DESEMPENHO DE TUBOS GOTEJADORES DE DIFERENTES ÉPOCAS DE PLANTIO 1

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1 DESEMPENHO DE TUBOS GOTEJADORES DE DIFERENTES ÉPOCAS DE PLANTIO 1 L. S. DE S. LIMA 2, M.VALNIR JÚNIOR 3, N. DE S. LUNA 4, C. M. DE CARVALHO 5, T. B. ARAÚJO 6, F. J. C. MOREIRA 7 RESUMO: O presente trabalho teve como objetivo analisar o desempenho de kit s de irrigação do tipo gotejamento por gravidade com diferentes tempos de descanso (sem utilização), destinados à agricultura familiar, através da determinação dos seus coeficientes de uniformidade. Para tanto se instalou em áreas distintas do Ceará (Forquilha, Sobral e Juazeiro do Norte) kit s de irrigação com diferentes épocas de plantio, determinando os coeficientes de uniformidade de Christiansen (CUC), de determinação (CUD) e estatístico (CUE). Dos resultados concluiu-se que os coeficientes de uniformidade CUC, CUD e CUE, nos diferentes kit s de irrigação avaliados, apresentaram decréscimos com o aumento do tempo de descanso, contudo, com pequenas variações percentuais, provavelmente por acumulo de materiais orgânico-minerais nas paredes dos tubos gotejadores, aumentando a perda de carga e ao entupimento dos emissores ao longo do tempo, mas, permanecendo dentro dos níveis aceitáveis na literatura pertinente. Palavras-chave: Irrigação Localizada, Coeficientes de Uniformidade, Agricultura Familiar. PERFORMANCEPIPEDRIPPERSDIFFERENTPERIODS OF PLANTING ABSTRACT: The present study aimed to analyze the performance of irrigation kit's like gravity drip with different times of rest (nouse), intended for family agriculture, through the determination of their coefficients of uniformity. For both settled indifferent areas of Ceará irrigation kit's with different planting times, determining the Christiansen uniformity coefficient (CUC), determination (CUD) and statistical(cue). From the results it was concluded that the uniformity coefficient CUC, CUD and CUE the various irrigation kits evaluated show eddecreases with increasing grest time, however, with a small percentage change remains within acceptable levels in the literature. Keywords: Localized Irrigation, Coefficients of Uniformity, Family Farming. INTRODUÇÃO A irrigação localizada desponta como uma das contribuições mais promissoras para o desenvolvimento da fruticultura irrigada no Brasil, e mais especificamente no Nordeste, onde a competição futura por água e energia elétrica, principalmente no vale do São Francisco, tenderá a priorizar o emprego de sistemas de irrigação mais eficientes, criando, assim, possibilidades de aumento das áreas irrigadas nessa região (CARVALHO et AL., 2006). Os sistemas de irrigação localizada são os mais adequados para a região semiárida (Nordeste brasileiro) onde ocorre déficit hídrico devido à alta taxa de evapotranspiração, pois permitem a aplicação de água apenas na projeção da copa das plantas, onde ocorre a maior concentração do 1 Trabalho extraído da monografia da autora 2 Tecnóloga em Irrigação e Drenagem, IFCE Sobral CE 3 Doutor em Eng. Agrícola, Professor do IFCE Sobral CE 4 Tecnóloga em Irrigação e Drenagem, Pesquisadora do Instituto INOVAGRI, Fortaleza CE 5 Doutor em Eng. Agrícola, Universidade Federal do Ceará, Prof. FATEC, Juazeiro do Norte CE 6 Acadêmico em Tecnologia em Irrigação e Drenagem, Instituto Federal do Ceará, Sobral CE 7 Mestre em Fitotecnia, Professor do IFCE Sobral CE.

