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Engenharia

Irrigação e Drenagem

By 17 de dezembro de 2018 No Comments

1. Introdução

A irrigação é uma prática agrícola de fornecimento de água às culturas, onde e quando as “dotações pluviométricas” (ou seja, a “irrigação dos céus”), ou  qualquer outra forma natural de abastecimento, não são suficientes para suprir as necessidades hídricas das plantas. Portanto, as técnicas de irrigação consistem, em síntese, na captação de água de um manancial e sua condução até o local do cultivo.

A necessidade de irrigação é determinada a partir do balanço hídrico local, por meio do qual é possível se determinar se haverá “déficit hídrico” e em qual período. Se o período de déficit coincidir com o período em que a cultura mais necessita de água, a irrigação pode resolver esse problema.

De maneira simplificada, podemos relacionar precipitações médias mensais (P) com evapotranspiração média mensal (ETP). Se, em alguns meses, P < ETP, então há déficit hídrico, que deve ser suprido  caso nesse período o tipo de cultura adotada não tolere ficar sem água (lembrando que algumas espécies são mais resistentes do que outras).

A irrigação alcançará melhores resultados se associada a uma adequada rede   de drenagem, já que esta segunda técnica, ao contrário daquela primeira, consistirá na retirada do excesso da água retida sobre solo, pois tal “excesso” também não é nada bom para alguns tipos de plantações.

A irrigação permite o aumento da oferta de alimentos, mesmo com menor expansão da “fronteira” agrícola (área plantada), possibilitando a preservação ambiental das áreas não ocupadas. Por outro lado, a irrigação é a maior usuária de água (70% da água captada em rios e lagos no mundo), “competindo” agressivamente com outros “usos múltiplos” da água, tais como o abastecimento (humano e animal), o consumo industrial, a geração de energia hidrelétrica etc.

Tendo em vista que a água retirada de uma fonte hídrica via irrigação é “absorvida” pela terra e demora bastante para retornar novamente ao  corpo hídrico, a irrigação se enquadra em um dos chamados “usos consuntivos” da água (a palavra “consuntivo” deriva de “consumo”), ao contrário, por exemplo, de uma hidrelétrica (a água entra e sai da turbina, ou  do vertedouro, seguindo seu curso pelo rio).

 

Razões e finalidades para se adotar sistemas de irrigação

Razões de ordem climática, agronômica e econômica são responsáveis pela implantação de sistemas de irrigação, vamos às  principais:

  1. Balanço hídrico desfavorável: as “saídas” de água (demandas hídricas e evapotranspiração) superam as “entradas” (chuva) em uma determinada área de cultivo;
  2. Produção na “entressafra”: possibilitada devido à disponibilidade hídrica para essa produção em épocas em que naturalmente não haveria água  (independência dos fenômenos de chuva);
  3. Garantia da produção: prevenção quanto a alterações climáticas (por exemplo, períodos de estiagem mais severos do que o normal), possibilitando firmar contratos de venda da produção;
  4. Aumento da produtividade e da eficiência: utilização de tecnologia moderna para “produzir cada vez mais com cada vez menos” (aliás, um dos países mais avançados do mundo na questão de técnicas de irrigação é Israel, justamente  pela sua grande carência hídrica);
  5. Produção potencial de uma cultura: aproveitamento de toda a característica natural da planta, para extrair um produto de melhor qualidade (polpa saborosa, em maior volume etc.);
  6. Fatores limitantes: diversos fatores que afetam a cultura naturalmente, e que são mitigados pela irrigação;

Atualmente, é muito comum a implantação de sistemas de irrigação em todo o mundo. Essa prática tem por objetivos primordiais:

  • Aumentar a produção de alimentos, evitando sua escassez no  mercado;
  • Gerar novos empregos;
  • Estabilizar a economia agrícola (evitar períodos de escassez de oferta, o que eleva o preço de determinados produtos no mercado);
  • Fomentar a educação (tecnológica) e organização dos agricultores (ex.: empresas, cooperativas).

Apesar de todas essas vantagens, é triste constatar que nosso país ainda não  tem uma tradição firmada em tecnologias avançadas em irrigação. Em algumas regiões, como no Nordeste, fica patente o estímulo à eficiência, porém, o mesmo não ocorre em outras regiões. Talvez porque sejamos uma nação com uma das maiores disponibilidades hídricas do planeta, nossa “cultura predominante” ainda é a do desperdício deste insumo tão relevante que é a água doce.

Aqueles contrários ao avanço das técnicas de irrigação argumentam sobre suas desvantagens, apresentando os seguintes pontos principais, para reflexão:

  • problemas ambientais (alagamentos de área) dos reservatórios  de acumulação;
  • altos investimentos na obra e na sua operação e manutenção;
  • custos de disseminação da tecnologia para os agricultores;
  • acumulação de sais presentes na água, dentro do sistema de irrigação (salinização);

 

2. Aspectos Hidrológicos

Podemos dizer que será maior o escoamento superficial, quanto maiores forem a precipitação e a área de drenagem da bacia. Por outro lado, quanto maiores forem as perdas (infiltração, evapotranspiração e interceptação), menor será o escoamento superficial.

Além disso, a forma da bacia é um dos fatores fisiográficos que caracterizam uma bacia hidrográfica e que tal formato é determinante para a geração de escoamento superficial. Sob esse aspecto, as bacias podem ser classificadas como radiais (mais arredondadas) ou longitudinais (mais alongadas).

As bacias mais arredondadas apresentam como características uma drenagem mais rápida, logo seus “hidrogramas” (vazões ao longo do tempo em determinada seção) são caracterizados por picos mais elevados. Isso porque na bacia  arredondada os cursos de água teriam um tamanho aproximadamente similar. Ou seja, o tempo decorrido desde a chuva até a formação do pico de vazão é aproximadamente o mesmo para todos os cursos de água. Assim, haveria uma “concentração” temporal, no mesmo momento, dos picos de vazão na seção exutória (saída) da bacia.

Já as bacias mais alongadas têm hidrogramas mais “suaves”. Quando ocorre  uma chuva intensa, os picos de vazão de cada curso de água tendem a não se sobrepor (não se concentram no mesmo momento na seção exutória da bacia),   já que há cursos de água mais longos e outros mais curtos. Analisemos com atenção a figura a seguir, a qual mostra o “resultado” da forma da bacia no hidrograma gerado.

Um dos parâmetros utilizados para medir a forma da bacia é o índice ou coeficiente de compacidade, que relaciona o perímetro da bacia ao perímetro  de um círculo de mesma área. Quanto mais arredondada  a bacia, menor o índice de compacidade, que é sempre maior ou igual a 1 (um).

Ao contrário, quanto mais alongada a bacia, maior o índice de compacidade   (mais distante de 1), menor o pico do hidrograma, logo, menos suscetível a enchentes.

Outro aspecto que temos que ressaltar, mesmo que de forma sintética, são as interações solo-água-planta.

