ANÁLISE DA AUTOMAÇÃO EM UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO CONVENCIONAL FIXO POR MINIASPERSÃO

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1 ANÁLISE DA AUTOMAÇÃO EM UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO CONVENCIONAL FIXO POR MINIASPERSÃO Carlos Augusto Brasileiro de Alencar 1, Fernando França da Cunha 2, Márcio Mota Ramos 3, Antônio Alves Soares 3, Tarcísio de Assunção Pizziolo 4, Rubens Alves de Oliveira 3 RESUMO No presente trabalho objetivou-se analisar a automação de um sistema de irrigação convencional fixo por miniaspersão, utilizando equipamentos de baixo custo e avaliar o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) utilizando diferentes pressões de operação e espaçamentos entre miniaspersores. O sistema de irrigação foi constituído por uma linha principal e quatro linhas laterais com espaçamento de 8 x 8 m entre miniaspersores. O miniaspersor utilizado foi o Naan 501-U, motobomba Anauger 900 e válvulas solenóides de uso doméstico que eram acionadas automaticamente. O delineamento foi o inteiramente casualizado com quatro repetições e foram realizados testes para avaliar o CUC utilizando somente um miniaspersor e entre quatro miniaspersores. As pressões de operação utilizadas foram de 93,1; 139,6; 186,1 e 232,7 kpa e os espaçamentos entre miniaspersores vários entre 4 x 4 a 15 x 15 m, com intervalo0 de 1 m. O CUC sofreu redução e aumento quadrático com o aumento do espaçamento e da pressão, respectivamente. As válvulas solenóides, bem como seu sistema de acionamento, apresentaram excelente operacionalidade. Os espaçamentos recomendados foram de 9 x 9 e 10 x 10 m, para as faixas de pressões de 93,1 a 139,6 kpa e 186,1 a 232,7 kpa, respectivamente. Palavras-chave: uniformidade, pressão de operação, espaçamento. ABSTRACT Analyzing the automation of a fixed conventional minisprinkler irrigation system This study aimed at analyzing automation of a fixed conventional minisprinkler irrigation system, using low-cost equipments, as well as to evaluate the Christiansen uniformity coefficient (CUC) at different operational pressures and spacings between minisprinklers.the irrigation system consisted of a main line and four lateral lines with a spacing of 8 x 8 m between the minisprinklers. The equipments used were: the minisprinkler Naan 501-U, water pump Anauger 900, and automatic solenoid valves. The study was done in the completely randomized design with four replicates. Some tests were conducted to evaluate CUC, by using only one among four minisprinklers. The operational pressures were 93.1, 139.6, or kpa, with the distance between minisprinklers varying between 4 x 4, and 15 x 15 m with interval of 1 meter. The CUC showed quadratic reduction and increase with the increasing distance and pressure, respectively. The solenoid valves and their starting system showed excellent operationality. The spacings of 9 x 9 and 10 x 10 m is recommended for the pressure range between 93.1 to kpa and to kpa, respectively. Keywords: uniformity, operational pressure, spacing. 1 M.S., Prof., Depto de Agronomia/UNIVALE, Governador Valadares-MG, brasileiro@univale.br 2 Doutorando em Eng. Agrícola, DEA/UFV, Viçosa-MG, cunhaff@yahoo.com.br 3 D.S., Prof., DEA/UFV, Viçosa-MG, mmramos@ufv.br; aasoares@ufv.br; rubens@ufv.br 4 D.S., Prof., DEP/UFV, Viçosa-MG, pizziolo@ufv.br Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

