Consumo mundial de arroz (milhões de Mg) 451,009 Área coletada mundial (milhões de ha) 158,4 Produção de arroz nos moinhos (milhões de Mg) 451,652

Transcrição

1

2 CULTURA: ARROZ (Oryza sativa L) POR QUÉ ELA? PRODUÇÃO (milhões de Mg) Consumo mundial de arroz (milhões de Mg) 451,009 Área coletada mundial (milhões de ha) 158,4 Produção de arroz nos moinhos (milhões de Mg) 451,652 ANO ARROZ CASCA MILHO TRIGO Área irrigada de arroz (% da área total coletada) Data Área de arroz baixo temporal (rainfed) % Data Área de arroz 2008terras altas (%) Data 685, ,2 683,413 Fonte: FAOSTAT

3 CULTURA: ARROZ (Oryza sativa L) Consumo mundial de arroz (milhões de Mg) 451,009 Área coletada mundial (milhões de ha) 158,4 Produção de arroz nos moinhos (milhões de Mg) 451,652 Área irrigada de arroz (% da área total coletada) Data Área de arroz baixo temporal (rainfed) % Data Área de arroz terras altas ( %) Data Área de arroz em águas profundas (deepwater) % Data Fonte: Base de dados Institute Rice Research International

4 Consumo per capita kg ano -1 Ano Mundial Ásia África América do Sul ,9 19,6 29,4 Fonte: Base de dados Institute Rice Research International

5 Tabela 2 Produção de Arroz, mundial e por continentes. Regiões Produção (t) Participação no total mundial (%) Ásia ,78 90,13 Américas ,25 5,62 América do Norte ,35 1,47 América Central ,18 0,19 América do Sul ,55 3,77 Africa ,44 3,60 Europa ,51 0,60 Oceania ,03 0,04 Mundo Fonte: FAOSTAT

6 Tabela 3 Principais produtores de arroz da América do Sul. Países Produção (t) Participação no total da América do Sul (%) Brasil ,60 49,27 Peru ,42 11,69 Colômbia ,48 11,67 Equador ,93 6,17 Argentina ,12 5,22 Uruguai ,47 5,03 América do Sul Fonte: FAOSTAT

7 Tabela 4 Principais regiões produtoras de arroz do Brasil Região Produção (t) Participação no Total do Brasil (%) Sul Centro-Oeste Nordeste Norte Sudeste Brasil ,84 72,34 8,85 9,98 9,75 8,54 8,59 7,43 1,98 1,71 Fonte: CONAB

8 ARROZ CULTIVADO (Oryza sativa L), ESPECIE PRINCIPAL EM TODO O MUNDO (Oryza glaberrima L), ESPECIE ENDEMICA SÓ NO OESTE AFRICANO. JAPONICA. REGIÕES TEMPERADAS. Oryza sativa INDICA. REGIÕES SUB-TROPICAIS E TROPICAIS JAVANICA. SUB GRUPO DE JAPONICA PARA CLIMAS TROPICAIS

9 ENTÃO, QUE SISTEMAS DE PRODUÇAO DE ARROZ HÁ NO MUNDO? SEGUNDO IRRI PODEM SER 5 GRUPOS (Fageria, 2007) 1. TERRAS BAIXAS IRRIGADAS (IRRIGATED LOWLAND) 2. TERRAS BAIXAS SEQUEIRO (RAINFED LOWLAND) 3. TERRAS ALTAS (UPLAND) 4. ÁGUAS PROFUNDAS (DEEP WATER) 5. ÁREAS DE MAREAS (TIDAL WETLANDS)

10 FUNÇÕES DA ÁGUA NA CULTURA DE ARROZ 1. PARA SATISFACER DEMANDA HÍDRICA (DEPENDE CONDIÇÕES AMBIENTALES, ETo) 2 PARA MANEJO 2,1 A TRADICION MILENARIA FOI DADA CON ARROZ TRANSPLANTADO, QUE NECESSITA QUE O SOLO SEJA INUNDADO PREVIAMENTE. 2,2 TAMBÉM O CASOS DE ARROZ PREGERMINADO REQUER SOLO INUNDADO. 2,3 CONTROL DE PLANTAS DANHINAS, ASPEITO PRIORITARIO E DECISIVO NA CULTURA DE ARROZ.