Um projeto de irrigação requer o conhecimento prévio da quantidade de água a fornecer ao conjunto solo-planta para satisfazer as necessidades hídricas das culturas. Isso demandará a avaliação

(i) da quantidade  de água útil admitida  pelo solo e

(ii) das necessidades hídricas das plantas, para o  desenvolvimento da cultura.

O balanço hídrico (entradas e saídas de água) importante para a irrigação é aquele  que ocorre na chamada “zona radicular” da planta, ou seja, na profundidade em que se encontram suas “raízes” (daí o termo “radicular”). Este dado é fornecido pela ciência agronômica e, via de regra, temos que a zona radicular possui profundidades inferiores a 1 metro.

Parte da água que cai no solo nele se infiltra. A título de revisão, essa infiltração se dá numa taxa que dependerá da quantidade de água disponível (precipitação) e da capacidade de infiltração do solo (capacidade máxima que um solo pode infiltrar). E essa capacidade de infiltração obviamente tem a ver com o tipo de solo que estamos lidando (areia, silte, argila), de modo que temos que estudar necessariamente as “propriedades físicas” desse solo. Lembrando que a diferença básica entre tipos de solos de uma mesma região está, principalmente,

(i) no tamanho de seus grãos (argila com grãos mais finos, areia com grãos maiores) e

(ii) na forma como esses grãos se “arrumam” (estrutura do solo que influencia na percolação de água – porosidade), pois a composição mineralógica dos solos costuma ser praticamente a mesma.

Se a precipitação for menor que a capacidade de infiltração do solo,  a quantidade infiltrada num determinado período de tempo será a própria quantidade precipitada (é a água disponível). Todavia, se  a quantidade precipitada num determinado intervalo de tempo superar a capacidade de infiltração do solo, a taxa de infiltração será igual a essa capacidade de  infiltração.

Entretanto, essa capacidade de infiltração variará ao longo de um evento de precipitação, pois com o aumento da umidade do solo (devido à chuva) sua capacidade de infiltração tende a diminuir até alcançar uma taxa mínima  constante de infiltração, também chamada de taxa de infiltração  básica

Após a infiltração no solo, a água que tende a se movimentar no sentido das camadas mais profundas do solo é denominada água de gravidade (ou água  livre). Esse fenômeno ocorre, por exemplo, após a saturação de uma camada de solo.

Explicando melhor: a água que alcança o solo e nele se infiltra pode chegar ao ponto de preencher todos os espaços vazios daquela camada de solo (é o chamado ponto de “saturação” do solo). Mas, devido à gravidade, a percolação  da água continua, pois parte dessa água “drena” no sentido das camadas mais profundas.

Em determinado momento, aquele solo apresentará um estado de umidade “equilibrado”, denominado capacidade de campo. Ou seja, trata-se da quantidade de água retida em uma amostra de solo, depois de drenado o  excesso da água “gravitativa” (aquela que se movimenta pela gravidade). A capacidade de campo é um conceito relevante, já que representa o limite  superior da quantidade de água no solo, disponível para a alimentação das plantas. Como definição prática, temos que a capacidade de campo é a umidade depois de 2 (dois) dias, para solos “leves” (isto é, arenosos, não pegajosos), ou    3 (três) dias, para solos “pesados” (argilosos, que “viram lama” na presença de água), a partir de uma chuva ou irrigação intensa. É aquele solo “úmido”, mas não “encharcado”.

Com a perda da umidade por evapotranspiração, sem que haja novo acréscimo de água ao terreno, o solo poderá alcançar um nível mínimo de umidade no qual as plantas não conseguem mais extrair água e se “murcham” de maneira permanente (em outras palavras, “partem desta para  melhor”…rsrsrs). Esse limite de umidade é o ponto de murcha permanente do solo cultivado. Cientificamente falando, seria a umidade correspondente a uma tensão de água de 15 atm (1 atm = 1 “atmosfera” = 10,33 m.c.a, ou “metros de coluna  d’água”).

Vamos explicar melhor: se considerarmos que a “pressão positiva” (para efeitos de estudos hidráulicos, p > 0, como já vimos) é a energia correspondente ao “aprisionamento” da água por unidade de área, temos que a “pressão negativa”  (p < 0) dentro do solo é a chamada “sucção” de água do solo ou, “tensão” de água no solo, sendo “s = – p”. É dessa forma que as plantas “chupam” água para satisfazer suas necessidades orgânicas. Em síntese, a sucção é o trabalho (energia) que será necessária para resgatar (tirar) água do solo. Logo, a sucção da planta é maior nos solos secos!

Podemos dizer que, se a umidade do solo estiver abaixo do ponto de murcha,  não será possível à planta utilizar essa água. Por outro lado, o excesso de umidade acima da capacidade de campo não será absorvido pelo vegetal. Em outras palavras, o total de água disponível para a utilização das plantas situa-se entre esses dois limites (ponto de murcha permanente = PMP e capacidade de campo = CC). Pessoal, a “Disponibilidade de Água no Solo” é um parâmetro importantíssimo para o projeto de sistemas de irrigação (informação hidrológica de alta relevância como “condicionante” do projeto).

Como exemplo para facilitar o entendimento, podemos dizer que solos argilosos (mais finos) apresentam menor capacidade de infiltração e maior capacidade de retenção do que os solos de textura arenosa (mais grossos).

Como “ordem de grandeza” da DAS temos:

(i) solos argilosos, com DAS abaixo de 6% (terrenos “cerâmicos”, que não são bons para agricultura) e

(ii) solos de textura média, com DAS entre 6 e 25% (chamados “solos francos”, ideais para irrigação).

 

Além da DAS outro fator importante para o sucesso de uma cultura é a “permeabilidade” do solo, ou seja, a permissão de entrada de ar no solo (entre    os vazios dos grãos).

Cabe ainda relembrar alguns conceitos relacionados à evapotranspiração: nome dado à evaporação do solo somada à transpiração das plantas, ou seja, é o total de água perdida para a atmosfera seja pela transpiração das plantas, seja pela evaporação do solo. Digamos que    é a forma mais importante de “perda” de água no nosso balanço hídrico.

A evapotranspiração pode ser classificada como “Potencial” ou “Real” e varia conforme o tipo de cultura. A evapotranspiração potencial (ETP, medida normalmente em mm/dia) de uma dada cultura representa a evapotranspiração sob condições ideais, ou seja, a quantidade de água  perdida para a atmosfera em condições ótimas (bem suprida de água). É um parâmetro que reflete o “pico” (máximo) de evapotranspiração no tempo total de ciclo de crescimento da planta (entre a semeadura e a colheita).

A evapotranspiração real (ETR) é a quantidade efetivamente perdida. É  sempre menor ou igual que a ETP:

ETRETP

 

Deve-se destacar que a determinação da ETR em campo encontra uma série de dificuldades, sendo mais comum a sua estimativa a partir de fórmulas empíricas (que são aquelas baseadas na “experiência” acumulada dos  estudiosos da área).

Todo projeto de irrigação deve estar associado a um projeto de drenagem, que visa retirar o excesso de água do solo, próximo à zona radicular da planta (com profundidades inferiores à 1m, conforme já comentado).

