Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 4 Planejamento e manejo da irrigação

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1 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 4 Planejamento e manejo da irrigação

2 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 4.1 Introdução A água é fator limitante para o desenvolvimento agrícola, sendo que tanto a falta ou excesso afetam o crescimento, a sanidade e a produção das plantas. O manejo racional de qualquer projeto de irrigação deve considerar os aspectos sociais e ecológicos da região e procurar maximizar a produtividade e a eficiência do uso da água e minimizar os custos, quer de m.d.o., quer de capital.

3 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) Além disso, visa manter as condições de umidade do solo e de fitossanidade favoráveis ao bom desenvolvimento da cultura irrigada, bem como melhorar ou manter as características físicas, químicas e biológicas do solo. O manejo da irrigação depende de parâmetros como: - tipo de sistema de irrigação; - grau de automação; - reuso de água no final da parcela (irrig. sulcos); - necessidade de sistematização; - medição de vazão; - disponibilidade de água e m.d.o.

4 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) Além desses fatores: - quando irrigar; - quanto aplicar por irrigação; - uniformidade de aplicação; - eficiência de irrigação; - benefícios da irrigação.

5 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 4.2 Época de irrigação e turno de rega O propósito da irrigação é abastecer as plantas de água à medida que elas necessitem, de modo a obter ótima produção em quantidade e qualidade. A quantidade de água requerida por uma cultura e a resposta de cada cultura à irrigação variam com o tipo de solo, tipo de cultura, os estádios de crescimento e as condições climáticas da região, sendo então impossível determinar um turno de rega fixo para cada cultura.

6 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) As plantas diferem entre si, quanto à tolerância, a limites máximos da tensão d água no solo, antes das irrigações. Umas respondem a maiores níveis de umidade no solo enquanto outras apresentam maiores resistências, sem prejudicar a produção.

7 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) Condições que tendem a requerer irrigações freqüentes Planta - raízes rasas esparsas e de crescimento lento; - maior desenvolvimento vegetativo ocorrendo durante estações sem chuva ou em períodos de alta demanda evapotranspirométrica; - parte ou órgão da planta colhidos sob a forma de peso verde (fresco) Solo - raso ou mal estruturado, impedindo crescimento de raízes;

8 - infiltração e drenagem lenta, baixa aeração; - solos salinos ou água para irrigação com altos teores de sais; - fertilidade e nutrientes concentrados na superfície do solo. Clima - alta demanda de evaporação; - ausência de chuva durante o período de crescimento; - árido; Manejo - plantio no início da estação seca; - valor de mercado; - quando se deseja máxima produção

9 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) Condições que tendem a requerer irrigações não freqüentes Planta - raízes profundas, densas e de crescimento rápido; - maior desenvolvimento vegetativo ocorrendo durante estações chuvosas ou em períodos de baixa demanda evapotranspirométrica; - colheita de órgãos secos.

10 Solo - profundo e de boa estrutura; - com boa infiltração, drenagem e aeração; - grande parte da água sisponível mantida sob baixa tensão; - solos não salinos; - lençol freático pouco profundo. Clima - baixa demanda de evaporação; - chuva durante o período de crescimento - úmido; Manejo - plantio no início da estação chuvosa; - valor de mercado determinado pelo peso seco;

11 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 4.3 Planejamento da irrigação O planejamento de um projeto de irrigação visa o bom dimensionamento das estruturas hidráulicas necessárias para a captação, condução e distribuição da água em nível de parcela. Uma das etapas do planejamento agrícola é a programação das irrigações, sendo basicamente dividida em irrigação total e irrigação suplementar.

12 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 4.3 Planejamento da irrigação Irrigação total x irrigação suplementar precipitação provável ou dependente Lâmina de irrigação e turno de rega

13 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) No nível de planejamento, existem diferentes métodos para a determinação da época de irrigação. Neste estudo serão abordados o método da evapotranspiração, caracterizado como lâmina fixa (turno de rega variável) e o método do turno de rega, denominado turno de rega fixo (lâmina variável). Planejamento com turno de rega variável Dias DTA (mm.cm -1 ) AD (mm) AFD (mm) ETo (mm) kc ETc (mm) LAA (mm) ks ETc aj (mm) IRN (mm)

14 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) LAA = AD ETc aj LAA = AD ETc aj + P dp Exemplo

15 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 36 Irrigações previstas e lâm mina armazenada no solo (mm m) AD AFD 8 Irrigação total Irrigação suplementar 4 10/4 17/4 24/4 1/5 8/5 15/5 22/5 29/5 5/6 12/6 19/6 26/6 3/7 10/7 Data

16 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) Planejamento com turno de rega fixo TR = AFD ETc TR = ( θcc θ pm ) Zf 10 ETc TR = ( θ cc θ pm 10(ETc P ) Zf dp ) Exemplo

17 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 36 Irrigações previstas e lâm mina armazenada no solo (mm m) AD AFD 8 Irrigação total Irrigação suplementar 4 10/4 17/4 24/4 1/5 8/5 15/5 22/5 29/5 5/6 12/6 19/6 26/6 3/7 10/7 Data

18 Planejamento e Manejo da Água na Agricultura Irrigada 17 a 21 de outubro de 2011 UNL (Esperanza/Santa Fe) 4.4 Formas de manejo racional da irrigação Monitoramento do estado hídrico das plantas - Avaliação visual?