11 ASSIM, À APLICAÇÃO DA ÁGUA SEM TECNOLOGIA E TRABALHADORES SEM CAPACITAÇÃO RESULTADO: INUNDAÇÃO COM BAIXA EFICIENCIA

12 ENTÃO, PARA A RRIGAÇÃO DO ARROZ COM MÉTODO DE INUNDAÇÃO E BAIXA EFICIENCIA, PRECISA-SE: GRANDES QUANTIDADES DE ÁGUA, COM QUALIDADE INTERMEDIA TERRENOS PLANOS E UNIFORMES SOLOS ARGILOSOS, HIDROMORFICOS PROFUNDIDADE DO LENÇOL FREÁTICO PERTO DA SUPERFICIE MAS!ESSAS CONDICOES SAO TIPICAS DAS ÁREAS DE VARZEAS DE TODO O MUNDO!

13 ARROZ DE TERRAS ALTAS (ATA, Brasil) Apesar da redução da área cultivada (-50%), com 2,2 milhõesdeha, aproduçãosemantevenosmesmos níveis da década de 70, devido ao aumento da produtividade,quecresceupara2 Mg há -1 (50%). A necessidade total de água para o cultivo do arroz deterrasaltasvariade600a700 mm. Grande parte das lavouras de arroz de ATA está localizada na Região dos Cerrados. Durante a estação chuvosa, chuvas irregulares, ocorrência de estiagens (2 a 3 semanas denominadas regionalmente"veranicos ). Baixa retenção de água + alta ETc= decréscimos na produtividade do arroz.

14 Labores superficiais / selado de gretas Fonte: Water Management Institute Rice Research International

15 Nivelação de terras Fonte: Water Management Institute Rice Research International

16 Aplainar e Encharcar Fonte: Water Management Institute Rice Research International

17 Preparação manual das taipas Fonte: Water Management Institute Rice Research International

18 Plantio Direito em Úmido Fonte: Water Management Institute Rice Research International

19 Plantio Direito em Seco Fonte: Water Management Institute Rice Research International

20 Estado vegetativo cedo Inundação ajuda a suprimir as plantas daninhas, melhorar a eficiência de uso de N2 e, em alguns meio ambientes, protege á cultura das flutuações da temperatura. Fonte: Water Management Institute Rice Research International

21 Estado reprodutivo Periodo muito critico, porisso não pode faltarágua, no mínimo5cm. Fonte: Water Management Institute Rice Research International

22 Madureza Fisiológica Nãoprecisaestarsaturado, maiscom85 a90 % deágua útil no solo é suficiente. Fonte: Water Management Institute Rice Research International

23 Alternate wetting and drying (AWD) Fonte: Water Management Institute Rice Research International

24 Arroz aeróbico

25 Critérios de Projeto Área dos tabuleiros entre 1 e 3 há Distancia vertical entre duas taipas sucessivas de 0,04 m Quantidade máxima de tabuleiros interligados igual a 5 Vazão máxima de manejo menor a 40 L s -1 A cultura tem quatro etapas, definidas em base al manejo da irrigação.

26 Etapa 1

27 ETAPA 2 LLIR z = 0,04 m Nível do Terreno h = 0,10 m z = 0,5 m Profundidade Efetiva das raízes p= 3 m Lençol Freático

28 ETAPA 2 LLIR z = 0,04 m Nível do Terreno h = 0,10 m Solo Saturado z = 0,5 m Profundidade Efetiva das raízes p= 3 m Lençol Freático

29 ETAPA 3 ESCOAMENTO SUPERFICIAL LLIR Nível do Terreno h = 0,10 m Solo Saturado Percolação z = 0,5 m Profundidade Efetiva das raízes p= 3 m Lençol Freático

30 ETAPA 3 LLIR z = 0,04 m Nível do Terreno h = 0,10 m z = 0,5 m Solo Saturado p= 3 m Profundidade Efetiva das raízes Lençol Freático

31 ETAPA 4 z = 0,04 m Nível do Terreno ESVAZIADO TABULEIROS z = 0,5 m Solo Saturado p= 3 m Profundidade Efetiva das raízes Lençol Freático

32 Balanço hídrico P + LIRR - (ETc + EscSup + Per + arm)=0 P: precipitação total (mm) LIRR: Lâmina de irrigação (mm) ETc: evapotranspiração real (mm) EscSup: escoamento superficial (mm) Perc: percolação profunda real (mm) arm: Variação de armazenamento de água no solo (mm). Devido a que o solo permanece a maior parte do tempo em saturação, para o balanço é uma perda, mais pode ser utilizado por uma outra cultura apos de arroz. No caso de arroz sob arroz, efetivamente será uma perda.