2 INTRODUÇÃO Segundo Christofidis (2001), o Brasil possuía cerca de hectares irrigados, sendo 39% no sul, 29% no sudeste, 21% no nordeste, 8% no centro-oeste e 3% no norte. Da área irrigada no Brasil, 50% é por inundação, 21% por pivô central, 9% por carretel enrolador (autopropelido), 14% por aspersão convencional e 6% com irrigação localizada. Os sistemas de irrigação por aspersão aplicam água sobre a superfície do solo, na forma de chuva artificial. Este sistema de irrigação é bastante utilizado, devido à possibilidade de elevada uniformidade de distribuição, adaptabilidade a diversas culturas e solos, fácil controle do volume de água aplicado e a possibilidade de aplicação de fertilizantes e outros produtos por meio da água de irrigação. A irrigação por aspersão surgiu como alternativa à de superfície, que usualmente tem baixa eficiência devido a problemas de escoamento superficial e percolação, visando ao racional uso da água. Portanto, é importante que novas tecnologias sejam avaliadas e difundidas, visando dar suporte às necessidades de uma agricultura cada vez mais competitiva, sabendo que a água é um dos principais fatores do desenvolvimento das culturas e a irregularidade do regime pluviométrico de algumas regiões pode tornar-se uma restrição ao desenvolvimento agrícola. Nos últimos anos, na agricultura irrigada, tem sido observado um avanço da automação dos sistemas. Atualmente, entende-se por automação qualquer sistema, apoiado em processadores, que substitua o trabalho humano e que vise soluções rápidas e econômicas, a fim de alcançar os complexos objetivos das indústrias, da agricultura e serviços. A automação implica na implantação de sistemas interligados e assistidos por redes de comunicação, compreendendo Sistemas Supervisórios e Interfaces Homem-Máquina (IHM), que possam auxiliar os operadores no exercício de supervisão e análise dos problemas que porventura venham a ocorrer. Nos diversos setores produtivos, a automação decorre de necessidades, tais como: maiores níveis de qualidade de conformação e de flexibilidade, menores custos de operação, menores perdas de materiais e menores custos de capital, maior controle das informações relativas ao processo, maior qualidade das informações e melhor planejamento e controle da produção (MORAES & CASTRUCCI, 2001). Em tempos que a escassez de água de boa qualidade é uma realidade mundial, tornase importante avaliar um sistema de irrigação, seja ele automatizado ou não, para conhecimento de sua eficiência na irrigação, em vista da racionalização no uso deste bem. Aspersores, que operam com pressões muito altas, geram excessiva pulverização do jato de água, diminuindo seu raio de alcance, causando encharcamento próximo ao aspersor. A operação de aspersores com pressões baixas resulta uma inadequada pulverização do jato de água, tornando o perfil de distribuição muito irregular (BERNARDO et al., 2005; BILANSKI & KIDDER, 1958). Bernardo et al. (2005) relatam que, para avaliar um sistema de irrigação, é necessário o conhecimento da uniformidade de distribuição, perdas por arraste, evaporação e perdas por condução. A medida da qualidade de uma irrigação por aspersão é sua uniformidade de distribuição de água. Esta uniformidade, normalmente expressa em termos de um coeficiente de uniformidade, tem sido freqüentemente a base para comparações da atuação da aspersão (KELLER & BLIESNER, 1990). Durante a fase de projeto de sistemas de irrigação, valores médios de eficiência e de uniformidade são definidos previamente, desconsiderando as condições de manejo e principalmente os equipamentos acessórios de irrigação, que poderiam proporcionar melhor desempenho. Merriam et al. (1973) recomendam valores economicamente viáveis de uniformidade em função da profundidade das raízes, para as quais são considerados valores de CUC (coeficiente de uniformidade de Christiansen) de, no mínimo 88% para plantas que possuem o sistema radicular raso, 80 a 82% para plantas com sistema radicular médio e 70 a 82% para as plantas com sistema radicular profundo. Os valores de CUC definem um sistema de irrigação como excelente, bom, razoável, ruim e inaceitável (Quadro 1). Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