A drenagem, que pode ser superficial ou subterrânea, ajuda na prevenção da salinização do solo, que consiste no aumento da concentração de sais no solo e pode resultar em uma degradação acelerada da área.

O excesso d’água, se não for tratado de forma adequada pode resultar  na retirada dos nutrientes do solo (“lavagem”), pelo excesso de água.

Por outro lado, se corretamente gerenciado, no caso de solo com excesso de sais, pode-se aplicar uma quantidade maior de água que, associado a um  sistema de drenagem eficiente, de forma a “lixiviar” o solo, retirando o excesso de sais por meio de percolação profunda da água para recarregar o lençol subterrâneo.

Preferencialmente, a drenagem deve ser realizada por gravidade, de forma a diminuir custos e simplificar o manejo do  sistema.

O primeiro passo para a drenagem superficial de campo é a “sistematização” do terreno, ou seja, o acerto topográfico para impor a declividade (chegar  ao “greide” = perfil topográfico de projeto) e a regularidade. Na sequência, usamos o maquinário agrícola para abrir os “sulcos”/valetas (pequenos canais) da drenagem superficial. Também devemos ter cuidado de projetar os chamados “canais interceptores” (ou canais de cintura), que são aqueles que captam o    fluxo d’água de encostas, evitando a erosão das mesmas. Temos, por fim, os chamados “canais coletores”, que são aqueles que transportam as águas coletadas nos canais laterais para o despejo final da água drenada (normalmente, possuem profundidades superiores a 60 cm, podendo ser revestidos ou não, com concreto ou mesmo grama).

Normalmente são estabelecidas “classes” de drenagem, de acordo com o grau  de permeabilidade. Tais classes são calculadas em função da “Velocidade de Infiltração Básica” do solo (VIB). Apenas a título de exemplo, solos com  velocidade de drenagem consideradas “muito lentas” possuem VIB < 0,125 cm/hora. Os “moderados” são aqueles com infiltração entre 0,5 e 12,5 cm/hora. Já os “muito rápidos” são aqueles com VIB > 25  cm/hora.

A drenagem de terras agrícolas em muitos locais aparece isoladamente, em especial em regiões úmidas e de topografia plana. Nesse caso, o principal  objetivo é eliminar o excesso de água da superfície e do perfil do solo. Em regiões áridas e semi-áridas, quando os sistemas de drenagem acompanham a irrigação, tem como objetivo principal promover o adequado balanço de água e sais na região do sistema radicular das plantas.

O espaçamento entre drenos depende da condutividade hidráulica saturada do solo e da macroporosidade do mesmo. Para um solo de mesma condutividade hidráulica saturada e mesma porosidade drenável, o espaçamento entre drenos leva em consideração também a profundidade entre eles

Também interferem nos valores da condutividade hidráulica saturada o conjunto da micro e mesofauna do solo (minhoca, vermes etc.). Em grandes quantidades, as minhocas e vermes “perfuram” o solo e aumentam os vazios, acarretando aumento na condutividade hidráulica saturada (percolação).

Outro ponto que devemos atentar é em relação à mecanização agrícola. A estrutura de um solo é alterada com a mecanização agrícola, de modo que os solos mecanizados se tornam compactos e têm a sua  macroporosidade reduzida. A macroporosidade tem a ver com a estrutura do solo, ou seja, com a forma como os grãos são “arrumados”, que efetivamente são alterados com a passagem dos equipamentos agrícolas (tratores, colheitadeiras, exercendo pressão no solo e “quebrando” a estrutura original, ou seja, compactando-o).

A figura a seguir ilustra bem a questão do posicionamento dos tubos furados, coletando a água e levando para os grandes canais do sistema de drenagem.

3. Condicionantes de um Projeto de Irrigação

a) Necessidade de água das culturas

A necessidade de irrigação decorre da distinção entre a demanda hídrica da cultura e a disponibilidade hídrica local. Esta diferença é quantidade de água irrigada. Portanto, o “manejo” da irrigação deve tomar uma série de cuidados, como manter a quantidade de água no solo entre  a capacidade de campo e o ponto de murcha.

Uma observação importante é que os sistemas de irrigação são projetados e manejados para atender à evapotranspiração máxima, ou seja, a evapotranspiração potencial (ETP, medida em mm/dia). A ETP de projeto pode ser definida a evapotranspiração de uma cultura saudável (sem pragas), em um solo fértil (adubado), considerando ainda que a água não é um fator limitante da produção (água em abundância = solo úmido). Por exemplo, para a cultura de arroz, a ETP máxima (que é sazonal, ou seja, varia de acordo com a época do ano) se encontra normalmente entre 5,0 mm/dia em climas frios (< 10ºC) e 7,5 mm/dia em climas quentes (> 25ºC). Já para o milho, tais valores estão entre 3,5 e 6,2 mm/dia (climas frios e quentes, respectivamente).

Com essa informação (ETP), aliada à parcela da precipitação que infiltra  (ou seja, descontado o escoamento superficial = “run-off”), calculamos a demanda   de água necessária à cultura, ou seja, a “necessidade de rega” (NR), para então determinar a “lâmina de água” (LA) para aplicações no campo. Portanto, não devemos “economizar” excessivamente a água para a planta, pois isso reflete na produtividade da cultura mais adiante (produtividade = toneladas/hectare = ton./ha). Por outro lado, não devemos ficar “jogando água fora”, pois do contrário teremos custos elevados para o nosso perímetro irrigado. Cabe aos projetistas calcularem tudo, balanceando necessidades e custos, para que o projeto seja economicamente viável.

Depois de identificada a necessidade de irrigar, deve-se decidir de onde será retirada a água para irrigação. Deve-se avaliar a necessidade de serem construídas barragens de regularização ou de nível, ou ainda avaliar a aplicabilidade das metodologias construtivas para poços, no caso de captação subterrânea.

         Captada a água, torna-se necessário transportá-la até o local da irrigação. A adução pode ser por gravidade ou por recalque.

Chegando ao local de irrigação, devemos aplicar a água na cultura. Por isso, veremos agora alguns conceitos importantes sobre esta atividade:

  • Lâmina líquida de irrigação: é a lâmina de água que precisa ser colocada na cultura (já descontadas todas as perdas inerentes ao sistema), ou seja, é a  lâmina de água que representa o consumo real de água pela cultura, essa deverá ser adicionada ao solo para suprir a demanda das plantas num determinado espaço de tempo, o qual pode ser definido pelo turno de  irrigação.
  • Lâmina bruta de irrigação: é lâmina total que deverá ser aplicada prevendo-se perdas e a uniformidade de distribuição.
  • Eficiência de irrigação – é a eficiência com que o sistema aplica água à cultura. Leva em consideração perdas no sistema como um todo, como infiltrações nos canais, vazamentos na rede e uniformidade de distribuição. Eficiência = (Lâmina Líquida) / (Lâmina Bruta).
  • Turno de Rega ou de Irrigação: é o intervalo de tempo (geralmente em dias) entre duas irrigações sucessivas, sendo esse o tempo necessário para que a cultura consuma, através da evapotranspiração, a água facilmente disponível no solo na profundidade efetiva do sistema radicular.
  • Quimigação: consiste em aplicar uma solução, ou calda, de agroquímicos (fertilizante, inseticida, fungicida, herbicida ou nematicida) por meio do sistema   de irrigação. Quando se trata de produtos que atuam no solo, a aplicação, em princípio, pode ser feita por meio de qualquer método de irrigação: gravitacional, aspersão ou localizado. Porém, aplicação de produtos com atividade foliar somente é viável nos sistemas de irrigação por aspersão: laterais portáteis (convencional), pivô central, rolão e outros. Veremos esses sistemas, com  maiores detelhes, mais adiante.
  • Perímetro de irrigação: é a área de implantação de um projeto de  irrigação.

