Microirrigação Gotejamento e Microaspersão

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE BIOSSISTEMAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MICROIRRIGAÇÃO 
 
GOTEJAMENTO E MICROASPERSÃO 
 
 
JOSÉ ANTÔNIO FRIZZONE – ESALQ/USP/LEB 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PIRACICABA – SP 
JANEIRO-2012 
SUMÁRIO 
 
Pág. 
CAPÍTULO 1 SISTEMAS DE MICROIRRIGAÇÃO E SEUS 
COMPONENTES 
1.1 INTODUÇÃO 1 
1.2 BENEFÍCIOS E LIMITAÇÕES 3 
 1.2.1 BENEFÍCIOS 4 
 1.2.2 LIMITAÇÕES 12 
1.3 CONSIDERAÇÕES TÉCNICAS, ECONÔMICAS E AMBIENTAIS 15 
1.4 COMPOSIÇÃO DO SISTEMA 18 
 1.4.1 ESQUEMA DE INSTALAÇÃO DO SISTEMA NO CAMPO 19 
 1.4.2 DISPONIBILIDADE DE ÁGUA PARA O SISTEMA 22 
 1.4.3 DISPONIBILIDADE DE ENERGIA PARA O SISTEMA 24 
 1.4.4 ESTAÇÃO DE CONTROLE 24 
 1.4.5 SISTEMA DE FILTRAGEM 28 
 1.4.6 INJETORES DE PRODUTOS QUÍMICOS 30 
 1.4.7 VÁLVULAS DE CONTROLE E MEDIÇÃO 32 
 1.4.8 CONTROLADORES ELETRÔNICOS DE IRRIGAÇÃO 37 
 1.4.9 TUBULAÇÕES 38 
 1.4.10 EMISSORES 41 
 1.4.11 CONJUNTO MOTOBOMBA 43 
1.5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 45 
CAPÍTULO 2 SELEÇÃO DE EMISSORES E SEUS 
ESPAÇAMENTOS 
2.1 EMISSORES PARA MICROIRRIGAÇÃO 47 
2.2 FATORES INTERVENIENTES NA SELEÇÃO DE EMISSORES 54 
 2.2.1 QUALIDADE DESEJÁVEL DOS EMISSORES 55 
 2.2.2 USO DE EMISSORES REGULADOS 55 
2.3 HIDRÁULICA DOS EMISSORES 56 
 2.3.1 HIDRÁULICA DE EMISSORES DOS TIPOS ORIFÍCIO E 
REGULADOS 
 
56 
 2.3.2 HIDRÁULICA DE MICROTUBOS 63 
 2.3.3 PERDA DE CARGA LOCALIZADA EM EMISSORES NA LINHA 
LATERAL 
 
67 
2.4 VARIAÇÃO DE VAZÃO DOS EMISSORES 68 
 2.4.1 COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DE FABRICAÇÃO 69 
 2.4.2 SENSIBILIDADE À TEMPERATURA 73 
 2.4.3 SENSIBILIDADE À OBSTRUÇÃO 74 
2.5 PORCENTAGEM DE ÁREA MOLHADA 76 
 2.5.1 ÁREA MOLHADA 76 
 2.5.2 CONSIDERAÇÃO SOBRE OS EMISSORES E A CULTURA 78 
 2.5.3 IRRIGAÇÃO POR ÁRVORE 80 
 2.5.4 IRRIGAÇÃO PARA FORMAR FAIXA MOLHADA CONTÍNUA 87 
2.6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 90 
CAPÍTULO 3 DESEMPENHO DA MICROIRRIGAÇÃO 
3.1 INTRODUÇÃO 94 
3.2 USO DE ÁGUA - TERMINOLOGIA 96 
3.3 PARTIÇÃO DA ÁGUA APLICADA POR IRRIGAÇÃO 98 
 3.3.1 QUANTO À POSSIBILIDADE DE RECUPERAÇÃO 98 
 3.3.2 QUANTO AOS BENEFÍCIOS AGRONÔMICOS 99 
3.4 NECESSIDADE DE ÁGUA DAS CULTURAS 101 
3.5 NECESSIDADE DE IRRIGAÇÃO DAS CULTURAS 102 
3.6 MEDIDAS DE DESEMPENHO DA IRRIGAÇÃO 102 
 3.6.1 INDICADORES DE EFICIÊNCIA 103 
 3.6.2 GRAU DE ADEQUAÇÃO 113 
 3.6.3 INDICADORES DE UNIFORMIDADE 113 
 3.6.4 RELAÇÃO ENTRE UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO E 
PERCOLAÇÃO 
 
118 
 3.6.5 RELAÇÃO ENTRE GRAU DE ADEQUAÇÃO E EFICIÊNCIA DE 
DISTRIBUIÇÃO 
 
119 
 3.6.6 FATORES QUE AFETAM O DESEMPENHO DOS SISTEMAS DE 
MICROIRRIGAÇÃO 
 
121 
3.7 INDICADORES DE PRODUTIVIDADE DA ÁGUA 125 
 3.7.1 PRODUTIVIDADE DA ÁGUA - CONCEITOS 126 
 3.7.2 FATORES QUE AFETAM A PRODUTIVIDADE DA ÁGUA 131 
 3.7.3 TÉCNICAS PARA AUMENTAR A PRODUTIVIDADE DA ÁGUA 135 
 3.7.4 PERSPECTIVAS FUTURAS 138 
3.8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 139 
CAPÍTULO 4 NECESSIDADE DE IRRIGAÇÃO 
4.1 QUANTIDADE DE IRRIGAÇÃO NECESSÁRIA 144 
 4.1.1 IRRIGAÇÃO REAL NECESSÁRIA - IRN 144 
 4.1.2 MÁXIMA IRRIGAÇÃO REAL NECESSÁRIA 146 
 4.1.3 IRRIGAÇÃO TOTAL NECESSÁRIA - ITN 150 
4.2 EVAPOTRANSPIRAÇÃO - ET 156 
 4.2.1 EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA - ETo 158 
 4.2.2 ESTIMATIVA DE ETo POR MÉTODOS INDIRETOS 160 
 4.2.3 EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE CULTURA 170 
4.3 FATORES QUE AFETAM A EVAPOTRANSPIRAÇÃO 189 
 4.3.1 FATORES CLIMÁTICOS 189 
 4.3.2 FATORES EDÁFICOS 191 
 4.3.3 FATORES BIOLÓGICOS 191 
 4.3.4 FATORES FITOTÉCNICOS 193 
 4.3.5 FATORES GEOGRÁFICOS 194 
4.4 MANEJO DA IRRIGAÇÃO 195 
 4.4.1 MÉTODOS PARA MONITORAMENTO DA IRRIGAÇÃO 198 
4.5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 201 
CAPÍTULO 5 FUNDAMENTOS PARA PROJETO DO 
SISTEMA 
 
5.1 FUNDAMENTOS HIDRÁULICOS 207 
 5.1.1 VAZÃO OU DESCARGA 208 
 5.1.2 EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE 208 
 5.1.3 EQUAÇÃO DA ENERGIA 209 
 5.1.4 PERDA DE CARGA NAS TUBULAÇÕES 215 
 5.1.5 ENERGIA NECESSÁRIA PARA O BOMBEAMENTO 234 
5.2 CRITÉRIOS GERAIS PARA PROJETO 240 
 5.2.1 OBJETIVOS DO PROJETO 240 
 5.2.2 CONCEPÇÃO DO PROJETO 241 
 5.2.3 CONSIDERAÇÃO SOBRE OS EMISSORES E A CULTURA 244 
 5.2.4 O PROCESSO DE PROJETO 247 
5.3 ESQUEMAS DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO 249 
 5.3.1 ESQUEMAS BÁSICOS 249 
 5.3.2 DIMENSÕES DAS SUBUNIDADES 253 
5.4 REFERÊNCIAS BIBLLIOGRÁFICAS 255 
CAPÍTULO 6 CRITÉRIOS PARA PROJETO DO SISTEMA 
6.1 VARIAÇÕES DE VAZÃO E DE PRESSÃO 259 
 6.1.1 LIMITES PARA PROJETO 259 
 6.1.2 RELAÇÃO ENTRE VARIAÇÃO DE VAZÃO E COEFICIENTE DE 
VARIAÇÃO DE VAZÃO 
 
261 
 6.1.3 RELAÇÃO ENTRE COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DE VAZÃO E 
RAZÃO DE EMISSÃO 
 
262 
 6.1.4 RELAÇÃO ENTRE VARIAÇÃO DE VAZÃO E RAZÃO DE EMISSÃO 262 
6.2 UNIFORMIDADE DE EMISSÃO 263 
 6.2.1 UNIFORMIDADE DE EMISSÃO POR EFEITOS HIDRÁULICOS 263 
 6.2.2 UNIFORMIDADE DE EMISSÃO POR EFEITOS DE FABRICAÇÃO 
DOS EMISSORES 
 
264 
 6.2.3 UNIFORMIDADE DE EMISSÃO POR EFEITOS COMBINADOS 265 
 6.2.4 EFEITOS COMBINADOS 270 
6.3 ESTRATÉGIAS PARA PROJETO DO SISTEMA 272 
 6.3.1 TEMPO DIÁRIO DE IRRIGAÇÃO 272 
 6.3.2 CAPACIDADE DO SISTEMA 274 
 6.3.3 VARIAÇÃO PERMITIDA DE CARGA DE PRESSÃO NA 
SUBUNIDADE 
 
275 
6.4 DETERMINAÇÃO DE PARÂMETROS DE PROJETO 279 
6.5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 290 
CAPÍTULO 7 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE 
SISTEMAS DE MICROIRRIGAÇÃO 
 
7.1 LINHAS LATERAIS DE MICROIRRIGAÇÃO 292 
7.2 HIDRÁULICA DAS LINHAS LATERAIS 294 
 7.2.1 PERDA DE CARGA TOTAL NA LATERAL 294 
 7.2.2 DISTRIBUIÇÃO DE PRESSÃO NA LATERAL 295 
 7.2.3 PERDA DE CARGA MÉDIA NA LATERAL 297 
 7.2.4 PERFIS DE PRESSÃO AO LONGO DA LATERAL 298 
7.3 COMPRIMENTO MÁXIMO DA LINHA LATERAL: APROXIMAÇÃO 
HIDRÁULICA 
 
305 
 7.3.1 PERFIL DO TIPO I 305 
 7.3.2 PERFIL DO TIPO II (a) 307 
 7.3.3 PERFIL DO TIPO II (b) 308 
 7.3.4 PERFIL DO TIPO II (c) 309 
 7.3.5 PERFIL DO TIPO II (d) 309 
7.4 COMPRIMENTO MÁXIMO DA LINHA LATERAL: APROXIMAÇÃO 
ESTATÍSTICA 
 
