Irrigação por gotejamento, tecnologia de alto rendimento e redução dos custos de produção Yoram Krontal, Senior agronomist for sugar cane Netafim
Otimização do sistema de irrigação por gotejamento Aumento na Produção Variedade x Agua x fertirrigação Estender no Longevidade Mecanização x agua Ampliar: Aplicações diversas - Delivery system
Produtividade de cana irrigada x ambiente Peru, precipitação 20mm/ano Produção 160 ton/há Senegal, precipitação 20mm/ano Produção 160 ton/há
Irrigação em cana de açúcar - Austrália Região Precipitação Anual Irrigação Burdekin 800 Sim 115 Mackay 3000 Não 73 Produção media (ton/ha)
África do Sul Região Kwazulu-Natal, Swaziland, Komatiport Precipitação Anual Irrigação 1000 Sim 125 Durban 2500 Não 65 Produção media (ton/ha)
Brasil - Juazeiro/BA Região Precipitação Anual Irrigação Sertão 500 Sim 145 Sertão 500 Não 0 Produção media (ton/ha)
Brasil - Sudeste Região Precipitação Anual Irrigação Sudeste 1200-1600 Sim 130 Sudeste 1200-1600 Não 85 Produção media Fonte: Única e CTC safra 2012/2013 7
Produção PRODUTIVIDADE POTENCIAL DA CANA-DE- AÇÚCAR Limitações agronômicas: - Plantas Daninhas - Pragas - Adubação - controle de trafego Limitação do ambiente: - Água - CO2 - Radiação - Temperatura - Solo: Salino/ acido/toxico Limitação fisiológico: O cultivo - fenologia - Fisiologia - Arquitetura Atual Possível Potencial Teórico Fonte: Moore (2005), citado por Maximiliano Salles Scarpari
Variedades responsivas Introdução de variedades com alto potencial de produtividade. Variedades com alta resposta a irrigação. Testes varietais.
Experimentos de resposta de variedades Experimento varietal, UFAL, Alagoas Prof Iêdo Teodoro
Experimentos de resposta de variedades Productivity of stalks (t.ha -1 ) 160 140 120 100 80 60 40 Drip irrigation (average two crop cycles 1.797 mm) Dry system (average two crop cycles 1.437mm) a a a Experimento varietal, APTA, Jaú Dr. Glauber Gava b b b 130 101 a a a a a a a a a b b b 2007 2008 Average 20 121 104 137 92 0 Drip-RB867515 RB867515 Drip-RB855536 RB855536 Drip-SP80-3280 SP80-3280 Average Drip - Dry = 29 t.ha -1 Average Drip - Dry = 17 t.ha -1 Average Drip - Dry = 45 t.ha -1 Gava, et. al. (2011).
Composição de variedades usadas na irrigação no Brasil 100% 90% 80% 70% 60% 454 outras 509 others VAT 90 212 RB 92 509 RB 92 579 RB 72 454 RB 85 5113 50% 5113 90 212 SP 77 5181 RB 85 5453 40% 30% 20% 5181 5453 7515 579 RB 86 7515 IAC SP 95 5000 SP 80 3280 10% 3280 5000 0% 2000-2004 2005-2007 2008-2010 2011-2013
Manejo da água e da fertirrigação Quantidade de água necessária DALRI (2006) concluiu que na maioria das situações, a relação entre o consumo de água e a produtividade variou de 8 a 12 mm/ton. Gava, et al (2008), na região de Jaú-SP, observou que a eficiência do uso da água é de 13,4 mm/ton com a variedade RB867515. Wiedenfeld and Enciso (2008) encontraram um consumo 12,5-16,6 mm/ton (em cana planta) e 10,6-12,9 mm/ton (na primeira soca). Fonte: Prof Iêdo Teodoro: CECA / UFAL / RIDESA
Otimização de sistema: Lâmina necessária, engenharia Lamina Diária (mm) Gotejo 0.6 L/hr No. de operações x tempo Eficiência Gotejo 1.0 L/hr No. de operações x tempo Eficiência 4 4 x 6:00 = 24:00 hr 100% 6 x 3:36 = 21:36 hr 90% 5 3 x 7:30 = 22:30 hr 94% 5 x 4:30 = 22:30 hr 94% 6 2 x 9:00 = 18:00 hr 75% 4 x 5:24 = 21:36 hr 90% 7 2 x 10:30 = 21:00 hr 88% 3 x 6:18 = 18:54 hr 79% 8 2 x 12:00 = 24:00 hr 100% 3 x 7:12 = 21:36 hr 90%
Otimização no uso da agua / Fertirrigação Experimento: nível de aplicação de agua e adubação nitrogenada Prof Iêdo Teodoro: CECA / UFAL / RIDESA
A produtividade máxima foi obtida com irrigação utilizando 185% e 170% do Eto em cana planta e primeira soca A produtividade máxima foi obtida com adubação nitrogenada de 167 e 157 kg/n/há na cana planta e primeira soca A produtividade com máxima eficiência econômica varia de acordo o preço de ATR Fonte: Prof Iêdo Teodoro: CECA / UFAL / RIDESA
