irrigação

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(Parte 1 de 7)

Apostila de Irrigação1 (IPH 02 207)

Prof. Nilza Castro 1 Última revisão em setembro de 2003.

1. Introdução4
1.1 Irrigação nas antigas civilizações e influência social e econômica5
1.2 Irrigação hoje no mundo7
1.3 Irrigação no Brasil7
2. Métodos de Irrigação12
2.1 Superficiais12
2.2 Irrigação sob pressão13
3. Critérios para Seleção dos Métodos de Irrigação16
3.1 ÁGUA16
3.2 SOLO19
3.3 CULTURA21
3.4 RELEVO21
3.5 MÃO DE OBRA2
3.6 ENERGIA2
3.7 CUSTO2
3.8 MEIO AMBIENTE2
4. Irrigação por aspersão25
4.1. Vantagens e Desvantagens do sistema de irrigação por Aspersão25
4.2. Componentes do sistema25
4.3 Características dos apersores26
4.4 Distribuição dos aspersores28
4.5 Espaçamentos convencionais dos aspersores29
Christiansen, 1942 – Cuc)30
4.7. Eficiência de Irrigação30
4.8 Distribuição das linhas laterais31
4.9 Dimensionamento das laterais e linhas principais31
5 Irrigação por sulcos36
5.1 Introdução36
5.2 Vantagens e Desvantagens do sistema de irrigação por Sulcos36
5.3 Características dos sulcos37
5.4 Infiltração da água nos sulcos40
5.5 Vazões e velocidades nos sulcos40
5.6 Curva de Avanço da água no sulco e cálculo da vazão reduzida43
5.7 Curva de Recessão da água no sulco43
5.8 Lâminas nos sulcos43
5.9 Eficiência do sistema de irrigação por sulcos45
6. Irrigação por Inundação48
6.1 Vantagens e Desvantagens48
6.2 Tipos de Irrigação por Inundação48
6.3 Componentes do sistema de irrigação por inundação48
6.4 Características dos quadros (tabuleiros) e taipas49
6.5 Tipos de preparo de solo em um sistema de irrigação por inundação50
6.6 Manejo da irrigação por inundação50
6.7 Consumo de água em uma lavoura de arroz51