 

b) Etapas e parâmetros importantes de um projeto de irrigação

O primeiro passo para a irrigação, é a escolha de um manancial. Esta “fonte”  deve ter água suficiente em quantidade e qualidade.

Na falta de informações mais precisas para a estimativa da quantidade de água necessária a uma irrigação, pode-se utilizar como referência 1 L/s.ha (ou seja, uma vazão de 1 litro por segundo, para cada hectare irrigado), conforme recomendação da Agência Nacional de Águas – ANA.

A qualidade de água também é um parâmetro importante. A água não pode ser poluída e nem ter partículas em quantidades grandes, pois podem entupir as tubulações do sistema de irrigação. Além disso, quimicamente falando, não  devem promover a corrosão dos dutos, o que também reduz a seção interna de escoamento e, pior, pode causar vazamentos nos casos mais críticos.

Além disso, é importante observar que a captação de água deve possuir  a outorga do órgão gestor de recursos hídricos (órgão estadual, no caso de rios   que “nascem e morrem” em um único Estado da Federação, ou da Agência Nacional de Águas – ANA, para rios que  cortam mais de um Estado, ou seja, rios Federais). Para maiores detalhes sobre os procedimentos de outorga, é interessante verificar as Leis 9.433/1997 (Política  Nacional de Recursos Hídricos) e 9.984/2000 (criação da ANA).

Observa-se que em determinados horários do dia (e da noite) o custo da energia é menor, o que deve ser observado na operação do projeto de irrigação. Além disso, a regulamentação setorial (elaborada pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL) prevê preços diferenciados (por vezes subsidiados) para a energia elétrica usada na irrigação, em determinados horários (que não  coincidam com os horários de pico do sistema elétrico, normalmente entre 18h e 21h), como um estímulo para que a energia consumida pela irrigação não passe a competir com outras demandas da sociedade.

É claro que tal parâmetro (custo da energia elétrica) não é o único parâmetro a  ser observado em um projeto de irrigação. Aliás, é um parâmetro que se refere à fase de operação. Mas, antes mesmo dos custos de operação, devemos pensar nos custos da obra como um todo (o “investimento inicial”), os quais também devem ser cuidadosamente  considerados. Afinal de contas, os futuros usuários (os irrigantes) terão que arcar com tais custos e embutirão esses custos no preço de seus produtos.

Em um projeto de irrigação é imprescindível que tenhamos excelentes estudos topográficos (em escalas adequadas, detalhadas, para representar terrenos com declividades bastante reduzidas na maioria dos casos), geológicos, geotécnicos, pedológicos (morfologia e classificação dos solos), hidrológicos, hidráulicos, estruturais, eletromecânicos, dentre outros, relacionados às ciências da agricultura, do meio-ambiente e da engenharia. Estudos bem feitos conduzem a projetos adequadamente precisos e, portanto, a custos mais razoáveis.

O planejamento e desenvolvimento da agricultura irrigada estão relacionados também com fatores relativos ao mercado consumidor que  será abastecido, como a sua distância ao local do cultivo. Portanto, um projeto de irrigação deve pensar como a produção deverá ser “escoada”, ou seja, qual é a infraestrutura  de transportes necessária (rodovias, ferrovias, aquavias).

Os projetos de irrigação seguem diversas etapas de planejamento.

O planejamento regional consiste na identificação  de áreas que tenham potencial para o desenvolvimento dos recursos, na formulação de planos alternativos gerais para o desenvolvimento desses recursos e na priorização e seleção das áreas mais promissoras. Nas etapas seguintes, são seguidas as premissas de equilíbrio econômico-financeiro do projeto (viabilidade econômica = análise custo-benefício), e, eventualmente, anteprojetos, até se chegar ao projeto básico (necessário à licitação da obra) e, por fim, o projeto executivo.

A elaboração dos projetos passa por diversos níveis de  detalhamento, da mesma forma como estudamos nas disciplinas anteriores (usinas hidrelétricas, saneamento básico etc.).

 

c) Principais Aspectos Construtivos de um Projeto de  Irrigação

As principais estruturas de um projeto de irrigação de grande porte podem ser vistas nas figuras a seguir. Com essas ilustrações, pretendemos trazer a vocês uma melhor compreensão acerca da “grandiosidade” de algumas obras públicas de irrigação, como essa do Projeto Pontal, que será conduzida pelo Governo Federal (Ministério da Integração Nacional e CODEVASF), com a participação da iniciativa privada, no sistema de Parceria Público-Privada, a chamada  PPP.

Começamos com a seção típica do canal principal. Observem que não necessariamente o canal conta apenas com escavação. Podemos ter, nas suas margens, aterros para elevar a altura do “tirante” de água  (profundidade do canal). Os canais podem ser naturais ou revestidos. Estes últimos são mais caros, porém mais eficientes em termos de redução das perdas por infiltração/percolação. Temos que destacar que não se garante  a plena eficiência em termos de perdas por infiltração de canais de irrigação apenas com o simples revestimento com concreto. Deve-se prever uma impermeabilização desses canais, por meio de técnicas de construção, como o uso de mantas, tais como as asfálticas, as de PVC (Cloreto de PoliVinila, ou PoliCloreto de Vinila),  ou as de PEAD (PoliEtileno de Alta Densidade).

Os cálculos de projetos de canais são rigorosos no sentido de otimizar o  “balanço” de materiais oriundos de terraplanagem (escavações e aterros), de forma a reduzir os custos de escavação em jazidas e transportes na  obra.

A figura a seguir ilustra bem a seção se um canal de irrigação de grande porte.

Na sequência, temos um exemplo de “estação de pressurização”, cuja finalidade  é “injetar pressão” no sistema (reservatórios de serviço) para cobrir maiores distâncias e chegar até os lotes mais longínquos nas redes de irrigação.

Na figura anterior, reparem nos equipamentos (guinchos)  disponíveis para rápida manutenção ou substituição do conjunto motobomba em caso  de defeitos (lembrando que tempo parado é dinheiro perdido!).

