CONSIDERAÇÕES INICIAIS

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1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS A irrigação foi uma das primeiras modificações no ambiente realizadas pelo homem primitivo. As primeiras tentativas de irrigação foram bastante rudimentares, mas a importância do manejo da água tornou-se evidente na agricultura moderna. Nas civilizações antigas, a irrigação era praticada fazendo-se represamentos de água cercados por diques. Com o avanço da tecnologia e divulgação das mesmas, a irrigação espalhou-se por várias partes do mundo. O homem começava a dominar a ciência da irrigação e se dava conta de sua importância para o progresso. A maioria das grandes civilizações surgia e se desenvolvia nas bacias dos grandes rios. BENEFÍCIOS DA IRRIGAÇÃO Dentre os benefícios que a irrigação proporciona a agricultura, podem ser citados: Permite maior eficiência no uso dos fertilizantes; Maior garantia de produção, por reduzir a dependência das chuvas, e menor redução do risco de investimento; Possibilita o aumento da produtividade das culturas (em média, a produtividade nas áreas irrigadas é 2,5 a 3,0 vezes maior do que nas áreas não irrigadas); Permite a programação da época de plantio, ou seja, elaboração de um escalonamento de colheita; Possibilidade de alteração da época de colheita, resultando em melhores preços no mercado; Permite mais de uma safra por ano de uma mesma cultura; Melhora as condições econômicas das comunidades rurais; Aumenta a demanda de mão-de-obra e fixa o homem no campo. Em geral os grandes projetos de irrigação incluem furos, barragens, lagos, unidades de bombeamento, canais e tubagem, sistema de distribuição de água na área a ser irrigada e sistemas de drenagem. CRITÉRIOS PARA A SELEÇÃO DO MÉTODO DE IRRIGAÇÃO Existem vantagens e limitações no emprego de cada um dos métodos de irrigação. O primeiro passo no processo de seleção mais adequado para uma determinada situação consiste em selecionar o método de irrigação. Para escolha do método adequado de irrigação, alguns aspectos devem ser considerados, como: A disponibilidade e qualidade da água; Tipo de energia disponível na área; Fator humano (operação); A topografia e o tipo de solo; O custo de implantação; O clima; A cultura. Com as informações descritas acima, o próximo passo é conhecer os diversos métodos e sistemas de irrigação, para definir qual será o mais indicado para implantação na área. A seleção do método de irrigação tem a finalidade de estabelecer a viabilidade técnica e econômica, maximizando a eficiência e minimizando os custos de investimento e operação, e ao mesmo tempo, mantendo as condições favoráveis ao desenvolvimento das culturas. Com relação à escolha do método de irrigação, não existe um melhor que o outro, e sim o que mais se adapta a cada situação em particular. DIRDEA Página 1

2 A irrigação pode ser realizada pelos seguintes métodos de irrigação: Superfície; Subterrânea; Aspersão; Localizada. De modo geral o quadro abaixo mostra a eficiência de aplicação da água nos diferentes métodos de irrigação. MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE É um método de irrigação não pressurizado em que a água se movimenta por gravidade diretamente sobre a superfície do solo. As principais vantagens do método de superfície são: Menor custo fixo e operacional; Requer equipamentos simples; Não sofre efeito de vento; Menor consumo de energia quando comparado com outros métodos de irrigação; Não interfere nos tratos culturais; Permite a utilização de água com sólidos em suspensão. As principais limitações são: Baixa eficiência de aplicação e elevado consumo de água; Dependência de condições topográficas; Requer sistematização do terreno (movimentação de terra para nivelamento); O dimensionamento envolve ensaios de campo; O manejo das irrigações é mais complexo; Requer frequentes reavaliações de campo para assegurar bom desempenho; Se o projeto for mal planejado e mal manejado, pode apresentar baixa eficiência de distribuição de água; Desperta pequeno interesse comercial, em função de utilizar poucos equipamentos. DIRDEA Página 2

