Irrigação
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Métodos de
Irrigação
O interesse pela irrigação,
no Brasil, emerge nas mais variadas condições de clima, solo, cultura e
socioeconomia. Não existe um sistema de irrigação ideal, capaz de atender
satisfatoriamente a todas essas condições e aos interesses envolvidos. Em
conseqüência, 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 conseqüência
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 conseqüente frustração de agricultores com a irrigação e, muitas vezes,
degradação dos recursos naturais.
Principais
Métodos e Sistemas de Irrigação
Método de
irrigação é a forma pela qual a água pode ser aplicada às culturas.
Basicamente, são quatro os métodos de irrigação: superfície, aspersão,
localizada e subirrigação. Para cada método, há dois ou mais sistemas de
irrigação, que podem ser empregados. A razão pela qual há muitos tipos de
sistemas de irrigação é a grande variação de solo, clima, culturas,
disponibilidade de energia e condições socioeconômicas para as quais o
sistema de irrigação deve ser adaptado. Uma abordagem detalhada dos métodos e
sistemas de irrigação e suas adaptabilidades às mais diversas condições de
clima, solo e culturas é feita no documento "Seleção do Sistema de
Irrigação". Nesse tópico serão comentados apenas os métodos e sistemas
mais apropriados para a cultura do milho.
Irrigação
por Superfície
No
método de irrigação por superfície (Fig. 1), a distribuição da água se dá por
gravidade através da superfície do solo. As principais vantagens do método de
superfície são: (1) - menor custo fixo e operacional; (2) - requer
equipamentos simples; (3) - não sofre efeito de vento; (4) - menor consumo de
energia quando comparado com aspersão; (5) - não interfere nos tratos
culturais; (6) - permite a utilização de água com sólidos em suspensão. As
principais limitações são: (1) - dependência de condições topográficas; (2) -
requer sistematização do terreno; (3) - o dimensionamento envolve ensaios de
campo (4) - o manejo das irrigações é mais complexo; (5) - requer freqüentes
reavaliações de campo para assegurar bom desempenho; (6) - se mal planejado e
mal manejado, pode apresentar baixa eficiência de distribuição de água; (7) -
desperta pequeno interesse comercial, em função de utilizar poucos
equipamentos.
Irrigação
por Aspersão
No
método da aspersão, jatos de água lançados ao ar caem sobre a cultura na
forma de chuva (Fig. 3). As principais vantagens dos sistemas de irrigação
por aspersão são: (1) - facilidade de adaptação às diversas condições de solo
e topografia; (2) - apresenta potencialmente maior eficiência de distribuição
de água, quando comparado com o método de superfície; (3) - pode ser
totalmente automatizado; (4) - pode ser transportado para outras áreas; (5) -
as tubulações podem ser desmontadas e removidas da área, o que facilita o
tráfego de máquinas. As principais limitações são: (1) - os custos de
instalação e operação são mais elevados que os do método por superfície; (2)
- pode sofrer influência das condições climáticas, como vento e umidade
relativa; (3) - a irrigação com água salina, ou sujeita a precipitação de
sedimentos, pode reduzir a vida útil do equipamento e causar danos a algumas
culturas; (4) - pode favorecer o aparecimento de doenças em algumas culturas
e interferir com tratamentos fitossanitários; (5) - pode favorecer a
disseminação de doenças cujo veículo é a água.
(A)
Aspersão Convencional
Podem
ser fixos, semifixos ou portáteis. Nos sistemas fixos, tanto as linhas
principais quanto as laterais permanecem na mesma posição durante a irrigação
de toda a área. Em alguns sistemas fixos, as tubulações são permanentemente
enterradas.
Nos
sistemas semifixos, as linhas principais são fixas (geralmente enterradas) e
as linhas laterais são movidas, de posição em posição, ao longo das linhas
principais. Nos sistemas portáteis, tanto as linhas principais quanto as
laterais são móveis (Fig. 4).
Os sistemas semifixos e portáteis requerem
mão-de-obra para mudança das linhas laterais. São recomendados para áreas
pequenas, geralmente com disponibilidade de mão-de-obra familiar. Todavia, é
possível utilizar minicanhões no lugar dos aspersores, o que permite a
irrigação de áreas maiores, em condições de pouco vento e quando a uniformidade
da irrigação não é crucial.
