Bebedouro 20 de setembro de 2005

Bebedouro 20 de setembro de 2005 Dr. Everardo C. Mantovani Prof. Titular da UFV e Coordenador do GESAI Ms. Luiz Fabiano Palaretti Doutorando da UFV e Pesquisador do GESAI 1

Universidade Federal de Viçosa LINHAS DE PESQUISA : ENG. E MANEJO DA IRRIGAÇÃO CAFEICULTURA, FRUTICULTURA, GRÃOS, OLERÍCOLAS... VÁRIAS REGIÕES BRASILEIRAS; CAMPO E ESTUFAS/CASA DE VEGETAÇÃO; MODELOS DE SIMULAÇÃO ÁGUA-PRODUTIVIDADE; FERTIRRIGAÇÃO; ÁGUAS RESIDUÁRIAS; RIAS; SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO; DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARES: MANEJO DA IRRIGAÇÃO, AVALIAÇÃO DA IRRIGAÇÃO, FERTIRRIGAÇÃO e GERENCIAMENTO DE CUSTOS CIENTÍFICA E COM APLICABILIDADE NO CAMPO 2

IRRIGAÇÃO NO BRASIL REGIÃO Superfície Aspersão Pivô Drenagem convencional Central Localizada Total BRASIL 1.633.828 615.417 651.548 248.414 3.149.217 NORTE 81.880 6.055 1.410 1.690 91.035 NORDESTE 190.729 242.506 122.006 138.421 663.672 SUDESTE 217.865 245.768 362.618 83.388 909.639 SUL 1.095.520 82.060 500 18.720 1.196.800 CENTRO-OESTE 47.834 39.028 165.014 6.195 258.071 50% 20% 21% 9% 100% TENDÊNCIA Fonte: Christofidis. D. Revista Item n o 54, 2002. 3

AGRICULTURA IRRIGADA IRRIGAÇÃO VISÃO ANTIGA APLICAÇÃO DE ÁGUA LUTA CONTRA A SECA VISÃO ATUAL (AGRONEGÓCIO) AGRICULTURA IRRIGADA ESTRATÉGIA PARA AUMENTO DA RENTABILIDADE SUSTENTABILIDADE PROGRAMAS DE P&D 4

FUTURO DA IRRIGAÇÃO PRODUTIVIDADE/RENTABILIDADE COM: Eficiência no uso da ÁGUA; Eficiência no uso da ENERGIA; Eficiência no uso INSUMOS; Respeito ao MEIO AMBIENTE. ENGENHARIA + MANEJO 5

Áustria Hungria Romênia Holanda Lituânia Itália Polônia Estônia Tchecoslováquia França Irlanda Bélgica Albânia Portugal Espanha Bulgária Reino Unido Alemanha Letônia Dinamarca Suécia Grécia Ucrânia Bósnia Croácia Macedônia Islândia Iugoslávia Noruega Finlândia Suíça Bielo Rússia Fonte: J. L. Coelho, John Deere, 2001 6

DATA TEMPO LÂMINA... IRRIGAÇÃO EFICIÊNCIA... AVALIAÇÃO OPERAÇÃO MANUTENÇÃO 9

AGRICULTURA IRRIGADA POR UM LADO: - Produção e produtividade; - Emprego e renda (consistente e estável); - Diminui o êxodo rural; - Desenvolvimento para região, estado e país... - Necessita de um grande volume de água; - Excesso de aplicação em muitas áreas; - Possibilidade de problema ambiental; - Limitação de recursos hídricos... POR OUTRO LADO: 10

SOLUÇÃO Uso racional de água agricultura Ações fora da fazenda e Ações dentro da fazenda 11

Ações fora da fazenda : - Organização do processo da utilização da água; Cuidar dos interesses da sociedade; Comitês de Bacia; Outorga de água; Valor da água;... Síntese: Implementação da Lei 9433 12

Ações dentro da fazenda Manejo da irrigação Gerenciamento da Irrigação 13

DÚVIDAS MAIS COMUNS Porquê GERENCIAR a irrigação? Como INICIAR o processo e quais as ETAPAS? Monitorar SOLO, CLIMA ou PLANTA? TENSIÔMETRO ou ESTAÇÃO METEOROLÓGICA? Qual a INFRA-ESTRUTURA necessária? É necessário AVALIAR o sistema de irrigação? O sistema de gerenciamento abandona os CONHECIMENTOS ADQUIRIDOS na fazenda? Pessoal da fazenda: como TREINA-LOS? 14

Porquê gerenciar a irrigação? Otimizar a utilização de insumos (água, energia, m.obra...); Ampliar área irrigada; Aumentar a produção e a produtividade; Aumentar rentabilidade; Diminuição das incertezas; Comercialização e Exportação (Certificação); Agregar valor e Marketing; Facilitar a obtenção e manutenção da OUTORGA; Preservar o meio ambiente. Lei 9.433 de 08/01/97 Política Nacional de Recursos Hídricos 15