A próxima figura indica uma “estrutura de controle” que faz parte do sistema de irrigação e auxilia o seu perfeito funcionamento diário (operação). Neste caso,  são utilizadas comportas similares àquelas que vimos na aula sobre hidrelétricas (só que em escala bastante reduzida…).

Observemos também na figura os “stop-logs” (comportas ensecadeiras), antes e depois da comporta principal, de modo a permitir sua retirada para manutenção/substituição. Vejamos também com atenção as salas de comando/bateria e a estrada lateral usada para as atividades de operação e manutenção (O&M).

As próximas figuras indicam alguns exemplos de desenhos de projeto, contendo as chamadas “manchas de irrigação”, ou seja, a localização dos lotes do perímetro de irrigação, com a indicação das áreas que serão irrigadas e os  pontos de entrada de água no terreno, bem como a respectiva drenagem dos lotes (canais de coletagem lateral e de coletagem principal). Também é apresentado um exemplo de planta baixa e perspectiva isométrica (de acordo com o ponto de vista “real” de um observador hipotético), que permite a visualização das alturas de cada ponto de saída de água dos canais (entradas das parcelas irrigadas).

 

Temos, por fim, um exemplo de tomada d’água na entrada de um lote. Devemos observar que a água vem da rede de distribuição e passa por um hidrômetro,   que vai medir o consumo de água em um mês, para que o irrigante possa quitar sua participação financeira proporcional nas despesas de operação e manutenção do perímetro de irrigação.

4. Critérios de seleção dos métodos de irrigação

a) Água

Inicialmente devemos avaliar se há água disponível no local para  atender à nossa demanda, não é mesmo? Nesse sentido, nossa preocupação é saber se mesmo na estiagem (período de vazões mínimas) haverá vazões suficientes para viabilizar economicamente nossa produção. Para isso  os estudos hidrológicos de disponibilidade hídrica são relevantes.

Para analisar se será suficiente a vazão disponível, deve-se confrontá-la com a demanda hídrica de irrigação. Já vimos como a última pode ser estimada de acordo com a evapotranspiração potencial da cultura.

As bancas tentam confundir o candidato com o seguinte: para se avaliar a “capacidade de um curso de água” visando  atender as demandas hídricas, deve-se estimar sua “vazão máxima”?

Está claro o erro, já que para se avaliar a disponibilidade hídrica estudam-se as vazões mínimas (e não as máximas). Ao contrário, ao se dimensionar um vertedouro ou um canal de drenagem, deve-se calcular a  vazão máxima ou vazão de cheias.

Para se calcular as vazões mínimas em um curso d’água, assim como recomendamos no caso das vazões máximas, é muito comum se usar ferramentas de estatística. No caso das vazões mínimas, uma distribuição de probabilidades muito usada para se determinar a vazão mínima associada a determinado tempo de recorrência é a distribuição de Weibull. Com ela determinamos a chamada “Q7,10”, que significa a vazão “mínima média móvel de   7 dias seguidos”, com 10 anos de tempo de recorrência.

Complicou? Então explicamos, resumidamente, em três passos:

(1º) Em um histórico de vazões médias diárias registradas (iniciando, por  exemplo, em 01/01/1945), pegamos as vazões médias “móveis” em 7 dias consecutivos, considerando, por exemplo: dado 1 = média do dia 01/01/1945 a 07/01/1945; dado 2 = média do dia 02/01/1945 a 08/01/1945; dado 3 = … (reparem que do cálculo do “dado 1” para o “dado 2”, “deslocamos”, ou seja, “movemos” em 1 dia, para frente, a nossa “média de 7 dias”, ok?)

         (2º) Com esses dados (dado 1, dado 2,…) do ano de 1945, pegamos a menor média de todos eles.

(3º) Montamos, então, com a menor média móvel de 7 dias de 1945, a menor de 1946, a menor de 1947… um conjunto de dados (1 dado para cada  ano).

(4º) Com essa série de dados, aplicamos uma distribuição de probabilidades e obtemos aquela vazão com TR de 10 anos.

Devem ser analisados ainda, além da vazão disponível, aspectos relativos à qualidade da água, notadamente quanto à salinidade, toxicidade, sedimentos e coliformes.

A salinização (elevada concentração de sais: potássio, sulfato e cloro) é o maior problema enfrentado pelos irrigantes. Esses sais infiltram e ficam depositados no solo, tendendo a voltar à superfície junto à água, caso haja um movimento ascendente desta. A planta desenvolvida em solo salino tem dificuldade de absorver nutrientes. Uma forma de minimizar esse problema é lixiviar o solo, através da aplicação de lâminas d’ água sucessivas sobre  sua superfície, visando infiltrar os sais até grandes profundidades.

Já a presença de sedimentos na água pode também atrapalhar a irrigação, principalmente no método de aspersão, já que podem entupir os bicos  aspersores.

 

b) Solo

Evidentemente o tipo de solo é decisivo na escolha do método de irrigação. Devem ser levados em conta fatores como capacidade de infiltração (“entrada” de água) e capacidade de retenção (“manutenção” da água) no  solo.

Deve-se calcular uma taxa de aplicação de água no solo (irrigação) igual ou menor do que a taxa de infiltração básica desse solo. Se houver aplicação de água maior que a capacidade de infiltração  haverá escoamento superficial, o que poderá ocasionar erosão do solo e o conseqüente transporte de sedimentos para o curso d’água mais próximo.

No que tange à capacidade de campo ou retenção do solo, ela relaciona-se com  a parte da água que fica retida nos poros e está ao alcance da zona das raízes das plantas e pode por elas ser consumidas, conforme já vimos. Assim, não   custa relembrar que em solos arenosos (menor capacidade de retenção) há menos água armazenada e disponível para as plantas e, em decorrência, exigem irrigação com mais frequência.

Uma das definições de capacidade de campo é a quantidade de água retida pelo solo a partir do instante em que cessa a redistribuição.

Apenas para registrar, a chamada “redistribuição” seria o movimento da água no interior do solo, que se distribui entre suas camadas,  em função da força da gravidade. Lembrando que a capacidade de campo (CC) se refere ao solo “úmido”, e não completamente “encharcado”.

 

c) Relevo

O relevo é outro fator relevante na escolha do tipo de irrigação que se terá no local. Relevos planos (0% a 1% de declividade), por exemplo, admitem qualquer tipo de irrigação.

Por outro lado, relevos intermediários (2% a 6%) admitem a utilização dos tipos  de irrigação por sulcos e aspersão. Já terrenos de declividade acentuada podem ser irrigados por aspersão e gotejamento. O pivô central (que veremos adiante), por exemplo, pode ser adotado em declividades de até 30%.

d) Cultura e outros aspectos

O manejo da irrigação deve considerar a fase de crescimento e a qualidade da cultura. A utilização da irrigação permitirá a cultura de determinado produto fora  de época, em que se obtém um bom preço na venda.

O método de irrigação escolhido deve levar em conta também a tolerância da cultura à água em excesso e à seca (resistência ao período de “déficit  hídrico”).