311 
 7.4.1 APLICAÇÃO DO TEOREMA DE TAYLOR PARA FUNÇÕES DE DUAS 
VARIÁVEIS 
 
311 
 7.4.2 ESTIMATIVA DA VAZÃO MÉDIA DOS EMISSORES AO LONGO DA 
LATERAL 
 
312 
 7.4.3 ESTIMATIVA DA VARIÂNCIA DA VAZÃO DOS EMISSORES AO 
LONGO DA LATERAL 
 
312 
 7.4.4 COEFICIENTE DE VARIAÇÃO DE VAZÃO DOS EMISSORES AO 
LONGO DA LATERAL 
 
312 
 7.4.5 VARIÂNCIA DA CARGA DE PRESSÃO DOS EMISSORES AO 
LONGO DA LATERAL 
 
313 
7.5 DIMENSIONAMENTO DE LINHAS DE DERIVAÇÃO 315 
7.6 DIMENSIONAMENTO DE LINHAS SECUNDÁRIAS E PRINCIPAL 324 
7.7 SISTEMAS DE FILTRAÇÃO DE ÁGUA PARA MICROIRRIGAÇÃO 331 
 7.7.1 SEPARADORES CENTRÍFUGOS - HIDROCICLONES 333 
 7.7.2 FILTROS DE AREIA 335 
 7.7.3 FILTROS DE TELA E DISCOS 339 
7.7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 343 
CAPÍTULO 8 FERTIRRIGAÇÃO 
8.1 INTRODUÇÃO 347 
 8.1.1 CONCEITOS 347 
 8.1.2 VANTAGENS E LIMITAÇÕES 347 
 8.1.3 ADAPTABILIDADE AOS DIFERENTES SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 350 
8.2 FERTILIZANTES UTILIZADOS EM FERTIRRIGAÇÃO 351 
 8.2.1 CARACTERÍSTICAS DESEJÁVEIS 352 
 8.2.2 FERTILIZANTES UTILIZÁVEIS EM FERTIRRIGAÇÃO 353 
 8.2.3 FORMA DOS FERTILIZANTES 357 
8.3 EQUIPAMENTOS PARA FERTIRRIGAÇÃO 357 
 8.3.1 BOMBAS DOSIFICADORAS 358 
 8.3.2 INJETOR VENTURI 359 
 8.3.3 TANQUES DE DERIVAÇÃO DE FLUXO 362 
8.4 APLICAÇÕES A SISTEMAS DE MICROIRRIGAÇÃO 366 
 8.4.1 VARIAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DA SOLUÇÃO FERTILIZANTE NO 
TANQUE DE DERIVAÇÃO DE FLUXO 
 
366 
 8.4.2 CÁCULO DA QUANTIDADE DE FERTILIZANTE A SER COLOCADA 
NO TANQUE 
 
367 
 8.4.3 NÚMERO DE TANQUES DE SOLUÇÃO FERTILIZANTE 370 
8.5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 370 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 1 
 
SISTEMAS DE MICROIRRIGAÇÃO E SEUS 
COMPONENTES 
 
 
 
1.1 INTRODUÇÃO 
O termo microirrigação é um substituto do termo em inglês trickle por este não 
poder ser traduzido diretamente para outros idiomas como francês, espanhol e português. 
Em muitos países existe a preferência pelo uso do termo irrigação localizada, por enfatizar 
que somente uma fração do volume de solo é molhada, porém todos os termos alternativos 
possuem suas próprias limitações. 
A microirrigação caracteriza-se por aplicar água: (i) com baixa vazão; (ii) por tempo 
relativamente grande; (iii) com alta frequência; (iv) próximo ou dentro da zona radicular; 
(v) via sistemas de baixa pressão; (v) acima ou abaixo do níveldo solo, bem como utilizar a 
água como veículo de fertilizantes e outros produtos químicos. Essas características mantêm 
alto grau de umidade num pequeno volume de solo, onde geralmente está contido o sistema 
radicular das plantas. 
 Mais comumente a água é aplicada na forma de gotas, na superfície ou na 
subsuperfície do solo (gotejamento), aspergida (microaspersão/difusão) ou em fluxo 
contínuo (bubbler), utilizando-se emissores instalados ao longo de uma tubulação paralela à 
linha de plantas. Na Figura 1.1 são mostrados os sistemas de gotejamento e microaspersão 
operando em cultivos perenes. 
Nos anos 60 o desenvolvimento do sistema de irrigação por gotejamento foi um 
marco na história da ciência e tecnologia da engenharia de irrigação. As tentativas iniciais se 
caracterizaram por muitas dificuldades técnicas e operacionais, no entanto, ao longo dos 
anos a maior parte dos problemas foi resolvida e muitos aspectos foram dominados e 
sofreram evolução, principalmente nas áreas de filtração , tratamento de água e tecnologia 
de emissores. 
Os sistemas de microirrigação são geralmente definidos pelo dispositivo de emissão 
de água. Esses dispositivos variam desde simples orifícios em tubos plásticos de paredes 
finas, emissores de fluxo laminar de longo percurso, microtubos e microaspersores até os 
mais elaborados e mais eficientes emissores de fluxo turbulento, compensadores de pressão 
 2 
e autodrenantes. Alguns dispositivos de emissão são fabricados como parte integrante dos 
tubos de polietileno, enquanto outros são inseridos durante a instalação do sistema. 
Devido à flexibilidade do método de microirrigação este oferece grande potencial para 
irrigação de precisão, com elevado nível de manejo. Pode adaptar-se a diversas condições 
de cultivo, clima, topografia e solos, permitindo a expansão da produção vegetal em áreas 
irrigadas com restrições de solo (solos arenosos com altas taxas de infiltração ou solos 
argilosos com baixas taxas de infiltração) e de água (qualidade e disponibilidade), onde não 
poderiam ser usados outros métodos de irrigação. Este método possui poucas restrições de 
uso na maioria das culturas agrícolas, embora seja mais apropriado para culturas de alto 
valor econômico, como em horticultura e fruticultura, em plantas ornamentais, cultivos 
perenes e cultivos em ambiente protegido. 
(A) (B) 
 
Figura 1.1 – Cultivos agrícolas utilizando a microirrigação – microaspersão (A), gotejamento com linha 
simples (B). 
Em alguns casos, pode ser economicamente viável a utilização em cultivos de 
cereais, algodão e cana-de-açúcar. No entanto, os requisitos para projeto e manejo em 
áreas úmidas podem ser diferentes daqueles para zonas áridas e a tecnologia e as técnicas 
adequadas a uma área não são apropriadas para outra. Como todos os outros métodos de 
irrigação, a microirrigação não é o método mais adequado para todas as culturas, situações 
de terreno, objetivos do usuário e condições sociais e econômicas. 
O uso da microirrigação vem aumentando rapidamente em todo o mundo, 
principalmente pela ocupação de áreas anteriormente irrigadas por sistemas de irrigação por 
superfície. Com o aumento da demanda produtiva, competitividade dos setores de produção, 
limitação de recursos hídricos e a necessidade de minimizar os impactos ambientais da 
irrigação a tecnologia de microirrigação irá, sem dúvida, desempenhar um papel ainda mais 
importante no futuro. Além de fornecer benefícios agronômicos quanto à produção agrícola e 
à conservação de água e energia, subsidia positivamente muitos dos desafios da agricultura 
 3 
irrigada, possibilitando a incorporação de novas tecnologias, como o reuso de efluentes 
agrícolas e industriais. 
Qualquer sistema de irrigação deve ser compatível com as operações culturais 
associadas a uma determinada cultura. A adoção da microirrigação pode exigir adaptações 
inovadoras de várias práticas culturais e até mesmo o desenvolvimento de novos 
equipamentos de cultivo e colheita. Por exemplo, as linhas laterais na superfície do solo 
(Figura 1.2A) podem dificultar as operações tradicionais de colheita, exigindo a remoção dos 
tubos antes da colheita ou o desenvolvimento de uma nova colhedora ou de novas técnicas 
de colheita. As linhas laterais podem ser enterradas (Figura 1.2B), requerendo para tanto 
técnicas de cultivo mínimo e plantio direto. 
(A) (B) 
 