3 A irrigação por superfície pode ser dividida nos seguintes sistemas: Sistemas de irrigação por Sulco e corrugação; Sistemas de irrigação por faixa; Sistemas de irrigação por Inundação; Sistema de irrigação por sulco e corrugações Consiste na aplicação de água em sulcos e valas construídas no terreno. A água aplicada nos sulcos e valas infiltra-se ao longo do perímetro molhado e se movimenta vertical e lateralmente, umedecendo o perfil do solo. A condução da água até a área pode ser em canais (terra ou revestidos) e em tubos ou condutas. Na distribuição de água para os sulcos pode ser feita por sifão, bacia auxiliares e tubos janelados. Figura 1 Distribuição de água através de canais em terra e com revestimento em concreto e em tubos O espaçamento entre sulcos depende das culturas plantadas, chegando geralmente a variar em torno de 70 a 110 cm. Deve ter uma declividade, em geral é inferior a 1%, para minimizar os efeitos causados pela erosão no perfil do sulco. O comprimento do sulco deve ser dimensionado para proporcionar uma maior eficiência de irrigação e operacional, devendo variar em função de tamanho da área, declividade do terreno, tipo de solo, vazão, cultura e etc. Este método é indicado principalmente para culturas em linha como: Milho; Soja; Feijão Arvores frutífera. DIRDEA Página 3

4 Sistema de irrigação por faixa A irrigação por faixas é a irrigação realizada em tabuleiros com declividade e com formas retangulares, sendo estes tabuleiros contornados por diques com entrada de água no ponto mais alto e no seu ponto mais baixo a saída ou drenagem da área. Nesse sistema a água é aplicada individualmente em cada faixa através de canais (em terra ou revestido) ou através de tubulações, deixando o solo úmido para o bom desenvolvimento da cultura. Sistema de irrigação por inundação A água é aplicada em bacias ou tabuleiros intermitentes ou permanentemente mantida sobre a superfície do solo praticamente durante todo o ciclo da cultura. Os tipos de tabuleiros utilizados na irrigação por inundação mais comuns são os retangulares e em contorno. Seu tamanho varia de acordo com o sistema de manejo e a topografia da área, sendo este manual ou mecanizado. Um dos aspectos fundamentais na construção dos tabuleiros está relacionado com a manutenção da altura da lâmina de água aplicada no tabuleiro, que deve variar de 20 a 25 cm. Deve-se observar a DN entre os diques para que não fique nenhuma parte do tabuleiro sem água. A vazão de manutenção do tabuleiro é em função da evapotranspiração e da velocidade de infiltração básica. Figura 2 Distribuição da água para irrigação por inundação em tabuleiros e em contorno DIRDEA Página 4

5 MÉTODO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO É o método de irrigação, no qual a água sob a forma de gotas é distribuída sobre a superfície do solo, assemelhando-se a chuva. Pode ser empregado em quase todos os tipos de culturas, e em quase todos os tipos de solos. A flexibilidade do equipamento torna-o viável em, praticamente, todas as condições topográficas, sem a necessidade de sistematização (movimentação de terra). Dessa forma, as principais vantagens do sistema são: O sistema pode se adaptar tanto a pequenas quanto a grandes volumes de água a aplicar na cultura; Não há necessidade de sistematização do terreno, adaptando-se a topografias onduladas, permitindo preservar a fertilidade natural do solo; Adapta-se perfeitamente à rotação de culturas; Permite menor uso de mão-de-obra quando comparado aos sistemas de irrigação por superfície; Permite a aplicação de fertilizantes e tratamentos fitossanitários; Uma vez que toda a rede hidráulica está sob pressão (pressurizada), não há perda de área útil para construção de canais ou outras estruturas hidráulicas; As principais limitações de uso do sistema são as seguintes: Possui alto custo de investimento e operacional. É possível a aspersão propiciar a propagação de pragas e doenças em algumas culturas, principalmente fungos; Sua eficiência de aplicação é afetada pela presença do vento; Maior custo de implantação e manutenção ao ser comparado com os sistemas de irrigação por superfície. Componentes de um sistema de irrigação por aspersão Os componentes principais de um sistema de aspersão são: ASPERSORES são os responsáveis por lançar o jato de água no ar, fracionado em gotas, que cairão sobre o terreno em forma de chuva; Figura 3 Tipos de emissores. DIRDEA Página 5

6 TUBULAÇÕES a condução d água até os aspersores é efetuada por meio das tubulações de diversos tipos de materiais, tais como: aço, cimento amianto, aço zincado, alumínio e PVC rígido e outros. Figura 4 - Tubos de PVC soldável e Tubo de alumínio de engate rápido. CONJUNTO MOTOBOMBA é de fundamental importância no sistema. A bomba normalmente utilizada é do tipo centrifuga de eixo horizontal. Quando se usa água subterrânea, utiliza-se a bomba do tipo turbina para poços profundos. Os motores são elétricos, a diesel ou outros combustíveis; Figura 5 - Tipos de conjunto moto-bomba para alimentação de sistemas de irrigação. ACESSÓRIOS os acessórios mais comuns usados no sistema de irrigação por aspersão são: tubos de subida, acoplamentos, registros, válvulas, curvas, reduções, braçadeiras, cotovelos ou derivações, etc. Figura 6 - Conexões de engate rápido e conexões soldáveis. DIRDEA Página 6

