EFICIÊNCIA DA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO DE BAIXA PRESSÃO COM USO DE DUAS METODOLOGIAS

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1 EFICIÊNCIA DA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO DE BAIXA PRESSÃO COM USO DE DUAS METODOLOGIAS S. Silva 1 ; M. A. L. Santos 1 ; A. E. Q. Rocha 1 ; P. L. V. S. Sarmento 1 ; L. A. Sá 1 ; I. Teodoro 2 RESUMO: Este trabalho foi realizado no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas em Rio Largo-AL, no mês de outubro de 2011, com o objetivo de avaliar a eficiência de aplicação de um sistema de irrigação por aspersão de baixa pressão. Utilizou-se quatro aspersores modelo P5 (Agrojet), de baixa pressão e baixa vazão, mangueira de 16 mm e espaçamento recomendado pelo fabricante de 4 x 4 m. Pelos resultados verificou-se que, para uma vazão de 264 L h -1, o aspersor apresentou pressão de serviço (Ps) de 12,5 metros de coluna de água (mca).os resultados mostraram que houve uma diferença de 4,5 mm h -1 entre a lâmina aplicada e a lâmina coletada. Isso corresponde a 33,2% da intensidade de aplicação medida, e foi considerada perdas por evaporação e arraste pelo vento. A uniformidade de distribuição, de acordo com CUC foi de 85,1%. Para a primeira metodologia a eficiência foi de 56,8%. Já para a segunda metodologia a eficiência foi de 66,8%. Mesmo apresentando boa uniformidade, o sistema mostrou baixa eficiência. A área de captação dos coletores, que talvez fora insuficiente para coletar a lâmina real, afetou, de maneira negativa, a eficiência de aplicação de água do sistema de irrigação avaliado. PALAVRAS-CHAVE: avaliação da irrigação, intensidade de aplicação, uniformidade de distribuição. SPRINKLER IRRIGATION EFFICIENCY OF LOW PRESSURE USING TWO METHODOLOGIES SUMMARY: This work was performed at the Center for Agricultural Sciences, Federal University of Alagoas in Rio Largo, AL, in October 2011 with the aim of evaluating the efficiency of application of a sprinkler irrigation system of low pressure. We used four model rotors P5 (Agrojet), low pressure and low flow hose, 16 mm and spacing recommended by the manufacturer of 4 x 4 m. The results showed that, for a flow of 264 L h -1, showed the sprinkler pressure (Ps) of 12.5 meters of water column (MWC). The results showed a difference of 4.5 mm h-1 between the blade and the blade applied collected. This corresponds to 33.2% of the measured intensity of application, and was considered lost by evaporation and wind drag. The uniformity of distribution, according to CUC was 85.1%. For the first method efficiency was 56.8%. As for the second method efficiency was 66.8%. Even showing good uniformity, the system showed low efficiency. The catchment area of the collectors, which was perhaps 1 Graduando em Agronomia na Universidade Federal de Alagoas, Centro de Ciências Agrárias, CEP , BR 101-Norte Km 85, Rio Largo, AL. Fone (82) Professor da Universidade Federal de Alagoas, Centro de Ciências Agrárias, Rio Largo, AL.

2 insufficient to collect the actual blade, affected in a negative way, the water application efficiency of irrigation system evaluated. KEYWORDS: evaluation of irrigation intensity of application; uniformity of distribution. INTRODUÇÃO A irrigação é uma técnica utilizada na agricultura que tem por objetivo o fornecimento controlado de água para as plantas em quantidade suficiente e no momento certo. Para se economizar água nos diversos sistemas de irrigação é necessário a aplicação de melhorias no seu manejo na parcela agrícola. Um dos fatores que influenciam o manejo adequado da irrigação é o desempenho hidráulico do sistema. O sistema de irrigação deve ser avaliado freqüentemente, a fim de determinar sua aplicabilidade em determinadas condições. A eficiência de irrigação é um conceito largamente utilizado, tanto em projetos quanto no manejo de sistemas de irrigação. De acordo com Keller & Bliesner (1990), o conceito de eficiência pode ser dividido em dois aspectos básicos: em uniformidade de aplicação e nas perdas que podem ocorrer durante a operação do sistema. Para Souza et al.(2006), uma baixa uniformidade de distribuição de água reduz a eficiência de aplicação de água e a produtividade. Em condições de campo, a melhor técnica de controle consiste em se determinar a eficiência de irrigação e o grau de perdas de eficiência no sistema. Estes, por sua vez, são influenciados por falta de uniformidade na distribuição de água pelos aspersores, perdas de água no sistema de irrigação devido à deriva pelo vento, evaporação, vazamentos e perdas de água ocorridas no próprio solo em função da evaporação, percolação profunda e escoamento superficial (Nascimento et al., 2009). A eficiência de um sistema de irrigação pode ser calculada por vários métodos e refere-se à percentagem de água que é absorvida pela planta, em relação ao volume bombeado e atualmente tem sido um parâmetro relevante por conta da escassez de água. A comparação entre os métodos são de grande importância na prática, para se escolher qual valor de eficiência a se adotar, pois sistemas com menores eficiências exigem maiores lâminas d água, para assegurar que a quantidade de água necessária seja distribuída por toda a área. Se a eficiência for baixa haverá a necessidade de se aumentar o volume de água para aplicação para compensar as perdas, desperdiçando mais água e energia. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de aplicação de um sistema de irrigação por aspersão de baixa pressão. MATERIAL E MÉTODOS As avaliações foram realizadas no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas ( S; W; 127m) em Rio Largo-AL, no mês de outubro de O clima é caracterizado, pela classificação de Thornthwaite e Mather, como quente e úmido (B 1 ), megatérmico (A ), com deficiência de água moderada no verão (s) e grande excesso de água no inverno (w 2 ). A precipitação pluvial média da região é de mm. As avaliações foram repetidas três vezes em 16 coletores com área de 38,4 cm 2. Foram utilizados quatro aspersores modelo P5 (Agrojet), muito comum em hortas comerciais, de baixa pressão e baixa vazão, mangueira de 16 mm e espaçamento recomendado pelo fabricante de 4 x 4 m (Figura 1). As medidas e observações constaram de: caracterizar o modelo do aspersor e suas especificações; verificar vazão do aspersor (balde e pipeta); verificar pressão de serviço do aspersor (manômetro pitot); verificar ocorrência de vazamentos; verificar espaçamento entre emissores;