Figura 1.2 – Vistas de posicionamento das linhas laterais em relação à superfície do solo – linha 
superficial (A), linha enterrada (B). 
1.2 BENEFÍCIOS E LIMITAÇÕES 
Os benefícios e as limitações da microirrigação devem ser considerados e 
compreendidos antes da adoção desta tecnologia para solução definitiva dos problemas da 
irrigação. De modo geral, as vantagens incluem conservação da água e redução dos 
impactos nocivos ao uso da água devido ao grande potencial para alta eficiência de aplicação 
e para automação, melhoria da qualidade e da produtividade das culturas e facilidade de 
aplicações de agroquímicos. 
As principais limitações da microirrigação incluem elevados custos de aquisição do 
sistema, potencial de entupimento dos emissores, exigência de elevado nível de manejo e 
manutenção. Semelhante aos demais métodos de irrigação, a microirrigação não se adapta 
a todos os objetivos, condições econômicas, condições de solo, de planta e clima. O seu 
maior potencial de uso ocorre quando a água é restrita e cara, os solos são arenosos, 
 4 
pedregosos e com topografia irregular, as culturas são de alto valor econômico e o agricultor 
tem bom nível técnico. 
1.2.1 BENEFÍCIOS 
Relatam-se na literatura vários benefícios da microirrigação frente aos demais 
métodos. As potencialidades e limitações de cada método dependem de fatores técnicos, 
econômicos e agronômicos. 
Alguns importantes benefícios da microirrigação são apresentados a seguir: 
(a) Economia de água – A finalidade dos sistemas de microirrigação são as mesmas dos 
demais, ou seja, devem suprir o sistema solo-planta de modo a satisfazer a demanda de 
água consumida pelo processo de evapotranspiração da cultura ao longo de seu ciclo de 
desenvolvimento. Por ser este um método de elevada eficiência de aplicação de água é 
particularmente recomendado para áreas com escassez de recurso hídrico ou quando a 
cobrança pelo uso deste recurso onera muito o processo produtivo. Quando adequadamente 
projetados, instalados, mantidos e manejados, os sistemas de microirrigação podem 
eliminar os problemas advindos do escoamento superficial e a consequente erosão do solo e 
atingir elevados níveis de eficiência de aplicação e uniformidade de distribuição de água e 
produtos químicos. Por irrigar pequenos volumes de solo, permite a redução da percolação 
profunda na área e das perdas por evaporação, refletindo em economia de água e produtos 
químicos, devido ao aumento da eficiência, reduzindo os custos de controle de pragas e 
doenças. Logo, é unânime a concordância de que uma das maiores vantagens da 
microirrigação é a economia de água. 
Entretanto, o fato de que as culturas utilizam menor quantidade de água no processo de 
transpiração não parece ser verdadeiro, por alguns motivos: (i) a irrigação com alta 
freqüência mantém o volume de solo próximo às raízes sempre com alto regime de umidade 
e, em consequência, a planta transpira numa taxa potencial; (ii) pela menor proporção 
molhada da superfície do solo, sua fração seca se aquece mais que a úmida, emitindo mais 
radiação de ondas longas, que é proporcional à quarta potência da temperatura absoluta do 
corpo (solo). Parte dessa radiação é captada pela copa das plantas resultando em aumento 
da energia disponível para a transpiração. Além disso, tem-se o efeito do aquecimento do ar 
que, pelo processo de microadvecção, aporta mais energia à folhagem das plantas. 
 Resumindo, o efeito da localização da água de irrigação é reduzir as perdas por 
evaporação e por percolaçãoe aumentar a transpiração. O balanço global resulta na redução 
do conjunto evaporação-transpiração, cuja magnitude depende de muitas características do 
dossel vegetativo. Especialmente para as plantas arbóreas cultivadas em linha, a 
evaporação direta da superfície do solo é reduzida, uma vez que apenas uma fração da área 
 5 
é irrigada. Principalmente em solos arenosos, as perdas de água por percolação profunda 
podem ser mais facilmente controladas. 
Os sistemas de microirrigação podem aumentar a sustentabilidade de uma 
exploração agrícola de longo prazo em razão do seu potencial para maximizar a eficiência de 
aplicação de água e minimizar as necessidades de aplicações químicas. A limitada 
disponibilidade de água na propriedade, em quantidade e qualidade, pode ser administrada 
de forma mais eficiente para a produção agrícola, possibilitando maior disponibilidade para 
os usos competitivos, ou reduzir as retiradas das fontes de água. Além disso, por serem 
operados em baixa pressão, estes sistemas requerem menor gasto energético para 
funcionamento frente aos demais. 
(b) Favorece o desenvolvimento e produção das plantas – O conteúdo de água na 
fração do volume de solo que contém o sistema radicular permanece alto, com pequenas 
variações, pela característica de aplicação freqüente da irrigação. Isto mantém alto o 
potencial total da água no solo sem reduzir o nível de aeração, evitando a ocorrência de 
estresse hídrico na planta. Muitos trabalhos destacam a melhoria da resposta das culturas às 
irrigações freqüentes e em baixas quantidades. Assumindo que não há problemas de 
aeração do solo, doenças de plantas e restrição do desenvolvimento do sistema radicular, o 
melhor manejo de irrigação é utilizar alta frequência, repondo-se a quantidade de água 
consumida pela cultura no processo de evapotranspiração. 
Howell et al. (1981) revendo um grande número de publicações sobre a resposta das 
culturas à irrigação por gotejamento, comparando culturas irrigadas com não irrigadas, ou 
com outros métodos de irrigação, observaram que as produções obtidas com gotejamento 
foram maiores ou iguais em todos os casos e, em apenas dois casos, a quantidade de água 
aplicada foi maior que por outros métodos de irrigação. Embora seja importante a revisão 
realizada por Howell et al (1981), a Figura 1.3 ilustra a complexidade envolvida em fazer 
previsões simples de economia de água (na escala de campo) e aumento do rendimento. A 
figura mostra os resultados de um estudo em grande escala feito pelo Centro de Pesquisa e 
Treinamento em Irrigação (ITRC) em escala comercial em um ambiente moderno, com 
excelente sistema de medição de vazão, flexibilidade na oferta de água e disponibilidade de 
suporte técnico. O estudo examinou a água aplicada e os rendimentos do tomate industrial 
em 187 campos irrigados por sulcos e 164 campos irrigados por gotejamento, com áreas 
típicas de 50 ha, no estado da Califórnia. Resulta da comparação entre os rendimentos e as 
lâminas de água aplicadas que seria arriscado supor que há, em geral, maiores benefícios 
imediatos quando se utiliza a irrigação por gotejamento. 
Embora seja difícil comparar os diferentes métodos de irrigação e práticas de manejo, 
existe na microirrigação grande potencial para aumentar a produtividade das culturas, uma 
 6 
vez que ela permite, com relativa facilidade, melhor controle da água e dos nutrientes na 
zona radicular. Culturas irrigadas por microirrigação geralmente tem uma elevada eficiência 
produtiva, seja expressa como produtividade por unidade de volume de água aplicada 
(produtividade física da água), produtividade por unidade de quantidade de nutriente 
aplicado, ou produtividade por unidade de área cultivada. Práticas culturais avançadas, como 
o uso de plásticos para reduzir o crescimento de plantas daninhas, controlar a temperatura 
do solo e reduzir a evaporação no solo são facilitadas pela irrigação por gotejamento. 
 