Outros aspectos são relevantes na escolha do método de irrigação mais adequado ao caso concreto, por exemplo:

(i) disponibilidade de mão-de-obra  para operar determinado equipamento;

(ii) disponibilidade e custo de energia elétrica, já que alguns métodos consomem mais energia do que outros;

(iii) custo total do sistema de irrigação (incluindo a obra!); e

(iv) aspectos ambientais como erosão, lixiviação e existência de áreas de proteção ambiental na região.

 

5. Tipos de irrigação

A água pode ser aplicada às plantas por meio de diversos métodos, podendo inclusive ocorrer adaptações em cada método para atender às diversas situações que podem ocorrer na prática. Há  métodos que requerem muita mão-de-obra, outros requerem pouca, mas em compensação necessitam de alto investimento em equipamentos ou em energia. Alguns requerem grande quantidade de água, enquanto outros são muito eficientes na sua utilização. Enfim, podem existir variações nas vantagens e limitações no emprego de cada método de irrigação

Ou seja, não haveria um “método-padrão” indicado para todo e qualquer caso. Cada situação deve ser estudada e planejada, sugerindo-se soluções em que as vantagens inerentes possam compensar as limitações naturais dos métodos de irrigação.

Imaginemos duas situações: (1) no local “A”, a água é cara e escassa; já (2) no local “B”, a terra é que se apresenta cara e escassa.

No primeiro caso (A), quando os suprimentos de água tornam-se limitados, o sistema de irrigação deve ser projetado e manejado para maximizar a produção por unidade de volume (litro) de água aplicada. No segundo caso, o  sistema deve atender a uma maximização da produção por unidade de área (m²), sendo este objetivo economicamente justificado quando o suprimento de água é facilmente disponível ou os custos de irrigação são baixos.

O fornecimento de água às plantas ocorre por meio de diversos métodos de irrigação, podendo-se “classificar” os principais grupos como:

(i) superficial ou gravidade,

(ii) pressurizado,

(iii) localizado e

(iv) subterrâneo.

Em síntese, na irrigação superficial, a água é mantida  ou escorre enquanto infiltra no solo. Na aspersão (pressurizada), a água é lançada a certa distância caindo em forma de gotas sobre o solo. Já na irrigação localizada, a água é disposta apenas próxima ao sistema radicular da planta (ou seja, lá no ponto  onde a água é realmente útil, onde deve chegar). Por fim, na subterrânea, também chamada de subirrigação ou ainda irrigação sub-superficial, eleva-se o nível do lençol freático ou se distribui a água abaixo do nível do solo.

Vejamos agora, com mais detalhes, os principais tipos de  irrigação.

a) Superficiais ou por gravidade

A distribuição da água se dá por gravidade através da superfície do solo, já que    a água é diretamente aplicada ao solo e desloca-se à cota menor do terreno. Tal método é adaptável à maioria dos tipos de solo e cultura, mas apresenta como limitações o fato de se restringir a baixas declividades e não poder ser utilizado em solos arenosos (os quais possuem taxas de infiltração mais altas, superando 25 ou até 60 mm/h).

Nesse grupo incluem-se a irrigação por sulcos, inundação e faixas,  vejamos:

Sulcos – Paralelos às plantas localizam-se pequenos canais em que se distribui  a água proveniente de um canal ou tubo janelado. A água infiltra-se ao longo da passagem pelo sulco.

Inundação – consiste na colocação de uma lâmina de água sobre áreas quase planas, denominadas tabuleiros (bacias) onde tal lâmina permanece e infiltra.

É um dos métodos mais simples e usados. A separação de um tabuleiro para o outro é feita por pequenos diques (taipas).

Faixas – consiste na aplicação de água ao solo por meio de faixas de terrenos compreendidos entre diques paralelos (seria uma “inundação mais controlada”). Elas possuem pouca ou nenhuma declividade transversal, mas determinada declividade longitudinal que determinará a direção do movimento da água sobre   a faixa.

A distribuição de água no sistema de irrigação por inundação é realizada por   meio de canal principal; canais secundários e drenos. Os drenos além de receberem a água excedente, isto é, o escoamento superficial do final do tabuleiro, são necessários para eliminar a água na época da colheita, no caso a inundação permanente (mais utilizada no Brasil).

A passagem da água do canal secundário para o tabuleiro geralmente é feita por uma caixa de derivação com comporta, neste caso pode adaptar uma calha medidora ou vertedor propiciando a medição da vazão de entrada. A passagem pode ser feita também com o auxílio de tubos curtos (spiles) e sifões.

Como principais vantagens dos sistemas de irrigação por  superfície, destacamos:

  • Geralmente revelam menor custo em relação aos demais sistemas, tanto para custos fixos como os variáveis;
  • Maior simplicidade operacional, facilmente assimilável pelos irrigantes;
  • Adaptados a um grande número de solos e culturas;
  • Operação pouco afetada pelos ventos;
  • Elevado potencial para aumento de eficiência de irrigação;
  • Elevado potencial para redução do consumo de energia;
  • Não interferem nos tratamentos fito sanitários das culturas (para garantir   a “saúde” das plantas);
  • Permitem a utilização de águas contendo apreciáveis quantidades de sólidos em suspensão ou poluídas;
  • Maior flexibilidade para superar eventuais interrupções operacionais;
  • Possibilidade de automação operacional.

À semelhança de outros sistemas de irrigação, os sistemas de irrigação por superfície também apresentam importantes limitações, tais como:

  • Acentuada dependência às condições topográficas, geralmente  requerendo sistematização (regularização da superfície);
  • Inadequados para solos excessivamente permeáveis, pouco profundos e desprovidos de estrutura no horizonte superficial;
  • Seu dimensionamento envolve ensaios de campo;
  • Variabilidade de importantes parâmetros de dimensionamento, dentre os quais, a característica de infiltração da água no solo;
  • Reavaliações freqüentes, com a finalidade de introduzir medidas dimensionais e operacionais corretivas, para assegurar um desempenho satisfatório do sistema;
  • O sistema integra a área para a qual foi projetado e, portanto, não pode  ser deslocado para outras áreas;
  • A cultura deve-se adaptar ao sistema de irrigação. Assim, torna-se praticamente impossível desenvolver um eficiente sistema de irrigação por superfície em qualquer cultura instalada, sem a previsão de ser irrigada;
  • Medidas efetivas de controle de erosão devem ser adotadas;
  • Limitada divulgação pela indústria e pelos técnicos. Não há interesse comercial envolvido.

Pessoal, passamos agora a ver, de forma bastante objetiva, as vantagens e desvantagens de cada um dos subtipos de irrigação superficial.

 

Irrigação por sulcos

Vantagens:

  • Baixo custo de implantação, principalmente se o terreno não necessitar   de movimento de terra e sistematização;
  • Não exige a filtragem da água, com evidente economia de energia neste aspecto;
  • Menor risco de encharcamento do que no processo de irrigação por inundação;
  • Facilita o manejo de grandes vazões;
  • Não sofre influência do vento;
  • Não há perda na aplicação de agrotóxico;
  • Não se utiliza de dispositivos mecânicos (aspersores, emissores, etc.), sempre sujeitos a regulagens  e panes;
  • É utilizado há muito tempo dispondo-se de significativo número de dados de pesquisa e de campo.

