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Escola Estadual deEducação Profissional - EEEPEnsino Médio Integrado à Educação Profissional

Curso Técnico em Agropecuária

Irrigação e Drenagem

Governador

Vice Governador

Secretária da Educação

Secretário Adjunto

Secretário Executivo

Assessora Institucional do Gabinete da Seduc

Coordenadora da Educação Profissional – SEDUC

Cid Ferreira Gomes

Domingos Gomes de Aguiar Filho

Maria Izolda Cela de Arruda Coelho

Maurício Holanda Maia

Antônio Idilvan de Lima Alencar

Cristiane Carvalho Holanda

Andréa Araújo Rocha

Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

Curso Técnico em Agropecuária – Irrigação e Drenagem Página 1

Sumário

01. Conceito, Histórico, Importância, Vantagens e

Desvantagens da Irrigação e Drenagem 02

02. Uso e Conservação da Água em Sistemas Agrícolas. 05

03. Estudo da Relação Solo-Água-Planta e Clima 08

04. Qualidades da Água para a Irrigação 14

05. Medição, Captação e Condução da Água para Irrigação 15

06. Métodos e Tipos de Irrigação 19

07.Manejo Racional da Irrigação 31

08. Sistemas Alternativos de Irrigação 34

09. Drenagem dos Solos Agrícolas 42

10. Literatura Consultada 46



IRRIGAÇÃO E DRENAGEM

1. CONCEITO, HISTÓRICO, IMPORTÂNCIA, VANTAGENS

E DESVANTAGENS DA IRRIGAÇÃO E DRENAGEM.

Antes do começo da irrigação e drenagem a agricultura estava limitada a regiões onde havia uma pluviosidade anual suficiente para que as sementeiras se desenvolvessem sem necessidade de regas suplementares. Estas técnicas, que ocorreram há cerca de oito mil anos, possibilitaram o cultivo de solos que eram demasiado secos ou demasiados húmidos. Vales anteriormente demasiados pantanosos tornaram-se regiões muito férteis.

Aumentou a superfície agricultada, a produção alimentar para uma população em crescimento e a produtividade dos campos. A irrigação em larga escala atenuou a dependência da precipitação anual e criou condições para um maior rendimento fundiário e a drenagem permitiu a recuperação de terras submersas. A lavoura baseava-se na irrigação dos campos, garantida através de complexos de canais que permitiam a utilização de vales de grandes rios na fertilização de áreas que depressa se tornaram as mais avançadas.

A utilização do Vale do Nilo originou o desenvolvimento dum sistema de retenção de água, de manutenção permanente de canais e de noras. Marcado pela vastidão do solo arável nas duas margens do rio, só com estes meios foi viável que o lodo fertilizante do Nilo atingisse as terras mais distantes. Na Índia, foram cavados lagos artificiais protegidos por barragens de pedra nas passagens estreitas em terrenos montanhosos ou acidentados Sistemas hidráulicos de elevação permitiram elevar a água às terras situadas a um nível superior. A irrigação das terras mais altas fazia-se também com água transportada em jarros. Os lavradores retiravam a água acumulada em poços através do uso de recipientes e cordas. Em algumas regiões os processos de rega foram melhorados em consequência do aperfeiçoamento de novos tipos de mecanismos para elevar a água, como o poço, a roda e o parafuso hidráulico. As pequenas obras de irrigação ao nível de aldeia eram de importância fundamental para um cultivo mais intensivo e estável. Com a ajuda da picota cultivavam-se terrenos mais elevados, o que permitia alargar a área de terra fértil.

Em diferentes locais apareceram sistemas de irrigação artificial que permitiam, com o auxílio de condutas subterrâneas, conduzir a água proveniente das encostas montanhosas distantes, por gravidade, para as terras cultiváveis. Por vezes, esta água era retida em poços suplementares, que permitiam irrigar campos em aldeias dispersas. Alguns sistemas hidráulicos incluíam reservatórios artificias ligados a canais para conduzir o fluxo da água na direção da planície.



A agricultura de oásis, centro da economia de muitos povoados árabes, dependia de uma série de dispositivos, tais como diques, valas e poços, concebidos para encaminhar as águas para os campos. Alguns destes campos apenas conseguiam aproveitar a água intermitente proveniente das inundações, enquanto outros conseguiam dispor de um abastecimento constante.

Na região andina da América do Sul, há 1000 anos, os agricultores, no intuito de aumentarem a dimensão das suas terras, construíram terraços de cultivo e campos em socalcos, evitando as encostas íngremes e enfrentando a erosão.

As comportas apareceram um pouco antes do início da nossa era. Duas inovações tecnológicas importantes contribuíram para uma eficiente utilização dos recursos hídricos. A gestão da água foi facilitada pela eclusa e pelo grau de precisão atingido pela cartografia. A utilização de ferramentas de metal facilitou a abertura de novos canais de irrigação.

A aplicação da irrigação e drenagem exigia grandes obras colectivas, como a escavação de valas e a construção de diques. A utilização destes sistemas implicava a cooperação e o acordo entre duas ou mais comunidades. A construção de diques envolvia trabalhos comunitários que ultrapassavam o nível meramente doméstico. Foram pré-requisitos essenciais para estas obras públicas de grande escala, para além da existência de avançados conhecimentos tecnológicos, a emergência de Estados com extensos recursos e potencial humano à sua disposição. Os trabalhos de irrigação mais importantes estavam para além dos recursos das comunidades locais e só podiam ser conseguidos por uma autoridade forte que pudesse dispor de uma grande força de trabalho e dum elevado grau de organização. Só um governo centralizado estava qualificado para comandar e coordenar a enorme mão-de-obra exigida por um tal empreendimento. Muitos dos canais existentes pertenciam ao Estado e aos templos.

As obras de irrigação requeriam uma manutenção atenta, o seu controle exigia um novo sentido de cooperação e respeito pela lei e implicava necessariamente a ação de um órgão coordenador centralizado. O controle do consumo e a manutenção dos cursos artificias de água constituíram funções complexas que originaram frequentes conflitos e serviram para exercer influência política. Os sistemas de irrigação e drenagem forneceram a base econômica das primeiras civilizações urbanas. Muitas cidades parecem ter sido eficazes no exercício de influência política através do controle da água.

As obras de irrigação mais importantes implicavam a existência de uma população razoavelmente densa e, por outro lado, esta elevada densidade populacional somente podia ser atingida com a ajuda de importantes sistemas de irrigação. É um dos casos em que é difícil distinguir a relação entre a causa e o efeito.



A água encontrava-se acessível aos produtores rurais mediante o pagamento de juma taxa. Em troca da água recebida os produtores agrícolas cediam uma parte adicional da sua produção, o que constituía uma importante fonte de rendimento para o Estado, a nobreza, os templos ou as comunidades locais. Os egípcios construíram colunas graduadas (nilómetros) para determinar a altura das cheias, calcular a extensão das terras inundadas e assim cobrar os respectivos impostos. Na China, os canais também serviam para o transporte das contribuições em géneros que eram devidas ao Estado. Na Coreia, século XV, foi descoberto o pluviómetro, o primeiro do seu género no mundo, que era usado pelos funcionários dos serviços administrativos para registar a quantidade de precipitação sempre que chovia e determinar a quantidade de imposto sobre as terras a ser paga por cada distrito administrativo.

Podemos dizer que irrigação é o fornecimento de uma quantidade adequada de água às plantas, de maneira que, juntamente com as demais operações agrícolas como adubação, mecanização, controle de pragas e doenças, entre outras, contribua de forma mais efetiva para o aumento da produtividade das culturas.

Vantagens

viabiliza o aumento da produção e produtividade; melhora a qualidade do produto colhido; permite colheita na entressafra; amplia o período de produção e permite o escalonamento; aumenta o índice de exploração agrícola e a resistência vegetal; e possibilita a fertirrigação.

Desvantagens

alto custo inicial do investimento; e falta de mão-de-obra capacitada para operação e manutenção dos

principais sistemas de irrigação.



02. USO E CONSERVAÇÃO DA ÁGUA EM SISTEMAS

AGRÍCOLAS.

O primeiro avanço significativo que levou a um incremento massivo na produtividade agrícola foi o desenvolvimento da irrigação com a necessidade de fornecer água às culturas.

O maior usuário de água é o setor agrícola, que em nível mundial consome cerca de 69% de toda água originada de rios, lagos e aquíferos e os outros 31% são consumidos pela indústria e uso doméstico. Segundo dados das Nações Unidas apud Townsend et al. (2006, p.466) o uso da água em países em desenvolvimento, tem a agricultura como a maior consumidora (86,8%), em segundo a indústria (7,0%) e em terceiro o uso doméstico (6,25%). Nos países desenvolvidos esses percentuais diminuem, a agricultura passa para 46,1%, a indústria com 41,4% e o uso doméstico com 12,5%.

A agricultura irrigada no Brasil ocupa 5% a 6% das terras cultivadas no país, do volume de produção agrícola participa entre 16% e 35% do valor arrecadado com a comercialização de produção agrícola.

No Brasil, a referência de dotação unitária média de água para irrigação é 0,39 L/s/ha, considerando operação 24 horas por dia, 365 dias por ano, que equivale à dotação de 12.300 m3/ha/ano e a demanda média de água para irrigação em nosso país corresponde a pouco mais de 1.290 m3/s. Estima-se que existiam 3,31 milhões de hectares irrigados no Brasil, que correspondem a menos de 6% da área total cultivada. Segundo avaliações mais modestas o país dispõe de 29,6 milhões de hectares irrigáveis e os métodos mais utilizados apresentam a seguinte distribuição: inundação 33%; aspersão mecanizada 21%; aspersão convencional 20%; sulcos 18% e irrigação localizada com 8%.

Para Telles e Domingues (2006, p. 325) são muitas as razões para implantar um sistema de irrigação em uma propriedade, com destaque para as condições climáticas (déficits hídricos em algumas regiões), as questões agronômicas e as de interesse econômico e gerencial. Na região noroeste do Estado de São Paulo, com oitos meses de déficits hídricos, a maior evapotranspiração do estado e suscetibilidade a veranicos, essas são as razões para que muitos agricultores instalassem sistemas de irrigação em suas propriedades.

Nesta região, os principais métodos de irrigação mais empregados pelos agricultores são: aspersão e localizada (gotejadores, microaspersão e as tripas plásticas), sendo a última a mais empregada na microbacia do córrego do Coqueiro e região. Para o Estado de São Paulo a irrigação localizada e aspersão ocupam área de 32.010 ha e 104.210 ha, respectivamente.

O uso intensivo da água na irrigação pode gerar diversos impactos ao ambiente. Telles e Domingues (2006) citam alguns desses impactos ocasionados pela irrigação como depleção excessiva da vazão ou do nível do curso d’água, rebaixamento do lençol freático, salinização do solo, disseminação de doenças de veiculação hídrica e contaminação das águas superficiais e subterrâneas. Essas ações antrópicas acabam interferindo diretamente e/ou indiretamente no uso da água na agricultura irrigada, tanto em termos de quantidade e qualidade. Água de boa qualidade é de extrema importância para obtenção de produtos saudáveis e também no desempenho dos equipamentos de irrigação.



