AVALIAÇÃO DE UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR GOTEJAMENTO

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1 AVALIAÇÃO DE UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR GOTEJAMENTO V. M. Vidal 1 ; J. F. V. Bessa 1 ; J. S. Pedrosa 2 ; F. L. V.alério 3 ; F. A. L. Soares 4 ; M. B. Teixeira 4 RESUMO - Para determinar a uniformidade de distribuição de água de um sistema de irrigação por gotejamento, é necessário realizar a medição das vazões dos gotejadores ao longo das linhas laterais. Conhecendo as vazões dos gotejadores, pode-se calcular a uniformidade de distribuição do sistema, por meio de várias equações. O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho de um projeto de irrigação por gotejamento, na unidade experimental da Universidade Estadual de Goiás Santa Helena de Goiás. Foram utilizadas 4 linhas laterais escolhidas ao acaso, com o auxílio de proveta e cronômetro, foi aferida as vazões em 4 gotejadores de parede delgada por repetição em um tempo de 180 segundos, observando 8 diferentes pressões de serviço. Com esses valores foram calculados os valores de CUD e CUC para os 32 gotejadores avaliados. O sistema obteve de acordo com os dados obtidos bom desempenho, e é ideal para ser instalado quando se deseja obter maior produtividade. PALAVRAS-CHAVE: CUC, CUD, avaliação do sistema. EVALUATION OF A DRIP IRRIGATION SYSTEM ABSTRACT - To determine the uniformity of distribution of water from a drip irrigation system, you must perform the measurement of flow rates of drippers along the sidelines. Knowing the flow of the drippers, one can calculate the distribution uniformity of the system through various equations. The objective of this study was to evaluate the performance of a drip irrigation project, the experimental unit of the State University of Goiás - Santa Helena de Goiás four lateral lines were used randomly, with the aid of cylinder and stopwatch, was measured to 4 flows in a thin-walled emitter in a repeating time of 180 seconds by observing eight different operating pressures. With these values were calculated for CUD and CUC for 32 drippers evaluated. The system obtained according to the data obtained good performance and is ideal to be installed when you want to achieve greater productivity. KEYWORDS: CUC, CUD, evaluation system. 1 Mestrando em Ciências Agrárias, Instituto Federal Goiano, Rod. Sul Goiana Km 01, Zona Rural, Rio Verde, GO. Fone (64) vmarquesvidal@gmail.com. 2 Engenheira Agrícola, UEG; 3 Graduanda em Engenharia Agrícola - UEG. 4 Professor Doutor, Instituto Federal Goiano, Rio Verde, GO

2 INTRODUÇÃO Vários sistemas de irrigação podem ser utilizados irrigação, como gotejamento, microaspersão, mangueiras perfuradas, aspersão convencional, pivô central e autopropelido. A escolha do sistema mais adequado depende de vários fatores, podendo-se destacar a topografia e o tipo de solo, a fonte de água (localização, vazão e qualidade), o sistema de plantio, o tipo de cultura e o custo do equipamento e de sua operação. Dentre os sistemas de irrigação utilizados, a irrigação por gotejamento tem-se destacado principalmente pela alta uniformidade de aplicação de água alcançando, assim, alta eficiência de aplicação. Essas características de desempenho propiciam outra vantagem da utilização da irrigação por gotejamento, ou seja, a aplicação de produtos químicos via água de irrigação (quimigação). Segundo Gomes (1999), em uma instalação de irrigação por gotejamento, praticamente, não se perde água no percurso desde o ponto de abastecimento até a saída dos gotejadores. Fundamentalmente, as perdas existentes ocorrem no solo molhado, por percolação e, em menor escala, por evaporação e escoamento sobre a superfície do terreno. A eficiência de irrigação é um conceito largamente utilizado, tanto em projetos quanto no manejo de sistemas de irrigação. Segundo Keller e Bliesner (1990), o conceito de eficiência abrange dois aspectos básicos: a uniformidade de aplicação e as perdas, que podem ocorrer durante a operação do sistema. Para que a eficiência possa atingir valores altos, é necessário que as perdas durante a operação sejam as menores possíveis e maiores a uniformidade de aplicação e distribuição. De acordo com Bernardo et al, (2006), um dos principais parâmetros para avaliação de um sistema de irrigação é a determinação da uniformidade de aplicação de água sobre a área irrigada. Segundo Soares et al. (1993), a uniformidade de aplicação de água influencia, diretamente, a