Capítulo 1 Introdução a Irrigação

1. Introdução

A irrigação é uma técnica milenar que tem por objetivo fornecer a quantidade necessária de água à planta no momento em que ela necessita e na quantidade exata. Dependendo ,da região, o cultivo de determinadas culturas não é possível sem a utilização da irrigação, é o que chamamos de irrigação total, quando toda a água fornecida às plantas provém de irrigação. Em outras regiões, a irrigação apenas complementa a quantidade de água necessária à planta, caso não haja uma precipitação adequada naquele momento, é a irrigação complementar que utilizamos no Rio Grande do Sul. Estatísticas realizadas no Mato Grosso do Sul mostram que a produtividade de 1 ha de lavoura irrigada corresponde a 3,4 ha de lavoura não irrigada (PRONI, 1987). Para o caso específico do Rio Grande do Sul, que realiza uma irrigação complementar para os grãos, a diferença de produtividade média para a cultura da soja nas safras de 74 a 81 e 85/86 na região de Taquari foi de 25% maior produtividade para a cultura irrigada, sendo que a safra de 78/79 a soja irrigada apresentou produtividade de 62% superior a não irrigada (Cunha e Bergamaschi, 1992). Os mesmos autores relatam um aumento de produtividade da cultura do milho na mesma região (Estação experimental de Taquari na depressão central do RS) das safras de 82 a 8 de 32,5% para a cultura irrigada, sendo que em períodos com maior deficiência hídrica o aumento de produtividade da cultura irrigada foi de 128%. A primeira coisa que deve-se verificar em uma lavoura, antes de fazer irrigação é a real necessidade de irrigar. Uma análise da série histórica de dados de chuva da região deve ser feita. No Brasil a maioria dos Estados possui um período de chuvas e um período de seca. O Rio Grande do Sul não possui período de seca apresentando uma distribuição de chuvas uniforme ao longo do ano com média mensal entre 90 e 120 m e precipitação anual média entre 1200 e1700 m. Apesar desta precipitação média mensal bem homogênea ao longo do ano, podem ocorrer anos mais úmidos e anos mais secos. A partir de uma análise hidrológica com uma série histórica de 50 anos constatou-se que a cada 3 anos seria necessário irrigar no Rio Grande do Sul para cultivo de grãos, o milho principalmente, na região noroeste do Estado (Beltrame et al., 1979). Não basta haver uma boa distribuição de chuvas em uma região sem períodos secos, se ocorrem perdas desta água, o solo pode não ficar úmido o suficiente para desenvolver a cultura. As perdas podem ocorrer por evaporação diretamente da água antes desta cair no solo, evaporação da água que foi interceptada pelas plantas, evaporação da água que caiu no solo, transpiração das plantas. A este conjunto evaporação + transpiração denomina-se evapotranspiração. Perdas de água podem ocorrer ainda pelo escoamento superficial ou por percolação profunda e em menor escala, perdas laterais. Balanço hídrico: É necessário então, fazer um balanço hídrico para determinar se há um déficit hídrico e em qual período. Se o período do déficit coincide com o período em que a cultura necessita de água, a irrigação pode resolver o problema. Para um balanço hídrico simplificado são necessários dados de série histórica de chuva (P) e de evapotranspiração (ETP) ao longo do ano. Se P > ETP há um excesso hídrico no período analisado. Se P < ETP há um déficit hídrico neste período. Se o período de déficit hídrico é aquele em que a planta não tolera ficar sem água, então a irrigação é a única alternativa para o cultivo. Mesmo que seja constatado um excesso hídrico, se o balanço hídrico foi realizado com dados mensais pode haver déficit hídrico em determinados dias dentro do mês considerado e a irrigação seria necessária para garantir uma boa produtividade. A seguir é feito um breve histórico do início da irrigação no mundo e sua influência econômica, política e social nas civilizações. Após é dado um panorama geral das áreas irrigadas hoje no mundo e no Brasil. No capítulo 2 são apresentados os principais métodos de irrigação, no capítulo 3 são enfatizados critérios importantes para a seleção de métodos de irrigação. Nos capítulos 4, 5 e 6 são apresentados com detalhes os métodos de irrigação por aspersão, sulcos e inundação.