19 IT AGRICULTURA IRRIGADA É uma forma muito subjetiva, pois os sintomas são muito dependentes da espécie vegetal. A sintomatologia geral de estresse é a perda de turgescência, mudança da posição e coloração das folhas, redução do crescimento de suas partes mais expostas, aumento da temperatura das folhas devido ao fechamento dos estômatos etc. A médio e longo prazo, ocorre morte das raízes superficiais, amarelecimento e senescência das folhas inferiores; as plantas crescem menos, ficando com estatura e enfolhamento menores em relação as áreas irrigadas.

20 IT AGRICULTURA IRRIGADA Existem inúmeros métodos para se avaliar o estado hídricos das plantas: - Temperatura foliar (termometria ao infravermelho) - Temperatura foliar (termometria ao infravermelho) - Potencial de água na folha - Conteúdo relativo de água na planta - Resistência estomática - Grau de turgescência - Diâmetro do caule - Fluxo de seiva

21 IT AGRICULTURA IRRIGADA -Temperatura foliar (termometria ao infravermelho) Quando 1,0 g de água se evapora, a 20 ºC, absorve 2,45 kj do ambiente (calor latente de vaporização). Portanto, as plantas evaporam grandes quantidades de água para a atmosfera e, assim, dissipam grandes quantidades de energia rebaixando assim a temperatura da sua parte aérea.

22 IT AGRICULTURA IRRIGADA -Temperatura foliar (termometria ao infravermelho) Ao se medir as temperaturas do ar (Ta) acima do dossel e a da parte aérea de uma cultura (Tc), pode-se assim determinar um diferencial de temperatura, que se correlaciona a disponibilidade de água no solo. Assim, quanto maior for este diferencial menor será o déficit de umidade no solo, permitindo que a planta transpire para promover o arrefecimento das folhas.

23 IT AGRICULTURA IRRIGADA -Temperatura foliar (termometria ao infravermelho) Por outro lado, se há déficit de umidade no solo, Por outro lado, se há déficit de umidade no solo, haverá um decréscimo da transpiração que promoverá um aquecimento das folhas, fazendo com que Tc se aproxime de Ta.

24 IT AGRICULTURA IRRIGADA -Transpiração e resistência estomática A perda de água por transpiração nas plantas se deve A perda de água por transpiração nas plantas se deve à transpiração cuticular, à transpiração lenticular e à transpiração estomática, sendo esta última a mais importante na interação entre a planta e o ambiente. Por esta razão, e porque quando se considera a transpiração como um todo, a componente estomática é a que prevalece dentre as demais.

25 IT AGRICULTURA IRRIGADA - Potencial hídrico foliar O potencial hídrico foliar indica o estado hídrico das O potencial hídrico foliar indica o estado hídrico das plantas, expressando a reação da planta ao excesso ou ao déficit de água no solo, permitindo, assim, definir o momento de se iniciar a irrigação. O estado hídrico da planta é dinâmico, modificando não somente em função da disponibilidade de água no solo e das condições atmosféricas, mas também com o estádio de desenvolvimento da planta.

26 IT AGRICULTURA IRRIGADA - Fluxo de seiva De forma rápida e precisa, os métodos de dissipação De forma rápida e precisa, os métodos de dissipação térmica são empregados em medições do fluxo de seiva no xilema com o propósito de investigar a taxa de transpiração das plantas, nos quais uma fonte de calor contínua ou um pulso direcionado de calor é produzido por meio de dispositivos termoelétricos.

27 IT AGRICULTURA IRRIGADA - Fluxo de seiva Para isso, sensores são fixados ou inseridos nos troncos Para isso, sensores são fixados ou inseridos nos troncos ou ramos de plantas, principalmente frutíferas lenhosas, para medição do fluxo de seiva que, no período de 24 horas, tem demonstrado grande aproximação com a transpiração.

28 IT AGRICULTURA IRRIGADA Manejo das irrigações baseado em dados climáticos - Manejo com base na evapotranspiração de referência (ETo) obtida por lisímetro

29 IT AGRICULTURA IRRIGADA Manejo das irrigações baseado em dados climáticos - Manejo com base na evapotranspiração de referência (ETo) obtida por Penman-Monteith/FAO

30 IT AGRICULTURA IRRIGADA Manejo das irrigações baseado em dados climáticos - Manejo com base na evapotranspiração de referência (ETo) obtida pelo tanque Classe A

31 IT AGRICULTURA IRRIGADA Manejo das irrigações baseado no balanço de água no solo - Manejo com base na umidade do solo utilizando tensiômetro

32 IT AGRICULTURA IRRIGADA Manejo das irrigações baseado no balanço de água no solo - Manejo com base na umidade do solo utilizando TDR

33 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA Professor Daniel Fonseca de Carvalho ENGENHARIA DE ÁGUA E SOLO Instituto de Tecnologia - Depto. de Engenharia BR 465, km 7 - Seropédica-RJ (+55 21) ;

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