(B) Autopropelido
Um
único canhão ou minicanhão é montado num carrinho, que se desloca
longitudinalmente ao longo da área a ser irrigada. A conexão do carrinho aos
hidrantes da linha principal é feita por mangueira flexível. A propulsão do
carrinho é proporcionada pela própria pressão da água
É o sistema que mais consome energia e é bastante
afetado por vento, podendo apresentar grande desuniformidade na distribuição
da água. Produz gotas de água grandes que, em alguns casos, pode causar
problemas de encrostamento da superfície do solo. Existe também o risco de as
gotas grandes promoverem a queda de flores e pólen de algumas culturas.
Presta-se para irrigação de áreas retangulares de até 70 ha , com culturas e
situações que podem tolerar menor uniformidade da irrigação.
(C) Pivô Central
Consiste
de uma única lateral, que gira em torno do centro de um círculo (pivô).
Segmentos da linha lateral metálica são suportados por torres em formato de
"A" e conectados entre si por juntas flexíveis. Um pequeno motor
elétrico, colocado em cada torre, permite o acionamento independente dessas
(Fig. 14.6).
O
suprimento de água é feito através do ponto pivô, requerendo que a água seja
conduzida até o centro por adutora enterrada ou que a fonte de água esteja no
centro da área. Pivôs podem ser empregados para irrigar áreas de até 117 ha .
O ideal, todavia, é que a área não ultrapasse 50 a 70 ha , embora o custo por
unidade de área tenda a reduzir à medida em que aumenta a área. Quanto a
limitações de topografia, alguns autores afirmam que, para vãos entre torres
de até 30 metros , declividades de até 30% na direção radial podem ser
suportadas, enquanto outros autores indicam que essa declividade máxima só
pode ser tolerada na direção
tangencial
(ao longo dos círculos). Pivôs centrais com laterais muito longas, quando não
corretamente dimensionados em função da taxa de infiltração da água no solo,
podem apresentar sérios problemas de erosão no final da lateral devido à alta
taxa de aplicação de água necessária nessa área. Podem também apresentar problemas
de "selamento" (impermeabilização) da superfície, em função da
textura do solo. São sistemas que permitem alto grau de automação.
(D) Deslocamento Linear
A lateral tem estrutura e mecanismo de
deslocamento similar à do pivô central, mas desloca-se continuamente, em
posição transversal e na direção longitudinal da área. Todas as torres
deslocam-se com a mesma velocidade. O suprimento de água é feito através de
canal ou linha principal, dispostos no centro ou na extremidade da área (
Fig. 7 ). A água é succionada diretamente do canal ou mangueiras são
empregadas para conectar hidrantes da linha principal à linha lateral. A
bomba desloca-se junto com toda a lateral, o que requer conexões elétricas
mais complicadas ou a utilização de motores de combustão interna. É
recomendado para áreas retangulares planas e sem obstrução.
(E) LEPA
São sistemas tipo pivô central ou deslocamento
linear equipados com um mecanismo de aplicação de água mais eficiente. No
LEPA ("low energy precision application"), as laterais são dotadas
de muitos tubos de descida, onde são conectados bocais que operam com pressão
muito baixa. A água é aplicada diretamente na superfície do solo, o que reduz
as perdas por evaporação e evita o molhamento das plantas (Fig. 8) . O solo
deve ter alta taxa de infiltração ou ser preparado com sulcos e
microdepressões.
Irrigação
Localizada
No
método da irrigação localizada a água é, em geral, aplicada em apenas uma
fração do sistema radicular das plantas, empregando-se emissores pontuais
(gotejadores), lineares (tubo poroso ou "tripa") ou superficiais
(microaspersores). A proporção da área
molhada varia de 20 a 80% da área total, o que pode
resultar em economia de água. O teor de umidade do solo pode ser mantido
alto, através de irrigações freqüentes e em pequenas quantidades,
beneficiando culturas que respondem a essa condição, como é o caso da
produção de milho verde. O custo inicial é relativamente alto, tanto mais
alto quanto menor for o espaçamento entre linhas laterais, sendo recomendado
para situações especiais como pesquisa, produção de sementes e de milho
verde. É um método que permite automação total, o que requer menor emprego de
mão-de-obra na operação. Os principais sistemas de irrigação localizada são o
gotejamento, a microaspersão e o gotejamento subsuperficial. A seguir,
apresentam-se os sistemas mais usados.