Figura 1.3. Comparação entre rendimento e água de irrigação aplicada por sulcos e por gotejamento 
em tomate industrial na Califórnia (adaptado de Burt e O’Neill, 2007). 
(c) Reduz o risco da salinidade para as plantas – O regime de sais no solo é afetado 
pela freqüência de irrigação e pela forma de aplicação de água. Depois da irrigação, os sais 
contidos na solução do solo mais aqueles oriundos da água de irrigação encontram-se 
dissolvidos na solução do solo. A partir desse momento, tanto a evaporação quanto a 
transpiração reduzem a umidade do solo, mas não eliminam os sais dissolvidos. Em 
conseqüência, a concentração salina aumenta até a irrigação seguinte. Quanto maior é o 
intervalo entre irrigações, maior será a concentração salina na solução do solo. O efeito dos 
sais dissolvidos é reduzir o potencial osmótico da solução do solo e, em conseqüência, 
dificultar a absorção de água pelas raízes. A dificuldade de absorção é agravada quando a 
umidade do solo é ainda mais reduzida. A alta frequência de irrigação facilita a absorção de 
duas formas: por manter alta a umidade do solo e por reduzir a concentração de sais. 
Existem consideráveis evidências mostrando que água de alto teor salino pode ser usada em 
microirrigação sem reduzir significativamente a produção das culturas. A redução do risco da 
 7 
salinidade para as plantas pode ser atribuída a: (i) diluição da solução do solo, devido à alta 
frequência de irrigação e ao elevado conteúdo de água na zona radicular; (ii) eliminação dos 
danos causados às folhas pela irrigação por aspersão com água salina; e (iii) movimento dos 
sais para fora da região de maior atividade das raízes. 
Uma vez que os sistemas de microirrigação podem aplicar água em pequenas 
quantidades, que correspondem quase à evapotranspiração, e alta frequência, as 
propriedades do solo, como condutividade hidráulica e capacidade de armazenamento de 
água, geralmente não oferecem restrições. Menor quantidade de nutrientes pode ser 
aplicada com a água de irrigação porque a eficiência de aplicação desses sistemas é alta. O 
alto potencial mátrico da água no solo reduz o risco da salinidade, melhora a capacidade 
para manejar solos salinos ou sódicos e permite a utilização de água de baixa qualidade, 
normalmente limitante para outros métodos de irrigação. Devido ao seu potencial para ser 
altamente eficiente, a microirrigação é geralmente indicada como a melhor prática de 
manejo para reduzir a contaminação de águas subterrâneas pela irrigação. 
Por outro lado deve-se atentar para o fato de que a salinização de um solo utilizando 
a microirrigação pode acontecer em situações onde o manejo de irrigação não é adequado, a 
ocorrência de chuvas é reduzida, existem camadas impermeáveis no solo e solos deficientes 
em drenagem. Um exemplo desta condição é a exploração agrícola em ambiente protegido 
onde os custos de produção envolvidos são maiores, as culturas são de alto valor agregado 
e por sua vez as tecnologias são mais específicas. Em contrapartida todo o ambiente é 
propenso a salinização por estar sujeito à adubação intensiva e, principalmente, pela 
ausência de precipitação. 
(d) Facilita a aplicação de fertilizantes e outros produtos químicos – A microirrigação 
oferece flexibilidade na aplicação de fertilizantes (fertirrigação) e de defensivos (quimigação) 
via água de irrigação. Aplicações de fertilizantes junto com a água de irrigação, em alta 
frequência, são benéficas a muitas culturas, além de aumentar a eficiência de uso dos 
fertilizantes. Várias razões são destacadas para o aumento dessa eficiência: (i) reduz a 
quantidade de fertilizante aplicado, porque os nutrientes são localizados diretamente na 
zona das raízes; (ii) possibilita aplicações mais oportunas, porque aplicações mais 
freqüentes facilitam o suprimento de nutrientes de acordo com as necessidades das plantas 
nas diferentes fases do ciclo de desenvolvimento; e (iii) melhora a distribuição dos 
fertilizantes,minimizando a lixiviação. Da mesma forma que os fertilizantes, podem ser 
aplicados outros produtos químicos como herbicidas, inseticidas e fungicidas. 
 O manejo dos sistemas de microirrigação deve visar à aplicação de água e nutrientes 
simultaneamente de forma a viabilizar economicamente o investimento. Fertilizantes, 
defensivos agrícolas solúveis (nematicidas, inseticidas sistêmicos, herbicidas), corretivos e 
 8 
condicionantes de solo (ácidos, hidróxidos, polímeros) podem ser eficientemente aplicados 
via sistemas de microirrigação. Recomenda-se o sistema de gotejamento enterrado para 
aplicação de produtos com características fumigantes e demais químicos que requeiram 
fixação rápida às partículas de solo (alguns pesticidas e fertilizantes fosfatados). Para 
qualquer sistema de microirrigação, a compatibilidade química dos fertilizantes aplicados 
simultaneamente via água de irrigação deve ser observada, pois, pode afetar negativamente 
o processo de fertirrigação. 
(e) Limita o desenvolvimento de plantas daninhas – A infestação do terreno com 
plantas daninhas pode ser minimizada uma vez que a microirrigação aplica água em apenas 
uma fração da área cultivada, decorrendo redução de custos no controle das mesmas. 
Positivamente cita-se o pequeno risco de disseminação de novas espécies invasoras pela 
água de irrigação, por se realizar a filtragem da água antes da aplicação em campo. Por 
outro lado, muitos herbicidas têm sua ação reduzida em condições de alta umidade do solo, 
como ocorre próximo dos emissores; nestas condições se devem preferir herbicidas inertes. 
(f) Reduz a exigência de mão-de-obra para operação – Pela possibilidade de 
automação, parcial ou total, dos sistemas de microirrigação, há flexibilidade de operação 
onde a mão-de-obra é limitada e de alto custo. A automação pode consistir desde um 
simples conjunto de válvulas volumétricas e hidráulicas até válvulas solenóides que ativam 
válvulas hidráulicas em intervalos de tempo definidos. Tecnologias mais avançadas de 
automação utilizam sensores de umidade, interfaces de computador, controle remoto e 
sistemas de acionamento cada vez mais sofisticados. Além da economia de mão-de-obra 
resultante da automação, pode-se conseguir maior eficiência de irrigação e outras operações 
agrícolas podem ser realizadas enquanto se processa a irrigação. Os custos relativos à mão-
de-obra para aplicação de produtos químicos podem ser minimizados quando a aplicação 
desses produtos é feita via fertirrigação, embora possam ocorrer aumentos nos custos 
operacionais devido a necessidade de manutenções mais freqüentes e substituição de peças 
do sistema, por desgastes ocasionados pelos produtos aplicados. 
(g) Reduz o consumo de energia – A microirrigação apresenta grande potencial para 
redução dos custos de energia utilizada no bombeamento, uma vez que as pressões de 
operação e vazões bombeadas são menores frente aos demais sistemas pressurizados. A 
conservação de energia na microirrigação é uma conseqüência, principalmente, da pequena 
vazão de água bombeada. A localização do recurso hídrico, relativamente à área irrigada, 
tem grande influência no esquema de distribuição, manejo e custo do sistema de irrigação. 
Quando possível, a escolha do local de captação deve ser procedida de maneira a minimizar 
as distâncias de condução e distribuição da água a toda área, procurando utilizar ao máximo 
 9 
o fluxo por gravidade. A altura de elevação da água, desde o manancial até a área irrigada, 
constitui um dos principais fatores envolvidos no consumo de energia para irrigação. À 
medida que aumenta essa altura, em relação à altura manométrica total, maior deverá ser o 
nível de eficiência de aplicação de água dos sistemas de irrigação, para reduzir o consumo 
energético. A potência absorvida pelo motor em um sistema de bombeamento para irrigação 
pode ser calculada pela equação (1.1). 
h
= - (1.1) 
sendo: 
Pot - Potência absorvida pelo motor elétrico, kW; 
A - área irrigada, ha; 
ETc - evapotranspiração do cultivo, mm d-1; 
TR - turno de rega, dias; 
PI - período de irrigação, dias; 
NH - número de horas que o sistema funcionará por dia, h d-1; 
Hman - altura manométrica total, m; 
EA - eficiência de aplicação de água pelo sistema de irrigação, em décimos; e 
h - eficiência global da unidade de bombeamento, incluindo a bomba hidráulica, a 
unidade motora e o mecanismo de transmissão entre o motor e a bomba. 
O consumo de energia no bombeamento (CE, em kWh), para irrigar uma área (A), 
pode ser calculado pela equação (1.2), derivada da equação (1.1): 
h
= - (1.2) 
 Da equação (1.2) pode-se inferir que para economizar energia ao irrigar uma 
determinada área (A) é necessário alguma, ou várias, das seguintes alternativas: (a) reduzir 
a lâmina líquida de irrigação (ETc); (b) reduzir a altura manométrica, Hman; (c) aumentar a 
eficiência de aplicação de água, EA; (d) aumentar a eficiência de bombeamento, h . 
 Para avaliar o efeito combinado de ETc, Hman, EA e h , Gilley e Watts (1977) 
utilizaram a seguinte expressão, derivada da aplicação da equação (1.2): 
÷÷
ø
ö
çç
è
æ
h
h
-=
-
= (1.3) 
sendo PEE a porcentagem de energia economizada ao se passar da condição operacional 1 
para a condição operacional 2. 
 10 
Como exemplo, considere que em uma condição operacional (1) se tem: ETc1 = 4 
mm d-1, EA1 = 90 %, 1h = 0,61 e Hman1 = 60 m. Qual a porcentagem de energia 
economizada ao se passar da condição de operação (1) para a condição de operação (2), 
sabendo-se que: ETc2 = 3,2 mm d
-1, EA2 = 90 %, h = 0,70 e Hman2 = 51 m? Aplicando-se a 
equação (1.3) para ETc2/ETc1= 0,8, EA1/EA2 = 1; 21 / hh = 0,87 e Hman2/Hman1 = 0,85, 
encontram-se reduções de consumo de energia da ordem de 41%. Sem redução da altura 
manométrica (Hman2/Hman1 = 1) pode-se economizar 32% de energia. É importante observar 
que grandes reduções da altura manométrica não são possíveis onde ocorrem grandes 
alturas de elevação. 
 A evapotranspiração do cultivo (ETc) pode ser reduzida em sistemas de 
microirrigação, uma vez que a localização da água proporciona redução da área molhada e, 
por conseqüência, da evaporação direta do solo. Também, em microirrigação a eficiência de 
aplicação da água é aumentada por se reduzirem as perdas por percolação, escoamento 
superficial, evaporação da água no ar e deriva pelo vento e, portanto, reduz a razão ETc/EA 
que representa a lâmina bruta de irrigação, significando um potencial para economia de 
energia. A irrigação por gotejamento tem um grande potencial para economizar água 
mediante o aumento da eficiência de aplicação. Já na irrigação por microaspersão a 
evaporação da água aspergida no ar e o arraste pelo vento podem representar entre 5% e 
10% do total de água aplicada e, em condições de clima mais severo, essas perdas podem 
ser maiores. Para evitar essas perdas os sistemas de irrigação deveriam ser desligados 
automaticamente quando a velocidade do vento fosse elevada. Esse tipo de automatismo já 
existe, mas não é comumente empregado. Os sistemas de microirrigação, com elevado nível 
de automação, ainda são de alto custo inicial, porém os constantes aumentos nos preços da 
energia podem justificar o investimento. 
(h) Facilita as práticas culturais – as operações de pulverização, desbaste, poda, controle 
de plantas daninhas e colheita são possíveis sem interrupção da irrigação. Em cultivos com 
maiores espaçamentos, o solo nas entrelinhas permanece seco, facilitando a movimentação 
de máquinas e trabalhadores. 
Ressalta-se a necessidade de um maior cuidado quando são realizadas essas 
operações na linha de plantio, principalmente em se tratando das capinas, pois as 
tubulações de polietileno estarão sobre a superfície do solo, geralmente encobertas pela 
vegetação rasteira, o que dificulta a visualização das mesmas com conseqüência de danos 
físicos por cortes e amassamentos. 
(i) Justificao uso de terras marginais na agricultura – A terra é considerada o meio 
para a interação entre os insumos (sementes, fertilizantes e água), tendo como resultado a 
 11 
produção da cultura. Comparando-se com as tecnologias tradicionais de irrigação, a 
microirrigação possibilita maior benefício quando utilizada em terras de baixa qualidade, 
potencializando a exploração das mesmas. A Figura 1.4 mostra esquematicamente, como o 
lucro do agricultor, com um determinado sistema de irrigação, depende da qualidade da 
terra. Observa-se, que antes da introdução de uma tecnologia moderna de irrigação, é 
vantajoso irrigar terras com qualidades superiores a B utilizando sistemas de irrigação por 
sulcos. Com a adoção de sistemas de microirrigação, podem-se incorporar à base agrícola as 
terras com qualidades entre A e B. Para qualidades de terra entre B e C, a irrigação por 
sulcos pode ser convertida para microirrigação e, terras com qualidade maior que C, podem 
continuar sendo irrigadas por sulcos. Estando o valor da terra, no seu uso agrícola, 
diretamente relacionado à sua lucratividade, seu preço dependerá, além da sua qualidade, 
do tipo de sistema de irrigação utilizado. 
Marginal A B C Excelente
Irrigação por sulcos
Microirrigação 
Qualidade da terra
Lu
cr
o 
p
or
 h
ec
ta
re
 