produtividade da cultura e a energia consumida no bombeamento de água, sendo que a produtividade tende a aumentar com a uniformidade de aplicação da irrigação. Uma das conseqüências diretas de uma baixa uniformidade de aplicação de água, em um sistema de irrigação, é o aumento do volume de água aplicado. Para que as plantas que recebem menor lâmina recebam quantidade suficiente para seu desenvolvimento, deve-se aumentar a lâmina aplicada. Isto faz com que as demais plantas recebam excesso de água, que se perderá por percolação profunda (López et al., 1992). A uniformidade de aplicação de água, em sistemas de irrigação por gotejamento, pode ser expressa através de vários coeficientes, destacando-se o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC), o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) (Bernardo et al, 2006; Denículi et al., 1980; Keller e Karmelli, 1975). Para os sistemas de irrigação localizada, segundo López et al. (1992), é mais freqüente o uso do coeficiente de uniformidade de distribuição, pois, possibilita uma medida mais restrita, dando maior peso às plantas que recebem menos água. Merriam e Keller (1978) apresentam um critério geral para interpretação dos valores de CUD para sistemas, que estejam em operação por um ou mais anos: maior que 90%, excelente; entre 80% e 90%, bom; 70% e 80%, regular; e menor que 70%, ruim. Para se avaliar em que condições o sistema de irrigação está operando, parâmetros de desempenho devem ser definidas com base em determinações de campo, como vazão, uniformidade de aplicação e tempo de irrigação. Sammis & Wu (1985) sugerem que uma

3 manutenção imprópria do sistema de irrigação pode causar decréscimo de 60% ou mais na uniformidade de aplicação, resultando em aumento na quantidade de água aplicada, para compensar a baixa uniformidade e a redução na produtividade. Considerando-se o exposto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar, de acordo com os parâmetros de engenharia, a uniformidade de distribuição de água dos sistemas de irrigação por gotejamento. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi realizado na área experimental, localizada na Universidade Estadual de Goiás UEG, Unidade Universitária de Santa Helena de Goiás - GO. O solo é classificado como Latossolo Vermelho Eutroférrico típico textura argilosa, sem erosão evidente, muito poroso, sua estrutura é forte, muito pequena e granular, tem consistência macio friável, é pegajoso e plástico, drenado excessivamente e sua porosidade é elevada (Embrapa 1999). O relevo tem altitude de 560 m, a vegetação predominante é a floresta nativa, Cerradão e o clima é classificado em tipo AW de Köppen, (Rosa et al., 2003). Para a coleta dos dados (vazão/gotejador), foram utilizadas quatro linhas laterais de tubo de polietileno flexível, com diâmetro interno de 16 milímetros (mm), espessura da parede 0,375 mm e vazão de 1,50 L.h-¹, de acordo com informações do fabricante. Os gotejadores são espaçados em 0,2 metros e são de modelo integrado de parede delgada do tipo bob. O campo experimental proporcionou uma pressão de serviço até 40 metros de coluna d água (mca), fornecida por fonte de água pressurizada por gravidade, sendo o suficiente para a condução do experimento, que exigiu no mínimo 20 mca. Teve como meio de controle um registro de esfera, seguido de um manômetro de glicerina com escala de 1 mca. Com o auxílio de proveta e cronômetro, foi aferida a vazão em cada emissor em um tempo de 180 segundos. Calculou-se o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC), coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) utilizando as seguintes equações: (eq. 1) (Eq. 2) A metodologia usada na interpretação dos resultados foi baseada em Merriam e Keller (1978), informando que; CUD maior que 90% é classificado em excelente, entre 80% e 90%, bom, 70 e 80%, regular, e menor que 70%, ruim. Foram obtidas as vazões em 128 gotejadores de parede delgada, que se dividiram em 4 repetições para cada uma das 4 linhas laterais, variando 8 diferentes pressões de serviço (PS), suas médias foram calculadas, totalizaram 32 amostras, as quais foram utilizadas para calcular, Qmed, CUC, CUD. O delineamento experimental utilizado foi o delineamento inteiramente casualizado sendo, 8 Pressões de Serviço (2,5; 5,0; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5 e 20 mca) e 4 repetições totalizando 32 amostras. Os resultados foram submetidos à análise de variância utilizando o software Sisvar, Ferreira (2000).

