10 Capítulo 2: Métodos de irrigação, sistemas e suas partes Métodos de irrigação Existe uma confusão sobre a diferença entre as definições de método de irrigação e sistema de irrigação. Vamos usar o dicionário como forma de tentar sanar esta dúvida. Segundo o Aurélio (1995), temos: Método (S m) - do Latim methodu, ou do Grego méthodos: Maneira de agir ou fazer as coisas; modo ordenado de proceder. Sistema (S m) - do Latim systema, ou do Grego sýstema: Disposição das partes ou dos elementos de um todo, coordenados entre si, e que funcionam como estrutura organizada e que concorrem para um resultado. Portanto, podemos diferenciar as técnicas de irrigação pela maneira com que a água é aplicada ao solo, assim, como a água pode ser aplicada por quatro modos diferentes, temos quatro métodos principais de irrigação, ou seja: Aspersão: a água é aplicada sobre a folhagem da cultura e sobre o solo; Localizada: aplica-se a água localizadamente sobre a superfície do solo, na área sombreada pela copa das plantas; Superfície: a quase totalidade da superfície do solo é umedecida com o auxílio da força da gravidade; Subterrânea ou subsuperficial: a água é aplicada abaixo da superfície do solo, diretamente nas raízes das plantas. A Figura 1 procura através de ilustrações ampliar o entendimento sobre as diferenças entre essas formas de aplicação de água. Não se preocupe, neste momento com os nomes dos sistemas, mas, sim visualizar como a água está sendo aplicada de modo diferente para atender as necessidades das plantas. Aspersão Localizada Superfície Subterrânea Figura 1: Ilustrações dos quatro métodos de irrigação. Os métodos de irrigação podem ser diferenciados pela maneira ou local que a água é disponibilizada à planta. Sistemas de irrigação Para que a água seja aplicada às plantas através dos diferentes métodos, atendendo as suas necessidades é preciso fazer uso de diferentes sistemas de irrigação, que são o
11 conjunto de equipamentos, acessórios, formas de operação e manejo, e que de forma organizada realizará o ato de irrigar as culturas. A Figura 2 apresenta um esquema onde os métodos de irrigação estão divididos, de forma didática nos seus principais sistemas de irrigação. A seguir, será explicado cada um dos sistemas apresentados nessa Figura. Figura 2: Esquema dos métodos de irrigação e seus principais sistemas Sistemas de irrigação por aspersão Nestes sistemas, a água, na formas de gotas, é distribuída sobre a cultura e superfície do solo, tentando imitar o efeito da chuva. A formação das gotas é conseguida pela passagem da água sob pressão através de orifícios existentes em tubulações ou dispositivos mecânicos chamados aspersores ou sprays. Os sistemas de irrigação por aspersão podem ser divididos em dois tipos: Sistemas convencionais: são os sistemas que utilizam os componentes convencionais de aspersão (motobombas, tubulações, aspersores), que podem se movimentar pelo campo (móveis), cobrindo em cada posição um setor da área irrigada ou permanecer parados (fixos) na mesma posição ao longo do período de produção e cobrindo toda a área irrigada ao mesmo tempo. Sistemas mecanizados: são sistemas aonde os aspersores ou sprays são montados em estruturas que se movem ao longo da área para efetuar a irrigação. Estes sistemas podem se movimentar com o auxílio de um trator, como é o caso da montagem direta utilizada na cana-de-açúcar, ou graças a um sistema automatizado com movimentos linear ou circular. Enquadram-se no sistema mecanizado, o pivô central, um dos mais conhecidos no Brasil, e o autopropelido ou carretel enrolador.
12 Os sistemas de irrigação por aspersão convencional e mecanizado estão exemplificados na Figura 3, sendo que nos próximos capítulos esses sistemas serão detalhados e seus princípios de funcionamento e operação discutidos. Figura 3: Sistemas de irrigação por aspersão, a direita a aspersão convencional e a esquerda, a irrigação mecanizada (pivô central) Sistemas de irrigação localizada Na irrigação localizada a água é aplicada sobre o solo, diretamente sobre a região radicular, e preferencialmente debaixo da área sombreada pela copa da cultura. Esses sistemas utilizam pequenas vazões, quando comparados a outros sistemas de irrigação e com alta freqüência. Os principais sistemas de irrigação localizada são: Sistema por gotejamento: a água é aplicada no solo de forma constante, lenta e a baixa pressão, através de pequenos emissores denominados gotejadores. Sistemas de micro-aspersão: nestes sistemas são utilizados micro-aspersores, que aplicam a água, preferencialmente, na área sombreada pela copa da planta. Esses sistemas possuem vazões e áreas de aplicação maiores que o gotejamento. A Figura 4 apresenta fotografias do dois tipos de sistemas de irrigação localizada, onde se pode observar que a diferença de aplicação de água dos sistemas, e o local de aplicação (abaixo da copa das árvores). Figura 4: Irrigação por gotejamento (esquerda) e por micro-aspersão (direita). Sistemas de irrigação por superfície Os sistemas de irrigação por superfície recebem também o nome de irrigação por gravidade, uma vez que a água é aplicada diretamente sobre a superfície do solo e pelo