Figura 1.4 - Influência da qualidade da terra na seleção de um sistema de irrigação (adaptado de 
Caswell et al. 1984). 
(j) Redução de impactos ambientais – Sendo adequadamente projetados e manejados, 
os sistemas de microirrigação têm maior potencial para reduzir os impactos ambientais, 
dentro e fora da área irrigada, sobre o habitat de animais selvagens e de ecossistemas 
aquáticos, em comparação com outros sistemas de irrigação. A utilização de pesticidas é, 
muitas vezes, reduzida porque a eficácia de pesticidas sistêmicos é aumentada. Em regiões 
de clima seco, as despesas com herbicidas são normalmente menores, porque somente uma 
fração da área é molhada, e assim a germinação das sementes de plantas daninhas é 
dificultada. Nas áreas irrigadas por microirrigação, frequentemente, há pequena infestação 
de ocorrência de doenças fúngicas e o uso de fungicidas é menor (Scherm e Van Bruggen, 
1995). Filmes plásticos (biodegradáveis e não biodegradáveis) e outras coberturas do solo, 
em geral funcionam muito bem em culturas irrigadas por gotejamento para controlar ervas 
 12 
daninha sem a utilização de herbicidas e reduzir perdas por evaporação do solo. As perdas 
de água e nutrientes por percolação na parcela são reduzidas em decorrência da elevada 
eficiência de aplicação e uniformidade de distribuição de água. 
A contaminação de águas subterrâneas também pode ser reduzida com o uso de 
microirrigação, uma vez que a percolação profunda pode ser reduzida, minimizando o 
carreamento de nutrientes e resíduos contaminantes ao longo do perfil do solo. Esta 
situação somente é possível com sistema operado com alta eficiência de aplicação e 
uniformidade de distribuição de água. 
1.2.2 LIMITAÇÕES 
Mesmo com a grande quantidade de benefícios apresentados pelos sistemas de 
microirrigação, muitos problemas têm sido encontrados para alguns tipos de solo, qualidade 
de água e condições ambientais. Tem-se observado que a maioria dessas limitações e os 
efeitos resultantes destas são decorrência do uso inadequado dos sistemas de microirrigação 
em campo. A seguir são discutidas algumas das principais limitações destes sistemas. 
(a) Permanente necessidade de manutenção – Pelo tamanho relativamente pequeno 
dos orifícios, os emissores de microirrigação podem ser facilmente obstruídos por processos 
físicos, químicos e biológicos. A obstrução afeta negativamente a uniformidade de 
distribuição de água e pode anular os benefícios da microirrigação, constituindo a grande 
preocupação no manejo desses sistemas (Nakayama e Bucks, 1991). Em situações onde não 
são adotadas medidas preventivas, a obstrução dos emissores é considerada como o mais 
sério problema em microirrigação, podendo comprometer todo o processo produtivo, por 
afetar a taxa de aplicação e a uniformidade de distribuição de água, aumentando os custos 
de manutenção, de reposição de peças, de recuperação e com inspeções. 
Três alternativas têm sido apresentadas para minimizar o problema: (i) 
desenvolvimento de emissores menos sensíveis à obstrução; (ii) melhoria da qualidade da 
água utilizada na irrigação; (iii) adoção de medidas preventivas. A primeira é mais 
dependente da indústria, do processo de fabricação, da qualidade do produto e de testes 
prévios, antes da comercialização. A segunda, embora muitas vezes utilizada, dependendo 
da sua complexidade pode inviabilizar o uso da microirrigação por representar alto custo 
para o tratamento da água. Por fim, a terceira, a mais viável economicamente no campo e a 
mais utilizada, compreendendo a filtragem da água, tratamento químico, lavagem das linhas 
laterais e frequentes inspeções de campo. 
Outros problemas que podem ocorrer são rompimento de tubulações, falhas em 
acessórios e em equipamentos. Filtros e injetores químicos, controladores de tempo, 
reguladores de pressão, válvulas hidráulicas, volumétricas, pilotos, medidores de água, 
 13 
chaves de comando para acionamento elétrico, sensores de fluxo, de nível ou de pressão e 
conjunto motobomba também estão sujeitos a defeitos e falhas durante a operação. 
Descuidos humanos podem ocasionar danos físicos a todo sistema, principalmente 
nas tubulações de polietileno localizadas na superfície do solo. Estas ainda podem sofrer a 
ação de roedores e outros animais, geralmente em busca de água. 
Nos emissores os danos são similares aos ocorridos na tubulação de polietileno, 
sendo relatadas ações danosas de pequenos animais (insetos, aranhas, formigas, etc.) 
entupindo e alargando os orifícios dos emissores. Plantas daninhas altas, teias de aranha e 
grandes insetos podem impedir a rotação dos microaspersores. 
A ação de insetos também se estende até os equipamentos de controle, onde são 
comuns a construção de casulos, caixas de marimbondos, abelhas e etc. Estes locais são 
preferidos como abrigos, por estarem geralmente livres de umidade, protegidos, aquecidos e 
não abertos com frequência. 
Kahlown e Kemper (1997) apresentam um estudo onde relatam os fatores que 
afetam o sucesso e as falhas de sistemas de microirrigação instalados em Balochistan 
(Pakistan). Foram analisados 106 sistemas instalados em diferentes épocas e locais. Destes, 
76 (72%) encontravam-se abandonados e 30 (28%) estavam operando total ou 
parcialmente. Quatro sistemas (4,0%) foram abandonados durante primeiro ano e 42 (40%) 
durante o segundo e o terceiro anos após a instalação. Outros 18 sistemas (17%) foram 
revertidos para a irrigação por superfície durante o quarto e o quinto anos após a instalação. 
Outros 12 sistemas (11%) permaneceram operando durante 6 a 9 anos antes de serem 
abandonados. Apenas 6 sistemas permaneceram em opração por mais de 9 anos. 
O sucesso dos seis sistemas de microirrigação foi atribuído à qualidade dos materiais 
importados, a disponibilidade de componentes de reposição e acessórios para substituições, 
mão de obra qualificada e experiente. Os emissores, linhas laterais, motobombas, medidores 
de pressão e tanques de fertilizantes foram devidamente mantidos e substituídos quando 
necessário. Já as razões para o abandono dos sistemas foram várias, mas a pouca formação 
dos irrigantes para os processos de operação e manutenção do sistema foi uma das 
principais causas, representando 25% dos irrigantes intrevistados. Mesmo dentro do grupo 
dos 30 irrigantes que utilizavam com sucesso microirrigação, 43% relataram que enfrentam 
diversos problemas com manutenção, seja por falta de um programa específico de 
manutenção ou por indisponibilidade de componentes e acessórios no mercado. 
(b) Acumulação de sais próximo às plantas - Quando a água de irrigaçãotem alta 
concentração salina, o sal tende a se acumular na superfície do solo e na periferia do volume 
de solo molhado. A precipitação pluvial pode levar certa quantidade desses sais para dentro 
da zona radicular e causar estresse às plantas pela redução do potencial osmótico. Elevadas 
 14 
concentrações de sais na superfície do solo podem se constituir em grande problema para a 
germinação das sementes em cultivos posteriores. Nesses casos, freqüentemente é 
necessária a aplicação de grande quantidade de água por aspersão antes da semeadura para 
mover os sais para baixo do leito de plantio. Dessa forma, a possibilidade de acumulação de 
sais próximo às plantas afetará o projeto e o manejo do sistema de microirrigação. 
Irrigações deficitárias podem elevar a salinidade no perfil do solo a níveis 
indesejáveis, exigindo periódicas aplicações de água em excesso para a lixiviação dos sais 
em profundidade. O uso de filmes plásticos para reduzir a evaporação do solo também tem 
sido recomendado para reduzir a salinidade na superfície do solo. A injeção de ácidos (por 
exemplo, sulfúrico) às vezes pode ser necessária para aumentar a solubilidade dos sais e 
facilitar a lixiviação. A máxima lixiviação de sais ocorrerá nas proximidades dos emissores, 
com a eficácia reduzida conforme aumenta a distância em relação aos emissores e, em 
áreas de baixa pluviosidade, pode ser necessária a aplicação periódica de uma lâmina de 
irrigação em área total (via aspersão), chamada de “lâmina de lixiviação”. 
Outra técnica de controle da salinidade é irrigar durante o período de chuvas, 
deslocando os sais para o exterior do volume molhado. A formação de um leito de 
semeadura mais elevado também tem sido utilizada para reduzir o efeito da salinidade. 
Nesse caso, o sistema de gotejamento é operado de forma a acumular os sais na superfície 
do solo. Estes sais da superfície são deslocados para o lado das fileiras das plantas de forma 
que o cultivo se dá nas regiões do leito de cultivo com menor salinidade. 
(c) Limitação do desenvolvimento do sistema radicular – A interação entre os fatores 
relativos ao solo (textura, velocidade de infiltração, heterogeneidade), a planta (capacidade 
de absorção, evapotranspiração), ao manejo da irrigação (quantidade e frequência de 
aplicação) e ao projeto do sistema (número de emissores por planta, localização e vazão dos 
emissores) afeta a distribuição da água no solo e o desenvolvimento radicular. Esta 
interação complexa associada ao pequeno volume de água disponível no solo, decorrente do 
menor volume de solo irrigado pelos sistemas de microirrigação, pode afetar negativamente 
o desenvolvimento e distribuição do sistema radicular da planta. 
O pequeno volume de solo molhado pode reduzir a área explorada pelas raízes por 
limitar a disponibilidade água e de nutrientes no solo tornando as plantas mais suscetíveis 
ao estresse hídrico e menos estáveis fisicamente. Além disso, pode aumentar a dificuldade 
de manter um ótimo equilíbrio do estado nutricional, porque o acesso das raízes aos 
nutrientes armazenados no solo adjacente não irrigado é limitado. 
(d) Exigência de elevado nível de manejo para operação e manutenção - Um elevado 
nível de manejo é necessário para operar e manter um sistema de microirrigação. Pela 
exigência de mão-de-obra mais qualificada os salários dos operadores do sistema devem ser 
 15 
maiores e a mão-de-obra é, normalmente, empregada durante todo o ano, devido à 
necessidade de conservar as suas competências. Entretanto, um operador pode cuidar de 
uma área irrigada três a quatro vezes àquela irrigada por métodos convencionais, 
principalmente devido à automação. O nível mais elevado de manejo exige também adoção 
de tecnologias auxiliares com os seus custos associados, tais como calendários de irrigação, 
monitoramento da água do solo e frequentes análises de teores de nutrientes em solo, 
plantas e tecidos vegetais para programar a fertirrigação. 
(e) Geração de resíduos não biodegradáveis - Após o término da vida útil das linhas 
laterais, que em geral são feitas em polietileno, há a necessidade de troca por novas linhas. 
Essa rotina é muito comum em culturas rápidas como melão e morango que a cada certa 
quantidade de safras, retiram-se os tubogotejadores da área e os substitui por material 
novo. Esse procedimento ainda não dispõe de coleta específica, como no caso das 
embalagens de agrotóxicos, gerando grande volume de plástico na fazenda. A situação se 
agrava em projetos onde o tubo está instalado em subsuperfície, pois ainda é inviável 
economicamente seu recolhimento. 
1.3 CONSIDERAÇÕES TÉCNICAS, ECONÔMICAS E AMBIENTAIS 
Os sistemas de microirrigação são fixos, possuem grande quantidade de tubulações e 
acessórios e apresentam alto custo de investimento e manutenção, semelhantes aos custos 
para a maioria dos sistemas permanentes e mecanizados de irrigação por aspersão de alta 
tecnologia. Para maiores áreas irrigadas (por exemplo, maior que 10 ha), com espaçamento 
de plantas relativamente pequeno, o custo é comparável ao sistema permanente de 
aspersão, cobrindo a mesma área, embora os sistemas de filtragem e de tratamento químico 
representem grandes despesas que podem variar muito dependendo das condições e 
tamanho do sistema. Cultivos de alta densidade exigem grandes quantidades de tubulação, 
podendo não ser econômico o uso da microirrigação. Os custos operacionais poderão ser 
elevados devido à necessidade de tratamento químico, filtragem da água e mão-de-obra 
para as manutenções rotineiras do sistema, embora esses custos possam ser compensados, 
em parte, pelo menor gasto energético e economia de água. Podem também existir alguns 
custos significativos associados com a recuperação, substituição e remoção de fitas ou tubos 
gotejadores não biodegradáveis. 
Os custos dos sistemas de microirrigação são variáveis e podem ser calculados em 
função da cultura, das condições topográficas, da qualidade da água disponível, da 
quantidade de tubulações necessária, do sistema de filtragem, da injeção de produtos 
químicos, do nível de automação e da qualidade e disponibilidade da mão-de-obra. 
Geralmente esses sistemas são mais econômicos quando utilizados em culturas de maiores 
 16 
espaçamentos. No Brasil, os custos iniciais desses sistemas podem variar de US$ 1000 a 
US$ 4000 por hectare, dependendo da cultura. Um sistema de irrigação por gotejamento, 
para 1 ha de hortaliças, pode ter um custo inicial até três vezes maior do que um sistema 
para 1 ha de citros. 
 Dentro do custo total de um sistema de microirrigação, os tubos e conexões podem 
representar entre 25% e 30%, dos quais 50% podem ser atribuídos às as linhas laterais e 
20% a 25% à estação de controle com automação. A manutenção pode custar anualmente 
até US$500 por hectare. Nakayama (1986) relata um estudo econômico no nordeste dos 
Estados Unidos, com a cultura do algodão irrigado por gotejamento e por sulcos, em que os 
custos operacionais diferiram em apenas 5%, mas os custos fixos anuais, por unidade de 
área, foram 2,3 vezes superiores em irrigação por gotejamento. Nessas condições, o autor 
afirma que a irrigação do algodoeiro por gotejamento só seria econômica se a produção 
aumentasse em 108% em relação à obtida com irrigação por sulcos. 
Há necessidade de constantes aperfeiçoamentos técnicos no projeto de emissores, 
sistemas de filtragem e de controle. O desenvolvimento de técnicas para prevenir ou corrigir 
os problemas de obstrução dos emissores e falhas de equipamentos nem sempre tem 
alcançado sucesso. Outras dificuldades são encontradas no desenvolvimento de métodos 
para injeção de fertilizantes e outros produtos químicos. Além disso, são necessários 
melhores programas de manejo e de manutenção e melhores projetos. Como esses sistemas 
operam a baixa pressão, pequenas variações na pressão dos emissores podem causar 
grandes variações de vazãoe, como consequência, a uniformidade de distribuição de água 
pode ser reduzida a níveis indesejáveis. 
Como regra geral, os sistemas de microirrigação são menos tolerantes ao projeto e 
ao manejo deficientes do que os demais métodos de irrigação. Os problemas causados por 
sistemas inadequadamente projetados e manejados vão desde o excesso de água e 
lixiviação de substâncias químicas até grandes estresses hídricos e de nutrientes, salinidade 
e contaminação ambiental. Distribuição pouco uniforme de água, de nutrientes e de raízes 
em um campo pode criar problemas específicos para a microirrigação. 
Os problemas com pragas e doenças podem ser diferentes daqueles que comumente 
ocorrem em áreas irrigadas por outros métodos (por exemplo, ácaros que são favorecidos 
por condições secas e por poeira). Irrigações frequentes também poderão criar condições 
ótimas para o desenvolvimento de algumas doenças de plantas que exigem um manejo 
especial (por ex., fumigações antes ou após a estação de crescimento para minimizar o 
desenvolvimento de inóculos). 
A salinização e as alterações no pH do solo podem acontecer por causa da qualidade 
da água ou como resultado de vários tratamentos químicos da água e de programas de 
fertirrigação. O pH do solo pode ter grande efeito sobre a disponibilidade de nutrientes do 
 17 
solo para as plantas e, em alguns casos, pode causar toxicidade. Correções do solo (por 
exemplo, uso de gesso e calcário) devem ser realizadas antes do plantio para corrigir os 
problemas atuais ou prevenir os futuros, embora alguma suplementação pode-se fazer com 
produtos especiais através do sistema de microirrigação. Os produtores devem monitorar 
anualmente as características químicas do solo no volume que contém as raízes, durante a 
vida do sistema de irrigação. 
O potencial hídrico da propriedade agrícola deve ser avaliado em função da vazão, do 
volume total disponível e da qualidade da água. Deve-se considerar a necessidade de 
construção de um reservatório para suprir a vazão descontínua ou insuficiente. Para 
determinar a confiabilidade dos sistemas de abastecimento de água em longo prazo 
empregam-se critérios probabilísticos utilizando-se registros históricos. O nível de segurança 
a ser adotado depende do valor econômico das culturas irrigadas. Culturas de elevado valor 
econômico justificam um fornecimento adequado de água com menor risco de déficit. As 
necessidades sazonais de irrigação para muitas culturas podem variar de 100 mm a 2000 
mm ou mais. Em alguns casos o sistema de distribuição de água foi projetado para atender 
a demanda de irrigação por superfície ou por aspersão (por exemplo, 1,0 L s-1 ha-1 com base 
na área total irrigada), ou para atender a distribuição de água com base em calendários com 
turno de rega fixo (por exemplo, a cada 7 dias) que são inadequados para os projetos de 
microirrigação. Em alguns períodos a demanda de água por evapotranspiração poderá ser 
maior com microirrigação pela manutenção de um reduzido estresse hídrico, embora, na 
maior parte do tempo, seja menor do que com outros métodos de irrigação, devido à 
reduzida taxa de perda por evaporação do solo. 
Na microirrigação o balanço entre água aplicada e evapotranspirada é mantido, 
geralmente, em períodos compreendidos entre 24 h e 72 h. A limitada capacidade dos 
sistemas requer cuidado especial na estimativa da necessidade de água da cultura e no 
controle da irrigação. Ao reduzir o volume de solo molhado e, portanto, o volume de água 
armazenado, deve-se operar com a freqüência necessária para manter no solo um alto grau 
de umidade. 
A uniformidade de distribuição de água depende basicamente da uniformidade de 
vazão dos emissores. Assim, a estratégia de dimensionamento do sistema deve focar a 
obtenção de uma elevada uniformidade de distribuição. Embora se possa conseguir alta 
uniformidade de distribuição de água por sistemas de microirrigação, nunca se pode 
conseguir uma irrigação perfeitamente uniforme. Como resultado, algumas parcelas do 
terreno serão irrigadas em excesso e outras em déficit de água. 
O uso de águas residuais em irrigações excessivas causará perda por percolação 
profunda e poderá contaminar águas subterrâneas. Perdas por percolação podem ocorrer 
pela superestimativa da evapotranspiração, pela baixa uniformidade de distribuição, pelo 
 18 
excesso de irrigação devido a um inadequado calendário de irrigação ou por falta de 
automatização. Também podem ocorrer pela necessidade de manejar a irrigação para 
lixiviar sais do perfil de solo. Irrigações deficitárias resultarão em redução da produtividade e 
podem causar acumulação indesejável de sais no solo. 
Um sistema de microirrigação deve ser projetado e manejado de acordo com o tipo 
de solo em que será utilizado. Solos arenosos proporcionam pequena movimentação lateral 
de água no perfil e grande movimentação vertical, exigindo várias irrigações de pequeno 
volume em cada dia ou emissores do tipo microaspersores para molhar um maior volume de 
solo e permitir a expansão do sistema radicular. Uma inadequada programação da irrigação, 
devido a um projeto deficiente do sistema ou a um manejo inadequado da irrigação, pode 
resultar em excessiva percolação profunda e lixiviação de nutrientes. Quando a taxa de 
aplicação de água excede a capacidade de infiltração, o solo se torna saturado e o 
desenvolvimento de ervas daninha e outros problemas fitossanitários podem ser 
potencializados pelo aumento da área molhada, podendo ocorrer escoamento superficial em 
áreas com declives excessivos. A saturação do solo pode resultar no aumento das doenças 
de plantas e induzir distúrbios fisiológicos e nutricionais. 
Vantagens ambientais importantes são resultantes de sistemas de microirrigação bem 
projetados, mantidos e operados. Essas vantagens decorrem dos pequenos volumes de água 
derivados, reduzido uso de produtos químicos e reduzida contaminação de águas 
subterrâneas por percolação de sais e outros produtos químicos. Entretanto, aplicações 
inadequadas de alguns pesticidas e fumigantes podem afetar negativamente a biota 
benéfica do solo, incluindo minhocas, bactérias, fungos e insetos. O escoamento da água de 
lavagem de filtros e de linhas laterais às vezes pode constituir um problema, especialmente 
se o efluente contém fertilizantes ou defensivos agrícolas. 
1.4 COMPOSIÇÃO DO SISTEMA 
 Sistema de microirrigação refere-se ao conjunto dos componentes físicos 
necessários para aplicar água ao solo em baixo volume e alta freqüência. Este conjunto de 
componentes é instalado no campo seguindo uma distribuição previamente definida em 
projeto, baseada nas informações de topografia da área, cultura a ser explorada e suas 
variações, sistema de cultivo agrícola adotado, posição do ponto de captação de água e 
energia, dentre outros. 
Os componentes mais comuns dos sistemas são: fonte de água; estação de 
bombeamento; estação de controle podendo conter sistema de tratamento da água, sistema 
de filtragem, sistema de injeção de fertilizantes, válvulas hidráulicas, volumétricas, elétricas, 
ventosas, válvulas de alívio, hidrômetros; linha principal; linha de derivação; linhas 
 19 
secundárias; linhas laterais e coletoras; cavaletes de subunidades ou de unidades de 
irrigação; emissores e outros itens. Resumidamente, em ordem seqüencial, após a estação 
de controle a água é conduzida pela linha principal até as linhas secundárias, estas 
conduzem até as linhas de derivação e destas até as laterais, onde estão contidos os 
emissores responsáveis pela aplicação da água. 
1.4.1 ESQUEMA DE INSTALAÇÃO DO SISTEMA NO CAMPO 
 A área a ser irrigada por sistemas de microirrigação deve ser dividida em 
subunidades de irrigação, abastecidas por uma rede hidráulica, a partir de uma estação de 
controle. A divisão da área irrigada em subunidades de irrigação traz aspectos vantajosos 
como: (i) permite irrigar partes da área aolongo do tempo, o que confere maior flexibilidade 
à irrigação, posto que nem sempre se dispõe de água suficiente para suprir todo o projeto 
simultaneamente; (ii) maior uniformidade de distribuição de água, uma vez que as 
diferenças de nível são menores dentro de cada subunidade de irrigação; (iii) permite o uso 
de tubos de menor diâmetro, reduzindo o custo inicial do sistema. Porém, como problemas, 
têm-se a conciliação de solos de mesma textura, áreas com o mesmo número de plantas e, 
principalmente, a dificuldade em selecionar as dimensões ótimas na divisão da área a ser 
irrigada em subunidades de irrigação. 
 Para uma abordagem didática, mostra-se na Figura 1.5 um esquema geral de 
distribuição dos componentes de um sistema de microirrigação em campo. Os principais 
componentes do sistema são: ponto de captação de água; estação de bombeamento; 
tubulação de recalque (adutora) onde estão instaladas válvulas ventosas; reservatório de 
água (opcional); estação de pressurização completa (sucção e recalque); estação de 
controle; linha principal; cavalete com válvulas de controle de irrigação (válvulas que 
controlam a pressão na entrada da linha de derivação e válvulas que controlam a 
quantidade de água aplicada na unidade de irrigação, com base em tempo ou em volume); 
linha secundária; linha de derivação; linhas laterais com emissores. 
Subunidade ou setor de irrigação – é a superfície irrigada em que a pressão de 
funcionamento do sistema é controlada por uma válvula reguladora de pressão. Esta 
superfície é irrigada simultaneamente a partir do ponto onde se regula a pressão de entrada 
de água, ou seja, por uma válvula instalada no início da linha de derivação ou em um 
cavalete localizado na entrada da subunidade ou unidade de irrigação. No caso limite em 
que cada lateral tem um regulador de pressão, a subunidade de irrigação estaria formada 
por uma única lateral. Constitui a base de dimensionamento das linhas laterais, de derivação 
e coletoras (tubulações usadas no final das laterais para lavagem das mesmas – são 
 20 
opcionais). Há casos em que não há necessidade de instalação de reguladores de pressão na 
entrada da linha de derivação. Na figura 1.5 são utilizadas oito subunidades de irrigação. 
 