3 verificar a lâmina aplicada pelo aspersor (Ia); observar a lâmina coletada; observar a uniformidade de distribuição por CUC; definir as perdas por evaporação e arraste pelo vento e observar a eficiência de aplicação (Ea). Figura 1. Disposição dos coletores em relação ao aspersor Para o cálculo da Intensidade de aplicação foram utilizadas as seguintes equações: Intensidade de aplicação medida: (eq. 1) Em que: Ia medida é a lâmina aplicada pelo aspersor, em mm h -1 ; q med é a vazão medida no bocal do aspersor, em L h -1 ; E é o espaçamento entre linhas, em m; e E é o espaçamento entre aspersores, em m. Intensidade de aplicação coletada: (eq. 2) Em que: Ia coletada é a lâmina que se coletou do aspersor, em mm h -1 ; Li é a lâmina de cada coletor, em mm h -1 ; e n é o número de coletores. As perdas por evaporação e arraste pelo vento foram calculadas da seguinte forma: (eq. 3) Para o cálculo da uniformidade de distribuição foi utilizada a equação seguinte: (eq. 4) Em que CUC é coeficiente de uniformidade de Christiansen, em %; qi é vazão de cada gotejador, em L h -1 ; q m é vazão média dos gotejadores, em L h -1 ; e n é o número de observações. A eficiência de aplicação (Ea) do sistema foi calculada por duas metodologias: 1ª Metodologia: (eq. 5) 2ª Metodologia: (eq. 7) RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados médios do teste da vazão do aspersor, em que se avaliou o tempo para coletar 5,5 L de água em três repetições são apresentados na Tabela 1. Observa-se que para uma vazão de 264 L h -1, o aspersor apresentou pressão de serviço (Ps) de 12,5 metros de coluna de água (mca), o que o caracterizou ser de baixa pressão. Tabela 1. Teste da vazão no bocal do aspersor Água coletada Tempo Vazão Ps

4 (L) (h) L/h mca 5,5 0, ,5 A Tabela 2 apresenta os parâmetros que foram utilizados para a avaliação do sistema de irrigação. Pode-se observar que houve diferença considerável de 4,5 mm h -1 entre a lâmina aplicada pelo aspersor e a lâmina coletada. Essa diferença corresponde a 33,2% da intensidade de aplicação medida e foi considerada perdas por evaporação e arraste pelo vento. A uniformidade de distribuição, com CUC de 85,1%, foi considerada boa segundo Bernardo et al. (2006). Tabela 2. Parâmetros usados na avaliação do sistema. Parâmetros utilizados para avaliação Valores obtidos Ia medida (mm h -1 ) 16,5 Ia coletada (mm h -1 ) 11,0 P Ev+Arraste (%) 33,2 CUC (%) 85,1 Ea 1ª met. (%) 56,8 Ea 2ª met. (%) 66,8 Apesar de possuir boa uniformidade de distribuição de água, o sistema não apresentou eficiência de aplicação compatível. De acordo com a primeira metodologia a eficiência foi de 56,8%, o que é considerado inaceitável de acordo com Bernardo et al. (2006). Já para a segunda metodologia a eficiência foi de 66,8%, valor considerado ruim para Bernardo et al. (2006). A comparação das duas metodologias para o cálculo da Ea mostra que a diferença entre elas foi de 10%, sendo esse valor muito alto, indicando que se deve estar atento a essas peculiaridades para que não se utilize o método inadequado. Essa baixa eficiência encontrada pode ser atribuída à área dos coletores que foi de 38,4 cm 2 e pode ter sido insuficiente para se determinar a verdadeira lâmina coletada. CONCLUSÃO Apesar de possuir boa uniformidade de distribuição de água, o sistema apresentou baixa eficiência, o que pode ter sofrido efeito da área de captação dos coletores, pois pode ter sido insuficiente para se determinar a verdadeira lâmina coletada. A eficiência de aplicação pode ser calculada pelas duas metodologias avaliadas. Porém, deve-se estar atento às características do sistema e aos parâmetros utilizados para a avaliação para que não se utilize o método inadequado, visto que houve considerável diferença entre os métodos utilizados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 8 ed. Viçosa: Ed. UFV, p. KELLER, J.; BLIESNER, R. D. Sprinkle and trickle irrigation. New York: Avibook, p. NASCIMENTO, A. K. S.; SOUZA, R. O. R. M.; LIMA, S. C. R. V.; CARVALHO, L. M.; ROCHA, B. M.; LEITE, K. N. Desempenho hidráulico e manejo da irrigação em sistema irrigado por microaspersão. Rev. Bras. Agric. Irrigada. v3., n., p

5 SOUZA, L. O. C.; MANTOVANI, E. C.; SOARES, A. A.; RAMOS, M. M.; FREITAS, P. S. L. Avaliação de sistemas de irrigação por gotejamento, utilizados na cafeicultura. R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.10, n.3, p , 2006.

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