1.1 Irrigação nas antigas civilizações e influência social e econômica

Estima-se que a terra tenha aproximadamente 5 bilhões de anos (Leinz e Amaral, 1978), sendo que há indícios que o homem exista há 100.0 anos neste planeta. No início de sua existência, o homem se alimentava exclusivamente de carne de caça, mais tarde descobriu as árvores frutíferas e alimentava-se também de frutos. O homem levou aproximadamente 5 mil anos para começar a cultivar seus alimentos (Hagan et al., 1967). As civilizações mais antigas foram formadas com base na agricultura (Fukuda, 1976 ): Antigo Egito, com cultivo no Vale do Rio Nilo, Mesopotâmia (atual Turquia, Iran), com cultivo nos vales dos rios Tigre e Eufrates, China, com cultivo no Vale do Rio Amarelo, Índia, com cultivo no vale do Rio Indus, Incas, no Peru, Maias, no México. As civilizações mais poderosas surgiram ao longo dos rios, desenvolvendo sua agricultura nos vales destes rios, além de utilizá-los para navegação e expansão de fronteiras. O Egito, por exemplo, ergueu-se às margens do rio Nilo. As cheias deste rio que ocorriam devido as precipitações nas cabeceiras da bacia em setembro e outubro, se espalhavam pelo Egito, deixando uma camada de húmus muito fértil quando as águas baixavam, onde cultivava-se principalmente o trigo. Se as cheias eram muito altas, ocorriam inundações, se muito baixas, ocorriam secas e consequentemente menos terra fértil naqueles anos e escassez de alimentos. No ano 4000 A.C. aproximadamente, foram construídos reservatórios para armazenar a água nos períodos de cheia. Com isso, a água era utilizada na quantidade necessária e no momento certo, solucionando os problemas de cheias e secas. Iniciava-se o sistema de irrigação no planeta. No ano 300 A.C. o sistema de irrigação foi intensamente expandido em Menphis (sul do Cairo) pelo rei Menes, da primeira dinastia (Fukuda, 1976). No ano de 700 D.C. 0,75 milhões de ha eram irrigados anualmente passando para 1,5 milhões de hectares em 1200 D.C. (Hagan et al., 1967). A irrigação começou também no ano 4000 A.C. na região da Mezopotâmia (atual região da Turquia e Iran), com tomadas d’água dos rios Tigre e Eufrades para cultivo nos vales destes rios. No ano 2000 A.C. aproximadamente, o rei Hammurabi da Babilônia desenvolveu a irrigação em grande escala com a construção de uma rede de canais de irrigação constuídos por prisioneiros. As áreas irrigadas por estes canais era de mais de 2.600.0 ha. Esses canais eram também utilizados para navegação. No período entre 600 e 550 A.C., quando a Babilônia atingiu seu apogeu magníficas construções foram construídas e a irrigação progrediu intensamente. Acredita-se que os famosos jardins da Babilônia foram os primeiros no mundo a serem irrigados por aspersão. Em 539 A.C. a Babilônia foi tomada pela Pérsia e a manutenção dos canais foi negligenciada, diminuindo a capacidade de armazenamento de água dos reservatórios e canais, pelos sedimentos depositados. Em 629 D.C. uma grande cheia causou sérios prejuízos à Mezopotâmia. No ano 637 a Mesopotâmia foi conquistada pelos árabes que deram uma boa manutenção aos canais de irrigação. Eles funcionaram muito bem até o ano de 1258 quando os Mongóis invadiram e dominaram esta região. Novamente, os canais não foram mantidos e foram até destruídos, a agricultura decaiu e a civilização decaiu em um período de 100 anos. A Turquia tomou o controle depois disso, mas também não reativou o sistema de irrigação. A população continuou a decair. Estima-se que a população nesta época era menos de um quarto da época do rei Hammurabi, há 4000 anos. A principal diferença entre os canais construídos pelos babilônios em relação aos egípcios é que os babilônios utilizaram tijolos de argila, enquanto os egípcios utilizavam pedras (Fukuda, 1981). As principais cidades da Índia, Mohenjodaro e Harapa, foram construídas no vale do rio Indus, no sul em 2500 A.C. A civilização se desenvolveu graças a agricultura praticada no vale desse rio, principalmente o arroz, com o uso da irrigação. Em 2000 A.C. o sistema de irrigação foi desenvolvido na região norte do vale do rio Indus, na área de Punjab. A Índia contribuiu muito com os estudos de hidráulica de canais e sistemas de irrigação através de sua experiência. No século 19 foram construídos canais de irrigação utilizados para conduzir a água para as áreas de lavoura. Barragens de terra foram construídas ao longo do rio, mas foram insuficientes para reter a água drenada pelas bacias respectivas. Grandes áreas foram alagadas e houve grande epidemia de malária. Muito investimento foi necessário para reparar essas obras danificadas. A hidráulica de rios era pouco conhecida e técnicas de controle de canais foram desenvolvidas. Os canais foram refeitos e dragados a cada ano. Isso serviu como experiência e as lições serviram para aumentar o conhecimento da