Figura 1.5 - Esquema de instalação mostrando oito subunidades de irrigação, quatro unidades e duas 
unidades operacionais, de forma que operam simultaneamente quatro subunidades: 
(1+2+3+4) e (5+6+7+8). A LP1 conduz 100% da vazão e a LP2 50%. CC: estação de 
controle; LP 1: linha principal 1; LP2: linha principal 2; LD: linha de derivação; LL: linha 
lateral; RP: regulador de pressão; Ñ : válvula controladora de vazão ou de tempo. 
Em função da organização operacional do sistema esquematizado na Figura 1.5 
podem ser dadas as seguintes definições: 
Unidade ou bloco de irrigação – é a superfície irrigada formada pelo conjunto de 
subunidades de irrigação operando simultaneamente a partir de um mesmo ponto, onde se 
controla a quantidade de água aplicada, por tempo ou por volume. Em geral se usa uma 
válvula hidráulica controlada por comandos elétricos, hidráulicos ou pneumáticos. Constitui a 
base de dimensionamento da linha secundária. Na figura 1.5 são consideradas quatro 
unidades de irrigação, supondo que cada uma é formada por duas subunidades. 
Unidade operacional de irrigação, ou estação operacional – é a superfície formada 
pelas unidades de irrigação que operam simultaneamente desde a mesma estação de 
controle. Constitui a base de dimensionamento da linha principal e adutora, dos elementos 
da estação de controle e do conjunto motobomba. A aplicação de água na unidade 
operacional de irrigação é controlada por controladores de tempo de irrigação situados na 
estação de controle. Muitos sistemas de irrigação são dimensionados para ter duas, três ou 
quatro unidades operacionais. Um sistema com duas unidades operacionais é operado com a 
metade dos emissores funcionando simultaneamente e a outra metade parada. Nos sistemas 
 21 
com três unidades operacionais opera-se simultaneamente apenas 1/3 dos emissores e com 
quatro unidades opera-se simultaneamente 1/4 dos emissores e, durante o tempo de 
aplicação, 3/4 estarão parados. Diferentes níveis de automação podem ser usados para 
controlar os ciclos de abertura e fechamento das válvulas que controlam o tempo de 
aplicação ou o volume de água aplicado nas unidades operacionais. É importante salientar 
que o sincronismo de abertura e fechamento sequencial das unidades operacionais obedece 
a critérios técnicos que envolvem além do dimensionamento hidráulico o agronômico, que 
aborda quesitos necessários para o bom desenvolvimento da cultura como, por exemplo, o 
turno de rega mais adequado. Essa divisão permite manter a irrigação dentro do turno de 
rega requerido pela cultura e com menor necessidade de vazão instantânea, já que as 
unidades operacionais de irrigação operam de forma escalonada. 
Estação de controle – local onde são reunidos os equipamentos para filtragem da água, 
injetores de fertilizantes e de outros produtos químicos, controladores eletrônicos e 
hidráulicos, reguladores de pressão no início da linha principal, válvulas de alívio, 
dispositivos de medição de água e, em alguns casos, abriga uma estação de bombeamento 
de água (Figura 1.6). Uma situação particular quanto à localização da estação de controle é 
quando ela é montada fora da área irrigada e distante da estação de bombeamento, mas na 
maioria dos sistemas essa estrutura está localizada próximo à estação de bombeamento. 
 