Demais Questões: Serão discutidas durante a palestra; Importante: firmas/equipes que apresentem opções; Chega de fazer o empresário de cobaia ; Propostas que considerem os aspectos técnicos e operacionais; Levantamento das informações seja compatível com a capacidade de decisão e repetibilidade. 16

PANORAMA ATUAL DA AGRICULTURA IRRIGADA SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO MODERNOS MANEJO EMPÍRICO (sem técnica) PROBLEMA DE SUSTENTABILIDADE SOLUÇÃO: TECNOLOGIA?????? 17

Uma reflexão! Se o empresário irrigante é o principal interessado e beneficiado da implantação de um programa de gerenciamento da irrigação, COMO EXPLICAR A SITUAÇÃO ATUAL? 18

POSSÍVEIS REPOSTAS Falta de interesse? Outras prioridades? Falta de experiência? Não sabe a quem procurar? Falta de preparo do pessoal técnico? Falta de tecnologia adequada?... 19

DIFICULDADE SOLO + ÁGUA + CLIMA + PLANTA + + IRRIGAÇÃO + AVALIAÇÃO + MÃO DE OBRA + FATORES OPERACIONAIS (365 dias) MUITOS ASPECTOS COMPLEXO (tecnicamente e operacionalmente) 20

IMPORTANTE Gerenciamento da Irrigação deve ter ENFOQUE SISTÊMICO Enfoque 1: Equipamento Enfoque 2: Aplicação de água Enfoque 3: Sistema de Decisão (Quando e Quanto Irrigar) Integrado com OUTRAS ÁREAS 21

Enfoque 1: Equipamento Escolha do equipamento adequado Operação adequada do equipamento Manutenção do equipamento Cada sistema de irrigação tem características de operação que devem ser conhecidas e utilizadas 22

Aspersão convencional: 23

Autopropelido: 24

PIVÔ CENTRAL impacto spray Localizado 25

GOTEJAMENTO e MICROASPERSÃO 26

Enfoque 2: Aplicação da água EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO 1. Perdas durante a aplicação: Evaporação (do jato); Arraste pelo vento. 2. Perdas após aplicação: Escoamento Percolação Qualidade da distribuição: (UNIFORMIDADE) 27

Percolação na irrigação localizada Tempo de irrigação Solo Argiloso Solo Intermediário Solo Arenoso PERCOLAÇÃO 28

Escoamento: pivô central impacto spray LEPA DIMINUIÇÃO DO ALCANCE JATO e AUMENTO VELOCIDADE AUMENTO DA INTENSIDADE DE APLICAÇÃO AUMENTO DO POTENCIAL DE ESCOAMENTO MANEJO DE SOLO 29

EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO FUNDAMENTAL: AVALIAÇÃO PERIÓDICA Verificar as condições reais de funcionamento (pressão, vazão, lâmina, velocidade, problemas...); Verificar necessidades de manutenção e ajustes; Verificar perdas diretas (arraste, escoamento...) Verificar UNIFORMIDADE de distribuição da água;... 30

EFEITO DA UNIFORMIDADE NA PRODUTIVIDADE E NO CONSUMO DE ÁGUA 0 Área (%) Área (%) 0 0 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 100 100 0 10 10 20 20 L L(mm) (mm) 30 30 P p Xd 40 40 50 50 60 60 31

EFEITO DA UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO CONSUMO DE ÁGUA E DE ENERGIA EM UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO DO TIPO PIVÔ CENTRAL (45 ha) (UFV março o 2002) PARÂMETROS 65% CUC (%) 86% ECONOMIA IRN (mm) 533 533 108.875 m 3 /ano ITN (mm) 927 687 240 mm Cons. energia (KWh) 178.408 132.241 46.167 KWh Custo anual (R$) 23.778,00 17.625,00 R$ 6.153,00 26% 32

EFEITO DA UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO CONSUMO DE ÁGUA E DE ENERGIA EM UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO DO TIPO PIVÔ CENTRAL (45 ha) (UFV março o 2002) PARÂMETROS 65% CUC (%) 86% ECONOMIA IRN (mm) 533 533 108.875 m 3 /ano ITN (mm) 927 687 240 mm Cons. energia (KWh) 178.408 132.241 46.167 KWh Custo anual (R$) 23.778,00 17.625,00 R$ 6.153,00 26% MANUTENÇÃO ÃO: Economia: 108.875 m 3 + 1500 pessoas Consumo:1500 pessoas VAZAMENTOS Economia: 15.572 m 3 Consumo: 250 pessoas 33

SISTEMA DE DECISÃO CLIMA SOLO PLANTA QUAL USAR? 34

Água de percolação Limite Superior Solo saturado Capacidade de campo Água disponível Água não disponível Água não disponível Limite inferior Ponto de murcha permanente 36