construção, manutenção e funcionamento de canais, armazenamento de água, hidráulica, etc. No final do século X muitos canais e barragens foram construídos na Índia. Em 1903, a Comissão de Irrigação da Índia, criada em 1901, definiu uma política de irrigação, incluindo trabalhos de seleção de áreas, construção e manutenção de obras de irrigação para o combate à fome. Apesar do investimento do governo não ter tido retorno econômico a curto prazo em alguns projetos, a Comissão deu um parecer favorável ao programa pois o benefício social compensaria o investimento (Hagan et al., 1967). A irrigação na China vem sendo praticada desde o ano de 3000 A.C. para o cultivo do arroz. Entre 1200 e 771 A.C. parcelas retangulares eram cultivadas com arroz e um sistema de canais de irrigação foi desenvolvido. No ano 600 D.C. o curso do rio foi modificado, ao norte de Pekim para construção de um canal. Vários canais foram construídos. Em 1280 um enorme canal de 1040 km de extensão foi construído tendo capacidade de armazenar água até 2,10 m de profundidade e velocidade de 1,3 m/s (Fukuda, 1981). Quando os exploradores europeus chegaram na América encontraram a agricultura já praticada e difundida pelos habitantes. Em algumas regiões a irrigação já era praticada sustentando densas populações e civilizações como os astecas e os incas, que foram construídas ao redor desta agricultura. Escavações indicam que a agricultura nesta região começou antes do ano 5000 A.C. Cidades agrícolas instalaram-se em 3000 A.C. e difundiram-se por toda a parte em 800 AC. (Hagan et al. 1967). Estimase que no ano 1000 A.C. iniciou a agricultura irrigada na América (Fukuda, 1981) e prosperou por mais de 2000 anos, quando houve um declínio populacional e redução da área das cidades. Esse declínio coincide com o período da invasão espanhola, em 1532 e provavelmente tenha ocorrido devido a conflitos políticos e militares. Segundo Arnillas (1961) esse declínio pode ter sido influenciado pelo inadequado sistema de drenagem e pela salinização das terras ocasionando abandono destas. Durante a colonização espanhola a redução e subsequente expansão demográfica em muitas regiões foram acompanhadas pelas variações da produtividade agrícola e sistema de irrigação. A civilização maya foi construída entre os anos 300 e 900 A.C. no sul do México e Norte da Guatemala em regiões ou muito áridas sem chance de praticar a irrigação por falta de água, ou em regiões de floresta com precipitações anuais médias de 2000 m bem distribuídas, sem necessidade de praticar irrigação. Esta civilização é caracterizada pelo desenvolvimento da matemática e astronomia. A agricultura era praticada sem grande técnica (Fukuda, 1981). Isto ilustra que as civilizações nem sempre foram formadas com o desenvolvimento da agricultura e irrigação, mas tiveram outras influências. A agricultura irrigada teve forte influência no desenvolvimento das civilizações, mas não foi o único fator que as influenciou. Apesar disto, admite-se que a irrigação quase sempre esteve relacionada com o desenvolvimento econômico das regiões e por conseqüência desenvolvimento cultural, artístico, político (Hagan, 1967). Um exemplo disso é o caso da região da cidade de Khuzistan, no Iran. Estima-se que a agricultura começou nesta região no ano 5000 AC. Depois de iniciar a irrigação, a área agrícola se estendeu para as regiões mais áridas longe dos rios. A população expandiu-se e formaram-se pequenas comunidades. Estas comunidades transformaram-se em grandes centros urbanos. A cidade mais importante da região era SUSA com estradas em torno dos pomares e lavouras. Após a conquista pelos invasores Assírios entre 1000 e 500 AC a região sofreu um declínio. Com a conquista de Alexandre, que fez um altíssimo investimento em irrigação, a região desenvolveu sua agricultura irrigada novamente com a construção de canais de irrigação e túneis de água. Esse programa foi desenvolvido em paralelo com um planejamento de instalação de comunidades agrícolas. A produtividade agrícola aumentou significativamente. A agricultura comercial cresceu tanto que logo a indústria de tecidos (seda, cetim, algodão e lã) se desenvolveu. A produção de tecidos tornou-se muito conhecida nos grandes centros de comércio. A região tornou-se além de um centro agrícola e comercial, centro artístico e cultural. Esta introdução nos esclarece que a agricultura irrigada vem sendo praticada há 5000 anos e ela está intimamente relacionada com o progresso econômico, político, cultural, artístico e social. O homem vem desenvolvendo novas tecnologias a partir dos erros e acertos do passado. É muito importante o conhecimento dos fatores físicos da região para a evolução dos processos técnicos ligados à irrigação, mas é fundamental uma política adequada a cada região e investimento do governo, respeitando seus potenciais naturais.