Yield (T/ha) Recuperação de produtividade após alteração no manejo da fertirrigação em solos arenosos 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Yield (T/ha) improvment after solid application 146 109 104 89 2009/10 2010/11 2011/12 2012/13 Fertigation Year Solid application
Aplicação e parcelamento de N via fertirrigação Clima Clima seco Chuvas entre meses 6-11 (Precoce) Principio Dividir o N até os primeiros seis meses da safra, 60% nos primeiros três meses, e 40% para o resto 3 meses Tente finalizar a fertirrigação antes do período de chuva, Chuvas entre meses 3-8 (meio safra) Aplicar 50% no primeiro período, antes da chuvas, nas chuvas aplica uma vez cada duas semanas, enquanto a primeira aplicação de 20% e o resto (a cada 2 semanas) de 10% Chuva entre meses 2-7 (tardia) Durante as chuvas de aplicar 70%. a primeira aplicação e de 25% e durante o resto da estação a cada 2 semanas, (15% cada) na seca completa de 30% de cada irrigação. % per mês Numero de aplicações % per mês Numero de aplicações % per mês Numero de aplicações % per mês Numero de aplicações 1 st período 20% p/mês (total 60%) Cada Irrigação 20% p/mês (total 60%) Cada Irrigação 15% p/mês (total 50%) Cada Irrigação Primeiro 25 %e depois 15% Uma vez cada 2 semanas 2 nd período 10 15% p/mês (total 40%) Cada Irrigação 10 15% p/mês (total 40%) Cada Irrigação Primeiro 20% e depois 10% Uma vez cada 2 semanas 10% p/mês (total 30%) Cada Irrigação 3 rd período Non Non Non non Maturação non non non non
250 Resposta de Variedades em TCH 200 192 150 100 120 80 115 90 90 50 0 Irrigado Sequeiro Irrigado Sequeiro Irrigado Irrigado 454 1011 3250 579 2002 2013
Planta Soca 1 Soca 2 Soca 3 Soca 4 Soca 5 Soca 6 Soca 7 Soca 8 Longevidade de canavial irrigado 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 116 120 125 165 155 150 156 141 154 Atualmente com os métodos de produção existentes é muito raro se ter uma lavoura com mais de 4 cortes sem reforma. Manual of Cane Growing in Australia, BSES, 2000 With today s production methods, it is rare to grow more than four ratoons before ploughing out the crop and replanting
Porque gotejamento aumenta longevidade Mecanização Controle de trafego Variedades com alta resposta a irrigação vc. Variedades para colheita mecanizada Estresse hídrico em condições de stress hídrico houve produção de hormônio: Acido Abscisico (ABA) Acido Abscisico (ABA) inibe as germinação das gemas Redução da população
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 TCH 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 Irrig Drag line 0,0 Ano
Yield (TCH) Área: 45 ha Produtividade: 116 ton/ha (14 cortes) Variedade: N-14 Colheita manual Plantio: 1999 Solo: argiloso 160 140 120 126 126 122 118 116 116 115 115 115 110 112 115 111 113 112 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ratoon
Cliente: Nordeste brasileiro Área: 25 ha Produtividade: 102 ton/ha (14 cortes) Variedade: SP 79-1011 Sem irrigação: 67 ton/ha (5 anos) Colheita manual Plantio: 1999 Solo: médio 24
Cane Yield (t/ha) 200 180 Drip 160 Drip 140 120 100 80 60 40 20 0 2009 2010 2011 2012 2013 Drip 195 186 145 133 100
Gotejamento e mecanização Colhedora 1.85m, plantio 1.5m - Austrália Porque espaçamento Combinado no gotejo Controle de tráfego; Gotejo permite aumento da população; Menor custo Combinado de 1.9 vs. 2.4? Rua 40cm Pisoteio 110cm
200 cm 50 cm 160 cm 90 cm Experimento de espaçamento: 1. 40 x 140 = 180 cm 2. 50 x 200 = 250 cm 3. 70 x 180 = 250 cm 4. 90 x 160 = 250 cm
Resultados Área (há) Espaçamento (m) TCH TCH mês TCH (12 meses) População (pl/ha) 2,27 0,40 x 1,40 121,32 11,03 132,36 11.111 1,52 0,50 x 2,00 101,30 9,21 110,52 8.000 1,54 0,90 x 1,60 117,54 10,68 128,16 8.000 1,75 0,70 x 1,80 104,42 9,49 113,88 8.000 Data de Plantio: 07 de Dezembro de 2011 Data da colheita: 01 20 de novembro de 2012 Idade: 11 meses 28