7 SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO Embora os sistemas de aspersão obedeçam ao mesmo principio, há diferentes equipamentos, cada qual com suas características. De acordo com os equipamentos encontrados no mercado e sua concepção de operação adota-se a seguinte classificação para os sistemas de irrigação por aspersão: Sistema de irrigação por aspersão convencional portátil, Sistema de irrigação por aspersão semiportátil Sistema de irrigação por aspersão convencional fixo; Sistema de irrigação por aspersão autopropulsado; Sistema de irrigação por aspersão pivô central e sistema linear (pivô lateral). SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO CONVENCIONAL PORTÁTIL Neste sistema todos os elementos da instalação são móveis, incluindo o conjunto moto-bomba. Por esta razão, é mais comum o uso de motores de combustão interna, pois a exigência de instalação elétrica em cada ponto de tomada do equipamento é inviável por razões de ordem econômica. Tem um custo de instalação menor que o sistema fixo, mas exige maior mão-de-obra. Figura 7 - Layout do sistema de irrigação por aspersão portátil. SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO CONVENCIONAL SEMIPORTÁTIL Este sistema consiste na instalação fixa da moto-bomba e da (conduta adutora) linha principal já nas linhas laterais ou ramais a instalação é totalmente móveis. A cada irrigação, somente as linhas laterais, onde estão acoplados os aspersores, são desmontadas e remontadas nas posições seguintes para uma nova irrigação. Tem um custo de instalação menor que o sistema fixo, mas exige maior mão-de-obra. DIRDEA Página 7

8 Figura 8 - Layout do sistema de irrigação por aspersão semiportátil. SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO CONVENCIONAL FIXO Neste sistema o equipamento é suficiente para cobrir toda a área, sem que haja a necessidade de mudanças de posição da tubagem, nem principal e nem laterais. Possuem baixo custo operacional, necessitam de menor quantidade de mão-de-obra do que os sistemas portáteis. Eliminam a dificuldade de movimentação da tubagem encontrada em muitas culturas, porém, necessitam de grande investimento inicial. Este investimento inicial é parcialmente compensado pela redução da mão-de-obra empregada, assim como pela maior uniformidade na aplicação da água. Recomenda-se o uso dos sistemas permanentes em regiões onde a mão de obra seja escassa e/ou cara. Figura 9 - Layout do sistema de irrigação por aspersão fixo. SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO AUTOPROPULSADO Neste tipo de sistema a movimentação de um ponto de operação para outro é feita por um trator que pode também acionar o sistema de bombeamento. Este sistema é formado por um aspersor do tipo canhão hidráulico. DIRDEA Página 8

9 O conjunto pode ser estacionado ao lado de um reservatório de água, captando-a por mangotes (mangueira de sucção) flexíveis. Este sistema é largamente usado para distribuir resíduos líquidos (vinhaça ou vinhoto) nos canaviais. Figura 10 - Layout do sistema de irrigação por aspersão autopropulsado. SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO DESLOCAMENTO LINEAR Este equipamento é específico para áreas retangulares e com pequeno desnível, pois se desloca em linha reta, permitindo maior aproveitamento da área. Seu deslocamento é alinhado por meio de um sulco no solo, ou de um cabo de aço. A alimentação elétrica do sistema pode ser fornecida por rede elétrica convencional, ou por meio de grupo gerador. A alimentação hidráulica é feito por mangueira, ou utilizando um canal. Pode ter altura livre de 3 ou 4 metros. É indicado para culturas de grãos e cana-de-açúcar. O sistema linear permite a aplicação, de maneira precisa, da quantidade de água e fertilizantes, reduzindo custos operacionais. A relação custo-benefício é excelente, pois ele pode percorrer grandes distâncias, abrangendo grande área irrigada. É recomendado para áreas planas e sem obstrução. Figura 11 - Layout do sistema de irrigação por aspersão deslocamento linear ou pivô lateral. DIRDEA Página 9