Figura 1.6 – Vista de estações de controle completas. 
A partir da estação de controle a água é derivada para a área de irrigação e a linha 
de recalque passa a ser chamada de linha principal. Esta é responsável por conduzir a água 
de irrigação até as linhas secundárias. Nos cavaletes das subunidades de irrigação (Figura 
1.7) existem as válvulas de controle do sistema, cada uma com sua finalidade. Estas 
válvulas podem ser manuais ou automáticas. Das linhas secundárias a água segue para as 
linhas de derivação e para as linhas laterais, de onde é aplicada pelos emissores. 
 22 
 
Figura 1.7 – Vista dos cavaletes de unidades de irrigação. 
Em algumas situações não existem linhas secundárias e as linhas de derivação 
partem diretamente da linha principal. Em uma mesma área podem existir as diferentes 
configurações. As linhas secundárias, de derivação e principal podem ser compostas por 
diferentes diâmetros, podendo haver em uma mesma linha até três diâmetros distintos. As 
linhas laterais e de derivação são dimensionadas com critérios de uniformidade de irrigação 
e as demais com critérios econômicos. Sempre que possível as linhas laterais devem estar 
em nível e as linhas de derivação em declive. 
As linhas laterais podem ser instaladas em apenas um lado da linha de derivação ou 
em ambos os lados. Em algumas condições topográficas desfavoráveis e em subunidades 
grandes, podem ser necessárias linhas de derivação auxiliares, que são conectadas às linhas 
de derivação e operam paralelas a elas. As linhas principal, secundárias e de derivação 
podem estar dispostas sobre a superfície do terreno ou enterradas. 
 Em terrenos planos e com linhas laterais dos dois lados de uma linha de derivação, a 
conexão das laterais à derivação é feita de forma que se tenha o mesmo número de 
emissores de cada lado. Onde a declividade é significativa, a energia de posição pode ser 
balanceada pelo deslocamento do ponto de conexão de forma que na parte em aclive da 
linha lateral opere um menor número de emissores, ou seja, menor vazão, do que na parte 
em declive. A mesma estratégia pode ser utilizada para a conexão da linha principal com as 
linhas secundárias ou de derivação. 
Os cavaletes com válvulas que controlam a irrigação podem estar próximos entre si e 
distantes das unidades. Este tipo de disposição facilita a operacionalidade do sistema,principalmente quando este é operado manualmente, uma vez que evita perda de tempo na 
irrigação pela necessidade de deslocamento até as válvulas. 
1.4.2 DISPONIBILIDADE DE ÁGUA PARA O SISTEMA 
O potencial hídrico da propriedade agrícola deve ser avaliado em função da vazão, do 
volume total disponível e da qualidade da água. Deve-se considerar a necessidade de 
construção de um reservatório para suprir a vazão descontínua ou insuficiente. 
 23 
Aspectos relativos à outorga e à concessão do uso da água devem ser observados e 
quando necessário deve-se buscar auxílio profissional específico para tal finalidade. Muitas 
informações podem ser obtidas no site www.ana.gov.br ou junto ao órgão de competência 
ambiental responsável pela administração dos recursos hídricos no estado. 
Não se deve iniciar qualquer etapa do projeto sem antes efetuar uma análise prévia 
da qualidade da água, avaliando principalmente os teores de ferro, bicarbonatos e matéria 
orgânica em suspensão, visto serem estes os principais responsáveis pela ocorrência de 
entupimentos e danos ao sistema. A qualidade da água define a necessidade de tratamento, 
a capacidade do sistema de filtragem, sua complexidade e custo. 
Os métodos de medidas de vazão disponíveis são os mais variados, sendo os mais 
comuns o vertedouro, o flutuador e o molinete. Podem-se utilizar vazões regionalizadas 
obtidas em seqüência de dados disponíveis no órgão regulamentador de águas da região em 
que se encontra a propriedade. 
Na configuração do sistema esquematizado na Figura 1.5 tem-se uma estação de 
bombeamento responsável por elevar a água do ponto de captação, geralmente um rio ou 
um reservatório natural, até a estação de controle ou até um reservatório artificial, escavado 
ou superficial (Figura 1.8). A fonte de água pode ser também um poço artesiano. 
A B 
 
Figura 1.8 – vista de reservatórios: escavado e revestido com geomembrana (A) e superficial 
construído em chapas metálicas (B). 
A utilização de um reservatório artificial depende das necessidades do projeto, sendo 
recomendado naqueles em que se exige algum tratamento especial da água de irrigação 
como, por exemplo, a oxidação do ferro em suspensão, através de processos de aeração 
(Figura 1.9) ou químicos. Pode também ser usado quando as distâncias ou elevações de 
recalque são muito grandes superando as especificações técnicas de bombas disponíveis 
comercialmente. O problema deste tipo de disposição é que os custos incidirão sobre duas 
estações de bombeamento, nas obras civis, peças, manutenção e consumo de energia. 
Portanto deve ser utilizado somente em casos de necessidade. 
 24 
 
Figura 1.9 – Estrutura em cascata para aeração da água e precipitação do ferro. 
 
