro_y.html>. Acesso em 01 fev. 2013
- Injetor de fertilizante:
Figura 56 - Esquema de injetor de fertilizantes do tipo Venturi (Fonte: SILVA & MELO, 2007).
c) Linha principal (LP): é constituída por tubos em polietileno ou em PVC. Pode ser superficial ou
enterrada.
d) Linha de derivação: transporta a água da LP até as linhas laterais. São sempre em polietileno ou
em PVC. Normalmente são instaladas válvulas para controle de pressão no início das LD para controle de vazão
do sistema.
e) Linha lateral (LL): s ão instaladas em nível e constituídas por tubos em polietileno (mangueira
flexível), com o diâmetro variando de 12 a 32 mm. O espaçamento entre as LL depende da cultura e, portanto,
do espaçamento entre as linhas de plantio.
f) Emissores: gotejadores e microaspersores
114
115
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. Rome: FAO, 1998. 300 p. (Irrigation and Drainage Paper, 56). ANDRADE, L.A. de. Avaliação hidráulica e de resistência a tração de dois modelos de mangueiras gotejadoras. 2005. 76 p. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) - Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Botucatu, 2005. BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de Irrigação. 8. ed., Viçosa: UFV, 2006, 625 p. CHRISTIANSEN, E. J. Irrigation by sprinkling. Berkeley, University of California Experiment Station. Bulletin 670, 1942, 124 p. DOORENBOS, J.; PRUITT, W.O. Guidelines for predicting crop water requirements. Rome: FAO, 1977. 179 p. (Irrigation and Drainage Paper, 24). DOURADO NETO, D.; NIELSEN, D.R.; HOPMANS, J.W.; REICHARDT, K.; BACCHI, O.O.S. Software to model soil water retention curves (SWRC, version 2.00). Scientia Agricola, Piracicaba, v. 57, n. 1, p. 191-192, jan./mar. 2000. FOLEGATTI, MV,; SÁNCHEZ-ROMÁN, R.M., COELHO, R.D., FRIZZONE, J.A. Gestão dos recursos hídricos e agricultura irrigada no Brasil. IN: Águas do Brasil: análises estratégicas. Org. Carlos E. de M. Bicudo, José Galizia Tundisi e Marcos C. Barnsley Scheuenstuhl.lnstituto de Botânica. São Paulo, 2010. 224 p. KELLER, J.; KARMELI, D. Trickle irrigation design. Glendora, Califórnia: Rainbird Sprinkler Manufacturing, 1975. 133 p. LEITE JÚNIOR, J.B. Dessalinização do solo provocada pelo excesso do íon potássio em latossolo vermelho amarelo cultivado com alface americana (Lactuca sativa L.) irrigada sob ambiente protegido. 2000. 80 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Irrigação e Drenagem) - Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 2000. LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. São Paulo: EDUSP, 2005, 335 p. MANTOVANI, E. C.; BERNARDO, S.; PALARETTI, L. F. Irrigação: princípios e métodos. 3 ed., Viçosa: UFV, 2009. 355p. MIRANDA, J. H.; PIRES, R. C. Irrigação. Jaboticabal: SBEA, 2003, 703p. OLITTA, A.F.L. Os métodos de irrigação. São Paulo: Nobel, 1989. 267 p. PIZARRO, F. Riegos localizados de alta frecuencia (RLAF): goteo, microaspersión, exudación. 2 ed. Madrid: Ediciones Mundi-Prensa, 1990. 471p. SIEBERT, S.; BURKE, J.; FAURES, J. M.; FRENKEN, K.; HOOGEVEEN, J.; Döll, P.; PORTMANN, F. T. Groundwater use for irrigation – a global inventory. Hydrological Earth System Science, 14, p. 1863-1880, 2010. MELLO, J. L. P.; SILVA, L. D. B. da. Irrigação. UFRJ: Rio de Janeiro, 2007, 180 p. SOUZA, R. O. R. de M. Resumo das aulas: disciplina irrigação e drenagem. Belém: UFRA/ICA, 2009, 149 p.
116
ANEXO A
117
118
ANEXO B
Tabela - Profundidade efetiva do sistema radicular (z) de algumas culturas no estádio de máximo desenvolvimento vegetativo
Tabela - Fator de disponibilidade de água no solo (f) de acordo com grupos de culturas e evapotranspiração da cultura (ETc)
119
Tabela - Tensão de água no solo na qual deve-se promover a irrigação para obter rendimento máximo das culturas