Determinação da umidade Vários métodosm 37

Tensiômetro Direto: tensão Indireto: umidade Operacionalidade Representatividade Tempo de irrigação 38

Tensão umidade: Curva de retenção Curva de Retenção U m i d a d e d o S o l o ( % ) 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0.00 5.00 10.00 15.00 Tensão (Atm ) US (%) = 11,86T 0,16 39

Estudo de Caso Fazenda no Cerrado MG: 200 ha de café com diversas idades Diversos setores e diferentes tipos de solo e sistema de irrigação Controle tensiômetro: - 25 baterias de 3 tensiômetros - Leitura diária: 2 3 horas (moto) 40

Produtividade (sacas/ 80 70 60 - Muita 50 aproximação na tomada de 40 decisão; 30 20 10 Produtividade Resultados - Produtividade: Média M para Baixa 0 1 2 3 1 2 3 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 Safra por Ano e Setor OBS:: - Café adulto - Produtividade média: 41 sacos/ha 41

EXEMPLO DE CÁLCULO 42

CC Umidade PMP 28% 12% 24% Irrigação x (Z) 140 mm 60mm 120 mm 44

VANTAGENS DA MEDIDA NO SOLO LIMITAÇÕES DA MEDIDA NO SOLO 46

MONITORAMENTO DO CLIMA 47

BALANÇO O HÍDRICOH Funciona como uma conta bancária; ENTRADA - SAÍDA CHUVA + IRRIGAÇÃO PERCOLAÇÃO + ESCOAMENTO + EVAPOTRANSPIRAÇÃO ESTIMA-SE SE A VARIAÇÃO DA UMIDADE DO SOLO 48 ( Caixa d ád água )

Evapotranspiração de referência (ETo( ETo) Freqüência de molhamento ETc = ETo x Kc x Ks x KL Forma de molhamento Cultura e sua fase de desenvolvimento 49

ESTAÇÃO AUTOMÁTICA TICA Temperatura; Umidade relativa; Velocidade do vento; Radiação; Chuva. Equação Padrão (PM): maior precisão 50

Comparação da ETo (demanda) ETo médio (mm/dia) 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Mês do Ano Barreiras-BA Araguari-MG Varginha-MG Vitória da Conquista-MG Caratinga-MG Viçosa-MG VARIAÇÃO: - do local, - durante o ano e - de ano para ano 51

Estudo de Caso (continuação) Fazenda no Cerrado MG 200 ha de café de diversas idades Diversos setores e diferentes tipos de solo e sistema de irrigação Controle tensiômetro: - 25 baterias de 3 tensiômetros - Leitura diária: 2 3 horas (moto) 52

COMPARAÇÃO TENSIÔMETRO X CLIMA (IRRIGER) Seleção de períodos com resultados coerentes de tensiômetros Rodar o Software IRRIGER com: -Umidade do solo (tensiômetro) e - Sem umidade do solo (Evapotranspiração) 53

300 COMPARAÇÃO Tensiômetros selecionados e IRRIGA ITN 250 200 150 100 Irriga Tensiômetro 50 0 2 4 6 7 Fases do cafeeiro 54

COMPARAÇÃO Tensiômetros selecionados e IRRIGA ITN 300 250 200 150 100 50 0 Irriga Tensiômetro 2 4 6 7 Fases do cafeeiro 55

CONCLUSÃO Precisão semelhantes (tensão selecionada); Vantagem do método de clima: Melhores resultados (todos dados); Maior operacionalidade; Maior precisão; Precisão aumenta com o tempo de uso;... 56

ESTAÇÃO SIMPLIFICADA Termômetro (max e mínima) Pluviômetro ou + Tanque Classe A 57 PRECISÃO???

Comparação diária da ETo pelo Tanque Classe A e Método Padrão 58

VANTAGENS DA MEDIDA DO CLIMA LIMITAÇÕES DA MEDIDA DO CLIMA 59

MONITORAMENTO DA PLANTA?????? Futuro; Apoio; Uso específico. 60

Lâmina de Irrigação Lâmina líquida = Calculada Lâmina Bruta = Lâmina Líquida Eficiência Eficiência: compensar as perdas (dentro de certos limites) 61

Grupo de Estudos e Solução para Agricultura Irrigada + PARCERIAS 62

PESQUISA + FILOSOFIA + METODOLOGIA + SOFTWARE + MONITORAMENTO + EQUIPAMENTOS + TREINAMENTO + APOIO TÉCNICO + PARCERIAS 63