3 Quadro 1. Classificação de acordo com a comparação dos valores de CUC para sistemas por aspersão Classificação Excelente Boa Razoável Ruim Inaceitável CUC (%) < 65 Fonte: ASAE, No presente trabalho, objetivou-se aplicar uma automação no sistema de irrigação convencional fixo por miniaspersão, utilizando equipamentos de baixo custo, bem como avaliar a uniformidade de aplicação de água deste sistema de irrigação, operando com diferentes pressões e espaçamentos entre miniaspersores. Dessa forma, esperase recomendar este sistema, que agregue as vantagens das irrigações localizadas (automação) e aspersão em malha (baixo investimento, fácil manutenção, baixa demanda de vazão e de energia e baixa dependência tecnológica), que não apresentem as limitações que ocorrem nas irrigações localizadas (alto investimento, entupimento, distribuição do sistema radicular, capina, fogo e vandalismo) e aspersão em malha (impossibilidade de automação e dependência de mão-de-obra). MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi montado na área anexa ao Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, localizado no município de Viçosa-MG. Neste trabalho, utilizou-se o sistema de irrigação por miniaspersão convencional fixo, instalado com uma linha principal e quatro linhas laterais. As linhas laterais e principal foram enterradas e cada ponto de irrigação possuía um miniaspersor fixo (Figura 1). A área onde o sistema foi montado é plana e o desnível geométrico entre o miniaspersor mais alto e mais baixo foi menor que 0,5 m. A altura do miniaspersor, em relação ao solo, foi de 1,0 m. Figura 1. Croqui do sistema de irrigação por miniaspersão convencional fixo montado na área experimental. Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

4 O miniaspersor, utilizado neste trabalho, operou com pressão variando de 93,1 a 232,7 kpa, vazão variando de 120 a 180 L h -1, diâmetro molhado variando de 12 a 15 m, intensidade de aplicação variando de 1,9 a 2,8 mm h -1, para um espaçamento de miniaspersores de 8 x 8 m. Diante dessas características, objetivou-se operar com baixos diâmetros nas linhas laterais, baixa potência do conjunto motobomba e baixa demanda de vazão e de energia. O sistema possuiu componentes de baixo custo, com motobomba de diafragma (Anauger 900, 450 W, 220 V), tubos e conexões de PVC soldável de 25 e 32 mm para as linhas principal, de derivação e lateral, miniaspersores Naan 501-U com bocal de 1,8 mm e válvulas solenóides de uso doméstico (marca Transoni, 110 V, faixa de pressão de operação entre 50 e 750 kpa), cuja perda de carga é de 10 kpa. A automação do sistema de irrigação constituiu-se, basicamente, da temporização para acionamento das válvulas solenóides. Foi desenvolvido um quadro de comando, onde juntamente a um controlador programável instalou-se a proteção elétrica para os circuitos elétricos da motobomba e dos equipamentos periféricos. A programação da temporização é efetuada por meio de chaves de contatos NA (normalmente aberto), em que o operador atua, determinando a seqüência de acionamento temporizado das válvulas solenóides, de acordo com a irrigação a ser aplicada. Foram realizados testes para avaliar a uniformidade de distribuição da água, utilizando somente um miniaspersor e entre quatro miniaspersores. Na avaliação entre quatro miniaspersores, os testes foram realizados durante períodos noturno e diurno, utilizandose pressões de operação de 93,1; 139,6; 186,1 e 232,7 kpa, que correspondem às pressões de 10, 15, 20 e 25 m.c.a., respectivamente. Para avaliação de um miniaspersor, selecionou-se um na linha lateral, sendo que os jatos dos demais foram direcionados para outro local que não sobrepusessem a área de molhamento do miniaspersor avaliado, utilizando as mesmas pressões de operação. Com este teste, simularam-se espaçamentos de 4 x 4, 5 x 5,..., 15 x 15 m. Foi empregado o método do perfil de distribuição de água na determinação da uniformidade de distribuição de água do sistema sobre a superfície, que consistiu de instalação de pluviômetro eqüidistante. A área entre os