Raised beds - canteiro Sistematização do solo para colheita mecanizada com gotejamento
O processo de desenvolvimento de gotejo em cana pode ser dividido em três gerações Primeiro geração: sistema para suprimento de agua Segundo geração: Agua e fertilizantes - fertirrigação Terceira geração: gotejamento como sistema de fornecimento MSIRI, Drip Irrigation of Sugar Cane: Operation and Maintenance Manual, May 1991 BSES, Reference Manual on Drip Irrigation for Sugarcane, 1995
3 rd GERAÇÃO: SISTEMA DE GOTEJO ENTERRADO COMO SISTEMA DE FORNECIMENTO É a maneira mais rápida e eficiente para fornecimento de substancias diretamente ao sistema radicular Controle de pragas Aplicações fisiológicas Efluentes Químico Biológico Maturação Mycorrhiza Agua de lavagem Vinhaça
Live forms /ha Resultados Níveis de espécimes da broca gigante viva 2500 2000 1700 2056 2000 2000 1500 1000 1039 1224 1020 1100 2008-2009 2009-2010 2010-2011 500 a a 500 450 500 500 450 408 b b b 0 T - 01: CONTROL T - 02: B. Bassiana 2kg/ha T - 03: B. Bassiana 4kg/ha T - 04: B. Bassiana 6kg/ha T - 04: B. Bassiana 8kg/ha
Manejo de Estresse Controlado (ATR) 33
Teste com maturador (Ethrel) via gotejo!! ATR kg/ton 160 140 120 100 80 60 40 20 0 127 SP 89-1115 143 SP 80-1816 123,8 SP 89-1115 138 SP 80-1816 121 SP 89-1115 108 SP 80-1816 135 SP 89-1115 Ethrel via drip Control Ethrel via drip Control Year 1 Year 2 125 SP 80-1816 34
Aplicação do fungo micorrizas arbusculares, utilizando irrigação por gotejamento Micorrizas dão as plantas Maior área de superfície entre as raízes e solo Melhor absorção de nutrientes, incluindo minerais que são de outra forma indisponível para a planta Resistência à seca e à salinidade Resistência a pragas e doenças As plantas dão a micorriza Os hidratos de carbono a partir de fotossíntese, tais como glucose e sacarose
partículas orgânicas Distribuição de partículas orgânicas na saída gotejador 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 ab a a ab abc c abc bc a 10 20 30 40 50 60 70 90 Solution Localização na linha de gotejamento (m) Substrato de argila entupimentos e sedimentação Substrato mineral alargado tempo de sedimentação de 1 minuto a 20 minutos, permitindo a boa distribuição por toda a lateral do gotejamento
Aplicação de vinhaça via gotejamento Objetivos Avaliar o impacto da aplicação por gotejamento em: 1. O desempenho do sistema 2. Efeito da vinhaça no solo devido ao único padrão de distribuição de água e nutrientes por gotejamento Tamanho Aplicação de K Equipamento Tratamentos 1ha 360kg/ha via Vinhaça DripNet PC TM, 1 l/h @ 0.5m T1 1ha 360kg/ha via KCl DripNet PC TM, 1 l/h @ 0.5m T2 1ha 180kg/ha via Vinhaça DripNet PC TM, 1 l/h @ 0.5m T3 1ha 180kg/ha via KCl DripNet PC TM, 1 l/h @ 0.5m T4 1.6ha 360kg/ha via Vinhaça DripNet PC TM, 0.6 l/h @ 0.5m T5 Local: Usina Viralcool, São Paulo, Brasil Variedade: RB855453 Espaçamento de plantio: 0.4m x 1.5m
Produção (T/ha) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 KCL 360 kg/ha of K USO DE VINHAÇA NO GOTEJAMENTO KCL 180 kg/ha of K Vinasse 360 kg/ha of K Vinasse 180 kg/ha of K Os tratamentos químicos: produtividade maior (142 t/ha em média) do que a vinhaça (135 t/ha em média) Dosagem de K : sem variações entre as doses de K Dripper 0,60 L/hr 360 kg/ha of K Planta Planted 147 131 118 126 125 Ratoon soca 153 139 112 172 154
Resumo Sistema de irrigação por gotejamento subterrâneo tem que trabalhar como relógio suíço. Equipamento de irrigação é só uma parte do cenário geral Mecanização Equipamento & desenho hidráulico Gerenciamento da instalação Manejo Variedades Espaçamento Manejo da irrigação e ferti Equipe da fazenda Qualificação & Ferramentas de gerenciamento Problemas Pragas do Solo, Roedores
OBRIGADO Yoram Krontal Netafim Ltd., Agricultural Division yoram.krontal@netafim.com www.netafim.com