2 L. S. de S. Lima et al. sistema radicular da planta e não promovem o molhamento das folhas, reduzindo os riscos com doenças foliares e queda de frutos (FEIJÃO, 2011). É de capital importância determinar a uniformidade de distribuição d água em qualquer método de irrigação e na irrigação por gotejamento é recomendável após a instalação do sistema e a cada dois anos de funcionamento (FEIJÃO, 2011). A uniformidade de distribuição ou aplicação, de forma geral, expressa o grau de uniformização das lâminas de irrigação, isto é, indica como a água está sendo distribuída na lavoura e se as plantas estão recebendo quantidades equivalentes de água (LOPES, 2006). Tal indicador caracteriza qualquer sistema de irrigação e intervém em seu dimensionamento, tanto o agronômico, pois afeta o cálculo das necessidades totais de água, como o hidráulico, pois em função dela são definidos os limites permitidos de variação de vazão dos emissores (CABELLO, 1990). Ademais, a uniformidade de distribuição na irrigação afeta a capacidade de economia de água dos sistemas e a produtividade da lavoura (PEREIRA et al., 2002). Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo analisar em campo, o desempenho de três kit s de irrigação do tipo gotejamento gravitacional para uso na agricultura familiar utilizados nos cultivos da melancia e melão, através das estimativas de seus coeficientes de uniformidade. MATERIAIS E MÉTODOS O experimento foi composto da avaliação em campo, antes e após o ciclo das culturas, de três kit s de irrigação localizada por gotejamento gravitacional com tempos distintos de descanso (sem utilização) conforme descritos na Tabela 1. Tabela 1. Descrição e localização do Kit s de irrigação avaliados no experimento. Kit Tempo de Utilização em Campo Localidade Área Irrigada (m 2 ) KIT 1 Sistema novo (2º S* de 2010) Forquilha CE KIT 2 1 ano de uso (2º S* de 2011) Sobral CE KIT 3 2 anos de uso (2º S* de 2012) Juazeiro do Norte CE S*: semestre Em todos os Kit s avaliados o sistema de irrigação utilizado era o sistema localizada por gotejamento gravitacional sendo composto por tubos gotejadores não compensantes do tipo NaanTIF 25 de 16 mm, da marca NAANDANJAIN, com emissores espaçados entre si de 0,4 m, apresentando, segundo o fabricante, uma vazão nominal de 1,0 L h -1 para uma pressão correspondente de 50 kpa. A estrutura era composta ainda de uma tubulação principal de uma polegada, uma filtro de disco de mesmo diâmetro, registros e uma caixa d água com capacidade para 1000 L, instalada no centro da área a uma altura de 4,5 m, o que lhe conferia uma pressão correspondente a 45 kpa e vazão média de 0,79 L h -1. O nível da água na caixa era reposto à medida que se aplicava a metade do tempo de irrigação por caixa que era de aproximadamente uma hora, observou-se em testes que esta situação promovia pequena variação da vazão ao longo das irrigações. No Kit 1, o sistema de irrigação gravitacional avaliado foi utilizado para o cultivo do melão e a sua disposição no campo era composta de duas linhas de derivação de 20 m de comprimento, sequenciais e separadas no centro da área pela tubulação principal, sendo que uma linha de derivação abastecia 10 linhas laterais (5 de cada lado), distanciadas entre si de 2 m, com 25 m de comprimento, totalizando uma área de plantio de 1000 m 2. No Kit 2, o sistema de irrigação gravitacional avaliado foi utilizado para o cultivo da melancia e a sua disposição no campo era composta de duas linhas de derivação de 20 m de comprimento, 4316