(A) Gotejamento
No
sistema de gotejamento, a água é aplicada de forma pontual na superfície do
solo (Fig. 9). Os gotejadores podem ser instalados sobre a linha, na linha,
numa extensão da linha, ou ser manufaturados junto com o tubo da linha
lateral, formando o que popularmente denomina-se "tripa". A vazão
dos gotejadores é inferior a 12 l/h.
A
grande vantagem do sistema de gotejamento, quando comparado com o de
aspersão, é que a água, aplicada na superfície do solo, não molha a folhagem
ou o colmo das plantas. Comparado com o sistema subsuperficial, as vantagens
são a facilidade de instalação, inspeção, limpeza e reposição, além da
possibilidade de medição da vazão de emissores e avaliação da área molhada.
As maiores desvantagens são os entupimentos, que requerem excelente filtragem
da água e a interferência nas práticas culturais quando as laterais não são
enterradas.
B)
Subsuperficial
Atualmente,
as linhas laterais de gotejadores ou tubos porosos estão sendo enterrados, de
forma a permitir a aplicação subsuperficial da água (Fig. 10). 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 uma 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.
Subirrigação
Com
a subirrigação, o lençol freático é mantido a uma certa profundidade, capaz
de permitir um fluxo de água adequado à zona radicular da cultura.
Geralmente, está associado a um sistema de drenagem subsuperficial. Havendo
condições satisfatórias, pode-se constituir no método de menor custo. No
Brasil, esse sistema de irrigação tem sido empregado com relativo sucesso no
projeto do Formoso, estado de Tocantins.
Seleção do Método de Irrigação
O
primeiro passo no processo de seleção do sistema de irrigação mais adequado
para uma certa situação consiste em selecionar antes o método de irrigação.
Vários fatores podem afetar a seleção do método de irrigação. Os principais
são sumarizados na Tabela 1 e discutidos a seguir, juntamente com outros
fatores importantes.
Tabela 1. Fatores
que Afetam a Seleção do Método de Irrigação
Fonte: Adaptado de Turner (1971) e Gurovich (1985)
Topografia
Se
a área a ser irrigada é plana ou pode ser nivelada sem gasto excessivo,
pode-se empregar qualquer um dos quatro métodos. Se a área não é plana,
deve-se limitar ao uso de aspersão ou localizada, para as quais a taxa de
aplicação de água pode ser ajustada para evitar erosão. O método de irrigação
por superfície pode ser desenvolvido em áreas com declividades de até 15%.
Aspersão pode ser empregada em áreas de até 30%, enquanto gotejamento pode
ser implementado em áreas com declives de até 60%.
A
presença de obstrução na área (rochas, voçorocas, construções) dificulta o
emprego do método de superfície e subirrigação, mas pode ser contornada com
os métodos de aspersão e, principalmente, com o método de irrigação
localizada.
Áreas
com formato e declividade irregulares são mais facilmente irrigáveis com
métodos de aspersão e localizada do que com o método de superfície.
Solos
Solos
com velocidade de infiltração básica maior que 60 mm/h devem ser irrigados
por aspersão ou com irrigação localizada. Para velocidades de infiltração
inferiores a 12 mm/h, em áreas inclinadas, o método mais adequado é o da
irrigação localizada. Para valores intermediários de velocidade de
infiltração, os quatro métodos podem ser empregados.
Nos
casos em que os horizontes A e B são pouco espessos, deve-se evitar a
sistematização (prática quase sempre necessária nos sistemas de irrigação por
superfície), de forma a evitar a exposição de horizontes com baixa
fertilidade. No caso de lençol freático alto, deve-se dar preferência a
métodos de irrigação por superfície ou subirrigação. Entretanto, em solos com
problemas potenciais de salinidade, deve-se evitar os métodos de superfície e
subirrigação, dando-se preferência aos métodos de aspersão e localizada.