Os impactos da agricultura irrigada podem ser minimizados com a adoção do conceito de desenvolvimento sustentável, para guiar o equilíbrio exato entre a produção e o uso dos recursos naturais o êxito da agricultura sustentável está no desenvolvimento de metodologias e instrumentos tecnológicos apropriados a cada situação e região, prontamente acessível e possíveis de serem adotadas pelo produtor e capazes de promover o aumento de produtividade com mínimo de risco ao meio ambiente.

A oferta de água no mundo tem relação estreita com a segurança alimentar, o estilo de vida das pessoas, o crescimento industrial e agrícola e a sustentabilidade ambiental. Conforme WMO (1997), o consumo mundial d´água cresceu mais de seis vezes entre 1900 e 1995 - mais que o dobro da taxa de crescimento da população, e continua a crescer rapidamente com a elevação de consumo dos setores agrícola, industrial e residencial.

Globalmente, embora as fontes hídricas sejam abundantes, elas são frequentemente mal distribuídas na superfície do planeta. Em algumas áreas, as retiradas são tão elevadas em comparação com a oferta, que a disponibilidade superficial de água está sendo reduzida e os recursos subterrâneos rapidamente esgotados.

Tal situação tem causado sérias limitações para o desenvolvimento de várias regiões, restringindo o atendimento às necessidades humanas e degradando ecossistemas aquáticos. Levantamentos realizados pela Organização Meteorológica Mundial (OMM) das Nações Unidas indicam que um terço da população mundial vive em regiões de moderado a alto stress hídrico, ou seja, com um nível de consumo superior a 20% da sua disponibilidade d´água. As estatísticas da OMM demonstram que, nos próximos 30 anos, a situação global das reservas hídricas tende consideravelmente a piorar, caso não ocorram ações para melhoria da gestão da oferta e demanda de água. Segundo WMO (1997), nesse mesmo cenário, é previsto uma elevação para dois terços dos habitantes do planeta vivendo em áreas de moderado a alto stress hídrico.

De acordo com pesquisas sobre a água no mundo pelo International Water Management Institute (IWMI), devido ao rápido crescimento populacional e aumento da renda per capita, o uso de água e consumo doméstico total no mundo aumentará em 71% dos quais mais de 90% será em países em desenvolvimento. Melhorias em conservação e tecnologia diminuirão o uso de água doméstico per capita em países desenvolvidos com o mais alto consumo de água per capita.

Em função da relação entre escassez de água e escassez de alimentos, conforme relatório do IFPRI & IWMI (2002), projeta-se que em 2025 a escassez de água causará perdas anuais globais de 350 milhões de toneladas (metric tons) da produção de alimento - ligeiramente mais que a produção de grãos, anual, completa, dos Estados Unidos. Caso não se alterem políticas e prioridades, em vinte anos, não haverá água suficiente para as cidades, os domicílios, o ambiente natural ou cultivo de alimentos. A crescente competição por água limitará severamente sua disponibilidade para a irrigação, que, por sua vez, restringirá seriamente a produção de alimentos no mundo. O declínio na produção de alimentos poderia provocar a elevação absurda de preços, que resultaria em significativo aumento da desnutrição, já que muitos povos pobres, em países em desenvolvimento, já gastam mais da metade de sua renda em alimento.



Outro fator preocupante refere-se à disposição do crescimento da população, gerando aumento de demanda de água. Conforme BROWN (2002), a maioria das 80 milhões de pessoas que são adicionadas à população mundial a cada ano, está sendo adicionada em países que já sofrem escassez de água. A recuperação de um equilíbrio entre a oferta e a demanda da água, em todo o mundo, pode agora depender da estabilização populacional nos países com déficit hídrico.

Segundo ONYANGO (2002), quando chegar ao ano 2025, a retirada de água para, principalmente usos domésticos, industriais e de pecuária, está projetada com um aumento de pelo menos 50%. O aumento limitará severamente a retirada de água para irrigação, que aumentará a produção de alimentos, por sua vez, em apenas 4%. Cerca de 250 milhões de hectares são irrigados no mundo hoje, quase cinco vezes mais do que no início do século XX. A irrigação tem ajudado a aumentar a produção dos campos agrícolas e estabilizar a produção e preços de alimentos.

Mas o crescimento populacional apenas aumentará a demanda por mais água para irrigação, visando atender as necessidades de produção de alimentos. Por meio do manejo inadequado da irrigação, percebe-se o rebaixamento nos lençóis freáticos, danificação do solo e redução da qualidade da água.

Além da escassez hídrica, que é grave em diversas regiões, deve-se considerar a questão da poluição concentrada e difusa de corpos hídricos. Processos de eutrofização, metais pesados, acidificação, poluentes orgânicos e outros efluentes tóxicos degradam os corpos hídricos de áreas densamente povoadas, comprometendo assim a qualidade da água.

Segundo BEEKMAN (1996), como a demanda pela água continua a aumentar, o retorno das águas servidas e o seu reuso vem se tornando um componente importante no planejamento, desenvolvimento e utilização dos recursos hídricos, tanto em regiões áridas, como em regiões úmidas. A utilização das águas servidas para propósitos de uso não potável, como na agricultura, representa um potencial a ser explorado em substituição à utilização de água tratada e potável.

Por meio do planejamento integrados dos recursos águas naturais e águas servidas, a reutilização pode propiciar suficiente flexibilidade para o atendimento das demandas de curto prazo, assim como, assegurar o aumento da garantia no suprimento de longo prazo.

Assim, o reuso de água para diversos fins, incluindo o da irrigação, surge então como alternativa para aumentar a oferta de água, garantindo economia do recurso e racionalização do uso desse bem. Diversos países já utilizam essa tecnologia e possuem regulamentação específica na temática. Porém o Brasil ainda está em fase embrionária na efetivação e regulamentação da técnica, com grande potencial de crescimento.



3. ESTUDO DA RELAÇÃO SOLO-ÁGUA-PLANTA E CLIMA.

As plantas dependem da interação entre sua constituição genética e as condições ambientais, especialmente água, clima e solo, para o seu crescimento e desenvolvimento.

Portanto, o estudo sobre a interação clima-água-planta deve ser o ponto de partida, quando se visa ao aumento da eficiência da produtividade agrícola e constitui o aspecto mais importante em qualquer atividade que envolva o uso eficiente dos recursos hídricos. Monteith, em 1958, já comentava que a agricultura é um processo de exploração dos recursos climáticos, representado principalmente pela radiação solar, com a participação da planta no meio aquoso.

Nesse sentido, é importante enfatizar que as plantas requerem grandes quantidades de água, principalmente quando as condições climáticas são favoráveis a seu crescimento e desenvolvimento. Diariamente, uma folha de uma planta, em crescimento ativo, pode consumir de cinco a dez vezes a quantidade de água que ela pode reter. A cultura do trigo, por exemplo, em condições médias de produtividade, consome em torno de 1000 kg de água para produzir apenas um quilograma de trigo. Portanto, somente uma pequena fração dessa água é retida pelo vegetal, sendo que sua quase totalidade perde-se para a atmosfera, durante o fenômeno da evapotranspiração (ET). Na maioria das plantas cultivadas, 80% ou mais de seu peso verde corresponde ao peso de água envolvida, ou impregnada na célula vegetal. A transpiração representa um papel muito importante no ciclo da água das culturas.

De acordo com Rosenberg et al. (1983), apenas 1% da água líquida disponível absorvida pelas plantas é, realmente, envolvida em atividades metabólicas. A maioria da água absorvida pelas raízes das plantas evapora-se no ar.

A transpiração é um processo consumidor de energia, que modera a temperatura da folha sujeita a radiação solar ou outras fontes de energia. Uma planta, em crescimento ativo, absorve a água armazenada do solo e a transporta, na fase líquida, até as folhas. Neste ponto, se os estômatos estiverem abertos, o movimento d’água processa-se na fase de vapor dependendo, principalmente, do estado físico da atmosfera local, isto é, dos processos turbulentos da mistura do ar circundante ao redor do dossel foliar da planta. Se a superfície do solo estiver totalmente coberta por vegetação, apenas uma pequena parte da água alcança a atmosfera pela evaporação direta da água do solo, ou da água depositada diretamente nas folhas pela chuva, pela irrigação por aspersão ou pelo orvalho.

No aspecto puramente físico, a planta funciona de forma semelhante a um sistema hidráulico, pois utiliza as diferenças de sucção d’água entre o solo e a planta e lança-a na atmosfera circundante. Neste processo, o estado físico da atmosfera é dominante, isto é, fonte de energia para o processo de movimentação d’água do solo até a atmosfera passando pelo interior da planta. A energia, proveniente do ar aquecido ou da radiação solar sobre a superfície das plantas, gera uma diferença na pressão de vapor entre o ar e as plantas. Quando a sucção exercida pelo ar quente é menor do que a sucção da umidade na planta, o movimento de água em seu interior cessa, os nutrientes



em solução do solo não são absorvidos pelo sistema radicular e, consequentemente, a planta não desenvolve.

Depois que os diversos materiais em solução terem sido transportados para o seu destino, no interior da planta, a água simplesmente evapora através dos estômatos (minúsculos poros das folhas) e cutículas. Este processo, em que as plantas perdem água para a atmosfera circundante, é conhecido como transpiração (T) e exerce papel muito importante no controle térmico das plantas. Dentro de certos limites, ao transpirar as plantas resfriam-se devido à utilização de energia térmica para o processo de mudança de fase da água, o que previne danos fisiológicos gerados pelas altas temperaturas. A água exerce ainda atividades físicas, como a ação mecânica no alongamento celular, e química, como reagente em inúmeras reações metabólicas dentre as quais a própria fotossíntese.

Estudos também tem mostrado que a produção de uma cultura é diretamente proporcional à sua taxa de transpiração. Como um fator importante no balanço de energia, a transpiração representa uma medida significativa do rendimento da cultura. Para realizar o processo de transpiração, as plantas transportam a água do solo e a lançam na atmosfera.

Neste processo, a água é utilizada como meio de transporte de sais minerais da solução do solo para o tecido da planta, onde é utilizada na fotossíntese. Os carbohidratos são translocados, em solução, e armazenados em diversos órgãos, tais como: sementes, raízes ou tubérculos.

As plantas reduzem a taxa de ET, automaticamente, quando a taxa de absorção d’água do solo, pelo sistema radicular, torna-se menor que a taxa de transpiração. Elas fecham seus estômatos à medida que o teor de umidade, no tecido da folha diminui. Esse fechamento dos estômatos inibe a penetração de CO2 no interior das folhas restringindo o processo de fotossíntese e, consequentemente, o crescimento celular. Portanto, uma redução na transpiração significa, também, uma redução na produção. Existe, então, uma estreita relação do intercâmbio de CO2 e de O2 com o fluxo de vapor d’água liberado para a atmosfera. Neste sentido, as plantas com altas taxas de consumo de água, devido principalmente ao componente transpiração da ET, apresentam, também, altas taxas de absorção de CO2 durante a fotossíntese.

Assim, elevados consumos de água significam, implicitamente, alta produtividade fotossintética. Portanto, a taxa de evapotranspiração, que é traduzida na quantidade de água transpirada pela planta, mais a água evaporada diretamente da superfície do solo ou da superfície da planta, pode ser um indicativo da necessidade de água na irrigação e da estimativa da produtividade das culturas.