3 II INOVAGRI International Meeting, 2014 sequenciais e separadas no centro da área pela tubulação principal, sendo que uma linha de derivação abastecia 16 linhas laterais (8 para cada lado), distanciadas entre si de 2,5 m, com 25 m de comprimento, totalizando uma área de plantio de 1000 m 2 No Kit 3, o sistema de irrigação gravitacional avaliado foi utilizado para o cultivo do melão e a sua disposição no campo era composta de duas linhas de derivação de 20 m de comprimento, sendo que cada linha de derivação abastecia 10 linhas laterais, distanciadas entre si de 2 m, com 25 m de comprimento, totalizando uma área de plantio de 1000 m 2. Para a coleta das vazões foi utilizada a metodologia proposta por Keller e Karmeli (1974) onde foram selecionados 16 pontos de coleta (primeira linha, as localizadas a 1/3, a 2/3 do início da parcela e a última linha, sendo que em cada linha foram avaliados 4 gotejadores, o primeiro, os situados a 1/3, 2/3 e o último gotejador), Figura 4. A vazão foi obtida pela razão entre o volume coletado e o tempo de coleta. O volume de água de cada emissor foi captado com auxilio de coletores que ficavam em baixo dos emissores selecionados, por um período de 3 minutos, marcados em cronômetro digital, para cada coleta, posteriormente o volume coletado era medido em proveta graduada de 500 ml. O processo de coleta foi composto por 3 repetições em cada emissor avaliado. Figura 1. Esquema da metodologia de determinação da uniformidade em gotejamento (KELLER & KARMELI, 1975). Através dos dados coletados em campo foram realizados os cálculos para a avaliação do sistema de irrigação e obtenção dos coeficientes de uniformidade: CUC (Eq. 1), CUD (Eq. 2) e CUE (Eq. 3) para os 16 gotejadores avaliados. n qi q i1 CUC (1) nq Em que: CUC é o coeficiente de uniformidade de Christiansen, em %; qi é a vazão do i-ésimo ponto de emissão, em L h -1 ; q é a vazão média de todos os pontos de emissão, em L h -1 ; n é o número de pontos de emissão. 4317

4 L. S. de S. Lima et al q 25 CUD (2) q Em que: CUD é o coeficiente de uniformidade de distribuição, em %; q 25 é a vazão média dos 25% menores valores de qi, em L h -1. CUE 1001 n i1 X i X 2 2 n 1X Em que: CUE é o coeficiente de uniformidade estatístico, em %; Xi é a vazão do i-ésimo ponto de emissão, em L h -1 ; X é a vazão média de todos os pontos de emissão, em L h -1 ; n é o número de pontos de emissão. Os cálculos de CUD, CUC e CUE foram processados com auxílio de planilhas eletrônicas do Excel com intuído de diminuir o tempo dos cálculos, se tornando numa forma mais prática onde os resultados são conhecidos no próprio local de avaliação. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os valores do coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC), coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) e coeficiente de uniformidade estatístico (CUE) para todos os kit s avaliados em campo foram aglutinados e são apresentados na Tabela 2. Tabela 1. Valores de CUC, CUD e CUE em %, obtidos em campo. Coeficientes de Valores obtidos em campo (%) Uniformidade Kit 1 Kit 2 Kit 3 CUC 98,52 98,14 97,43 CUD 98,35 97,11 95,24 CUE 98,05 97,59 96,79 De acordo com os resultados da Tabela 2, pode-se verificar uma variação no CUC dos diferentes kit s em torno de 1,09 pontos percentuais, onde o valor máximo foi encontrado no Kit 1 (98,52%) e o menor valor no Kit 3 (97,43%). Mesmo com esta variação os valores de CUC para os kit s estudados apresentam-se excelentes para sistemas de irrigação localizada especialmente em cultivos de hortaliças, que por terem raízes mais superficiais necessitam valores de CUC mais elevados concordando com Zocoler (2005) e Bernardo et al. (2006) que admitem valores de CUC para sistemas localizados superiores a 90%. O mesmo comportamento pode ser observado para os valores de CUD, apresentando uma variação em torno de 3,11 pontos percentuais, partindo do maior valor no Kit 1 (98,35%) para o Kit 3 (95,24%). Estes valores encontram-se classificados como excelentes por Merrian e Keller (1978), que definem como ruins valores do CUD abaixo de 70%, razoáveis entre 70 e 80%, bons entre 80 e 90% e excelentes acima de 90%. Este coeficiente de uniformidade é o mais utilizado na avaliação de sistemas de irrigação localizada, pois possibilita uma medida mais restrita, dando maior peso às plantas que recebem menos água, sendo o mesmo adotado para o calculo do tempo de irrigação (LÓPEZ et al., 1992; FRIZZONE e DOURADO NETO, 2003, ZOCOLER, 2005). Os valores de CUE apresentam, de acordo com a Tabela 2, uma variação de 1,26 pontos percentuais, partindo do maior valor encontrado no Kit 1 (98,05%) para o menor valor encontrado no Kit 3 (96,79%). Os valores do coeficiente de uniformidade estatístico (CUE) dos diferentes kit s de irrigação gravitacional obtidos com a avaliação em campo encontram-se classificados como excelente (3)