miniaspersores foi dividida em subáreas retangulares de dimensões de 1 m 2. Os coletores foram colocados no centro de cada subárea, sendo que o volume coletado representou a precipitação em cada subárea. A evaporação de água foi quantificada por um pluviômetro de volume inicial conhecido, sendo que, no final dos testes, foi feita a leitura no mesmo pluviômetro, em que a diferença correspondeu à evaporação durante a realização dos testes. Esta diferença foi acrescida à leitura dos pluviômetros. O tempo de cada teste totalizou quatro horas, que corresponde a um valor igual ou maior que a metade do tempo em que o sistema de irrigação por miniaspersão convencional fixo funcionará durante as irrigações praticadas pelos agricultores. Os volumes coletados nos pluviômetros foram convertidos em lâminas d água, dividindo o volume coletado pela área de abrangência do coletor. Posteriormente, calculou-se o somatório de todas as lâminas, dividindo-o pelo número de coletores, a fim de obter a lâmina média (x). Com esses valores, o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) foi calculado, de acordo com a equação 1. CUC = n 1 X i X nx (1) em que, CUC é o coeficiente de uniformidade de Christiansen, em percentagem; X i, a lâmina d água observada no coletor i, em mm; X, a lâmina d água média coletada, em mm; n, o número de coletores. No início e no final de cada teste, a vazão de cada miniaspersor foi medida com auxílio de uma mangueira flexível e de uma proveta graduada de 2 L. Para proceder à coleta da água, o dispositivo era colocado no bocal do emissor e, quando estabilizava a vazão na mangueira, direcionava-se o fluxo de água para o interior da proveta e cronometrava-se o tempo para completar o volume de 2 LA vazão Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

5 amostrada foi obtida pela média da vazão medida no início e no final de cada teste. Para observar se essa vazão média amostrada representaria a vazão média real, realizaram-se testes complementares, utilizando uma caixa d água de 500 L. Para isso, o jato d água do miniaspersor avaliado foi direcionado para o interior da caixa d água, sendo cronometrado o tempo para completá-la. Dessa forma, a vazão média real foi obtida, dividindo-se o volume de 500 L pelo tempo cronometrado. A vazão média amostrada foi obtida, conforme descrito anteriormente e, assim, foi possível compará-la com a vazão média real. Esta comparação foi feita para as quatro pressões estudadas. A lâmina de água aplicada foi calculada, a partir da vazão média amostrada, e a lâmina de água coletada por meio dos volumes coletados nos pluviômetros e somados à quantidade de água evaporada. No início e no final de cada teste, a pressão de operação foi verificada com auxílio de um manômetro de glicerina, instalado no tubo de subida junto ao miniaspersor. Também foram realizadas leituras da tensão e da corrente na rede elétrica do conjunto motobomba. Durante os testes, foram coletados dados de velocidade do vento por uma estação meteorológica automatizada, instalada próxima ao local dos testes. Em ambos os testes, utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. Para a avaliação entre quatro miniaspersores, analisou-se em esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas as quatro pressões e nas subparcelas os dois períodos. Na avaliação de um miniaspersor, analisou-se em esquema fatorial, quatro pressões e 12 espaçamentos. Os dados de ambos os testes foram submetidos à análise de variância e ao teste de média ou à regressão, conforme apropriado. As médias foram comparadas pelo método Scott-Knott, ao nível de 5% de probabilidade. Os modelos foram escolhidos com base na significância dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste t, adotando-se o nível de até 5% de probabilidade, e magnitude do coeficiente de determinação (R 2 ). RESULTADOS E DISCUSSÕES Durante os testes, observou-se que as válvulas