Conforme exposto, há necessidade de estudos sobre metodologias que possibilitem avaliar os componentes da transpiração pelas plantas visando à obtenção da quantidade real de água necessária às culturas. Além disso, qualquer programa de pesquisa, envolvendo manejo de água em agricultura irrigada, deve priorizar os métodos de estimação da evapotranspiração, no sentido de se entender sua variação espacial na aplicação correta de água, especialmente com a identificação dos componentes do balanço de água para aumentar a eficiência de uso de água numa propriedade irrigada.

A taxa com que a folha da planta perde água para a atmosfera, no processo de ET, depende do gradiente de concentração de vapores entre a saturação de vapores no mesófilo da célula e da atmosfera circundante. A



pressão de vapor d’água no mesófilo da célula depende da temperatura da folha que, por seu turno depende do saldo de balanço de energia que atinge a superfície da folha. Os dois mecanismos, balanço de energia e taxa de transpiração, operam interdependentemente até alcançarem um equilíbrio para dada condição climática.

No caso de suprimento inadequado de água às plantas, por déficit, resultará em uma concentração de vapor d’água, no mesófilo da folha, menor que a saturação. Tal fato implica uma taxa de transpiração menor que o máximo admissível, o qual ocorre quando o suprimento de água é inadequado. Comumente, acredita-se que o processo de evapotranspiração é proporcional ao déficit de pressão de vapor no ar. Isto é verdade, somente quando a temperatura do ar for exatamente igual àquela temperatura da superfície evaporante. Tal condição é, raramente, observada na natureza e, quando ocorre, o fenômeno processa-se num intervalo de tempo bastante reduzido, isto é, em minutos. Na falta dessa igualdade de temperatura, entre a temperatura da superfície e a temperatura do ar, a evapotranspiração é proporcional ao gradiente de pressão de vapores entre a superfície evaporante e o ar.

A transpiração da água pela planta difere da evaporação de uma superfície de água livre.

A transpiração é um processo difusivo, podendo ser analisada em termos de resistência a difusão e transporte turbulento de vapor no ar atmosférico. Na transpiração, incluem-se as resistências à difusão em razão da geometria interna da folha, da abertura dos estômatos e difusão através das cutículas. Tais resistências não são observadas na evaporação de superfícies de água-livre.

Fisicamente, a evaporação é um processo difusivo, parte turbulento e parte molecular.

O processo turbulento é o mecanismo dominante na atmosfera, exceto na subcamada laminar, isto é, nas proximidades de superfícies nas quais o processo é, predominantemente, molecular. A resistência à difusão de vapores, através das folhas, depende da espécie de planta, da morfologia foliar e intensidade do brilho solar. Sob iluminação adequada, os estômatos abrem-se naturalmente e a resistência à difusão dependerá das espécies vegetais cultivadas. A resistência aerodinâmica do ar circundante à folha aumenta exponencialmente para baixos valores de velocidade do vento.

Em condições de vento moderado e brilho solar intenso, para uma folha, isoladamente, os valores típicos de resistência à difusão variam de 3,0 até 10,0 s.cm-1. Em situações de ausência de ventos, a resistência varia de 4,0 até 12,0 s.cm-1 Valores elevados de resistência são normais para baixa intensidade de luz, ou quando é formado um dossel foliar denso. A temperatura foliar depende do nível da radiação solar, da convecção de calor e da transpiração. Normalmente, no fotoperíodo a temperatura da folha pode chegar a 10°C superior a temperatura do ar, enquanto a das folhas sombreadas são, alguns graus, inferior à temperatura do ar. É claro que, quanto mais aquecida for a folha (dentro de certos limites) maior será a taxa de transpiração. Assim, a estimativa da ET de uma planta, ou plantas, tem sido um problema particularmente difícil em virtude da natureza da formação do dossel da planta.



Quando o objetivo consiste em estudar os fatores que afetam a ET, associados à comunidade de plantas, vários parâmetros devem ser considerados. Penman (1965), definindo a evapotranspiração potencial (ETp), argumentava que no caso de diferentes espécies de plantas de porte pequeno e denso, em crescimento ativo em extensas áreas, transpirando sob condições de suprimento adequado de água no solo, as evapotranspirações de diferentes culturas são, virtualmente, idênticas. Além disso, Penman enfatizava dois pontos básicos à sua posição: a) “em diferentes espécies de plantas cobrindo extensivamente a superfície do solo e apresentando coloração similar, isto é, o mesmo coeficiente de reflexão, a ET é a mesma independentemente dos tipos de planta e solo; b) a ET é determinada pelas condições do tempo, dominantes na região”. Tais argumentos, entretanto, referem-se somente à ET potencial, isto é, para condições de suprimento adequado de água no solo.

Muitas plantas de importância agronômica não apresentam cobertura completa, pelo menos durante um período da estação de crescimento. Assim, espera-se que a evapotranspiração do ciclo vegetativo da cultura seja menor que a soma da ET potencial, para a duração equivalente do ciclo de uma cultura anual. Algumas culturas, como o abacaxi, por exemplo, não podem ser enquadradas na formulação generalizada de Penman. Uma cultura de abacaxizeiro, mesmo quando cultivada densamente e em umidade adequada do solo, tem apresentado uma ET menor que o valor da ETp (padrão grama).

Esta diferença deve-se aparentemente às características dos estômatos do abacaxizeiro, que geralmente estão abertos à noite e fechados durante o dia, sendo exatamente o oposto para a grande maioria dos cultivos agrícolas. Várias razões levam a acreditar que os valores de ET potencial não podem ser exatamente os mesmos para diferentes culturas. Dentre elas podem ser mencionadas: a)diferentes coeficientes de reflexões; b) diferentes propriedades de transferência de energia no dossel da comunidade de plantas; c) diferentes influências sobre a turbulência atmosférica; d) a transpiração cessa durante a noite, em virtude do fechamento dos estômatos, implicando que as plantas podem ter diferentes características de fechamento estomatal, etc.

Baseado no exposto, algumas propriedades específicas da comunidade de plantas, que influenciam a evapotranspiração, são: espécies de plantas, influência da reflexão da luz solar pelas plantas, influência da arquitetura foliar, taxa de crescimento e cobertura do solo, população de plantio, espaçamento entre fileiras, orientação, altura da espécie cultivada, profundidade e densidade do sistema radicular, estádio de crescimento, dentre outros.

Por outro lado, a estrutura complexa dos processos turbulentos, no interior e na parte acima do dossel vegetativo, associada ao fenômeno da partição do saldo de energia radiante bem como à própria fisiologia das plantas, não deixa margem para uma interpretação puramente física do processo de evapotranspiração, sem a necessária padronização do tipo de vegetação envolvida.

Em resumo, pode-se afirmar, com muita segurança, que diferentes comunidades de plantas apresentam diferentes taxas de evapotranspiração, especialmente até atingirem um grau de cobertura do solo correspondente a 50% da cobertura completa. Durante este período, na maioria dos cultivos irrigados, a ET é menor do que quando a cobertura é maior, principalmente em razão do decréscimo da taxa de evaporação da água diretamente da superfície do solo exposta à radiação solar. Entretanto, parece existir apenas pequenas



diferenças na ET, entre cultivares após um grau de cobertura superior a 50% até à maturação. Basicamente, existem três razões para que a ET seja menor do que a evaporação da água-livre: 1) o elevado valor do albedo da vegetação; 2) o fechamento dos estômatos da planta e 3) a impedância difusiva dos estômatos.

É comum admitir que a ET corresponde, aproximadamente, 75% da evaporação da superfície de água livre. Assim, os fatores relativos à própria planta, que afetam a ET ou o consumo de água, são vários e extremamente complexos.

O tipo de solo, o teor de umidade disponível e as práticas culturais são responsáveis também, pelo comportamento da taxa de ET em razão, principalmente, da interação com as condições microclimáticas das plantas agronômicas.

Na ausência de cobertura vegetal, a evaporação direta da umidade do solo constitui a ET. Nestas circunstâncias, o processo evaporativo da água do solo pode ser estudado em três fases, conforme o teor de umidade: a) a velocidade da evaporação é constante e não depende da umidade do solo, quando a umidade é relativamente alta; consequentemente, as condições atmosféricas governam esta fase; b) logo que a umidade é reduzida, a velocidade de evaporação é função linear da umidade média do perfil e, neste caso, a condutividade hidráulica do solo rege a evaporação; c) a velocidade de evaporação, em condições de baixa umidade, perde a linearidade e ocorre o movimento lento de água no perfil, em consequência das forças de adsorsão entre a água e as partículas sólidas do solo. Portanto, a evaporação depende das propriedades físicas e tipo de solo, que transmite a água até à superfície, vagarosamente, para atender à demanda de ET induzida pelas condições atmosféricas, sendo que a característica da camada superficial do solo representa a zona crítica determinando a taxa de ET.

Quando a superfície está coberta por vegetação em crescimento, tanto o mecanismo de transpiração da planta quanto o de evaporação da água do solo operaram simultaneamente como fontes de vapor. Neste caso, tanto a evaporação quanto a transpiração são balanceadas, na tentativa de satisfazer a demanda potencial da atmosfera.

No instante em que a capacidade do solo em conduzir água até à superfície torna-se menor que a demanda evaporativa da atmosfera, a superfície torna-se seca e desenvolve uma distribuição parabólica do teor de umidade no perfil do solo. A taxa com que o solo supre a demanda evaporativa é controlada então pela interação entre o teor de umidade e a condutividade hidráulica, a fim de caracterizar a função de difusão de água no solo.

A cor do solo, a exposição da encosta, a rugosidade da superfície e os resíduos agrícolas na superfície promovem diferentes graus de absorção de energia radiante. As encostas voltadas para o Norte (no Hemisfério Sul) recebem, em média, muito mais incidência da radiação solar global (direta mais difusa) do que uma encosta de exposição Sul.

O saldo de radiação absorvida pelo solo é utilizado de três formas distintas: a) elevar a temperatura da massa do solo (calor sensível do solo); b) evaporar a umidade do solo (calor latente de evaporação); e c) aquecer diretamente o ar circundante da atmosfera (calor sensível do ar). Vale lembrar que o próprio calor sensível do solo pode ser utilizado, parcialmente, na evaporação da umidade do solo. Dessa forma, a densidade do solo, a



composição mineral e o teor de umidade são fatores a considerar, pois eles controlam as difusividades hidráulica e térmica do solo e, consequentemente, a ET.

Conforme discutido anteriormente, a evaporação é, de alguma forma, determinada pelo teor de umidade disponível no perfil do solo. Assim, certas práticas culturais, como a irrigação, cujo objetivo consiste em reabastecer o solo de água para torná-la disponível às plantas, podem afetar a taxa de evapotranspiração. Quando o intervalo entre irrigações é estendido, a superfície do solo torna-se seca criando, então, uma barreira que restringe a evaporação. Em contrapartida, a alta frequência de irrigação mantém o teor de umidade no perfil do solo próximo à capacidade de campo e, consequentemente aumenta a quantidade de água utilizada pela cultura.

Os dados de ET são parâmetros muito importantes ao estudo da economia de água em reservatórios expostos, à secagem natural de produtos agrícolas, além de constituirem um elemento de grande influência ecológica. Informações quantitativas sobre a evaporação e a transpiração são necessárias aos vários campos técnico-científicos voltados para os numerosos problemas do manejo de água.