5 II INOVAGRI International Meeting, 2014 segundo Favetta e Brotel (2001) que classificam os valores de CUE como excelente (90% ou maior), muito bom (80 a 90%), regular (70 a 80%), péssimo (60 a 70%) e inaceitável (menor que 60%). Observa-se na Figura 1 que os valores do CUC, CUD e CUE, decresceram com o tempo de uso dos Kit s nas diferentes épocas de coleta, e que, muito embora os valores tenham permanecido dentro dos limites aceitáveis na literatura pertinente para irrigação localizada, ou seja, acima dos 90% de uniformidade (Zocoler, 2005; Bernardo et al., 2006; Frizzone e Dourado Neto, 2003 e Favetta e Brotel (2001), denota-se a necessidade periódica de se fazer avaliações nos sistemas de irrigação no intuito de detectar o grau de uniformidade de aplicação d água às plantas, haja vista, a redução nos valores de CUC, CUD e CUE apresentadas no estudo, esta necessidade é observada por Bernardo (1995) ao salientar que na irrigação por gotejamento é recomendável avaliar uniformidade de aplicação, após a instalação do sistema e a cada dois anos de funcionamento. Figura 2. Valores dos coeficientes de uniformidades nos diferentes kit s de irrigação. É notório observar a diminuição dos valores dos coeficientes nas diferentes épocas, credita-se isto muito provavelmente ao acúmulo de matéria orgânica e/ou mineral nas paredes das tubulações aumentando a perda de carga e favorecendo o entupimento dos emissores ao longo do tempo, em virtude, principalmente das baixas pressões de funcionamento (45 kpa). Tais observações podem ser confirmadas por Keller e Bliesner (1990) ao explicar que entre outros fatores, a uniformidade de irrigação é afetada pelo tempo de uso dos equipamentos de irrigação, ou seja, além de sua vida útil; perda de carga no interior das tubulações; projetos mal dimensionados; entupimentos de emissores, em função do pequeno diâmetro de passagem dos mesmos e da qualidade da água de irrigação. CONCLUSÕES Os coeficientes de uniformidade CUC, CUD e o CUE, nos diferentes kit s de irrigação avaliados, apresentaram decréscimos com uso em campo, contudo, com pequenas variações percentuais, permanecendo dentro dos níveis aceitáveis na literatura pertinente. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de Irrigação. 8ª Ed. Viçosa, Ed. UFV, 2006, 625p. 4319

6 L. S. de S. Lima et al. BERNARDO, S. Manual de irrigação. Vicosa: Imprensa Universitaria, p. CARVALHO, C. M.; ELOI, W.M.; LIMA,S.C.R.V.;PEREIRA,J.M.G. Desempenho de um sistema de irrigação por gotejamento na cultura da goiaba. Irriga, Botucatu, v. 11, n. 1, p , CABELLO, F. P. Riegos localizados de alta frecuencia (RLAF): goteo, microaspersión, exudación. Madrid: Ediciones Mundi-Prensa, p. FAVETTA, G.M.; BOTREL, T.A. Uniformidade de sistemas de irrigação localizada: validação de equações. ScientificAgricultural, v. 58, n. 2, FEIJÃO, C. R. M. Análise de desempenho em laboratório de linha gotejadora nova e após sua utilização em campo. 36p. Monografia (Graduação em Irrigação e Drenagem) Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Sobral CE, FRIZZONE, J. A.; DOURADO NETO, D. Avaliação de sistemas de irrigação. MIRANDA, J. H. de; PIRES, R. C. de M. (eds.). Irrigação (Série Engenharia Agrícola). Piracicaba-SP: FUNEP, v. 2. p KELLER, J., BLIESNER, R. D. Sprinkle and trickle irrigation. New York: van Nostrand Reinhold, MERRIAM, J. L.; KELLER, J. Farmirrigation system evaluation: a guide for management. Logan: Utah State University, p. LOPES, M. E. P. de A. Avaliação do uso da água em sistemas de irrigação localizada nas culturas do café e do mamão p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal do Espírito Santo, LÓPEZ, J. R.; ABREU, J. M. H.; REGALADO, A. P.; HERNÁNDEZ, J. F. G. Riego localizado. Madrid: Mundi-Prensa, p. PEREIRA, L. S.; OWEIS, T.; ZAIRI, A. Irrigation management under water scarcity.agricultural Water Management, n. 57, p , ZOCOLER, J. L. Avaliação de desempenho de sistemas de irrigação. Ilha Solteira SP: UNESP. Disponível em < Acesso em 04fev