1.2 Irrigação hoje no mundo

Dados da FAO de 1997 mostram que 17,73 % das áreas cultivadas do mundo são irrigadas, ou seja 267.727.0 ha. A figura 1 ilustra que o continente que mais área irrigada tem em relação a área cultivada é o asiático com 3,57% de área irrigada. Entre os países deste continente, destaca-se o Paquistão que tem uma área cultivada de 21.600.0 ha sendo 17.580.0 ha irrigados, ou seja 81,39%. Depois vem o Irqaque (63,63 %), Japão (62,89 %) e Israel ( 45,54 %) (tabela 2). Depois a América do Norte e Central onde 1,39% de áreas cultivadas são irrigadas, sendo que os países México (23,81 %) e Cuba (20,45 %) são os países que tem maior área irrigada em relação à cultivada. O Egito, localizado no continente Africano tem uma área irrigada de 100%. Toda sua área cultivada é irrigada. Na América do Sul, o Brasil tem uma área irrigada muito pequena comparada com os outros países (4,85 %). O Chile (5,29 %) e o Peru (41,90 %) têm grandes áreas irrigadas em relação às áreas cultivadas.

Figura 1. Distribuição das áreas cultivadas e irrigadas nos 5 continentes do planeta.

1.3 Irrigação no Brasil

Não há indícios da prática de irrigação no Brasil pelos índios. A irrigação foi começada bem tarde comparando com as primeiras no mundo. O primeiro projeto de irrigação no Brasil foi em 1881, a construção do reservatório Cadro para utilização da lavoura irrigada de arroz, no estado do Rio Grande

Distribuição das áreas cultivadas e irrigadas nos continentes

Á f r i ca

A m é r i ca

C e n t r a l

N orte

A m é r i ca d o

S ul

Á s i

E u r o p a

O c e a n i a á r e a ( mil área cultivada (mil ha) área irrigada (mil ha) do Sul que começou em 1903, por iniciativa privada (Fukuda, 1981) e logo após em 1912 em Cachoeira do Sul também para o cultivo do arroz. A irrigação no Brasil começou a ter expressão em 1950 com uma área irrigada de 64 mil ha e evoluiu de forma contínua chegando no final da década de 90 a uma área irrigada de 2.870.0 ha. Esta evolução é apresentada na tabela 1.

Anos: 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1994 1995 1996 1997
Área Irrigada64 141 320 545 796 10 1600 2100 2700 2800 2600 2656 2756

Tabela 1. Evolução da área irrigada no Brasil (mil hectares) 1998 2870

Região Norte:86.660 ha
Região Sul:1.195.440 ha

Em termos regionais, dados de 1998 indicam que as áreas irrigadas no Brasil apresentam a seguinte distribuição: Região Nordeste: 495.370 ha Região Sudeste: 890.974 ha Região Centro-Oeste: 201.760 ha

O Rio Grande do Sul é o Estado que tem maior área irrigada, com 998.800 ha representando 30% da área do Brasil. São Paulo vem em segundo lugar com uma área de 455.0 ha, Minas Gerais em terceiro com 293.400 ha, a Bahia em quarto com 168.210 ha, Santa Catarina em quinto com 134.340 ha e Goiás em sexto lugar com 116.500 ha (Lima et al., 2000). Em termos governamentais, o primeiro programa de irrigação no Brasil foi em 1909 com a criação do Ministério da Viação e Obras Públicas e deu origem ao DNOCS- Departamento Nacional de Obras contra as secas com a construção de açudes, abertura de canais de irrigação, perfuração de poços e etc. O Ministério da Irrigação foi criado em 1987. Os projetos governamentais de irrigação foram criados por este ministério. Alguns programas governamentais de irrigação podem ser citados:

PPI- Programa Plurianual de Irrigação em 1969 PIN – Programa de Integração Nacional em 1970

PROVARZEAS – Programa Nacional para Aproveitamento Racional de Várzeas Irrigáveis. Final da década de 80 início de 90. O objetivo inicial era incorporar áreas de várzea ao sistema produtivo através de drenagem, com cultivo de soja e milho. No RS a maioria dos recursos foi utilizada para a sistematização de lavouras para cultivo de arroz. Subsídios para os agricultores (dinheiro a juros baixo) eram dados se eles se comprometessem a realizar diversas atividades (rotação de culturas, etc...).

PROFIR – Programa de Financiamento de Equipamentos de Irrigação. Final década 80 início 90. Programa específico de irrigação.