solenóides bem como seu sistema de acionamento apresentaram excelente operacionalidade, acionando e desligando no momento certo e não havendo qualquer interrompimento da irrigação. Dessa forma, a mão-de-obra foi otimizada, e o tempo de trabalho com a irrigação pôde ser transferido para outras atividades. No Quadro 2, são apresentados os valores de vazão do miniaspersor, lâminas de água aplicada e coletada nas diferentes pressões de operação. As vazões, obtidas nos testes, foram semelhantes às vazões especificadas no catálogo do fabricante (NAANDAN, 2006). Observou-se, ainda, que as lâminas de água aplicadas foram similares à coletada, o que não era esperado. A lâmina de água coletada deveria ser menor que a aplicada, pois, apesar de a quantidade de água evaporada ter sido acrescentada, há também a água perdida pela deriva que não foi quantificada e, conseqüentemente, não acrescida ao pluviômetro. Quadro 2. Valores de vazão do miniaspersor, lâminas de água aplicada e coletada com seus respectivos desvios-padrão para as diferentes pressões testadas Lâmina (mm h -1 ) Pressão (kpa) Vazão (L h -1 ) Aplicada Coletada 93,1 119,6 ± 0,9 1,87 ± 0,01 1,90 ± 0,08 139,6 139,3 ± 0,6 2,18 ± 0,01 2,14 ± 0,02 186,1 165,2 ± 0,8 2,58 ± 0,01 2,60 ± 0,05 232,7 183,7 ± 1,0 2,87 ± 0,02 2,80 ± 0,05 Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

6 Quadro 3. Tensão e corrente da rede elétrica e vazão do miniaspersor no início e final dos testes, com seus respectivos desvios-padrão nas diferentes pressões testadas Pressão Tensão (Volts) Corrente (Amperes) Vazão (L h -1 ) kpa Início Final Início Final Início Final 93,1 221,0 ± 1,0 219,7 ± 0,6 5,00 ± 0,40 5,00 ± 0,40 120,0 ± 2,5 120,5 ± 2,8 139,6 222,7 ± 1,2 223,3 ± 1,2 5,40 ± 0,20 5,47 ± 0,31 139,7 ± 1,9 139,7 ± 1,9 186,1 219,7 ± 0,6 220,7 ± 1,2 5,80 ± 0,56 5,60 ± 0,46 165,3 ± 2,7 166,2 ± 3,8 232,7 220,3 ± 1,5 221,0 ± 1,7 6,00 ± 0,44 5,90 ± 0,17 183,6 ± 2,0 183,7 ± 2,1 Quadro 4. Vazão média amostrada e vazão média real em L h -1, nas pressões testadas Vazão (L h -1 ) Pressão (kpa) Amostrada Real 93,1 124,1 129,3 139,6 146,9 155,2 186,1 167,4 175,3 232,7 180,0 185,9 Uma possível explicação para a lâmina de água coletada não ser menor que a lâmina de água aplicada pode ser dada com auxílio do Quadro 3, onde são apresentadas as leituras de tensão e corrente da rede elétrica, que alimentava o conjunto motobomba e a vazão do miniaspersor no início e final dos testes, para as diferentes pressões testadas. Neste quadro, observa-se que a tensão e a corrente variaram do início ao final. Dessa forma, acredita-se que esta variação tenha ocorrido durante todo tempo de funcionamento, fazendo com que a pressão também variasse, resultando diferentes vazões. Esta hipótese é evidenciada, quando se observa, no Quadro 4, uma comparação entre a vazão média amostrada e vazão média real para cada pressão testada. Verifica-se, ainda, que em todas as pressões, a vazão média amostrada foi menor que a vazão média real, explicando o fato de a lâmina de água coletada não ter sido menor que a lâmina aplicada. Uma possível solução para este problema seria a utilização de válvulas reguladoras de pressão nos miniaspersores, o que reduziria a variação de vazão para níveis aceitáveis. Este equipamento não foi utilizado devido ao desnível geométrico ser menor que a variação de pressão máxima permitida. De acordo com a análise de variância para a avaliação entre quatro miniaspersores, foi detectado efeito (p<0,001) da interação entre pressão e período sobre o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC). Avaliando o fator pressão dentro dos períodos diurno e noturno, ambos foram significativos (p<0,001) e, de acordo com a Figura 2, apresentaram um comportamento quadrático, em que os valores de CUC aumentaram com a pressão de operação. Conforme classificação proposta pela ASAE (1996), utilizando a pressão de operação na faixa de 93,1 a 139,6 kpa, o sistema apresentou uniformidade razoável e, para a faixa de 186,1 a 232,7 kpa, uma boa uniformidade. 114 Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun., 2007