Conhecendo o consumo de água pela cultura e considerando a chuva e as perdas operacionais, torna-se possível dimensionar o canal, a tubulação, o armazenamento e a capacidade de bombeamento do sistema de irrigação.

Ainda, relativamente à irrigação, uma grande economia de água pode ser obtida, evitando-se parte da evaporação nos canais de irrigação e, principalmente, não permitindo sua aplicação em quantidade inferior àquela exigida pelas culturas irrigadas. Tal procedimento tem a conveniência adicional de evitar que os terrenos salinizem, o que constituiria um prejuízo para a região. Caracteriza-se, assim, a importância fundamental de se conhecer a ET, com a máxima fidelidade possível, em culturas irrigadas.

O conhecimento das características de retenção d'água pelo solo e da intensidade do consumo de água pela cultura, é fundamental aos projetos do sistema de capitação, armazenamento de água e planejamento da irrigação. Dados confiáveis de ET são também necessários ao planejamento, construção e operação de reservatórios de água.

Na maioria dos projetos de irrigação, a captação e a elevação do nível da água são fatores relevantes, visto que o alto custo da energia encarece o manejo da irrigação; com isso, torna-se necessário a utilização, economicamente otimizada, da água. Quanto melhor for o conhecimento do valor da ET, melhor será o manejo da irrigação e a quantificação da água a ser aplicada.



4. QUALIDADES DA ÁGUA PARA A IRRIGAÇÃO

A agricultura irrigada necessita de água em quantidade e qualidade, entretanto o aspecto de qualidade era desprezado no passado, devido à existência de água em abundância, de boa qualidade e de fácil utilização pelo irrigante.

Atualmente, a qualidade da água para a irrigação é uma ferramenta importante, através dessa informação sabe-se o tipo de cultura a ser irrigada e os problemas com o equipamento de irrigação devido à obstrução física ou química dos orifícios, principalmente em sistemas de irrigação localizada que apresentam orifícios de pequeno diâmetro e são obstruídos por partículas sólidas (silte e argila) e também por microrganismo como algas e bactérias.

A qualidade da água para a irrigação está relacionada com a operação do equipamento utilizado no sistema. Pela análise da água é possível saber se a água utilizada pode danificar o sistema de irrigação ou não. Um exemplo é a corrosão e a incrustação que são prejudiciais aos equipamentos de irrigação e por esse motivo a análise da água pode definir o material de fabricação dos equipamentos e o sistema de irrigação utilizado.

Nakayma e Bucks (1986, p. 142-143) relataram que as variáveis físicas, químicas e biológicas que estão relacionadas com risco de obstrução segundo a qualidade da água de irrigação, são: os sólidos suspensos e dissolvidos, pH, ferro total, manganês, sulfito de hidrogênio e população de bactérias.

Para a avaliação da qualidade da água para a irrigação devem ser definidos padrões e critérios das variáveis físicas, químicas e biológicas e os riscos de danos que essas interferem nos sistemas de irrigação.



5. MEDIÇÃO, CAPTAÇÃO E CONDUÇÃO DA ÁGUA PARA

IRRIGAÇÃO

A captação deverá ser construído de forma a otimizar a qualidade da água, aliviando o sistema de filtragem. Com estes cuidados garantiremos o bom funcionamento dos filtros, evitando perdas de água com retro lavagens demasiadas durante o funcionamento.

Neste caso da foto acima existe um pré-filtro que tem a função também de tranquilizar a água que alimenta o reservatório onde está a sucção. Um pré-filtro, que tem mais a função de tranquilizar a água deve ser construído de alvenaria, com paredes dupla na entrada, de tijolo de 8 (oito) furos, dispostos frontalmente, permitindo a passagem da água, ou com telas de aços, de orifícios, de modo que entre as duas paredes recebam seixos rolados, ou brita.

Caso a sucção seja feita diretamente do açude, rio, lago, etc., protejam a válvula de pé com uma tela ou com tubos de concreto.

Deve-se evitar a instalações diretamente no veio sem as devidas proteções, que evitariam a sucção de impurezas para dentro do sistema.

A figura abaixo mostra uma instalação indesejável



O local da captação é definido conforme as características locais do projeto, da estrutura do terreno e da fonte de água. Algumas regras gerais a serem observadas.

(a) Construa uma base sólida e profunda para a casa de bombas e uma pequena base do tamanho da moto bomba. O piso deve ser inclinado para um dreno evitando acúmulo de água. Construa as paredes prevendo ventilação. (b) A base deve ser o mais próxima da água possível, reduzindo ao máximo o comprimento e a altura da sucção, porém sem expor a(s) moto bomba(s) a riscos de inundações. (c) Proteja a casa de bombas com drenos e vegetação rasteira. (d) A instalação da (s) moto bomba (s) deve ser, sempre que possível, no sistema "afogado", ou seja, com a tubulação de sucção abaixo do nível da água no tanque ou reservatório, o que evita a instalação da escorva e da válvula de pé, aumenta o rendimento de funcionamento, reduz o consumo de energia, evita a cavitação e torna a operação mais simples. (e) Sempre que possível, evite captar a água diretamente do rio, açude, lagoa, lago, etc., fazendo a água chegar a um tanque ou reservatório operativo por gravidade por um canal de aproximação transversal ao fluxo da água. (f) É recomendável, sempre que possível, construir um tanque de decantação, que além de pré-filtrar a água, serve como reservatório operativo e facilita a instalação da(s) moto bomba(s) principais do sistema. A planta para orientação na construção do tanque de decantação está anexa a este manual. Escolha as dimensões de acordo com a vazão de funcionamento do sistema. (g) A(s) moto bomba(s) deve ser chumbada a pequena base de concreto construída sobre o piso, com elevação suficiente para proteger de eventuais alagamentos. Pode-se usar uma borracha para absorver trepidações e ruídos. (h) A(s) moto bomba(s) deve(m) ser instalada(s) de modo a reduzir ao máximo, curvas e derivações desnecessárias, principalmente na sucção, pelo aspecto estético e principalmente para um melhor desempenho. (i) Ancore bem toda a tubulação de sucção e de recalque. (j) Nunca dispense a válvula de retenção. Ela protege o conjunto moto bomba. (k) Nunca dispense o manômetro. Ele é essencial para a operação e para a identificação de problemas. Os manômetros de glicerina são melhores e não se alteram com a vibração do motor.

(l) As curvas de sucção e recalque devem ser tão suaves quanto possível. Prefira se possível, duas curvas de 45º a uma de 90º.



Construções simples melhoram a captação de água em rios, lagos e lagoas, como o uso de tubulação de concreto.

Medidas Preventivas com a sucção: . Observar sempre se está ocorrendo entrada de ar; . Observar sempre a altura em relação ao leito da fonte; . Observar sempre o nível da água no poço de sucção; . Sempre que possível fazer um pré-filtro na entrada da tomada de água; . Sempre ligar sistema depois de garantir que a tubulação de sucção está cheia.

Tubulação responsável pela condução da água da captação até a área a ser irrigada. Pode ser composta de tubos de PVC, aço zincado, alumínio ou ferro fundido. Em sistemas de irrigação localizada os tubos de PVC são mais utilizados, desde que a pressão permita seu uso.

As cores dos tubos e conexões de PVC são convenções para identificação fácil da finalidade de uso. Consulte as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas e Utilize somente produtos normalizados.



Um sistema de irrigação utiliza tubos e conexões de PVC azuis da linha de irrigação. Havendo necessidade de complementar com itens inexistentes na linha de irrigação, utilizam-se itens da linha de construção civil e da linha roscável branca. No entanto, existem certas diferenças de diâmetros internos e externos entre as diferentes linhas que devem ser consideradas.

Relações de diâmetros importantes:

Convenciona-se utilizar "mm" como unidade de diâmetro de tubos e de

conexões soldáveis e "polegadas" para tubos e conexões roscáveis. A

correspondência acima pode ser observada nas conexões roscáveis soldáveis.



6. MÉTODOS E TIPOS DE IRRIGAÇÃO

A utilização da irrigação nas culturas deve basear-se na viabilidade técnica e econômica do projeto (Mantovani, 1996), bem como nos benefícios sociais advindos com sua aplicação.

Não existe, como regra geral, um sistema de irrigação mais adequado do que outro, uma vez que cada sistema apresenta características próprias, com custos variáveis, vantagens e desvantagens, adequando-se diferentemente às condições locais (Marouelli e Silva, 1998). Os principais sistemas de irrigação em uso são: a) Superfície: utiliza o próprio solo para condução e distribuição da água. Classifica-se em sulcos, faixas, inundação e subsuperficial. São abertos pequenos sulcos paralelos à fileira de árvores, com declividade variando desde próximo a zero até 2%, de tal forma que a água, ao longo do tempo, infiltra-se no fundo e nas laterais do sulco e, pela movimentação lateral e vertical, fornece água suficiente ao desenvolvimento da cultura. A magnitude desta movimentação depende da textura do solo.

Esse método apresenta três características importantes: irriga apenas parte do terreno, é o que tem menor custo de implantação e utiliza maiores quantidades de água. A implantação dos sistemas de irrigação por sulcos requer terrenos relativamente planos. As fruteiras devem ser plantadas obedecendo-se a declividade, comprimento e disposição compatíveis, que serão utilizadas na construção dos sulcos. Os solos mais indicados para sua utilização são aqueles que não apresentam elevadas taxas de infiltração, que favorecem as perdas de água por percolação. Solos sob cerrado, possuem elevado grau de agregação e, mesmo quando argilosos, possuem comportamento semelhante ao de um solo arenoso, favorecendo as perdas por percolação. Para minimizar essas perdas é necessário diminuir o comprimento dos sulcos, o que termina por aumentar a mão-de-obra no manejo do sistema.

As perdas que ocorrem no final dos sulcos, quando não controladas, contribuem de maneira significativa para o aumento do consumo de água nesse sistema. Para diminuir as perdas pode se utilizar o fluxo intermitente na aplicação da água no sulco ou a redução da vazão ao longo da aplicação (Bernardo, 1988).



Outras características deste sistema de irrigação, de acordo com Frizzone (1993), que se mostram interessantes na fruticultura são: I) não depende do porte da cultura e da ocorrência de ventos; II) água de baixa qualidade física, química ou biológica não impõe severas restrições a sua utilização, uma vez que, em geral, a água não entra em contato direto com as partes vegetais consumidas in natura. Também não existem dispositivos muito sujeitos à obstrução física; III) não interfere em esquemas de tratamento fitossanitários sistemáticos, pois não molha a parte aérea das plantas; IV) apresenta suficiente capacidade para superar eventuais problemas operacionais, não dependendo de assistência técnica para equipamentos, exceto para o conjunto moto-bomba quando presente; V) o dimensionamento deste sistema exige ensaios de campo, que somente após análise intensiva, revelam dados que permitem definir parâmetros para o projeto. A eficiência de irrigação no sistema de sulcos varia de acordo com a textura do solo, topografia do terreno e aspectos construtivos e de manejo, sendo normalmente inferior a 70%, com valores típicos entre 30 e 50%. b) Aspersão: os sistemas de irrigação por aspersão aplicam a água sob a forma de chuva artificial sobre o solo e a cultura, através de mecanismos pressurizados, denominados aspersores. Os principais tipos de sistemas de aspersão são: convencional (portátil, semi-portátil e fixo), pivô central, lateral móvel, autopropelido e ramal rolante.