13 efeito da gravidade se movimenta e se infiltra no solo. Os sistemas de irrigação por superfície podem ser classificados como: Sistemas de irrigação por sulcos: a água é aplicada na área a ser irrigada pela inundação parcial da mesma, acompanhando as linhas da cultura, e escoando por sulcos construídos na superfície do solo. Sistemas de irrigação por inundação ou tabuleiros: a água é aplicada sobre toda a área e se acumula na superfície do solo, como se verifica na cultura do arroz. A Figura 5 ilustra os sistemas de irrigação por sulcos e por inundação, enfatizando a diferença entre os sistemas. Figura 5: Irrigação por sulcos (a esquerda) e irrigação por inundação em arroz (a direita). Sistemas de irrigação subterrânea Na irrigação subterrânea a água é aplicada diretamente nas raízes das culturas, abaixo da superfície do solo. Este tipo de aplicação é atingido com a utilização dos seguintes sistemas: Elevação do lençol freático: Esse sistema pode ser utilizado em áreas onde a presença de camadas de solo subsuperficiais compactadas permitem controlar a profundidade do nível do lençol freático e deixá-lo próximo às raízes das plantas. Esta condição é típica de locais com problemas de encharcamento. A elevação do nível freático pode ser atingida mediante o uso de estruturas de drenagem ou de linhas de irrigação enterradas (Figura 6). Gotejamento subsuperficial: Neste caso, as linhas de gotejamento são enterradas no solo a profundidades que permitam que a água aplicada atinja o volume explorado pelas raízes. Figura 6: Ilustração do sistema de elevação do lençol freático na cultura da batata utilizando sulcos (foto a esquerda) e gotejamento subsuperficial em canteiros de morango.
14 Partes de um sistema de irrigação Os sistemas de irrigação podem, na sua maioria, ser constituídos por cinco partes ou unidades com funções distintas: Unidade de bombeamento ou de elevação da água; Unidade de condução ou transporte de água; Unidade de tratamento ou condicionamento da água; Unidade de controle ou automação; Unidade de aplicação ou distribuição de água. A Figura 7 procura exemplificar com fotos a seqüência de unidades que pode ocorrer em um sistema de irrigação. É importante salientar que nem todo sistema de irrigação precisa ser projetado com a presença de todas essas unidades, as condições locais e a viabilidade do projeto determinarão a necessidade ou não de se ter cada uma das partes. A partir de uma fonte de água, que pode ser de origem superficial (rio, lagoa, barragens, etc.) ou subterrânea (poços), é necessário a utilização de bombas de recalque para elevar a água da fonte até a área a ser irrigada. A unidade de bombeamento tem a função de fornecer a pressão requerida para que a água possa se movimentar da fonte até a área de produção e, também, em sistemas pressurizados fornecer a pressão suficiente para que a mesma seja aplicada pelos aspersores, sprays e emissores. Como meio de transporte da água bombeada é preciso contar com as unidades de condução ou transporte de água. As distâncias entre as fontes de água e os locais a serem irrigados precisam ser vencidos por canais ou sistemas de tubulações. O dimensionamento dessas unidades precisa atender os requisitos econômicos e técnicos, permitindo que a vazão necessária para a operação do sistema esteja disponível na parcela a ser irrigada. Sistemas de irrigação que possuam as saídas de seus emissores com pequeno diâmetro, na faixa de poucos milímetros, requerem que a água esteja isenta de partículas que possam obstruir parcialmente ou entupir esses elementos, necessitando assim, da presença de unidades de tratamento ou de condicionamento da água. Estas unidades são constituídas principalmente de filtros de areia, de tela ou disco. A Figura 8 exemplifica também o uso de separadores de areia, que, além de proteger os emissores, possuem a função de reduzir os danos causados por sedimentos nas unidades de bombeamento. As unidades de tratamento de água estarão cada vez mais presentes nos sistemas de irrigação em função da baixa qualidade apresentada pelas águas disponíveis aos agricultores, principalmente em bacias com a presença de aglomerados urbanos, de atividades industriais intensivas ou com muita atividade agrícola. Com a evolução dos sistemas de irrigação e com a necessidade cada vez maior de se economizar os recursos hídricos utilizados por esses sistemas, vem se desenvolvendo nos últimos anos sistemas de automação e controle da irrigação. Além da função de determinar o momento de se iniciar a irrigação e de controlar a quantidade de água aplicada, esses sistema permitem a automação de práticas agrícolas como a aplicação de diferentes produtos químicos via água de irrigação, como por exemplo, fertilizantes (fertirrigação). Neste livro se dará atenção especial a essas unidades em um capítulo específico.
15 Figura 7: Partes de um sistema de irrigação
16 Finalmente, depois da água captada, transportada, tratada e controlada entram em ação os equipamentos de aplicação e distribuição de água na cultura. Esses equipamentos devem se caracterizar por aplicar a água eficientemente, sem perdas excessivas, e de forma uniforme sobre a área, não permitindo áreas irrigadas deficientemente ou com excesso de água. Enquadra-se nessas unidades equipamentos como, aspersores, sprays, gotejadores, micro-aspersores, tubos sifões, etc. Os sistemas de irrigação, de acordo com as condições encontradas na propriedade, não precisa necessariamente ter todas as unidades.