7 95 Dia Noite Noite 90 Dia CUC (%) CUC (noite) = -0,0007 P 2 ** + 0,3136 P* + 54,7884 R 2 = 0,84 CUC (dia) = -0,0004 P 2 ** + 0,2299 P*** + 58,8678 R 2 = 0,99 * p <0,05 ** p <0,01 *** p <0, ,1 139,6 186,1 232,7 Pressão (kpa) Figura 2. Coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) para os períodos noturno e diurno, nas diferentes pressões testadas. Diversos trabalhos mostram que, com o aumento da pressão de operação, o diâmetro de gota tende a diminuir (MONTERO et al., 2003; TARJUELO et al. 1999; MATEOS, 1998; BILANSKI & KIDDER, 1958). Dessa forma, as gotas ficam mais susceptíveis a ser arrastadas pelo vento e, em conseqüência, ocorre a queda na uniformidade de distribuição de água. Entretanto, tal resultado não foi observado, uma vez que o aumento na pressão de operação resultou em aumento da uniformidade de distribuição de água. A recomendação do fabricante é que o miniaspersor opere numa faixa de 139,6 a 325,8 kpa; diante disso, a pressão de operação intermediária é de 232,7 kpa, a qual alia um bom diâmetro de gota com um bom diâmetro de molhamento, resultando melhor uniformidade de distribuição de água. Isso também explica a baixa uniformidade, verificada para as pressões de operação de 93,1 e 139,6 kpa. Pressões de operação acima de 232,7 kpa não foram testadas por que não consta dos objetivos do trabalho, isto é, foi de trabalhar com equipamentos de baixo custo. Sendo assim, pressões acima desta, exigiria a demanda de um conjunto motobomba mais potente e, conseqüentemente, de maior custo. Avaliando o fator período dentro da pressão de 186,1 kpa, foi verificado efeito (p<0,05) no CUC, em que este foi maior no teste realizado no período noturno. Entretanto, não houve efeito (p>0,05) para as demais pressões, ou seja, os valores de CUC foram iguais nos dois períodos estudados. Este resultado já era esperado, haja vista que a velocidade do vento no período diurno foi baixa (menor que 1 m s -1 ) e, conseqüentemente, semelhante à do período diurno, como se observa no Quadro 5. Quadro 5. Velocidade do vento em m s -1, nos períodos noturno e diurno com seus respectivos desvios-padrão para diferentes pressões testadas Pressão (kpa) Período noturno Velocidade do vento (m s -1 ) Período diurno 93,1 0,00 ± 0,00 0,55 ± 0,54 139,6 0,04 ± 0,13 0,54 ± 0,45 186,1 0,00 ± 0,00 0,71 ± 0,43 232,7 0,00 ± 0,00 0,44 ± 0,53 Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

8 Devido à velocidade do vento, Koumanov et al. (1997) recomendaram irrigar em períodos noturnos, na região em que o experimento foi montado, pois, além de influenciar negativamente na uniformidade de aplicação, este fator também proporciona maior perda de água por evaporação e arraste durante a aplicação. Somente com os dados de velocidade do vento, Dechmi et al. (2003) conseguiram explicar a queda de eficiência da irrigação e que este fator afetou, seriamente, a uniformidade de aplicação após atingir o valor de 2 m s -1. Mateos (1998) verificou que a velocidade do vento foi prejudicial à uniformidade de distribuição, após atingir o valor de 1,8 m s -1, encontrando reduções no valor do CUC de 90% para 60% para as velocidades de vento de 1,8 e 6,0 m s -1, respectivamente. Segundo Montero Martínez et al. (2004), esta perda de 30 pontos percentuais no CUC significa um aumento de 40% no custo de aplicação de água. Tarjuelo et al. (1999), trabalhando com uniformidade de distribuição de água em sistema por aspersão, observaram que o CUC variou 0,5 pontos percentuais com aumento de 200 kpa na pressão de operação. No mesmo trabalho, os autores verificaram uma variação de 10,2 pontos percentuais no CUC com o aumento de 3,3 m s -1 na velocidade do vento, mostrando que o fator vento é mais eficiente