PRONI – 1986. Programa Nacional de Irrigação. Foi aplicado em terras altas, na compra de equipamentos para irrigação. PROINE – 1986. Programa de Irrigação do Nordeste. Basicamente irrigação por aspersão e gotejamento. Programa do governo em parceria com a iniciativa privada. O governo ficava responsável pela transmissão e distribuição de energia elétrica e macrodrenagem (Christofidis, 1999).

FRUTICULTURA IRRIGADA – Programa atual caracterizado por irrigação em pequenas áreas nas regiões nordeste e sudeste.

Projetos contra a pobreza (SUDENE, DNOS, DNOC) – Região do Nordeste e Sertão de Minas, são irrigados cerca de 5000 ha; em Espinosa (Norte de Minas) irrigados 8.190 ha. Junto com o projeto de irrigação foi feito um programa de assentamento de agricultores. O retorno esperado é mais social que econômico.

A partir de 1995 foi criada a Política Nacional de Irrigação e Drenagem, que foi denominada de Projeto Novo Modelo da Irrigação (Christofidis, 1999).

Tabela 2. Área total, cultivada e irrigada em alguns países do mundo nos diferentes continentes (FAO yearbook production, 1998 v. 52-dados de 1997)

Continente País área total (mil ha) área cultivada (mil ha) área cultivada (%) área irigada (mil ha) área irrigada (%)

Capítulo 2 Métodos de Irrigação

2. Métodos de Irrigação

Os métodos de irrigação são classificados em dois grandes grupos, superficiais e sob pressão. Cada um destes grupos tem diferentes sistemas de irrigação.

2.1 Superficiais

Também chamados de métodos de gravidade, pois a água é aplicada diretamente sobre a superfície do solo através da energia da gravidade se deslocando da cota maior para a cota menor do terreno. Os componentes do sistema de irrigação por superfície são: fonte de suprimento dágua, canal adutor, canais principais e secundários, tomadas dágua, estruturas medidoras de vazão nos canais, unidades de irrigação. Os tipos de irrigação por superfície são:

A distribuição da água é feita através de pequenos canais ou sulcos paralelos às fileiras das plantas. A água é derivada no início do sulco, por gravidade, a partir de um canal principal ou secundário através de sifões ou tubos janelados. Estes canais podem ser revestidos ou não. Conforme a água vai avançando pelo sulco, ela vai infiltrando-se. A vazão no início do sulco é maior que a vazão no final do sulco, por isso a vazão derivada deve ser tal que não exceda a vazão máxima erosiva, mas que seja suficiente para chegar às plantas no final do sulco. Este método é indicado para culturas em linha (milho, soja, feijão, árvores frutíferas). A irrigação por sulcos molha de 30 a 80 % da superfície do solo, diminuindo assim as perdas por evaporação, além de possibilitar a colheita logo após as irrigações (Salassier, 1989). Não é recomendada para solos com taxa de infiltração básica superior a 25 m/h, pois ocorreriam perdas de água por percolação. Em solos com infiltração muito baixa podem ocorrer perdas por escoamento superficial e causar erosão. As vazões no sulco variam entre 0,2 e 2,0 l/s. A declividade do terreno no sentido do sulco deve ser inferior a 2%. O comprimento dos sulcos varia em média entre 50 e 300 metros, mas pode chegar entre 60 e 800 m(item 5.3.4). Solos mais argilosos, com menor taxa de infiltração, podem ser mais compridos. Para solos arenosos, com altas taxas de infiltração, recomenda-se sulcos curtos a fim de se reduzir a perda de água por percolação. A irrigação por sulcos admite as seguintes variações: Sulcos retos É o tipo mais comum. Declividades dos sulcos variam de 0 a 1% (Salassier, 1989). Sulcos em contorno Construídos com declividades até 2% na direção das curvas de nível, perpendicular ao terreno. Indicados para terrenos com declividade mais elevada (até 8%). Cuidados especiais devem ser tomados para os sulcos não transbordarem com a água da chuva, pois como eles são construídos em terrenos com declividade acentuada, podem causar erosão. Por isso eles tem uma seção transversal maior que os sulcos retos, para evitar o transbordamento da água da chuva. Mas este aumento de seção dificulta a passagem das máquinas agrícolas. São impróprios para regiões de chuvas intensas. Sulcos corrugados Sulcos muito pequenos construídos na direção da maior declividade do terreno a fim de direcionar o fluxo dágua sobre a superfície do solo. Podem ser feitos em terrenos uniformes com declividades até 15% (Salassier, 1989). Adaptam-se bem à culturas com alta densidade de plantio, como a pastagem, alfafa e forrageiras.