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 apresenta os valores do coeficiente de uniformidade de Christiansen e de distribuição (CUD) determinados para um sistema de irrigação de gotejamento submetido a diferentes pressões de serviço. Nota-se que, das 8 pressões de serviços avaliadas, apenas em uma apresentou valor de CUD abaixo de 85% classificado, portanto, como bom, pelo critério proposto por Merriam & Keller (1978), nessa mesma tabela, verifica-se que o sistema de irrigação obteve 47% dos valores de CUD classificados na classe de bom e 43% em excelente, com uma média de CUD entre todas as pressões de serviços avaliadas de 88%, sendo assim o sistema se classifica de acordo com Merrian e Keller (1978) em bom. Segundo Souza et al. (2006) o projeto está bem dimensionado, isso porque a média de CUD ficou acima de 80%. Pode se ainda notar na Tabela 1, que o CUC foi sempre maior que o CUD, isso ocorre de acordo com Lopez et al. (1992), pelo fato em que o CUD é submetido a tratamentos mais detalhados aos problemas de distribuição no decorrer do tubo gotejador. De acordo com Zocoler (2005) a uniformidade de aplicação do sistema se enquadrou em boa, concordando com valores de Merrian e Keller, isso porque o CUC ficou superior a 90% e CUD entre 85% e 90. Das pressões de serviço aplicadas, o sistema foi classificado como bom e 5 delas, sendo que 4 pressões estão compreendidas entre uma pressão de 5,0 a 12,5 mca; com o aumento da pressão para 15 e 17,5 mca o sistema de irrigação foi classificado como excelente. Esses valores de uniformidade refletem o bom dimensionamento hidráulico, pois as pressões de serviço no final das linhas laterais se encontravam dentro dos limites de operação recomendado pelo fabricante; além disso, as condições de operação desse sistema, onde são feitas limpezas periódicas da mangueira gotejadora e das linhas laterais também contribuíram para obtenção desses valores de uniformidade. Ressaltando-se a importância da obtenção de altas uniformidades de aplicação de água em sistemas localizados, conclui-se que os coeficientes adotados, principalmente o CUD, são sensíveis a pequenas variações na distribuição de água de um sistema. Santos et al. (2003), em trabalho experimental, avaliou a uniformidade de distribuição de água em irrigação por gotejamento em sub-superfície, instalado na cultura de pupunheiras (Bactris gasipaes H.B.K.), constatou que a mangueira gotejadora apresentou grande variação em sua uniformidade de distribuição, sendo que, após 13 meses de uso em campo variou de 98%, para 15,7% no CUC e 97%, para 0,2% no CUD. Com tal afirmação, pode-se notar que o método por gotejamento sub-superficial, além de ter uma grande variação de uniformidade por estar exposto a danos pelo sistema radicular, apresenta maior uniformidade de distribuição que o sistema avaliado apenas no inicio de utilização. Com a utilização de gotejadores autocompensantes externos, Silva et al. (2010) avaliou os coeficientes de uniformidade CUC e CUD, obtendo valores de 96% e 94%, respectivamente, classificando de acordo com Keller & Karmeli (1975) no quadro de excelente uniformidade. Esta diferença em relação ao sistema avaliado se dá pelo sistema de labirinto, que permite que o autocompensante compense a pressão de serviço na entrada, até a saída de água no gotejador.