33 A eficiência de aplicação (EFa) representa a quantidade de água consumida pela cultura em relação à quantidade de água aplicada na parcela. No caso de arroz, foi considerado, além da lâmina evapotranspirada, a lâmina necessária para saturar o solo e armazenar água na superfície durante a etapa 2. Isso é porque essa água e inerente ao método de inundação e se não fora considerada, se penaria excessivamente esse método.

34 EFa( c / chuva) = ETc + Armaz(2) LIRR + P EFa( s / chuva) = ETc + Armaz(2) LIRR

35 A eficiência de condução (EFc) representa as perdas nos canais principais e secundários. A metodologia de cálculo para eles já foi apresentada, pelo que o total de essas perdas é a soma de Qinf + Q evap. Então, Efc será a relação entre essa somatória e a vazão total aplicada. Devido a que esses valores mudam dia a dia, foi obtida uma média de todo o ciclo.

36 A eficiência global (EFg), representa o conjunto de perdas de todo o sistema, pelo tanto é a multiplicação de EFa x EFc.

37 Eficiência de uso da água (EUa) representa a quantidade de matéria seca de grãos produzida em relação à água realmente consumida. Pode ser expressada em kgms m -3 água ou de modo inverso, L kgms -1. No caso de arroz irrigado, é mais conveniente No caso de arroz irrigado, é mais conveniente considerar toda à água a disposição da cultura, isto é, à água aplicada por irrigação mais à água de chuva.

38 Q inf + Qeva EFc = Qtotal EFg s/chuva = EFa s/chuva EFc EFg c/chuva = EFa c/chuva EFc

39 EUa (1) = MSgraõs ETc EUa(2) = P + MSgraõs LIRR Armaz(2)

40 Cenário 1 Época de Semeadura 15-set-09; Ciclo da Cultura 140 dias; Terreno bem Sistematizado; Sem vazamentos nos canais e taipas; Profundidade Lençol Freático 3 m; Percolação Profunda Constate 7.2 mm/dia; Solo Argiloso; Chuvas Reais

41 Cenário 2 Época de Semeadura 15-Oct-09 Ciclo da Cultura 140 dias; Terreno bem Sistematizado; Sem vazamentos nos canais e taipas; Profundidade Lençol Freático 3 m; Percolação Profunda Constante 7.2 mm/dia; Solo Argiloso; Chuvas 30% Abaixo dos valores reais

42 Dados iniciais Irrigação Continua Área (ha) Área (m²) Altura da Lâmina acima do solo (cm) Condutividade Hidráulica Saturada (Moderada) BERNARDO, (m/dia) Tempo de bombeamento diário (h) Tempo de bombeamento diário (s) Declive (cm) Percolação Profunda (mm/h) Percolação Profunda (m/dia) Profundidade de Lençol freático , ,3 0,0072 8,33333E-08 3

43 Dados iniciais Dados da Cultura Nº de dias do ciclo 140 ESTÁDIOS FENOLÓGICOS Kc Intervalo de dias Nº de dias 1 Até Inundação 0, Inicio da Inundação até diferenciação da panicula 1, Máximo Crescimento 1, Maturação Fisiológica 0, Profundidade Raiz [z](cm) 50

44 Dados iniciais Etapa 1 - Estabelecimento Dados Iniciais do Solo CC (m³/m³) PMP (m³/m³) U_ini (m³/m³) AD (mm) 0,3 0,15 0,225 37,5 Etapa 2 - Inundação do Solo Dados do Solo Após os 15 dias iniciais Porosidade Total do Solo (m³/m³) 0,5 Porosidade Drenável 0,07 Lâmina_Inicial (após os 15 dias) (mm) 35,44 U_inicial (após os 15 dias) (m³/m³) 0,22088 Lâmina para Saturar o solo (mm) 139,56 Lâmina para Armazenamento Superficial (mm) 100 Lâmina Total Requerida (mm) 239,56 Período Máximo para completar esta etapa (dias) 10 Lâmina Total por dia (mm/dia) 23,956