2.1.2 Inundação

A água é aplicada em faixas de terrenos delimitadas por taipas (diques). O contorno dos tabuleiros deve ter declividade zero. Pode ser necessário fazer a sistematização do terreno. Alaga-se o terreno de maneira uniforme permanecendo a água tempo suficiente para infiltrar até a profundidade explorada pelas raízes ou até a profundidade da camada impermeável do solo. Adapta-se à culturas que cubram toda a superfície do solo, como o arroz, forrageiras e alfafa. Para cultura do arroz, que a água deve ser mantida por vários dias, deve existir uma camada de solo impermeável próximo a superfície, ou o lençol freático deve estar localizado próximo a superfície do solo para evitar perdas por percolação. O tamanho dos tabuleiros pode variar de 1 m2, para hortaliças, até 5 ha em solos planos e argilosos, pois retém mais a água no solo. Quanto maior a capacidade de infiltração de água no solo, menor devem ser os tabuleiros, para facilitar a reposição de água de forma rápida e eficiente. Os diques obstruem o caminho das máquinas agrícolas. Este método não é aplicado à culturas sensíveis à saturação do solo.

As faixas são semelhantes aos tabuleiros, porém são menores. Elas medem de 50 a 400 m de comprimento por 4 a 20 m de largura. A água é aplicada em faixas do terreno compreendidas entre diques paralelos com declividade zero. A declividade longitudinal é em geral menor que 2%.

2.2 Irrigação sob pressão

Existem dois tipos de irrigação sob pressão, o sistema de aspersão e o de gotejamento. 2.2.1 Aspersão

A aspersão destaca-se pela possibilidade de aplicação em terrenos com declividade maior que os métodos superficiais. Os componentes de um sistema de aspersão além dos mesmos para irrigação superficial (tomada dágua, canais adutor, principal e secundário) são: aspersores, acessórios (registros, curvas, redução, etc), bomba, tubulações. A água após ser captada da fonte de suprimento, passa por uma bomba que a liga a um canal adutor com um registro e manômetro para controle da pressão e da vazão, depois é ligada às tubulações que a transportam até as estruturas com aspersores na lavoura. Os aspersores molham as plantas sob a forma de chuva artificial. O diâmetro da gota deve ser tal que não cause prejuízo ao solo, não provocando erosão e que não cause prejuízo à cultua. Os aspersores podem ser estacionários ou rotativos, estes últimos podem ter giros parcias ou completos (360o). O vento pode afetar consideravelmente o sistema de irrigação por aspersão, pois este interfere na distribuição da água que cai no solo, podendo deixar o solo mais úmido em algum lugares e mais secos em outros. Uma alternativa é irrigar em horários que os ventos são menos intensos, a noite, por exemplo. O vento também aumenta a evaporação da água antes mesmo desta atingir o solo, ocasionando uma perda de água e maior custo. A microaspersão é menos afetada pelo vento. Os tipos de irrigação por aspersão são: aspersão convencional móvel: os componentes (bomba, tubulação principal e secundária, e aspersores) podem ser mudados de local após a aplicação da água. Investimento inicial menor, mas maior mão de obra. Exige de 20 minutos a 1 hora para a movimentação do sistema. Há também o sistema convencional semi-móvel ou semi-fixo, que movimenta apenas parte dos equipamentos, as linhas laterais e aspersores, por exemplo, ou somente os aspersores. Aspersão convencional fixa: o equipamento deve cobrir toda a área irrigada a um só tempo, não havendo necessidade de mudanças. O investimento é mais caro, mas economiza mão de obra, além de haver maior uniformidade na irrigação. Montagem direta: O conjunto de equipamentos é colocado sobre um trator e leva-se até a área irrigada. É formado por um aspersor do tipo canhão hidráulico, acoplado à bomba hidráulica. O conjunto deve estar estacionado ao lado de um reservatório de água, captando-a por mangotes flexíveis. Se a área irrigada não estiver suficientemente próxima da fonte dágua, o conjunto pode usar uma extensão de tubos rígidos com o canhão na extremidade. Autopropelido: Os aspersores além do movimento de rotação, efetuam um movimento de translação deslocando-se ao longo do terreno para irrigar toda a extensão da área. Para isso utiliza-se um aspersor montado sobre um veículo que se movimenta em linha reta automaticamente ao longo do campo, ligado ao sistema de distribuição dágua. O movimento é feito através da movimentação hidráulica de um carretel que irá enrolar um cabo de aço de comprimento equivalente ao da faixa a ser irrigada, fixado em uma âncora.