5 CONCLUSÕES Os coeficientes que determinam a uniformidade de aplicação de água concordaram com os resultados recomendados na literatura, sendo considerado aceitável para o sistema de irrigação por mangueiras gotejadoras. O menor CUC e CUD verificado foi de 93 e 82%, respectivamente. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 8 ed. Viçosa: UFV, p. DENÍCULI, W., BERNARDO, S., THIÁBAUT, J. T. L., SEDIYAMA, G. C. Uniformidade de distribuição de água, em condições de campo num sistema de irrigação por gotejamento. Revista Ceres, Viçosa, v.27, n.50, p , 1980 EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília, p. FERREIRA, D.F. Análises estatísticas por meio do Sisvar para Windows versão 4.0. In: 45ª Reunião Anual da Região Brasileira da Sociedade Internacional de Biometria. UFSCar, São Carlos P. GOMES, H. P., Engenharia de Irrigação: Hidráulica dos Sistemas Pressurizados, Aspersão e Gotejamento. 3 ed. Campina Grande: UFPB, p KELLER, J., BLIESNER, R. D. Sprinkle and trickle irrigation. New York: Avibook, p KELLER, J.; KARMELI, D. Trickle irrigation design parameters. Transactions of the ASAE, v.17, n.4, p , LOPEZ, J.R.; ABREU, J.M.H.; REGALADO, A.P.; HERNADEZ, J.F.G. Riego localizado. 2 ed. Madrid: Centro Nacional de Tecnologia de Regadios, p MERRIAM, J. L., KELLER, J. Farm irrigation system evaluation: a guide for management. Logan: Utah State University, ROSA, M. E. C., OLSZEVSKI, N., MENDONÇA, E.S., COSTA, L. M., CORREIA, J. R. Formas de carbono em latossolo vermelho eutroférrico sob plantio direto no sistema biogeográfico do cerrado. Revista Brasileira de Ciências do solo, 27: , SANTOS, R. A.; HERNANDEZ, F. B. T.; FERREIRA, E. J. S.; VANZELA, L. S.; LIMA, R. C. Uniformidade de distribuição de água em irrigação por gotejamento em sub superfície instalado na cultura de pupunheiras (bactris gasipaes h.b.k.). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, , Goiânia GO. Anais...Goiânia: COMBEA, p. SILVA, M. M.; SOUZA, F. C. D.; SILVA. L. P.; BARNABÉ, J. M. C.; MELO, R. R. C.; CORREA, M. M. Sistema de irrigação localizada com esgoto doméstico tratado: efeitos na uniformidade de distribuição de água. In: JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO, Recife PE. Anais...UFRPE, p. SOARES, A. A., RAMOS, M. M., LUCATO JÚNIOR, J. Uso racional de energia elétrica em sistemas de irrigação tipo pivô-central no estado de Minas Gerais. In: Congresso Brasileiro de engenharia agrícola, 22, 1993 Ilhéus. Anais..., Ilhéus: SBEA, p SOUZA, J. A. A; CORDEIRO, E. A.; COSTA, E. L. Aplicação de hipoclorito de sódio para recuperação de gotejadores entupidos em irrigação com água ferruginosa. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 10, n.1, p. 5-9, 2006.

6 ZOCOLER, J. L. Avaliação de desempenho de sistemas de irrigação. Ilha Solteira SP: UNESP, Disponível em < Acesso em 8 de agosto de SAMMIS, T. W.; WU, I. P. Effect of drip irrigation design and management on crop yield. Transactions of the ASAE, St. Joseph, v.28, n.4, p , Tabela 1. Valores dos coeficientes de uniformidade de christiansen (CUC), coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD), nas demais PS e classificação dos projetos de acordo com Merriam e Keller (1978). Pressões de serviço (mca) CUC (%) CUD (%) Classificação 2, Excelente 5, Bom 7, Bom 10, Bom 12, Bom 15, Excelente 17, Excelente Bom