1.4.3 DISPONIBILIDADE DE ENERGIA PARA O SISTEMA 
 Primeiramente, a fonte de energia a ser utilizada deve ser avaliada e, em função do 
projeto, deve-se preferir a menos poluidora, como a energia elétrica. Além dos menores 
custos operacionais e de manutenção, em relação à energia fornecida por motores à diesel, 
essa fonte contrasta menos com os impactos ambientais ocasionados pela microirrigação. É 
importante observar a voltagem que a energia é distribuída e a qualidade da rede 
fornecedora, bem como a potência disponível e a potencial. Redes com voltagens acima de 
220 V são preferenciais já que a maioria dos motores elétricos utilizados na irrigação é de 
potência maior que 12,5 CV, e estes não são fabricados em voltagens inferiores (110 V – 
monofásico). Esta característica confere aos motores trifásicos mais potência, maior 
eficiência do conjunto e menor energia residual. 
Atenta-se para o fato da existência de diversas opções de cobrança da energia 
elétrica utilizada na irrigação para produtores rurais no Brasil. A tarifação da energia elétrica 
é feita em função do horário do dia, da época de utilização no ano e da disponibilidade de 
fornecimento. Os descontos podem chegar a 80% e os horários, normalmente abrangentes, 
são das 6:00 às 17:00 horas e das 21:00 às 6:00 horas, e devem ser contratados junto a 
concessionária de energia elétrica do estado. 
1.4.4 ESTAÇÃO DE CONTROLE 
A estação de controle é definida como o conjunto de todas as motobombas, válvulas, 
filtros, injetores de produtos químicos, controladores de volume e de tempo, equipamentos 
de monitoramento, bem como outras instalações necessárias para fornecer água em 
quantidade e pressão suficientes e qualidade adequada para o sistema de microirrigação. 
Deve estar localizado de modo a propiciar fácil acesso para realização de manutenção e 
 25 
operação. O seu posicionamento em relação a área pode variar de um projeto para outro. A 
quantidade e os tipos de componentes podem variar muito de acordo com as necessidades 
do projeto, podendo este ser mais simples, com funcionamento manual, semi ou totalmente 
automatizado. 
A preparação do local para instalar a estação de controle deve garantir a drenagem 
do excesso de água de chuvas, bem como proporcionar o acesso confiável sob condições 
climáticas adversas. Deve ser construída uma base de concreto, nivelada, com tamanho e 
resistência suficientes para permitir a montagem das bombas, filtros, fixação dos 
controladores de fluxo e painéis de controle elétricos. Também ficam na estação de controle 
as válvulas, injetores de produtos químicos, medidores de fertilizantes, controladores de 
retrolavagem e outros equipamentos. 
A fundação deve ser estável permitindo que os equipamentos possam ser 
parafusados para reduzir as vibrações, evitar estresses estruturais e facilitar a manutenção. 
Blocos de ancoragem podem ser necessários para fixar as tubulações de entrada e saída. 
Estruturas de apoio adequadas devem ser previstas para os componentes pesados como 
medidores de vazão, válvulas de comando e filtros. 
As motobombas são instaladas sobre blocos de concreto armado, com brocas de 
sustentação, com parafusos para fixação na distância determinada na base do conjunto 
motobomba e devem seguir as recomendações de instalação do catalogo do fabricante. 
Devem ser previstas estruturas de drenagem e instalações de contenção de 
enxurradas em torno de qualquer tanque de produtos químicos para evitar contaminação de 
águas superficiais por derramamento. Fontes de águas subterrâneas devem ser protegidas 
para evitar a contaminação por produtos químicos ou por bactérias. A água proveniente da 
retrolavagem dos filtros que não contenha resíduos de fertilizantes ou outros produtos 
químicos pode ser canalizada para o curso d’água mais próximo. Caso a água seja 
contaminada, deve ser descartada em local determinado no projeto, podendo ser distribuída 
através de tubos janelados, por espalhamento sobre o solo ou encaminhamento para uma 
fossa que serve como sumidouro. Pode também ser reaproveitada para pulverização agrícola 
ou para supressão de poeiras, não devendo ser permitido a eliminação dessas águas através 
de sistemas de drenagem até os cursos d’água. 
É necessário adotar medidas para proteger a instalação de danos mecânicos 
acidentais causados por implementos agrícolas, veículos e tratores. O centro de controle, o 
reservatório de sedimentação e os tanques de produtos químicos devem ser protegidos e 
mantidos fora do alcance de crianças, de pessoas não autorizadas, ou de animais, evitando-
se acidentes e danos físicos aos componentes da estação de controle. 
Para projetar uma estação de controle, algumas recomendações gerais devem ser 
observadas, conforme resumidas a seguir (Evans et al., 2007): 
 26 
(a) Projetar a altura da estação de controle mais conveniente para a montagem e 
desmontagem, substituição, reparos e limpeza dos diferentes componentes e, ao mesmo 
tempo, de forma a minimizar a entrada de detritos ou outros contaminantes no local. 
Preferencialmente, os componentes devem ser instalados a uma altura mínima de 0,40 m 
acima da superfície concretada para que se possa ter espaçoadequado para o trabalho. 
(b) Manter distâncias adequadas entre os diversos componentes para garantir acesso e 
funcionalidade dos medidores e controladores e facilitar a operação, manutenção e limpeza 
de filtros, desmontagem e substituição de peças defeituosas. Certificar-se de que as setas 
indicando o sentido do fluxo em componentes como medidores de vazão e válvulas de 
retenção estejam corretos. 
(c) Assegurar que os componentes da estação de controle possam ser isolados por válvulas 
para trabalhos de reparação e manutenção e que existem uniões, acoplamentos ou flanges 
instalados para facilitar a desmontagem e reparação de componentes. 
(d) Selecionar materiais resistentes para todos os tubos e componentes que possam entrar 
em contacto com substâncias químicas concentradas, incluindo fertilizantes. Revestimentos 
especiais podem ser necessários para proteger os componentes hidráulicos que operam 
diretamente em contato com produtos químicos. 
(e) Os manômetros ou as tomadas de pressão devem ser instalados imediatamente a 
montante e a jusante de todos os principais componentes que possam modificar a pressão 
(por ex., reguladores de pressão, dispositivos de filtração, bomba injetora de fertilizantes, 
válvulas controladoras de pressão). 
(f) Acessórios elétricos e hidráulicos são necessários ao equipamento de injeção de 
fertilizantes para evitar retorno de solução química e contaminação das fontes de 
abastecimento de água quando a bomba principal de abastecimento não está em 
funcionamento. Os produtos químicos (exceto biocidas, tais como cloro) não devem ser 
injetados durante o processo de retrolavagem dos filtros. 
(g) As válvulas solenóides devem oferecer flexibilidade para operação manual ou hidráulica e 
possibilitar a abertura e o fechamento em até 5 segundos para evitar golpe de aríete. 
(h) Utilizar dispositivos de proteção e aterramento para evitar choques elétricos. 
(i) O conjunto motobomba deve ser protegido por relê térmico e estar localizado sob 
cobertura para evitar a luz solar direta com o objetivo de prolongar a vida útil dos seus 
componentes e reduzir o superaquecimento. 
 27 
(j) Os equipamentos devem respeitar uma distância mínima de um metro até as paredes da 
casa de proteção para permitir livre caminhamento. Na medida do possível, a tubulação 
deve ser instalada de modo a não interceptar diretamente uma parede (a não ser a sucção), 
o que impediria o livre trânsito. Tratando-se especificamente do motor, o ventilador de 
arrefecimento deve estar a uma distância mínima da parece oposta a ele, o eixo e o 
acoplamento devem estar protegidos com anteparos, os parafusos e chumbadores devem 
ser de aço inox evitando fissuras e ferrugem. Para outros cuidados, deve-se ler e atender 
com rigor todas as recomendações listadas no catalogo do fabricante do equipamento. 
(k) Caso a estação de controle tenha dimensões que impeçam a retirada das motobombas 
ou outros equipamentos de grande porte por braços hidráulicos acoplados a tratores, deve 
ser instalada nessa estação uma talha para retirada manual dos equipamentos. 
(l) A Altura do piso da motobomba e do ponto de entrada da tubulação de sucção na estação 
de controle devem respeitar a altura máxima de sucção, evitando a cavitação, e o nível 
máximo de elevação da água, evitando a inundação. 
(m) Uma junta mecânica deve ser usada na tubulação de sucção em estações de controle 
que contenham motobombas abaixo do nível da água, para não permitir qualquer 
desalinhamento entre as partes e para não transmitir vibração à parede. Também neste 
caso deve ser criado um poço de sucção dentro da estação de controle contendo motobomba 
acionada por sensor de nível, para retirar toda água que possa entrar nessa estação e que 
possa danificar os componentes elétricos por inundação. 
(n) Todas as tubulações, com exceção da sucção, devem estar alinhadas com a estrutura de 
alvenaria, aprumadas e niveladas horizontalmente. Os métodos para conexão mais 
utilizados são (i) flange - exige alinhamento axial e longitudinal. Recomenda-se o uso de 
arruelas de pressão na tubulação de sucção e recalque da bomba para evitar possível 
entrada de ar ou vazamento de água; (ii) rosca - sistema que necessita de peças 
denominadas “união”, para facilitar a posterior retirada de peças conectadas; (iii) vitáulica - 
são acoplamentos que permitem certo desalinhamento e distanciamento e que apresentam 
maior facilidade de acoplamento e desacoplamento para manutenção, contudo são mais 
sujeitos a vazamentos. 
(o) O conjunto motobomba não deve sofrer tensão mecânica nos seus flanges ou roscas, 
pois, como sua estrutura é em ferro fundido, a chance de aparecimento de trincas torna-se 
grande. A instalação sempre deve começar pelo conjunto motobomba, suportado por 
estruturas em alvenaria ou em metal. Entre a base da motobomba e a base de concreto 
podem-se instalar peças em borracha para absorver a vibração. 
 28 
(p) O conjunto motobomba e as tubulações devem ficar separados por uma parede dos 
controladores de irrigação e do painel de comando elétrico-eletrônico, para evitar qualquer 
contato acidental e que entre água nos comandos energizados. 
(q) Todas as tubulações auxiliares, como as que conduzem soluções fertilizantes, conduites 
para cabos e fios, drenos, cabos para conexão do controlador, devem ser acomodados em 
canaletas construídas com o fundo em alvenaria ou brita, com espaço para manutenção e 
cobertas com grelhas metálicas ou placas de concreto posicionadas no mesmo nível do piso. 
(r) As tubulações de sucção em uma estação de controle devem seguir normas de distância 
mínima entre si, entre elas e as paredes da casa de proteção e em relação ao fundo do 
reservatório. A distância recomendada entre o ponto de sucção e qualquer superfície, 
inclusive do nível da água é 2,5 vezes o diâmetro da sucção. Também se deve instalar um 
dispositivo que separa uma sucção da outra para diminuir a turbulência na água. 
1.4.5 SISTEMA DE FILTRAGEM 
Existem três tipos básicos de filtragem: cinética, de profundidade e de superfície. Na 
filtragem cinética utilizam-se os separadores centrífugos, como os hidrociclones (Figura 
1.10A), para separar partículas sólidas de maiores diâmetros e maior massa específica. Para 
a filtragem de profundidade utilizam-se os filtros de areia (Figura 1.10B), que são eficientes 
para reter material orgânico, areia fina e para águas ferrosas que sofreram tratamento 
oxidante. Para a filtragem de superfície utilizam-se filtros de tela (Figura 1.10D) com a 
finalidade de reter partículas inorgânicas e orgânicas indeformáveis não filamentosas. 
Os filtros de discos combinam a filtragem de superfície e de profundidade, possuindo 
o tamanho compacto dos filtros de superfície e a capacidade de bloquear a passagem de 
partículas dos filtros de profundidade. Existem filtros que combinam a filtragem cinética com 
a de superfície. Dependendo da fonte de água para a irrigação, o sistema de filtragem pode 
incluir um simples filtro ou combinação de filtros como: separadores centrífugos, filtros de 
areia, filtros de tela, filtros de discos. 
Os tipos de lavagem dos filtros podem ser por (i) arraste, onde somente uma 
torrente de água em alta velocidade passa pelo elemento filtrante e (ii) retrolavagem, onde 
um fluxo reverso combinado com movimentação (filtragem em profundidade) ou não 
(filtragem por superfície) do elemento filtrante realizam uma eficiente limpeza. 
Em relação aos métodos de limpeza do elemento filtrante, existem (i) ativo, quando 
um agente ativo, como jato de água, combinado com um diferencial de pressão fazem a 
limpeza do elemento, e (ii) passivo, quando somente o processo de diferencial de pressão 
realiza a limpeza do elemento (Figura 1.11). O filtro ideal é aquele em que, após o processo 
 29 
de autolavagem, as condições hidráulicas de pressão antes e depois do mesmo, voltam ao 
valor normal do filtro limpo.