Pivô central Consiste em uma linha de aspersores montada sobre armações metálicas com rodas (torres), tendo uma extremidade fixa em uma estrutura (pivô) por onde entra a vazão e a outra movendo-se continuamente em torno do pivô durante a aplicação da água. Os aspersores mantem-se a uma altura entre 2,70 e 3,70 m do chão. As torres tem espaçamento e comprimento variável, dependendo do projeto. A velocidade do movimento de cada torre e o alinhamento é comandado por uma caixa de controle existente em cada torre. Há também uma caixa central de controle. A propulsão do pivô central é geralmente acionada por energia elétrica. Pode ser aplicado em declividades de até 30%. As pressões de serviço podem ser em torno de 6 ou 7 atm, podendo atingir até 15 atm. Lateral rolante: A linha lateral é montada sobre rodas metálicas ou com pneus que permitem o deslocamento lateral do equipamento. A tubulação principal é fixa com tomadas dágua com espaçamento fixo, onde as laterais são ligadas. O movimento de rotação das rodas é feito por um mecanismo de propulsão com motor a gasolina ou a diesel e de transmissão hidráulica. Os aspersores são montados sobre o eixo das rodas (rolão) ou em um plano superior no topo de torres que são suportadas por rodas (sistema linear). Microaspersão: Irriga o solo através de aspersores, mas de maneira direcionada para cada planta. A vazão operada é entre 70 e 120 l/h. A pressão de serviço é até 4 atm. As culturas mais apropriadas são aquelas em que o espaçamento entre culturas é grande, como as frutíferas em geral e em menor escala utilizadas para a floricultura. A microaspersão é também utilizada para a formação de mudas em geral. Como os equipamentos permanecem no campo, não é utilizada em culturas anuais. A tubulação é flexível e pode ser enterrada, com uma saída vertical (espaguete) ligada a um microaspersor no local planejado. A aplicação da água é feita somente na área em que a planta necessita, evitando perdas de água por evaporação, escoamento e percolação, pois apenas a área ao redor das plantas é molhada. Diminui o crescimento de ervas daninhas pois as áreas entre as plantas não são molhadas. 2.2.2 Gotejamento

A aplicação da água nas plantas é feita de forma localizada, constante, lenta e a baixa pressão (até 1 atm) através de gotejadores. Os gotejadores umedecem o solo através de pequenos orifícios de forma a permitir que apenas um reduzido volume de água seja fornecido à planta irrigada. A diferença principal entre o sistema de gotejamento e a aspersão é que os gotejadores utilizam pressão de serviço menor que os apersores. Operam com vazões entre 0,5 e 1,0 l/h. Tanto no sistema de gotejamento como de microaspersão, há a possibilidade de instalar-se reservatórios de fertilizantes com válvulas que regulam a vazão de aplicação e filtros para diminuir os problemas de entupimento dos gotejadores e aspersores com materiais minerais (areia e argila) e orgânicos (algas, plantas, microorganismos) dissolvidos na água de irrigação. O sistema de filtros pode ser de areia, tela metálica ou disco, ou uma composição de diferentes tipos de filtros.

Capítulo 3 Critérios para seleção do método de irrigação

3. Critérios para Seleção dos Métodos de Irrigação

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