Sistema de Gerenciamento da Irrigação PROGRAMA (COMPUTADOR) 2005 IRRIPLUS : Uso Científico/Acadêmico IRRIGER : Uso profissional (consultoria) IRRIGA-GESAI 64

www.ufv.br/dea/gesai 65 www.irriger.com.br

IMPLANTAÇÃO: ENFOQUE SISTÊMICO Equipamento; Aplicação de água; Sistema de Decisão (Quando e Quanto Irrigar) Integração com fitossanidade, nutrição, mecanização (consultores e técnicos) Integrado com outras áreas 66

Conhecendo o IRRIGER/IRRIPLUS - Saída tecnológica para o gerenciamento da irrigação em condições de campo; - Aplicável em fruticultura, cafeicultura, olericultura, pastagem, grãos e fibras, entre outras - Atende a qualquer sistema de irrigação pressurizado, cultura, tamanho de área, região, solo, clima e topografia - Visão técnica t + operacionalidade 67

O IRRIGER indica: - O momento correto para irrigar (quando irrigar); - A lâmina de irrigação (quanto irrigar); - Tempo de irrigação para cada situação; - A qualidade da irrigação (uniformidade e outras perdas); - A lâmina de dimensionamento; - O consumo de energia; - Análise da safra. -... DE MANEIRA DIRETA OU DETALHADA 68

Clima Solo Planta Objetivo INFORMAÇÃO Operacional Sistema de Irrigação Água Parcela 69

TECNOLOGIA: MONITORAMENTO CLIMA SOLO PLANTA UTILIZAÇÃO APOIO 70

MUITOS FATORES E COEFICIENTES PRECISÃO???? Controle e ajuste do manejo em campo: Lâmina irrigação = Eto x Kc x Ks x K L Eficiência Métodos: Vários métodos; Precisão, operacionalidade e viabilidade 72

Ajuste de campo Medida da Umidade do solo 73

Sistema IRRIGER de Gerenciamento da Irrigação 1. DISTRIBUIÇÃO VIA CONSULTORIA; 2. PRESTAÇÃO DE SERVIÇO; 3. VISITAS PERIÓDICAS (contrato); 4. PARCERIA COM O CLIENTE; 5. PARCERIA COM OS CONSULTORES; 6. RESPEITO AOS CONHECIMENTOS LOCAIS 7. AVALIAÇÃO PERMANENTE DOS RESULTADOS 8.... 74

Sistema IRRIPLUS de Gerenciamento da Irrigação 1. DISTRIBUIÇÃO VIA CURSOS/TREINAMENTOS; 2. DISTRIBUIÇÃO GRATUITA (patrocínio); 3. UTILIZAÇÃO TÉCNICA/CIENTÍFICA; 4. VISA O USO INDIVIDUAL; 5. ESTUDOS, PESQUISAS E ANÁLISES REGIONAIS ; 6. UNIVERSIDADES, ESCOLAS, CONSULTORES..; 7.... 75

DEMONSTRAÇÃO IRRIGER 76

EXEMPLO DE FAZENDAS GERENCIADAS Fazenda Vista Alegre (300 ha café- pivô e gotejamento- Jaboticatubas/MG) Fazenda Agribahia (700 ha Café pivô, pivô LEPA, gotejamento- L.E. Magalhães) FAHMA ( 50 ha - Fruticutura gotejamento Jaíba) Fazenda Triunfo (150 ha Banana microaspersão Januária MG) Fazenda Tamoios (100 ha banana microaspersão São Francisco MG Faz. Alto Cafezal (1500 ha Café Pivô,Pivô LEPA, gotejamento, Patrocínio) Fazenda Experimental da EPAMIG (20 ha Café pesquisa Gotejamento, Patrocínio) Fazenda Bom Jardim (20 ha café gotejamento Goianá-MG) Fazenda Córrego Azul ( 1500 ha pastagem pivô central, Brasilândia-MS) Fazenda Juliana (530 ha pastagem pivô Nova Crixás GO) FAZU ( 20 ha pastagem pivô e malha Uberaba MG) AGROTEC (10 ha olerícolas gotejamento Pará de Minas) Fazenda Busato II ( 30 pivôs com as culturas de algodão, SOJA, milho pipoca e amendoim, Bom Jesus da Lapa BA) Fazenda Santa Cruz da Vargem Grande (8 pivôs com plantio de feijão, batata, tomate industrial Patrocínio-MG). Fazenda Talismã (2 pivôs com irrigação localizada na cultura do café em plantio circular, Catalão-GO) Novas áreas: MT (Rondonópolis, Primavera do Leste...), GO (Goiânia, Santa Helena,...), DF, MG (Unaí, Paracatú, Pirapora, Patos de Minas, Uberaba, Patrocínio..), Bahia 78 (Barreiras, LEM...)

OBRIGADO Everardo Chartuni Mantovani everardo@ufv.br 031-3899 1913 Luiz Fabiano Palaretti palareti@gesai.com.br 031-8826 3106 www.ufv.br/dea/gesai 79