A grande adaptabilidade destes sistemas às diferentes condições do terreno, solos e culturas, explicam a grande disseminação desses sistemas. Condições climáticas em que predominam ventos fortes, umidade relativa do ar baixa e temperaturas elevadas provocam perdas elevadas quando se utilizam sistemas aspersão e neste caso a irrigação deve ser feita em períodos de menor intensidade destas variáveis. O molhamento da parte aérea das plantas afeta o uso de agrotóxicos. b.1. Sistemas de aspersão convencional

Um aspecto importante na utilização de sistemas de aspersão convencional na fruticultura é a escolha dos aspersores, uma vez que a copa das plantas pode representar uma barreira ao jato de água afetando a uniformidade de distribuição da água e a eficiência da irrigação. O impacto do jato de água pode, também, provocar a queda de folhas, flores e frutos em desenvolvimento e mesmo danos mecânicos nas plantas, dependendo da pressão de serviço utilizada. Essas observações não são válidas no caso do abacaxizeiro, que é uma cultura de baixo porte.



Danos nas folhas de bananeiras causados pelo impacto da água de aspersor.

Segundo Buchele e Silva (1992) e Ramos e Mantovani (1994) os

aspersores podem ser classificados quanto à pressão de operação e raio de alcance em: a) aspersores de pressão muito baixa (microaspersores): possuem pressão de serviço entre 4 e 10 metros de coluna de água (mca) e pequeno raio de alcance, adaptando-se a utilização em pequenas áreas e culturas permanentes; b) aspersores de pressão de operação baixa: operam com pressão de serviço entre 10 e 20 mca, com raio de alcance entre 6 e 18 m; c) aspersores de pressão de operação média: trabalham com pressão de serviço entre 20 e 40 mca e raio de alcance entre 12 e 30 m; d) aspersores gigantes ou canhões hidráulicos: representam os aspersores de grande porte que operam com pressões acima de 40 mca e raio de alcance que pode atingir 75 m. Esses aspersores permitem maior espaçamento entre linhas, porém apresentam elevado consumo de energia em função da pressão de operação.

Na escolha do aspersor a ser utilizado deve-se observar os seguintes pontos: a) a taxa de aplicação de água deve ser sempre inferior à velocidade de infiltração básica do solo, evitando-se o escorrimento superficial; b) para fruteiras que apresentam copa alta e flores e frutos sensíveis à queda é interessante a utilização de aspersores denominados sob-copa. Estes possuem ângulo de inclinação dos bocais menores, cerca de 6° e permitem melhor uniformidade de distribuição da água;

Exemplo do uso de aspersor sob-copa.



c) ângulos dos bocais próximos de 30° devem ser utilizados em condições de ventos fracos e para proporcionar gotas mais finas, próprias para culturas mais sensíveis. As linhas laterais devem ser dispostas em nível, no sentido perpendicular à direção predominante dos ventos. Uma indicação geral que pode ser adotada quanto ao espaçamento entre aspersores é a utilização de valores entre 0,25 e 0,5 do diâmetro de cobertura do aspersor e, para a distância entre laterais, esse valor não deve exceder a 0,65 do mesmo diâmetro (Olitta, 1988). b.2. Sistemas de pivô central

Os sistemas de pivô central irrigam áreas de formato circular, permitem a irrigação de grandes áreas e possuem elevado grau de automatização, operando com mão-de-obra reduzida. Em regiões do país (GO, SP e MG) sistemas que foram utilizados algum tempo para produção de culturas de grãos, hoje estão ocupados irrigando mamoeiro, goiabeira, abacaxizeiro e outras culturas.

Pivô central irrigando uma lavoura de goiaba.

A principal limitação para o uso desse sistema em fruticultura é o vão livre do solo que varia entre 2,80 m e 3,80 m, o que pode limitar a utilização em culturas de porte mais elevado, como a mangueira por exemplo. c. Sistema de irrigação localizada

São sistemas que aplicam a água diretamente sobre o solo ou próximo a ele, em baixo volume e alta frequência. Em função disso, a umidade do solo varia pouco, criando um ambiente propício ao desenvolvimento das plantas. Os principais tipos de irrigação localizada são a microaspersão e o gotejamento.

Dentre os sistemas citados, esse é o que permite maior economia no uso da água.

Outras características importantes dos sistemas de irrigação localizada são a alta eficiência de irrigação (80 a 95%), economia de energia (opera com baixas pressões), utilização da fertirrigação, possibilita menor infestação de plantas invasoras (irriga apenas uma parte do terreno), é pouco afetada pelo vento e proporciona facilidade para automação.

Ressalta-se também a grande adaptabilidade destes sistemas aos diferentes tipos de solo, à topografia do terreno e às diversas fruteiras cultivadas. No Brasil são irrigados, atualmente, com sistemas localizados o limoeiro da variedade Tahiti (microaspersão e gotejamento), maracujazeiro (gotejamento), tangerineira (microaspersão e gotejamento), abacaxizeiro



(gotejamento), gravioleira (gotejamento), aceloreira (gotejamento), bananeira (microaspersão), goiabeira (microaspersão) e a laranjeira (gotejamento) e a videira (microaspersão).

O principal limitador da utilização desses sistemas são os custos iniciais de implantação, em geral mais elevados do que os demais sistemas. Isso ocorre porque tratam-se de sistemas fixos, cujas laterais, geralmente em número igual às linhas da cultura, são dispostas paralelamente à linha da cultura e necessitam de sistemas de filtragem eficientes. Quando comparado, por exemplo, ao sistema de aspersão deve-se levar em conta o espaçamento da cultura no qual o sistema será utilizado e nesse caso para o uso em fruticultura tem-se uma situação bastante favorável, pois utilizam se maiores espaçamentos entre linhas e consequentemente custos de implantação que são compatíveis com os da aspersão convencional fixa. Também a existência de um grande número de fornecedores, a diversidade de equipamentos disponíveis e as adaptações realizadas, permitem a montagem de sistemas com custos menores.

A abaixo mostra uma instalação típica de um sistema de irrigação por gotejamento.

Um aspecto positivo quase sempre associado ao uso da irrigação localizada é a aplicação de fertilizantes via água de irrigação (fertirrigação). Essa prática permite melhor aproveitamento dos fertilizantes aplicados, parcelamento das doses de acordo com as necessidades das culturas e da expectativa de produção e melhor precisão na distribuição de adubos entre outras vantagens.

Diversos métodos podem ser utilizados para a injeção de fertilizantes, sendo os mais comuns o uso de tubo de venturi e bombas injetoras. Os injetores tipo venturi são de baixo custo e de uso bastante comum na fruticultura.

A figura abaixo mostra um injetor desse tipo. Para o adequado funcionamento dos sistemas de irrigação localizada é indispensável a utilização de sistemas de filtragem eficientes e compatíveis com as características dos emissores utilizados e da qualidade da água de irrigação. Os tipos de filtros mais comuns são: areia, tela e discos.



Injetor de fertilizantes tipo venturi.

Os filtros de areia retêm partículas maiores e material orgânico presentes na água de irrigação e devem ser sempre o primeiro filtro do sistema.

Conjunto de filtros de areia.

A limpeza desses filtros é realizada invertendo-se o sentido do fluxo de água no sistema, procedimento conhecido como retro-lavagem.

Os filtros de tela possuem como elemento filtrante uma tela de aço inoxidável ou nylon e são bastante eficientes na retenção de partículas sólidas.

As dimensões das malhas utilizadas são normalmente designadas “mesh”, definidos como o número de malhas por polegada linear e variam de 50 a 200 mesh.

Filtro de tela, mostrando o elemento filtrante

Os filtros de disco têm elemento filtrante composto por um conjunto de anéis, com ranhuras, sobre um suporte central cilíndrico e perfurado. A filtragem da água ocorre ao passar pelos condutos formados entre dois anéis adjacentes.

Filtro de disco mostrando o elemento filtrante.



Os filtros de tela ou disco são de uso obrigatório nos sistemas de

irrigação localizada e muitas vezes representam o único dispositivo de filtragem existente.

Isso ocorre frequentemente nos sistemas de microaspersão, que são menos exigentes em relação à filtragem da água e quando se utiliza água de melhor qualidade nos sistemas de gotejamento.

No dimensionamento do sistema, um dos aspectos a se considerar é a percentagem de solo molhado (P), representada por:

Onde : AM = área molhada pelo emissor (determinada em campo) AP = área ocupada pela planta.

Para áreas com períodos de seca mais prolongados, recomendam-se valores de P maiores do que 30% para que não haja restrições ao crescimento do sistema radicular, que pode resultar em menor capacidade de absorção das raízes e prejudicar a sustentação da planta. c.1. Gotejamento

Dois tipos de sistemas de gotejamento são mais utilizados para irrigação de fruteiras e podem ser caracterizados quanto ao aspecto construtivo e ao posicionamento do gotejador na lateral.

O primeiro conhecido como fita, “tape” ou tubo gotejador, caracteriza-se por apresentar gotejadores como parte integrante de um tubo de polietileno com diâmetro em torno de 16 mm.

Gotejador tipo “tape”

Nesse sistema, os gotejadores são uniformemente espaçados em

distâncias de 0,2m até 0,4 m e apresentam vazão geralmente inferior a 4 l/h/gotejador. São sistemas de custo mais baixo e o preço de mercado varia em função da espessura da parede do tubo de polietileno.

O segundo tipo, denominado gotejamento convencional, apresenta gotejadores inseridos sobre o tubo de polietileno durante a sua montagem no campo e com vazão de até 8 l/h/gotejador .

Gotejador inserido sobre o tubo de polietileno.



Essa técnica permite maior adaptabilidade no uso em fruteiras, pois o espaçamento entre gotejadores e o seu número por planta pode ser adaptado às características e necessidades da cultura, evitando-se o molhamento entre as plantas.

Nos dois casos a aplicação de água é feita de maneira pontual, resultando na formação de um bulbo molhado abaixo, cujas dimensões e forma dependem da textura e estrutura do solo e da vazão aplicada pelo emissor.

Para fins de projeto devem ser realizados testes de campo para avaliar as dimensões da área molhada.

Forma do bulbo molhado

Os gotejadores podem ser dispostos de diferentes maneiras no campo, de acordo com a percentagem da área que será irrigada, do volume de água aplicado por planta, e da textura e agregação do solo. A figura abaixo ilustra diferentes maneiras para disposição da linha de gotejadores.

Diferentes disposições da linha de gotejadores: a) uma linha lateral; b) duas linhas laterais; c)

múltiplas saídas; d) anéis; e) zig-zag.

Aquelas representadas por anéis e múltiplas saídas adaptam-se bem a

culturas com espaçamento maior, propiciando melhor condição de desenvolvimento do sistema radicular e não irrigando a área entre plantas na linha.



c.2. Microaspersão A microaspersão utiliza pequenos aspersores de plástico que aplicam a

água sob a forma de chuvisco, em círculo ou semi-círculo, com raio de alcance geralmente inferior a 4 m e pressão de operação de 10 a 30 mca.

Existem disponíveis no mercado micropaspersores que possibilitam diferentes padrões de molhamento conferindo grande maleabilidade ao sistema.

Modelo de um microaspersor.

Diferentes padrões de molhamento em microaspersão.

