Otimização do Uso da Água na Agricultura Irrigada

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1 São Mateus, ES 02 de setembro de 2016 Otimização do Uso da Água na Agricultura Irrigada Prof. Ds. Robson Bonomo Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical Departamento de Ciências Agrárias e Biológicas UFES Universidade Federal do Espírito Santo

2 INTRODUÇÃO 7 bilhões, 2016

3 INTRODUÇÃO

4 INTRODUÇÃO

5 INTRODUÇÃO Por que irrigar no Espírito Santo? Foto: SM., Julho/16 Aumentar a produtividade Melhorar a qualidade do produto Diminuir risco de frustração de safra (segurança no investimento)

6 https://noticias.terra.com.br/climatempo/estiagem-assola-o-es, ccd2e194e72ffa94fjh70f8m.html

7 2- DESENVOLVIMENTO Alternativas para Otimização do Uso da Água na Agricultura Irrigada Escolha do método/sistema de irrigação Eficiência de irrigação Manejo de irrigação Manejo da cultura irrigada Uso de águas residuárias

8 DESENVOLVIMENTO Escolha do método/sistema de irrigação Aspersão Fixa Microaspersão Pivô central Gotejamento

9 DESENVOLVIMENTO Escolha do método/sistema de irrigação Potencialidade: Irriga toda a área Robusto e menor custo implantação ASPERSÃO Restrições: Perdas por evaporação e arraste Uniformidade de aplicação

10 DESENVOLVIMENTO Escolha do método/sistema de irrigação Potencialidade: Irriga apenas uma fração da área cultivada; Reduz a evapotranspiração da cultura ( evaporação); Alta eficiência de aplicação de água LOCALIZADA Restrições: Maior custo de implantação Problemas com entupimento, danos mecânicos e roedores Maior custo manutenção

11 DESENVOLVIMENTO Eficiência de irrigação Eficiência de irrigação Tubulação Aspersor Perdas por evaporação e araste pelo vento Fonte de água Perdas por vazamento Lâmina Armazenada Perdas por percolação

12 Mestrando: Jean Karlos Barros Galote Orientador: Prof.D.S.: Robson Bonomo

13 Fonte: J. K. B. GALOTE, 2016 Figura 1 - Valores de perdas observados (%), em função do modelo de aspersor, horário de avaliação e pressão de serviço do aspersor para o período de set. de 2015 a jul. de 2016.

14 Fonte: J. K. B. GALOTE, 2016 Figura 2 - Perdas por evaporação e arraste pelo vento em função das condições meteorológicas: Velocidade do vento (m s -1 ), umidade relativa do ar (UR, %), temperatura média do ar (Tmed, o C), para 108 avaliações, no período de setembro de 2015 a julho de 2016.

15 Estratégia fundamental para redução das perdas por evaporação e arraste pelo vento, e otimização do uso da água em irrigação por aspersão: Irrigações noturnas Foto: GALOTE, 2016.

16 Uniformidade de aplicação de água Coeficiente de Uniformidade de Aplicação (CUC)

17 Eficiência de Irrigação para área adequadamente irrigada (Eiad): Condições de montagem e manutenção Condições operacionais e atmosféricas Condições operacionais e atmosféricas (CUC); porcentagem de área adequadamente irrigada

18 Efeito na Uniformidade de aplicação de Água (CUC) na Eficiência de Distribuição de Água (EDad) Quando é adotado a Eficiência de Distribuição de Água ED=100%, a área adequadamente irrigada (ad) = 50%

19 Em uma abordagem atual considera-se Eficiência de Distribuição de Água (EDad) e busca-se uma porcentagem de área adequadamente irrigada de 80 a 90% Quando é adotado a Eficiência de Distribuição de Água ED=80%, a ED80 CUC