O
emprego de irrigação por aspersão ou localizada em solos com reduzida
capacidade de retenção de água, em geral, propicia melhor eficiência.
Cultura
No
caso da cultura do milho, os sistemas mais apropriados são o de sulcos e
subirrigação (muito pouco utilizados no Brasil), aspersão convencional,
autopropelidos, pivô central (o mais empregado) e gotejamento (uso crescente
entre as empresas de semente e produtores de milho verde).
Na
escolha do sistema de irrigação para produção comercial de milho, os aspectos
mais importantes a serem considerados são o retorno econômico e a questão
fitossanitária. Deve-se observar também a rotação de culturas, de forma que o
sistema de irrigação atenda a todas as culturas a serem cultivadas no sistema
de produção. Para essa situação, o sistema mais flexível é o de aspersão
convencional ou pivô central. Em cultivos de milho que podem proporcionar
maior retorno econômico e em situações de escassez de água, pode-se empregar
sistemas mais eficientes e mais caros, como o gotejamento.
Clima
A
freqüência e a quantidade das precipitações que ocorrem durante o ciclo das
culturas ditam a importância da irrigação para a produção agrícola. Nas
regiões áridas e semi-áridas é praticamente impossível produzir sem
irrigação. Todavia, em regiões mais úmidas, a irrigação pode ter caráter
apenas complementar e os sistemas de menor custo, como subirrigação e sulcos,
se atenderem a outros requisitos (descritos posteriormente), devem ser
selecionados para esse caso.
Em
condições de vento forte, a uniformidade de distribuição de água pode ser
muito prejudicada no método da aspersão e, portanto, ele deve ser evitado. O
sistema de irrigação por pivô central apresenta melhor desempenho, em
condições de vento, que os sistemas autopropelidos e convencionais,
particularmente quando utilizado o sistema LEPA. Praticamente não há efeito
de vento em sistemas de irrigação localizada e subirrigação.
As
perdas de água por evaporação direta do jato, nos sistemas de aspersão, podem
chegar a 10%, sem considerar a evaporação da água da superfície das plantas.
Sistemas
de aspersão podem ser empregados para proteção contra geadas. Entretanto,
isso só é possível em sistemas de aspersão fixos, dimensionados para permitir
que toda a área possa ser irrigada simultaneamente.
Disponibilidade e Qualidade de Água para Irrigação
A
vazão e o volume total de água disponível durante o ciclo da cultura são os
dois parâmetros que devem inicialmente ser analisados para a determinação,
não só do método mais adequado, mas também da possibilidade ou não de se
irrigar, conforme foi discutido em tópico anterior. A vazão mínima da fonte
deve ser igual ou superior à demanda de pico da cultura a ser irrigada,
levando-se em consideração também a eficiência de aplicação de água do
método. Pode-se considerar a construção de reservatórios de água, o que,
todavia, onera o custo de instalação.
Sistemas
de irrigação por superfície, em geral, requerem vazões maiores com menor freqüência.
Sistemas de aspersão e localizada podem ser adaptados a fontes de água com
vazões menores. Sistemas de irrigação por superfície são potencialmente menos
eficientes (30-80%) quando comparados com sistemas de irrigação por aspersão
(75-90%) e localizada (80-95%).
A
altura de bombeamento da água, desde a fonte até a área a ser irrigada, deve
ser considerada quando da seleção do método de irrigação. À medida em que
essa altura aumenta, sistemas de irrigação mais eficientes devem ser
recomendados, de forma a reduzir o consumo de energia.
Fontes
de água com elevada concentração de sólidos em suspensão não são recomendadas
para utilização com sistemas de gotejamento devido aos altos custos dos
sistemas de filtragem. Todavia, tais impurezas não seriam problema para os
métodos de irrigação por superfície.
A
presença de patógenos nocivos à saúde humana pode determinar o método de
irrigação de culturas consumidas in natura, como é o caso de hortaliças.