INFORMAÇÕES PARA A IRRIGAÇÃO DE ALGUMAS FRUTEIRAS

Abacaxizeiro

Os principais sistemas de irrigação adaptáveis à cultura do abacaxi são: aspersão convencional, pivô central e gotejamento. O plantio realizado em fileiras duplas permite a utilização de uma linha lateral com gotejadores por fileira dupla da cultura.

Abacaxizeiro irrigado por gotejamento com laterais tipo “tape”.



O coefiente de cultura (kc) varia entre 0,4 e 0,5 no ciclo da cultura, com necessidade de água entre 700 a 1000 mm anuais (Doorenbos e Kassan, 1979). Entretanto a cultura é sensível ao déficit hídrico, especialmente durante o período de crescimento vegetativo, quando são determinados o tamanho e as características da frutificação. O déficit hídrico durante a floração tem efeitos menos graves e pode até acelerar a frutificação, resultando numa maturação mais uniforme.

Segundo Cunha et al. (1995), a irrigação deve ser suspensa 8 a 15 dias antes da colheita a fim de evitar a redução dos sólidos solúveis totais.

O abacaxizeiro apresenta sistema radicular superfical, geralmente com 0,3 a 0,6 m de profundidade e extenso. Para o reinício das irrigações admite-se o esgotamento de até 50% da água disponível no solo. Aceroleira

A irrigação da aceroleira pode ser feita por aspersão convencional, sistemas de irrigação localizados e por superfície (sulcos). Gonzaga Neto e Soares (1994) recomendam a utilização dos coeficentes de cultura dos citros, devido à falta de informações específicas deste coeficiente para a acerola e a manutenção do nível de água disponível entre 80 e 100%. Citros

Segundo Coelho (1996), a irrigação em citros pode resultar em aumento da produtividade da ordem de 30 a 75%, e resulta também em melhor qualidade dos frutos, maior pegamento de flores e frutos e maior quantidade de óleo na casca. Sistemas de aspersão, sulcos e irrigação localizada podem ser utilizados na irrigação de citros. Em função das características das copas das árvores, os sistemas de aspersão tendem a provocar elevadas perdas de água, quando a aplicação da água ocorre sobre a copa. Por outro lado, a utlização da microaspersão, com aplicação de água em excesso no colo da planta pode favorecer a ocorrência de gomose. Para se evitar essa situação o ideal é utiliziar microaspersores com raio de molhamento inferior a 360o.

As necessidades de água variam entre 900 e 1200 mm anuais. Os valores de Kc sugeridos por Doorenbos e Pruitt (1977) são descritos na tabela . Valores de Kc para citros cultivados em zonas predominantemente secas

Quando se utilizam tensiômetros para o controle da água, a faixa de

tensão para determinar o momento de se iniciar a irrigação é de 0,5 a 1,0 atm. A época de maior consumo de água ocorre no florescimento e a ocorrência de déficit ligeiro durante a maturação pode ser desejável para aumentar o teor de sólidos solúveis e de ácidos nos frutos.



No caso do limão Tahiti a ocorrência de déficit hídrico no período de verão pode induzir a floração tardia e a obtenção de colheita fora de época normal de produção.

O sistema radicular tipo pivotante e bem desenvolvido permite níveis de esgotamento da água no solo de até 60 a 70% fora do período de florescimento. No florescimento, o nível de esgotamento não deve ultrapassar 40%. Gravioleira

Os sistemas de irrigação por sulcos, aspersão sobcopa e localizados podem ser utilizados na irrigação da graviola. Devido ao espaçamento amplo utilizado nessa cultura recomenda-se a preferência por sistemas de gotejamento e microapsersão.

A falta de informações mínimas para o manejo da água nessa cultura obriga, no estágio atual, a utilização de informações gerais para adoção da estratégia de manejo. Goiabeira

A goiabeira quando irrigada e conduzida com sistema de poda adequado produz até duas safras por ano. Os sistemas de irrigação preferenciais para uso na goiabeira são gotejamento, microaspersão e sulcos. Não existem informações específicas de coeficientes de cultura para a goiabeira. Gonzaga Neto e Soares (1994) recomendam a utilização dos coeficientes disponíveis para uva. A tabela abaixo indica os índices sugeridos. Para que se alcancem os objetivos de produção em época diferenciada, os níveis de água no solo devem ser mantidos em pelo menos 50% da água disponível após a poda da planta. Os mesmos autores recomendam a suspensão da irrigação por um período de um a dois meses antes da poda, visando submeter a planta a um estresse hídrico.

Mangueira

Cultivada com espaçamentos amplos, com porte médio a grande e sistema radicular bem desenvolvido, a mangueira pode ser irrigada por microaspersão, gotejamento e aspersão sob-copa. Cunha et al. (1994) recomendam que a irrigação seja interrompida dois a três meses antes da época de florescimento, para que as plantas entrem em repouso vegetativo, evitando a queda de flores e problemas fitossanitários. Nas fases de formação e desenvolvimento do fruto que se iniciam em pleno período seco a irrigação deve ser frequente, para se evitar a queda dos frutos recém formados. Silva et al. (1996) recomendam a seguinte estratégia para o manejo da água de irrigação com a utilização de tensiômetros na mangueira: – Plantio: as irrigações visam a favorecer o pegamento das mudas, sem o monitoramento do nível da água do solo; – Desenvolvimento inicial: manter os primeiros 60 cm de solo com uma tensão de água em torno de 0,3 atm;



– Desenvolvimento da planta: a irrigação deve ser feita toda vez que a tensão de água na profundidade de 0,3 m atingir um valor em torno de 0,5 atm; – Repouso fenológico (após a colheita): a irrigação deve ser realizada de forma que a planta reduza o lançamento de brotos vegetativos, mas na quantidade e frequência necessárias para a manutenção da atividade fotossintética; – Período de estresse hídrico: neste período a irrigação é paralisada de forma gradativa; – Floração e produção: retomam-se as irrigações. Maracujazeiro

Os sistemas de irrigação preferenciais são o gotejamento e a microaspersão. No caso da aspersão convencional, Ruggiero et al. (1996) recomendam que o uso da irrigação por aspersão deve ser realizado predominantemente no período noturno e nunca à tarde, no período de floração.

Segundo os mesmos autores, independentemente do método utilizado, é importante que a planta não seja submetida a nenhum tipo de estresse hídrico, pois antes mesmo do aparecimento dos sintomas visuais de falta de água já ocorreu o comprometimento da produção de matéria seca. Recomenda-se a manutenção do perfil de umidade do solo próxima à capacidade de campo. O uso da irrigação nessa cultura permite a obtenção de boas produtividades nas épocas de maior preço.

Para o manejo da água devem-se utilizar parâmetros de solo, uma vez que não existe disponibilidade de informações quanto ao consumo de água nas diversas fases da cultura.

O interesse pela irrigação, no Brasil, emerge nas mais variadas condições de clima, solo, cultura e socioeconômica. Não existe um sistema de irrigação ideal, capaz de atender satisfatoriamente a todas essas condições e aos interesses envolvidos. Em consequência, deve-se selecionar o sistema de irrigação mais adequado para uma certa condição e para atender aos objetivos desejados. O processo de seleção requer análise detalhada das condições apresentadas (cultura, solo e topografia), em função das exigências de cada sistema de irrigação, de forma a permitir a identificação das melhores alternativas.

Com a expansão rápida da agricultura irrigada no Brasil, muitos problemas têm surgido, em consequência do desconhecimento das diversas alternativas de sistemas de irrigação, conduzindo a uma seleção inadequada do melhor sistema para uma determinada condição. Esse problema tem causado o insucesso de muitos empreendimentos, com consequente frustração de agricultores com a irrigação e, muitas vezes, degradação dos recursos naturais.



7. MANEJO RACIONAL DA IRRIGAÇÃO

O manejo da irrigação contempla a aplicação de água no momento correto e na quantidade demandada pela cultura para aquele momento. O manejo da irrigação deve ser adequado aos sistemas de irrigação de forma a se obter elevadas eficiências. Não adianta se ter um sistema de irrigação de alta eficiência se o manejo da irrigação é deficiente.

Após a instalação do sistema de irrigação, o produtor deve realizar o manejo inicial de irrigação que é normalmente baseado em turnos de rega calculados com base em valores da evapotranspiração da cultura (ETc) e da lâmina real necessária (LRN).

Geralmente, os valores da ETc são calculados em função de valores estabelecidos no projeto, máximos para determinados períodos de retorno, o que leva a reposição de água ao solo acima da necessidade real da cultura diminuindo a eficiência de irrigação. Dessa forma, as recomendações de irrigação constantes nos projetos são adequadas para o dimensionamento dos sistemas de irrigação, que deve se basear em valores máximos dos parâmetros necessários para definir as necessidades de água para segurança do projeto, não sendo adequadas para o dia a dia do consumo de água das culturas. Neste caso, as necessidades hídricas vão variar conforme o estágio de desenvolvimento e com as condições meteorológicas locais. Portanto, o manejo da irrigação não pode ser de natureza fixa conforme colocado no projeto, mas deve ser flexível.

Dentre os métodos utilizados para o manejo racional da irrigação, o uso de sensores de água do solo pode servir para definição do momento da irrigação como da quantidade de água a ser aplicada no solo, o que requer o conhecimento da curva característica de umidade do solo.

Atualmente existem sensores calibrados para medirem a umidade ou o potencial de água do solo. Os primeiros evitam as transformações do potencial em umidade, o que, de certa forma, pode ser uma fonte de erros do sistema, dado que a curva de retenção é feita em laboratório e os resultados estão sujeitos a variáveis, tais como o funcionamento do conjunto extrator, a amostra e representatividade das condições de campo.

Na escolha do local de instalação dos sensores, é importante levar em consideração que o ponto será representativo e que a quantidade de pontos amostrados deverá aumentar com a variabilidade espacial da área.

É essencial, também, que a área seja subdividida em talhões, apresentando certa homogeneidade das características físico-hídricas e químicas do solo, procedendo-se o manejo de água e nutrientes diferenciados e adequados a cada talhão. A região de instalação dos sensores deve coincidir com a zona de maior intensidade de extração de água do sistema radicular.

Atualmente, existem sensores de umidade de fácil manuseio, tais como a sonda de nêutrons, a sonda de capacitância e os refletômetros de TDR. A sonda de nêutrons apresenta problemas de perigo ao usuário pelo uso de substância radioativa no equipamento. A TDR exibe maior precisão de uso, com um leque de sensores a diferentes preços que, conforme o tipo pode ser mais apropriado à pesquisa ou ao uso por produtores. Os tensiômetros são de menor custo comparado a TDR e ao uso do tensímetro digital de punção, cujas



leituras ficaram mais práticas e fáceis ao usuário, dispensando uso de vacuômetros pouco resistentes às intempéries e o uso do mercúrio, nocivo à saúde humana.

Em geral, a maioria das culturas se desenvolve muito bem a potenciais matriciais de água do solo a níveis próximos da capacidade de campo, isto é, próximo de -6 kPa, -10 kPa e -30kPa para solos arenosos, francos e argilosos, respectivamente. Há culturas que, pela maior demanda de água, não permitem elevada redução na tensão de umidade, tais como o mamoeiro, a bananeira, ao passo que culturas como a laranja e a manga ou o abacaxi já toleram maiores perdas de água do solo.