Desvantagens:

  • Baixa eficiência de irrigação;
  • Exige bom preparo do terreno (sistematização) a cada safra;
  • Só é viável em terreno relativamente plano;
  • Formação de crostas em terrenos argilosos e riscos de erosão em solos arenosos;
  • Exige manutenção periódica e muita mão-de-obra para sua utilização;
  • Dificuldades para ser usado em áreas que apresentam diversos tipos de solos;
  • Pode trazer problemas em solos salinos ou quando a água é salina.

Inundação

Vantagens:

  • Baixo custo de implantação e de operação em terrenos de topografia regular e plana;
  • Usa pouca mão-de-obra e de baixa qualificação;
  • Evita crescimento de ervas daninhas;
  • Evita desenvolvimento de animais (roedores);
  • Permite a deposição de limo;
  • Possibilita o desenvolvimento concomitante da  piscicultura;
  • Permite a irrigação de solos com baixa capacidade de infiltração;
  • Facilita o manejo de grandes vazões;
  • Não exige filtragem d’água.

Desvantagens:

  • Apenas algumas variedades vegetais a ele se adaptam;
  • Exige grandes vazões;
  • Baixa eficiência na irrigação;
  • Provoca a compactação do solo, reduzindo a porosidade e a permeabilidade;
  • Impede a aeração do solo;
  • Modifica o equilíbrio do nitrogênio;
  • Dificuldade para ser utilizado quando a área a ser irrigada apresenta diferentes tipos de solos.

b) Aspersão

A Irrigação por aspersão é o método de irrigação no qual a água é aplicada ao solo (sob pressão) na forma de uma chuva artificial, através do fracionamento do jato em um número enorme de gotas de água que se espalham no ar, caindo sobre o terreno. A pressão é normalmente conseguida pelo bombeamento da água através de canalizações até as estruturas especiais para a pulverização do jato, denominada aspersores.

O método de irrigação por aspersão apresenta uma variedade enorme de tipos  de equipamentos, desde o mais simples como canos perfurados até os mais complexos como os sistemas mecanizados de funcionamento totalmente automático. Esse método pode ser empregado numa grande variedade de culturas, é adaptável a quase todos os tipos de solos desde que os aspersores apresentem uma grande diversidade de descarga.

Embora os sistemas de aspersão obedeçam ao mesmo princípio, há diferentes equipamentos cada qual com suas características peculiares. Uma das maneiras de classificar os sistemas de aspersão é a de dividi-los em: portátil, permanente, mecanizado e tubos perfurados. Outra classificação utilizada, com base na indústria nacional e na concepção do sistema, seria: Convencional (móvel, fixo   ou semi-fixo), Autopropelido, Montagem Direta, Pivô Central, Lateral Rolante e Outros Sistemas Mecanizados.

A aspersão como um todo, em seus diversos tipos desde  o sistema convencional até aos mais modernos equipamentos mecanizados  apresenta suas vantagens e desvantagens que, evidentemente, variam entre si, mas em termos gerais aplicam-se as seguintes:

Vantagens:

  • Não exige sistematização do terreno: a aspersão não necessita de prévio preparo do terreno, podendo ser utilizada com sucesso tanto nos planos como  nos inclinados ou ondulados de sorte que se evita gastos excessivos com a sistematização;
  • Deixa disponível maior área para a cultura: isto porque a ausência de canais e sulcos permite o cultivo em área de aproximadamente 10 a 20% maior do que a cultivada, quando irriga-se por sulcos de infiltração;
  • Emprego independentemente da natureza do terreno: pois permite o equacionamento da intensidade de aplicação de água com a capacidade de infiltração do solo;
  • Proporciona grande oxigenação e resfriamento da água: permitindo assim a utilização de águas residuárias para irrigações que não poderiam ser empregadas com outros métodos;
  • Fertirrigação: é a aplicação de fertilizantes dissolvidos na própria água de irrigação;
  • Garante o uso mais racional da água (dosificação);
  • Não causa problema de erosão da água no solo;
  • Permite controlar a salinidade do solo (lavagem dos sais por lixiviação;
  • Eleva a umidade do ar, reduzindo a transpiração da planta;
  • Pode ser utilizada como irrigação de proteção, isso para evitar a queda excessiva da temperatura durante as geadas, ou a alta temperatura durante as estações quentes;
  • Permite a irrigação também durante à noite.

Desvantagens:

  • Custo inicial elevado devido a aquisição dos equipamentos;
  • Exige conjuntos motor-bomba mais potentes, o que, além de ter custo superior, demanda  maior gasto de energia;
  • Distribuição da água pode ser prejudicada pelos ventos;
  • As perdas por aspersão podem ser grandes, por evaporação diretamente do jato durante a precipitação, mas sobretudo da água que cai  sobre a folhagem;
  • Facilita a proliferação e desenvolvimento das ervas daninhas, pois molha toda a superfície do terreno;
  • Provoca a compactação do solo, prejudicando suas propriedades  físicas;
  • Provoca lavagem de defensivos agrícolas (acarretando doenças foliares).

Como vimos, podemos classificar os métodos de aspersão de acordo com a  forma como são lançados os jatos d’água que caem sobre a cultura na forma de chuva. Entre os principais sistemas que utilizam a irrigação por aspersão apresentam-se, de acordo com sua  concepção:

 

  • Aspersão convencional (fixo/permanente, semi-fixo ou portátil/móvel);
  • Autopropelido; e
  • Pivô Central.

c) Localizado ou microirrigação

A irrigação localizada consiste na aplicação d’água molhando apenas parte da área ocupada pelo sistema radicular das plantas. O molhamento de mais de    55% da área sombreada pela planta descaracteriza o método, eliminando uma das suas principais vantagens que é a economia de água.

A água é conduzida por extensa rede de tubulações em baixa pressão, até próximo ao pé da planta, ou da região a ser umedecida, sendo distribuída por meio de emissores, de tal forma que a umidade do solo seja mantida próxima à capacidade do campo. O emissor além de distribuir uniformemente a água deve também dissipar a pressão da mesma de acordo com os princípios de cada um dos tipos de irrigação localizada. A irrigação localizada é também conhecida  como micro irrigação.

Os principais sistemas de irrigação localizada são gotejamento, microaspersão e tubos porosos (efetivamente são cobrados em concursos). Apresentamos esses  e outros tipos:

Gotejamento: nesse sistema a água é levada até ao pé da planta ou a um cocho úmido por uma extensa rede de tubulação fixa e de baixa pressão. A liberação de água para o solo é feita pontualmente através de gotejadores, na forma de gotas e em vazões reduzidas (1 a 10 litros por hora por gotejador). A quantidade de água fornecida é perfeitamente controlada. A irrigação por este método pressupõe sofisticado sistema de filtragem da água e de aplicação de fertilizantes e de outros produtos químicos, tendo sido idealizado para condições específicas de uma agricultura altamente “tecnificada”, devendo  ser indicada para culturas de alto retorno econômico.