Sistemas de irrigação por aspersão e microaspersão não são adequados para
esses casos. Todavia, gotejamento, sobretudo gotejamento enterrado, e métodos
superficiais podem ser empregados.
Finalmente,
deve-se considerar o custo da água na seleção do método. Quanto maior o custo
da água, mais eficiente deve ser o método de irrigação. Vale aqui lembrar que
o Brasil está atualmente implementando as outorgas de água, conseqüência da
Lei 9433/97, que determina a cobrança pelo uso da água em todo o país.
Aspectos Econômicos, Sociais e Ambientais
Parece
óbvio que a meta principal da implementação de qualquer atividade agrícola,
envolvendo irrigação, seja a obtenção do máximo retorno econômico. Todavia,
os impactos nos aspectos sociais e ambientais do projeto não podem ser
ignorados.
Cada
sistema de irrigação potencial, adequado a uma certa situação, deve ser
analisado em termos de eficiência econômica. Pode-se empregar a relação
benefício-custo do projeto ou retorno-máximo para se determinar sua
eficiência econômica. O projeto que apresentar melhor desempenho econômico
deve, então, ser selecionado. A análise econômica de sistemas de irrigação é
geralmente complexa, devido ao grande número de variáveis envolvidas. Deve-se
empregar planilhas ou programas de computador para auxiliar nos cálculos. A
descrição dessas ferramentas foge ao escopo deste trabalho.
Como
regra geral, sistemas de irrigação de custo inicial elevado, como os de
irrigação localizada, são recomendados para cultivos de maior valor, como
sementes e milho verde. Os custos operacionais, principalmente energia, são
geralmente maiores nos sistemas de irrigação por aspersão, intermediários nos
de irrigação localizada e menores nos sistemas superficiais. Os custos de
manutenção são geralmente elevados nos sistemas de irrigação por superfície,
o que pode levar à frustração de muitos irrigantes.
Fatores
como a geração de emprego, a produção local de alimentos e a utilização de
equipamentos produzidos localmente devem também ser considerados na seleção
dos métodos de irrigação. Se há incentivos governamentais para um ou mais
desses fatores, deve-se levá-los em consideração na análise econômica.
Finalmente, os impactos ambientais de cada método, como erosão, degradação da
qualidade da água e destruição de habitats naturais, devem ser considerados.
Tais efeitos podem ser considerados na análise econômica, na forma de multas
ou incentivos governamentais, ou analisados em termos de limites toleráveis.
Fatores Humanos
Diversos
fatores humanos, de difícil justificativa lógica, podem influenciar a escolha
do método de irrigação. Hábitos, preferências, tradições, preconceitos e
modismo são alguns elementos comportamentais que podem determinar a escolha
final de um sistema de irrigação.
De
forma geral, existe uma certa desconfiança entre os agricultores com relação
à inovação tecnológica. Tecnologias já assimiladas são prioritariamente
consideradas e suas inconveniências aceitas como inevitáveis, o que dificulta
a introdução de sistemas de irrigação diferentes daqueles praticados na
região.
O
nível educacional dos irrigantes pode influir na seleção de sistemas de
irrigação. A irrigação por superfície tem sido praticada com sucesso por
agricultores mais tradicionais em diferentes regiões do mundo. Todavia, os
sistemas de irrigação por superfície são pouco empregados no Brasil, à exceção
da cultura do arroz no Sul. Sistemas de aspersão e localizada requerem algum
tipo de treinamento dos agricultores.
Considerações Finais
A
seleção do sistema de irrigação mais adequado é o resultado do ajuste entre
as condições existentes e os diversos sistemas de irrigação disponíveis,
levando-se em consideração outros interesses envolvidos. Sistemas de
irrigação adequadamente selecionados possibilitam a redução dos riscos do
empreendimento, além de uma potencial melhoria da produtividade e da
qualidade ambiental.
Fonte: EMBRAPA
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sábado, 24 de novembro de 2012
AÇÕES DE CONVIVÊNCIA COM A SECA - 7: CLASSIFICAÇÃO DOS TIPOS DE IRRIGAÇÃO EXISTENTES, SUAS INDICAÇÕES DE USOS E FATORES LIMITANTES
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