O uso do tanque classe A é uma das ferramentas mais comuns de manejo racional de irrigação. Seu uso pode ser feito para se determinar a evapotranspiração potencial (ETP) que, uma vez corrigida com o coeficiente de cultura, fornece a evapotranspiração da cultura (ETc), posteriormente transformada em lâmina de irrigação. É comum, também, a adoção de fator k, de correção da leitura do tanque, para determinar diretamente a ETc. O valor de k normalmente fica acima de 0,60.

Tanque classe A para manejo de irrigação.

Em caso de empresas agrícolas com equipamentos agrometeorológicos

automáticos, os elementos meteorológicos importantes no processo de perdas de água pelas plantas (umidade relativa, velocidade de vento, radiação solar e temperatura do ar) são coletados e armazenados em escala horária, permitindo um detalhamento e a tomada de decisão correta pelo produtor.

Estação meteorológica automática gerando dados para manejo de irrigação.

O balanço de água no solo é o método no qual se computam as perdas de água pela planta mediante o monitoramento detalhado da umidade do solo na zona de extração radicular. Dessa forma, quando o déficit de água do solo for superior ao déficit permitido, irriga-se para preencher exatamente o déficit de água no solo em relação à capacidade de campo do mesmo.



Nesse caso, parte-se de uma condição de solo na capacidade de campo, sendo a ETc a única fonte de retirada de água, com reposições de água equivalentes aos seus totais.

Todos os métodos de manejo racional da irrigação requerem cálculos. Os cálculos, por sua vez, exigem um pouco de conhecimento do irrigante, que normalmente não os absorve ou os abandona em troca do uso do método empírico de se estabelecer um número de horas, indistintamente, com base em experiência de algum outro irrigante. Portanto, transferir tecnologia de manejo de irrigação é uma tarefa difícil. As tecnologias, mesmo que envolvam em si elevados níveis do conhecimento científico, devem ser moldadas da forma mais simples possível para serem adotadas pelos irrigantes.

O uso de aplicativos computacionais com objetivo de facilitar o manejo de irrigação tem dispensando ao usuário os cálculos.

Há aplicativos para manejo racional de irrigação de várias culturas, como é o caso do Irriga, SISDA, dentre outros. Entretanto, alguns podem assumir dimensões tais, que passam a requerer do usuário capacidade e conhecimento mais elevado, o que dificulta o uso em condições práticas.



8. SISTEMAS ALTERNATIVOS DE IRRIGAÇÃO

Os métodos de irrigação convencionais por superfície, aspersão,

microaspersão e gotejamento, são muito empregados e portanto, bastante

conhecidos. No entanto, muitas vezes, o custo de implantação destes métodos

torna-se inviável para os pequenos produtores rurais, fazendo com que se

justifique a pesquisa por métodos alternativos de irrigação que possam

proporcionar a estabilidade da produção nas pequenas propriedades agrícolas,

bem como o uso da mão-de-obra familiar, em virtude de um fácil manejo.

Xique-Xique

O Xique-Xique é um sistema simples e rudimentar. Pode ser feito pelo

próprio agricultor, que em geral fura manualmente tubos de plásticos reciclados

(que são mais baratos, porém com durabilidade muito baixa).

Os furos são feitos com instrumentos pontiagudos e em volta coloca-se uma

luva feita com um tubo de maior diâmetro que é cortado em pequenos

pedaços.

Em vez de gotejador, utiliza um furo de pequeno diâmetro na mangueira

de polietileno preta, o qual é coberto por uma capa feita de um pedaço de

mangueira de 10 centímetros de comprimento, aberta longitudinalmente.

Funciona com pressão de serviço de 0,5 a 1,0 kg/cm2



Potes de Barro

É um sistema rudimentar e antigo, baseado no princípio dos vasos

comunicantes, em que são utilizados potes porosos que são mantidos

enterrados e cheios de água. A água vai sendo liberada para as plantas de

acordo com suas necessidades. Devem ficar tampados para evitar a

evaporação e a incidência direta do sol que provoca o aparecimento de algas,

entupindo os poros dos potes. Estes potes apresentam a desvantagem de

entupirem com facilidade.

Cápsulas Porosas

É um sistema constituído de um reservatório de abastecimento munido

de uma bóia para manter o nível e efetuar carga hidráulica nas cápsulas. As

cápsulas ficam enterradas a 10 cm de profundidade e distanciadas uma das

outras de acordo com o espaçamento da cultura. É mais vantajoso que o

sistema dos potes de barro, por permitir uma vazão mais uniforme e uma maior

liberação de água.

Tubos Porosos

Nos Tubos Porosos a água é aplicada no subsolo por meio de uma

tubulação produzida com matérias-primas com porosidade acentuada. Por

capilaridade, a água atravessa os poros e atinge a zona radicular da cultura,

promovendo sua irrigação.

A desvantagem destes sistemas é a total desuniformidade de vazão que

causa diferença na aplicação de água e de fertilizantes, ocasionando:

crescimento desigual das plantas; redução na qualidade dos produtos;

desperdício de nutrientes e de mão-de-obra.

Com estes sistemas, pode haver no início da linha um excesso de

adubos e água que a planta não consegue absorver e no final da linha uma

falta, que pode causar deficiência na produção.



A vantagem desse sistema é a remoção das linhas laterais da superfície

do solo, o que facilita o tráfego e os tratos culturais, além de vida útil maior. A

área molhada na superfície não existe ou é muito pequena, reduzindo ainda

mais a evaporação direta da água do solo. As limitações desse sistema são as

dificuldades de detecção de possíveis entupimentos, ou reduções nas vazões

dos emissores.

A instalação das laterais pode ser mecanizada, o que permite utilizar o

sistema em grandes áreas. Área deve ser plana ou nivelada.

Espaguetes

É uma simplificação da microaspersão desenvolvida no Nordeste e

destinada a pequenas áreas de hortaliças ou pomares.

O elemento essencial é um tubo de polietileno de cerca de 5 mm de

diâmetro externo, normalmente usado para confecção de assentos de cadeiras

de terraço.

Um pedaço desse tubo, de cerca de dez centímetros, é tampado em

uma extremidade com um ferro quente. A um ou dois centímetros dessa

extremidade, faz-se um corte com lâmina de barbear até a metade do tubo

(espaguete). Por esse corte, a água é aspergida. A outra extremidade do

espaguete é introduzida em orifício de diâmetro um pouco menor, feito em

mangueira de polietileno preta, que constitui o ramal. A pressão de serviço é de

0,5 a 1,0 kg/cm2. É indicado para hortaliças plantadas em canteiros ou leirões,

floricultura, sementeiras, viveiros, etc.



Tripas

A Tripa de Irrigação é um sistema simples que consiste em uma

tubulação de filme plástico flexível com microfuros feitos á laser. É um sistema

alternativo à aspersão convencional. O seu custo é relativamente baixo, porém

o material é frágil e não resiste à pressões elevadas. Além disto, traz como

desvantagem a dispersão causada pela ação do vento e as outras

desvantagens comuns à irrigação por aspersão.



Passo a Passo para fazer um Sistema de Irrigação Alternativo



9. DRENAGEM DOS SOLOS AGRÍCOLAS

O uso permanente de terras localizadas em regiões áridas e semiáridas, para fins agrícolas, depende fundamentalmente do controle de sais no solo. Os sais solúveis produzem efeitos adversos às plantas: i) aumentam a pressão osmótica da solução do solo com consequente redução da água disponível , ii) causam um desbalanceamento nutricional, iii) o excesso de sódio pode deteriorar a estrutura do solo resultando numa menor penetração das raízes e restringindo o movimento de água e ar, e iv) causam direta toxidez quando certos sais constituintes, tais como, cloretos , sódio e boro estão individualmente em excesso. O crescimento e a produtividade das culturas dependem basicamente do manejo do solo, da água de irrigação e dos tratos culturais, como: uso de plantas menos sensíveis aos sais, rotação de culturas e correta colocação das sementes a fim de evitar os locais de alta concentração de sais no leito de plantio.

O efeito mais direto da alta concentração de sais no solo sobre as plantas é limitar a absorção de água pelas raízes, em virtude do abaixamento do potencial da água do solo. Entre os sais encontrados no solo, apenas alguns a parecem em concentrações realmente tóxicas.

Todavia, como diferentes plantas respondem diferentemente aos solos salinos, generalizações tornam-se perigosas.

As principais fontes de sais solúveis dos solos agrícolas são: a) água de irrigação, b) depósitos de sais presentes no subsolo, c) água de drenagem proveniente de áreas irrigadas à montante e d) lençol freático de pouca profundidade.

A água de irrigação é o principal veículo de sais em áreas irrigadas. Rhoades (1974) exemplifica que as águas de irrigação podem conter de 0,1 a 4,0 toneladas de sais por 1.000 m³ e são, em geral, aplicadas à razão de 10.000 a 15.000 m³ por hectare anualmente. Consequentemente, cerca de 1 a 60 toneladas de sal por hectare poderão ser adicionadas aos solos irrigados por ano.

A perda de água do solo por meio do processo de evaporação e transpiração das plantas (fase de vapor) faz com que a concentração de sais da solução do solo atinja limites máximos.

A movimentação da água no solo ocorre de pontos de mais alto potencial para aqueles de menor potencial. A eliminação de água da zona radicular pela evapotranspiração diminui o potencial total da água do solo nesta região, podendo ainda ocorrer a movimentação ascendente de águas salinas de regiões mais profundas para as camadas superiores do solo devido ao desbalanceamento de potencial. Este é um dos processos pelo qual solos normais podem ser salinizados em consequência da elevação do lençol de água salina. Quando a água subterrânea é salina e o solo é de textura média, o lençol freático não deve ultrapassar a profundidade mínima de 1,80 a 2,00 m.

Portanto, sais solúveis irão acumular em solos irrigados, caso medidas preventivas não sejam tomadas.

A distribuição e/ou remoção de sais no perfil do solo são controladas pelo manejo da água de irrigação, pois, os sais solúveis são transportados na fase líquida. É comum dizer-se: “Aonde vai a água vai também o sal”. Portanto, para evitar a acumulação de sais no solo, deve ser aplicada uma lâmina de água adicional além daquela exigida pela evapotranspiração da cultura, para



que o excesso de água passe por meio da zona do sistema radicular e lave ou lixivie os sais para a rede de drenagem.

Esta deve ser dimensionada para suportar o fluxo de água proveniente da lixiviação e do lençol freático. Esta técnica é conhecida com Exigência de Lixiviação (EL), conforme U.S. Salinity Laboratory Staff (1954). Subsequentes irrigações irão adicionar sal ao solo, que necessita ser levado para fora da zona radicular a fim de manter a salinidade dentro do limite de tolerância da cultura. Em longo tempo se formará um fluxo permanente de sais através do perfil do solo ou um “balanço de sais” (Schofield, 1940). A drenagem adequada do solo tem como finalidade conduzir a água salgada proveniente da exigência de lixiviação e do balanço de sais, para fora da área irrigada.

Em virtude de sua alta solubilidade o excesso de sódio na água de irrigação pode causar direta toxidez a certas plantas sensíveis. Outro efeito nocivo do sódio é a deteriorização da estrutura do solo limitando o movimento de água e ar.