na queda da uniformidade, em comparação com a pressão de operação. Na avaliação de um único miniaspersor, foi detectado efeito (p<0,01) da interação entre espaçamento e pressão sobre o valor do CUC. Avaliando o fator espaçamento dentro das pressões estudadas, verificou-se efeito (p<0,01) em todas elas. De acordo com a Figura 3, apresentaram um comportamento quadrático, em que os valores de CUC foram reduzidos, conforme o espaçamento entre miniaspersores foi aumentado na simulação. Avaliando o fator pressão dentro dos espaçamentos estudados, não foi verificado efeito (p>0,05) da pressão até o espaçamento 9 x 9 m sobre o CUC. Entretanto, entre o espaçamento 10 x 10 ao espaçamento 15 x 15 m, foi verificado efeito (p<0,01). No Quadro 6, observa-se que, nos espaçamentos de 10 x 10 ao espaçamento 15 x 15 m, as pressões de operação de 93,1 e 139,6 kpa proporcionaram (p<0,05) menor valor de CUC, mostrando mais uma vez que baixas pressões resultaram menores uniformidades de distribuição de água. CUC (%) ,1 kpa 139,6 kpa 186,1 kpa 232,7 kpa CUC (93,1 kpa) = -0,821 S 2 ** + 5,494 S*** + 81,926 R 2 = 0,98 CUC (139,6 kpa) = -0,900 S 2 *** + 7,812 S** + 75,613 R 2 = 0,99 CUC (186,1 kpa) = -0,936 S 2 *** + 10,858 S*** + 62,962 R 2 = 0,99 CUC (232,7 kpa) = -0,903 S 2 *** + 10,643 S*** + 64,055 R 2 = 0,99 * p <0,05 ** p <0,01 *** p <0, Espaçamento (m:m) Figura 3. Coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) para as pressões de operação de 93,1; 139,6; 186,1 e 232,7 kpa, nos diferentes espaçamentos entre miniaspersores. Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

9 Quadro 6. Valores médios do CUC em %, com seus respectivos desvios-padrão para diferentes espaçamentos entre miniaspersores e pressões de operação Espaçamento Pressão de operação (kpa) (mxm) 93,1 139,6 186,1 232,7 Média 4 x 4 94,0 ± 3,1 a 94,0 ± 2,3 a 94,2 ± 1,4 a 95,3 ± 2,8 a 94,4 ± 1,6 5 x 5 86,6 ± 4,1 a 91,7 ± 4,9 a 95,6 ± 1,6 a 96,1 ± 1,2 a 92,5 ± 5,1 6 x 6 79,2 ± 2,5 a 85,6 ± 4,1 a 91,1 ± 1,2 a 92,5 ± 3,6 a 87,1 ± 6,0 7 x 7 77,4 ± 2,4 a 84,1 ± 4,3 a 87,2 ± 2,0 a 88,8 ± 3,3 a 84,4 ± 5,1 8 x 8 76,9 ± 2,0 a 82,9 ± 4,2 a 88,3 ± 2,4 a 88,5 ± 2,9 a 84,2 ± 5,4 9 x 9 73,1 ± 3,0 a 78,7 ± 4,9 a 86,3 ± 2,3 a 87,6 ± 4,3 a 81,4 ± 7,0 10 x 10 60,1 ± 7,0 b 68,3 ± 7,4 b 81,8 ± 1,6 a 84,0 ± 4,5 a 73,6 ± 13,1 11 x 11 42,1 ± 8,2 b 52,1 ± 8,5 b 73,3 ± 2,4 a 76,1 ± 4,8 a 60,9 ± 18,5 12 x 12 23,5 ± 7,7 b 34,9 ± 8,6 b 59,6 ± 2,8 a 63,4 ± 5,7 a 45,4 ± 20,5 13 x 13 8,4 ± 7,2 b 19,7 ± 8,2 b 43,7 ± 2,1 a 48,1 ± 6,4 a 29,9 ± 20,0 14 x 14-4,0 ± 6,7 b 6,6 ± 7,9 b 29,0 ± 1,7 a 33,5 ± 6,5 a 16,3 ± 18,7 15 x 15-14,3 ± 6,4 b -4,6 ± 7,6 b 16,1 ± 1,3 a 20,5 ± 6,5 a 4,4 ± 17,4 Médias seguidas por mesma letra na linha, não diferem entre si pelo teste Scott-Knott (p>0,05). Com base na classificação proposta pela ASAE (1996), o sistema apresentou uma uniformidade satisfatória, quando o espaçamento entre miniaspersores não superou 6 x 6 m. Para a faixa de 7 x 7 a 9 x 9 m, o sistema apresentou uniformidade razoável. Para o espaçamento de 10 x 10 m, o sistema apresentou uniformidade ruim, quando foram utilizadas pressões de 93,1 e 139,6 kpa, e uniformidade razoável quando pressões de 186,1 e 232,7 kpa foram utilizadas. Para o espaçamento 11 x 11 m, o sistema apresentou uniformidade inaceitável, quando se utilizaram pressões de 93,1 e 139,6 kpa, mas uniformidade ruim quando pressões de 186,1 e 232,7 kpa foram utilizadas. Para o espaçamento 12 x 12 m e acima deste, o sistema apresentou uniformidade inaceitável. Embora não sendo utilizados nas análises estatísticas, espaçamentos retangulares foram simulados, para os quais observou-se que, independentemente da pressão, os espaçamentos entre miniaspersores de 4 x 6 e 6 x 8 m, e para as pressões de 186,1 e 232,7 kpa, o espaçamento entre miniaspersores de 8 x 10 m, apresentou uniformidade satisfatória, conforme classificação proposta pela ASAE (1996). Montero Martínez