10 SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO PIVÔ CENTRAL É um sistema de irrigação por aspersão com movimentação mecânica. O sistema é constituído de uma lateral móvel, com vários aspersores, suspensa por torres sobre rodas que irriga uma área circular. A grande aceitação do pivô central deve-se a vários fatores, entre eles: Necessidade mínima de mão de obra; Simplicidade de operação; Adapta-se a terrenos planos e ondulados (até 20%); Também pode aplicar fertilizantes via água; Consegue irrigar de forma localizada desde que plantado em círculos. Figura 12 - Layout do sistema de irrigação por aspersão via pivô central. MÉTODO DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA A irrigação localizada é uma tecnologia que vem sendo adotada principalmente para áreas com cultivos de fruticulturas, devido principalmente ao fato desta permitir um melhor aproveitamento de água, evitando desperdícios, e auxiliando no aumento da produtividade. Permitindo a aplicação de um pequeno volume de água com uma alta frequência de aplicação. Como todos os sistemas de irrigação a localizada apresenta suas vantagens e desvantagens como veremos a seguir: Vantagens Alta eficiência de aplicação e baixo consumo de água; Permite o melhor uso dos recursos hídricos disponíveis na área; Não interfere na execução dos tratos culturais adotado na lavoura; Reduz o perigo de salinidade no solo; Possibilita a prática de aplicação de insumos e defensivos agrícolas; Facilita o controle fitossanitário, pois diminui a área molhada; Economia da mão-de-obra, devido ao fato da possibilidade de automação; Adapta-se em diferentes tipos de solos e topografia. DIRDEA Página 10

11 Desvantagens Apresenta um elevado custo inicial; Devido ao pequeno diâmetro do orifício dos emissores, pode apresentar problemas com entupimentos, necessitando de equipamentos específicos para a filtragem da água; Poderá haver desuniformidade, se o sistema não for devidamente projetado e/ou manejado no seu dia-a-dia; Podem ocorrer limitações no crescimento das raízes, como um pequeno volume de solo é umedecido, limita-se a habilidade da planta em crescer em busca de água em profundidade. Os materiais de distribuição da água (mangueiras) podem ser danificados por roedores e formigas. Tipos e componentes do sistema O sistema de irrigação localizada é composto dos seguintes componentes: Estação de bombeamento (conjunto moto-bomba); Cabeçal de controle (filtragem de areia + discos ou telas e automação); Linha principal; Linha de derivação; Linhas laterais; Emissores; Válvulas e outros dispositivos. Figura 13 - Layout do sistema de irrigação por aspersão portátil. DIRDEA Página 11

12 Figura 15 - Painel de controlador e atuadores de controle dos setores de irrigação. Figura 14 - Conjunto de filtragem. Figura 17 - Filtro de tela no inicio da área irrigada Figura 16 - Válvula de controle com acionamento hidráulico. Figura 18 - Área de banana irrigada por microaspersão. Sistema por gotejo Figura 19 - Irrigação de banana por gotejo. DIRDEA Página 12

13 O principal sistema de irrigação localizada é o por gotejo, que fornece água lentamente às plantas (baixa vazão) por meio de pequenos emissores denominados gotejadores. Os gotejadores podem ser do tipo on line que compreendem os gotejadores que são acoplados à tubulação de polietileno após perfuração da mesma. Os gotejadores in line são emissores que já vêm inseridos na tubulação. Figura 20 - Gotejador tipo on line Gotejador tipo in line Figura 21 - Gotejo superficial Gotejo subterrâneo Sistema por microaspersão Os sistemas de microaspersão surgiram como uma alternativa ao de gotejo, com o objetivo de aumentar a área molhada por um emissor, o que é desejável para solos muito permeáveis. Em solos arenosos e na irrigação de cultivos arbóreos a utilização microaspersores é, em geral, mais vantajosa que a de gotejadores, além do que são menos susceptíveis à obstrução e menos exigentes em filtragem da água. Figura 22 - Figura 22 - Emissores de microaspersão. Bibliografia consultada: EMBRAPA Circular Técnica n 14, Seleção de sistema de irrigação. Brasília, DF EMBRAPA Circular Técnica n 98, Seleção de sistema de irrigação para hortaliças. Brasília, DF BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de Irrigação. 8.ed. Viçosa: Editora UFV, p. CHISTOFIDIS, D. (1999). Situação das áreas irrigadas: Métodos e equipamentos de irrigação, Brasília. Castro, N. (2003), Apostila de irrigação, Instituto Federal do Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul. DIRDEA Página 13