20 Fatores que afetam a Uniformidade de Aplicação de Água em Aspersão: Relacionados as condições da atmosfera no momento da irrigação EFEITO DO VENTO (velocidade e direção) Relacionados as condições do aspersor: Modelo e qualidade do aspersor Pressão de operação Tamanho de gotas Relacionados as condições de instalação do aspersor: Espaçamento entre aspersores Altura do aspersor Inclinação do tubo de subida

21 Fatores que afetam a Uniformidade de Aplicação de Água em Aspersão: Relacionados as condições de instalação do aspersor: Inclinação do tubo de subida

22 Eficiência de Distribuição de Água para Gotejamento EU = Uniformidade de Emissão Fatores que afetam a Uniformidade de Emissão em Gotejamento: Qualidade do Gotejador (CVf) Projeto hidráulico Entupimento Vazamentos

23 Manejo de irrigação 1 - Método da medição da umidade do solo 2 - Método da tensão de água no solo 3 - Método do balanço de água no solo por medição de precipitação (P) e estimativa de evapotranspiração da cultura (ETc)

24 Manejo de irrigação Otimização do uso da água: Frequência de irrigação Irrigação com lâminas em déficit

25 Irrigações frequentes Rega profunda menos frequentes Rega leve frequentes Assim como fazemos com as crianças, com as plantas temos a tendência de superprotegê-las Raízes mais profundas Plantas mais saudáveis Menor perda de água por evaporação Mistura de água / oxigênio no solo Economia de água Raízes rasas Maior perda de água por evaporação Menos oxigênio no solo Plantas mais fracas Menos efetiva no uso de água

26 MANEJO DE ÁGUA Irrigações frequentes Solo: o reservatório Água na Capacidade de Campo Água no Ponto de Murcha Permanente Água Disponível CTA CRA Drenado Para Planta Para Planta A umidade do solo deve ser mantido em um nível que permita a planta realizar seus processos fisiológicos, de forma a maximizar sua produção.

27 MANEJO DE ÁGUA Irrigações MAIS frequentes Turno de rega FIXO Ex. Feijoeiro, São Mateus Precipitação (mm) = Lâmina Bruta (mm)= N. Irrigações =

28 MANEJO DE ÁGUA Irrigações MENOS frequentes Turno de rega VARIÁVEL Precipitação = 93 Lâmina Bruta = 245 N. Irrigações = 13 Economia de 48 mm, 16%

29 MANEJO DE ÁGUA Lâminas de irrigação em DÉFICIT 75%, %, 124 Ponto de máximo Prod = 124,2 sc ha -1 para 107% ET Redução de 25% da lâmina redução em 4% na produtividade Figura 3 Produtividade, média de três safras, do cafeeiro Conilon (sc ha -1 ), clone bamburral, em função de lâminas de irrigação calculadas com base na evapotranspiração para irrigação por gotejamento. São Mateus, ES. Fonte: BONOMO et al. (2015)

30 MANEJO DE ÁGUA Lâminas de irrigação em DÉFICIT Redução da EUA com aumento das lâminas Figura 4 Produtividade e Eficiência de uso de Água, média de três safras, do cafeeiro Conilon, clone bamburral, em função de lâminas de irrigação calculadas com base na evapotranspiração para irrigação por gotejamento. SM, ES. Fonte: BONOMO et al. (2015)

31 Manejo da cultura irrigada x Otimização de uso da água Cobertura do solo

32

33 Manejo da cultura irrigada x Otimização de uso da água Aprofundamento do Sistema Radicular 0 0 pmp cc sat (cm 3 /cm 3 ) Água residual Água gravitacional Zr Z Capacidade de Água Disponível (CAD) CAD = [(CC PMP)] * Zr Zr Profundidade do sistema radicular

34 Manejo da cultura irrigada x Otimização de uso da água Como possibilitar um Sistema Radicular mais profundo? Melhoria Física: Subsolagem profunda; Adição de matéria orgânica Melhoria Química: Incorporação profunda da calagem; Gessagem; Adição de matéria orgânica em profundidade Manejo da água na irrigação

35 OBRIGADO!

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