et al. (2004), trabalhando com sistema por aspersão, verificaram que o espaçamento quadrado (ex.: 12 x 12, 18 x 18 m), proporcionou melhor uniformidade de distribuição de água, em relação aos espaçamentos retangulares. Mateos (1998) trabalhando com uniformidade de distribuição em sistema por aspersão, observou que o CUC variou à taxa de 1 ponto percentual com a variação de 46,5 kpa na pressão de operação. Nesse trabalho, o autor verificou ainda que o CUC variou numa taxa de 4 pontos percentuais, com a variação de 3 m no espaçamento entre aspersores. O autor utilizou pressões de 279,2; 325,7 e 372,2 kpa e espaçamentos entre aspersores de 12 x 12, 15 x 15 e 18 x 18 m. O valor médio de CUC no espaçamento de 9 x 9 m foi de 81,4% (Quadro 6). Portanto, recomenda-se que sistemas com esses miniaspersores se limitem a este espaçamento, que proporciona a menor uniformidade de aplicação permissível com um menor número de miniaspersores por área. Entretanto, se a pressão de operação a ser utilizada estiver na faixa de 186,1 a 232,7 kpa, o espaçamento a ser recomendado será de 10 x 10 m. Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun.,

10 Montero Martínez et al. (2004), trabalhando com espaçamento entre aspersores de 12 x 12 e 18 x 18 m, relataram que, além da economia na montagem do sistema com maior espaçamento, existe também a economia com a mão-de-obra na aplicação de água, que é de 12,4% no custo anual, quando não se utilizam sistemas fixos. CONCLUSÕES Diante dos resultados, concluiu-se que: As válvulas solenóides bem como seu sistema de acionamento apresentaram excelente operacionalidade. O espaçamento máximo entre miniaspersores, recomendado para este sistema, é de 9 x 9 m, mas, se a pressão de operação a ser utilizada estiver na faixa entre 186,1 e 232,7 kpa, o espaçamento recomendado é de 10 x 10 m. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASAE. American Society of Agricultural Engineers. Standard engineering practices data: EP 458. Field evaluation of microirrigation systems. St. Joseph: ASAE, p BERNARDO, S; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de Irrigação, 7. ed. Viçosa: Imprensa Universitária, p. BILANSKI, W. K.; KIDDER, E. H. Factors that effect the distribution of water from a mediumpressure rotary irrigation sprinkler. Transactions of the ASAE, v. 1, n. 1, p , CHRISTOFIDIS, D. Os recursos hídricos e a prática da irrigação no Brasil e no mundo. Irrigação e Tecnologia Moderna, n. 49, p. 8-13, DECHMI, F.; PLAYÁN, E.; CAVERO, J.; FACI, J. M.; MARTÍNEZ-COB, A. Wind effects on solid set sprinkler irrigation depth and yield of maize (Zea mays). Irrigation Science, v. 22, n. 2, p , KELLER, J.; BLIESNER, R. D. Sprinkle and Trickle irrigation. New York: AVI Book, p. KOUMANOV, K. S; HOPMANS, J. W.; SCHWANKL, L. J.; ANDREU, L.; TULI, A. Application efficiency of micro-sprinkler irrigation of almond trees. Agricultural Water Management, v. 34, n. 3, p , MATEOS, L. Assessing whole-field uniformity of stationary sprinkler irrigation systems. Irrigation Science, v. 18, n. 2, p , MERRIAM, J. K.; KELLER, J.; ALFARO, J. Irrigation System Evaluation and Improvement. Logan: Utah State University, p. MONTERO, J.; TARJUELO, J. M.; CARRIÓN, P. Sprinkler droplet size distribution measured with an optical spectropluviometer. Irrigation Science, v. 22, n. 2, p , MONTERO MARTÍNEZ, J.; MARTÍNEZ, R. S.; TARJUELO MARTÍN-BENITO, J. M. Analysis of water application cost with permanent set sprinkler irrigation systems. Irrigation Science, v. 23, n. 3, p , MORAES, C. C.; CASTRUCCI, P. L. Engenharia de Automação Industrial. São Paulo: LTC, p. NAANDAN. Informações Técnicas fev TARJUELO, J. M.; MONTERO, J.; HONRUBIA, F. T.; ORTIZ, J. J.; ORTEGA, J. F. Analysis of uniformity of sprinkle irrigation in a semi-arid area. Agricultural Water Management, v. 40, n. 2, p , Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.2, , Abr./Jun., 2007