  • Microaspersão: por esse sistema a água é localmente aspergida pelos microaspersores em pequenos círculos (ou setores) junto ao pé da planta. A condução também é feita por rede fixa e extensa de tubos que opera com baixas pressões que, no entanto, são superiores às do gotejamento. As vazões (20 a  120 l/h) são superiores às dos gotejadores.
  • Tubos perfurados ou porosos: no sistema de tubos perfurados (de câmara simples ou dupla) ou porosos não existem emissores cujas funções são desempenhadas pelos orifícios ou poros.
  • Xique-Xique: pode ser considerado como um aperfeiçoamento ou adaptação do tipo tubos perfurados. A concepção é a mesma, porém adotando um envolvimento da região de cada furo por uma luva de tubulação de um diâmetro superior com ou sem a abertura de pequenas bacias de infiltração ao redor de cada planta.
  • Jato Pulsante: a água é distribuída aos pontos de irrigação em pequenos jatos provocados por válvulas irrigadoras dispostas a  intervalos regulares de uma tubulação de pequeno diâmetro. O sistema é formado por circuitos (anéis) fechados alimentados por uma tubulação principal. Dispensa preparação do terreno, planta topográfica, planialtimétrica detalhada do terreno e permite a instalação com fortes declives de até 30%. Utiliza água proveniente de rios e reservatórios, não exigindo a instalação de filtros  especiais.
  • Potejamento (irrigação por potes de barro): consiste no uso de potes isolados ou interconectados por meio de eletrotubos.
  • Cápsulas porosas: este método tem certa semelhança com  o potejamento, mas é mais “tecnificado”. Apresenta a grande vantagem de uma vazão mais uniforme, por unidade porosa.

Apesar das peculiaridades de cada um dos tipos de irrigação localizada, os aspectos positivos e negativos são relativamente semelhantes, pois são conseqüências do mesmo princípio. De todos os tipos indicados, os mais conhecidos, na prática, são o gotejamento e os microaspersores, normalmente adotados para culturas frutíferas.

As principais vantagens desse sistema são:

  • Assegura uma distribuição uniforme de água e fertilizantes;
  • Pode ser instalada em superfícies irregulares;
  • É um sistema permanente podendo ser automático, portanto economiza mão-de-obra;
  • Permite a utilização contínua do equipamento 24 horas por dia;
  • Como a tubulação é fixa, não há necessidade de mão-de-obra para relocação e nem desgastes provenientes das mudanças;
  • A água é levada diretamente à zona das raízes, não há perda como por percolação e nem por evaporação;
  • Pode ser aplicada com sucesso em uma grande variedade de  solos, desde o ligeiramente arenoso até aos pesados e argilosos;
  • Tem-se registrado uma economia de 25 a 75% de água, e portanto de energia também;
  • Praticamente elimina tanto a erosão horizontal como a vertical (entendida como o movimento para baixo das partículas finas do solo e dos  nutrientes;
  • Não interfere com outras práticas agrícolas;
  • Como o espaço entre linhas não é irrigado, o crescimento de ervas daninhas de raízes superficiais não é estimulado;
  • O controle de insetos é mais eficiente e menos oneroso, pois as  folhas não são lavadas pela água de irrigação;
  • A tubulação trabalha à baixa pressão , portanto não se exige muito na especificação dos tubos;
  • Não sofre influência do vento;
  • A irrigação localizada cria as condições mais desejáveis para o cultivo. Leva a um aumento na produção de frutas (25 a 50%) e vegetais (50 a  100%);
  • As condições favoráveis de água aceleram e uniformizam o processo de reprodução. Estas condições contribuem para melhorar a qualidade com referência a tamanho, aparência, sabor e firmeza das frutas;

             O amadurecimento uniforme e a melhor qualidade facilitam a colheita e a embalagem das frutas;

  • As culturas começam a produzir mais cedo, resultando um retorno mais rápido do capital investido;
  • A fertilização pode ser rigorosamente dosada e controlada;
  • A eficiência no fornecimento de água atinge facilmente 90% no gotejamento e jato pulsante, 85% na microaspersão e até 80% no  xique-xique.

Desvantagens:

  • Exige a filtragem da água de irrigação, principalmente no gotejamento e microaspersão;
  • Possibilidade de obstrução do orifício de saída do emissor;
  • A limpeza individual dos emissores só é possível em alguns tipos e assim mesmo é bastante trabalhosa;
  • Necessita de operadores habilitados devido à sofisticação do sistema;
  • Como os sais se acumulam nos limites da frente de molhamento e principalmente na superfície do solo pela ação da evaporação da água, surge o perigo potencial de uma chuva leve colocar estes sais em contato com o sistema radicular da planta;
  • Se fornece água apenas à zona das raízes, consequentemente o sistema radicular da planta tenderá a ficar limitado aos arredores de cada emissor.

d) Subterrânea ou sub-superficial

A irrigação subterrânea ou subirrigação é aquela cuja aplicação de água é feita   no interior do solo por elevação do nível do lençol freático ou por aplicação de água no interior do solo.

No primeiro caso, eleva-se o nível do lençol freático sob as plantas de forma a propiciar umidade adequada ao sistema radicular das plantas.  É conhecido como irrigação subterrânea propriamente dita. O lençol freático deve ser mantido a uma profundidade tal que determine boa combinação entre umidade e ar na zona radicular.

No segundo caso, aplica-se água no interior do solo através  de tubos perfurados, manilhas porosas ou dispositivos permeáveis instalados à pequena profundidade. É também chamada de irrigação sub-superficial.

As vantagens e desvantagens da irrigação subterrânea são ainda não estão perfeitamente quantificadas, mas devem ser destacadas as seguintes.

Vantagens:

  • Efetiva em solos secos, tendo baixa capacidade de retenção de água e  alta velocidade de infiltração onde outros métodos são impraticáveis devido ao trabalho, equipamento e custo de água;
  • Menor necessidade de mão-de-obra para sistemas bem planejados;
  • Reduz a disseminação de sementes de ervas daninhas, reduzindo os custos de seu controle;
  • Exige menor preparo do solo, reduzindo os danos à estrutura do solo;
  • Perdas mínimas por evaporação na superfície do solo;
  • Sistema de subirrigação e o sistema de drenagem constituem se um só.

Desvantagens:

  • Exige uma combinação complexa de fatores físicos não encontrados facilmente na natureza;
  • Geralmente os limites da propriedade precisam ser estudados com outras práticas;
  • É extremamente essencial a qualidade da água para evitar salinidade e

problemas correlatos;

  • Drenagem e lavagem dos solos devem ser intensivas para assegurar um controle adequado da salinidade;
  • Falhas de germinação quando não se tem um perfeito controle do nível    do lençol freático;
  • A seleção de culturas adequadas ao método pode ser limitada pelas características de seus sistemas radiculares.

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