A exigência de lixiviação e drenagem para o caso da água de irrigação contendo sódio em significantes concentrações deve ser calculada em bases diferentes daquelas para o controle da salinidade total. Nas regiões áridas e semiáridas a drenagem de terras irrigadas é de fundamental importância para o sucesso da agricultura, pois, evita a acumulação de sais solúveis no perfil do solo com consequente redução e/ou eliminação das colheitas, tornando os solos improdutivos.

O sistema de drenagem deve ser dimensionado para suportar o fluxo de água proveniente da lixiviação exigida para manter a salinidade da água do solo dentro de limites pré-estabelecidos e controlar a profundidade do lençol de água subterrâneo.

O conceito de exigência de lixiviação (EL) pode ser usado para estimar a lâmina de água mínima a ser drenada, como água de lixiviação, para prevenir a acumulação nociva de sais da zona do sistema radicular. A exigência de lixiviação deverá ser considerada sobre três aspectos: controles da salinidade total; de cloretos e boro; e do íon sódio.

Fatores como propriedades físicas do solo, condições climáticas, características das culturas e manejo da água de irrigação afetam o fluxo de água e sais provenientes da água subterrânea para o perfil do solo. O lençol freático, para solos de textura média, deve ser mantido a uma profundidade mínima de 1,80 a 2,00 m nas áreas irrigadas, onde a potencialidade de salinização tenha sido constatada.

A drenagem é um processo de remoção do excesso de água dos solos de modo que lhes dê condições de aeração, estruturação e resistência. Sempre que a drenagem natural não for satisfatória, pode-se fazer, em complementação, drenagem artificial. Seu objetivo é retirar o excesso de água aplicada na irrigação ou proveniente das chuvas, isto é, controlar a elevação do lençol freático, bem como possibilitar a lixiviação dos sais trazidos nas águas de irrigação, evitando a salinização. Antes porém de proceder a drenagem de uma área, é preciso avaliar cuidadosamente seus impactos ambientais.



Os principais benefícios são: - incorporação de novas áreas à produção agrícola (principalmente nas regiões úmidas e semiúmidas como brejos e pântanos) para torná-los agricultáveis; - aumento da produtividade agrícola (melhor aeração, melhor atividade microbiana, melhor fixação de nitrogênio e fósforo, aumento da profundidade efetiva do sistema radicular); - controle da salinidade; - recuperação de solos salinos e/ou alcalinos; - saneamento de áreas inundadas.

Efeitos do excesso de água sobre solo e plantas Benefícios e Limitações da Drenagem

Para melhor entender os efeitos do excesso de água sobre solo e

plantas, é preciso separar alguns mecanismos que participam dos processos envolvidos tais como:

Aeração: O excesso de água reduz a percentagem de ar presente no solo e com isto o oxigênio. Este mecanismo afeta muito o desenvolvimento das raízes e sobrevivência de microrganismos que necessitam de oxigênio. Vários efeitos surgem e a principal consequência é deficiência de nitrogênio (as plantas ficam amareladas) • Redução do processo de nitrificação (a mineralização da matéria orgânica é feita por microrganismos que a decompõem em aminoácidos, amônea, amoníaco e oxidam a nitrato) • Redução da fixação de Nitrogênio por bactérias pois a água expulsa o ar que contém nitrogênio. • Redução do NO3 a nitrito, óxido de nitrogênio ou nitrogênio gasoso que escapa do solo por difusão gasosa. • Parte do NO3 também é decomposta por microrganismos que o utilizam no lugar do oxigênio atmosférico expulso pela água.

Estrutura: O excesso de água reduz a resistência do solo à compressão pois a coesão entre partículas fica reduzida. Por isso, o tráfego de máquinas afeta intensamente, compactando o solo. Essas alterações trazem alguns impactos como: • redução da permeabilidade do solo • redução do desenvolvimento radicular • redução da troca de gases no solo

Calor no solo: A temperatura altera a condutividade térmica do solo e a capacidade calorífica do solo que pode ser escrita, conforme literatura, como: C = 0.46 FM + 0.60 FO + 1.0 FA

Onde FM é a fração mineral, FO a fração orgânica do solo e FA a fração água do solo. Observa-se que qualquer variação na fração líquida afeta muito mais a capacidade calorífica, ou seja quantas calorias devem ser adicionadas ou retiradas para reduzir ou aumentar em um grau Celsius a temperatura do solo. Isto explica, em parte, porque em solos mais úmidos é necessário mais calor para seu aquecimento.

Em relação à temperatura, um gráfico típico da variação da condutividade térmica versus umidade do solo é apresentado a seguir:



Como o fluxo de calor no solo é diretamente proporcional ao gradiente de temperatura e à condutividade térmica, solos mais úmidos tem maior dificuldade para condução de calor.

De modo geral, solos mal drenados demoram mais para serem aquecidos.

Doenças: O excesso de água favorece o desenvolvimento de agentes patogênicos e isto pode resultar em maior ocorrência de doenças ou mesmo pragas como mosquitos. Um exemplo típico de exceção à regra é o caso dos nematóides em que inundar o solo pode ser benéfico para redução da sua população.

Fisiologia: A deficiência de aeração pode alterar significativamente os aspectos fisiológicos das plantas. As principais consequências causadas pelo excesso de água são: • curvatura e acamamento das plantas • perda de geotropismo (crescimento radicular verticalmente para baixo) • desenvolvimento acentuado de raízes adventícias • queda das estruturas de reprodução • surgimento de níveis tóxicos de alguns elementos do solo que sofrem redução química e provocam toxidez como ferro, cobalto, manganês, cobre, zinco e enxofre.

Salinidade: A má drenagem também pode contribuir para elevação do lençol freático que, com o acúmulo de fertilizantes aplicados ao longo do tempo, apresenta concentração de sais elevada. Este fato ocorre muito em solos rasos irrigados em excesso, e desprovidos de sistema de drenagem. A ascensão de uma frente salina pode atingir o sistema radicular das plantas e provocar toxidez generalizada, ou específica de alguns íons como sódio, boro e cloreto.

Este mecanismo dizimou a população da Mesopotâmia cerca de 2000 a.C., onde atualmente é o Iraque, entre os rios Tigres e Eufrates.



10.LITERATURA CONSULTADA

ANDRADE, C.L.T.; BRITO, R.A.L. Métodos de Irrigação e Quimigação. Embrapa-CNPMS, Sete Lagoas/MG, Dezembro/2006 (Circular Técnico, 86)

BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 8. ed. Viçosa: UFV, 2006. 625p. COELHO, E.F.; FILHO, M.A.C.; OLIVEIRA, S.L. Agricultura Irrigada: Eficiência de Irrigação e de Uso de Água, Bahia Agrícola, v.7 n.1. setembro de 2005.

CRUCIANI, D. E. 1985. A drenagem na agricultura. São Paulo: Nobel. DAKER, A. 1984. Água na agricultura. Vol. 3 – Irrigação e drenagem. Rio de Janeiro: Freitas Bastos. EMBRAPA. 1988. Diagnóstico e prioridades de pesquisa em agricultura irrigada: Região Centro-oeste. Brasília: EMBRAPA, Departamento de Estudos e Pesquisas.

FILHO, J.N., SÁ e LIMA, V.A. Irrigação e Drenagem.

FRANCO, R.A., Qualidade da Água para Irrigação na Microbacia do Córrego do Coqueiro no Noroeste Paulista, UNESP, Ilha Solteira-SP, Feverreiro de 2008

MANTOVANI, E. C.; BERNARDO, S.; PALARETTI, L.F. Irrigação: princípios e métodos –3° Edição. 2009. Editora UFV. 335p. MELO, G. H. A. DE. Manutenção de equipamentos de irrigação / George Hércules Albuquerque de Melo. – Fortaleza: Instituto Frutal, 2009. 84 p. OLITA, A. F. L. 1978. Os métodos de irrigação. São Paulo, NOBEL.

RODRIGUES, P.P.; Apostila sobre a Relação Solo-Água-Planta ( Projeto de extensão ecossocial “ Formação Profissional de Agentes de Reflorestamento” – UFRRJ;

Hino do Estado do Ceará

Poesia de Thomaz LopesMúsica de Alberto NepomucenoTerra do sol, do amor, terra da luz!Soa o clarim que tua glória conta!Terra, o teu nome a fama aos céus remontaEm clarão que seduz!Nome que brilha esplêndido luzeiroNos fulvos braços de ouro do cruzeiro!

Mudem-se em flor as pedras dos caminhos!Chuvas de prata rolem das estrelas...E despertando, deslumbrada, ao vê-lasRessoa a voz dos ninhos...Há de florar nas rosas e nos cravosRubros o sangue ardente dos escravos.Seja teu verbo a voz do coração,Verbo de paz e amor do Sul ao Norte!Ruja teu peito em luta contra a morte,Acordando a amplidão.Peito que deu alívio a quem sofriaE foi o sol iluminando o dia!

Tua jangada afoita enfune o pano!Vento feliz conduza a vela ousada!Que importa que no seu barco seja um nadaNa vastidão do oceano,Se à proa vão heróis e marinheirosE vão no peito corações guerreiros?

Se, nós te amamos, em aventuras e mágoas!Porque esse chão que embebe a água dos riosHá de florar em meses, nos estiosE bosques, pelas águas!Selvas e rios, serras e florestasBrotem no solo em rumorosas festas!Abra-se ao vento o teu pendão natalSobre as revoltas águas dos teus mares!E desfraldado diga aos céus e aos maresA vitória imortal!Que foi de sangue, em guerras leais e francas,E foi na paz da cor das hóstias brancas!

Hino Nacional

Ouviram do Ipiranga as margens plácidasDe um povo heróico o brado retumbante,E o sol da liberdade, em raios fúlgidos,Brilhou no céu da pátria nesse instante.

Se o penhor dessa igualdadeConseguimos conquistar com braço forte,Em teu seio, ó liberdade,Desafia o nosso peito a própria morte!

Ó Pátria amada,Idolatrada,Salve! Salve!

Brasil, um sonho intenso, um raio vívidoDe amor e de esperança à terra desce,Se em teu formoso céu, risonho e límpido,A imagem do Cruzeiro resplandece.

Gigante pela própria natureza,És belo, és forte, impávido colosso,E o teu futuro espelha essa grandeza.

Terra adorada,Entre outras mil,És tu, Brasil,Ó Pátria amada!Dos filhos deste solo és mãe gentil,Pátria amada,Brasil!

Deitado eternamente em berço esplêndido,Ao som do mar e à luz do céu profundo,Fulguras, ó Brasil, florão da América,Iluminado ao sol do Novo Mundo!

Do que a terra, mais garrida,Teus risonhos, lindos campos têm mais flores;"Nossos bosques têm mais vida","Nossa vida" no teu seio "mais amores."

Ó Pátria amada,Idolatrada,Salve! Salve!

Brasil, de amor eterno seja símboloO lábaro que ostentas estrelado,E diga o verde-louro dessa flâmula- "Paz no futuro e glória no passado."

Mas, se ergues da justiça a clava forte,Verás que um filho teu não foge à luta,Nem teme, quem te adora, a própria morte.

Terra adorada,Entre outras mil,És tu, Brasil,Ó Pátria amada!Dos filhos deste solo és mãe gentil,Pátria amada, Brasil!

escola estadual de educação profissional -...

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