45 Dados iniciais Cálculos do Canal Largura do Tabuleiro (m) Comprimento do Canal (m) Largura do canal - Base maior (m) Profundidade do canal (m) Base Menor - Fundo do canal (m) λ Perimetro molhado (m) Superficie infiltrante (m²) Superficie evaporante (m²) Perdas por infiltração Vazão necessária para repor as perdas por infiltração (m³/s) ,7 0, , , , ,

46 Cenário 1 P. Etc (mm/dia) ARM. SUP. + Saturação do solo (mm) [Etapa 2] IRRIG. L. (mm) PERC. Potencial (mm) PERC. ESC. SUP. Real (mm) (mm) Vazão Média (m³/s) Etapa 2 Etapa Eficiência do uso de água Eficiência do uso de Eficiência água considerando a P. e IRR Eficiência de Aplicação (%) Eficiência de Condução (%) Eficiência Global Kg/m³ L/Kg Kg/m³ L/Kg C/Chuvas S/Chuvas C/Chuvas S/Chuvas , Obs. Produtividade 7500 Kg/ha Vazão continuo x tabuleiro: 10 Ls -1

47 Cenário 2 P. Etc (mm/dia) ARM. SUP. + Saturação do solo (mm) [Etapa 2] IRRIG. L. (mm) PERC. Potencial (mm) PERC. ESC. SUP. Real (mm) (mm) Vazão Média (m³/s) Etapa 2 Etapa , , , Eficiência do uso de água Eficiência do uso de água considerando a P. e IRR Eficiência de Aplicação (%) Eficiência de Condução (%) Eficiência Global Kg/m³ L/Kg Kg/m³ L/Kg C/Chuvas S/Chuvas C/Chuvas S/Chuvas , Obs. Produtividade 7500 Kg/ha Vazão continuo x tabuleiro: 10 Ls -1

48 Potência Consumida média (cv e kw) Potencia (cv)= Qm (m³s -1 ) γ Ht (mca)/(75 x η) Qm,Vazão média anual (m³s -1 ) calculada como: Volume diário (m3)/(nº de días bombeo x tempo de bombeo diário em segundos) γ: 1000 kg m -3 Ht: altura manomêtrica, considerada como 20 mca η: rendimento conjunto moto-bomba, considerado 0,65

49 Potência Consumida média (cv e kw) Cenário 2 Cenário 1 Potência Consumida média (cv) Potência Consumida média (kw) Potência Consumida anual (kw) Potência Consumida média (cv) Potência Consumida média (kw) Potência Consumida anual (kw) , ,105

50 Vazões, perdas teóricas e reais com VIB calculada segundo Grassi e Fernández mais perdas por evaporação. Vazao de bombeo Parámetro m 3 día -1 bombeo % con respecto al ,7 m 3 s % Pérdas teóricas ,0% Pérdas con Ib según Grassi ,2% Pérdas con Ib según Fernandez y col ,4% Pérdas por evaporación 166 0,1% Pérda máxima total teórica ,0% Pérda máxima total calculada(considerando as perdas por percolaçao mais desfavoráveis) ,5% (Fonte: Muzzio and Marano, 2010).

51 Eficiências globais (%) do sistema de irrigação nas fazendas Mounier e San Jorge. Fazenda Mounier San Jorge quantidade de bombas Eficiência global (%) Con chuva Sem chuva Dois 26,6 31,1 Uma 45,2 60,3 Dois 22,1 26,3 Uma 37,5 51,2 (Fonte: Muzzio and Marano, 2010).

52 . Mounier: híbrido Inov CL Dos bombas Total de agua disponível (mm) 3547 Biomasa en granos (kg ha -1 ) 9366 EUa (kg mm -1 ) 2,64 EUa (kg m -3 ) 0,26 Una bomba Total de agua disponível (mm) 1832 Biomasa de graos (kg ha -1 ) 9366 EUa (kg mm -1 ) 5,11 EUa (kg m -3 ) 0,51 (Fonte: Muzzio and Marano, 2010).