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1 IRRIGAÇÃO E DRENAGEM Aulas 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 2 CAPÍTULO 2 Solo, água, clima, planta e suas interações com a irrigação 2.1 - Introdução ...................................................................................40 2.2 - Água no solo ...............................................................................41 2.3 - Infiltração da água no solo ..........................................................66 2.4 - Estações meteorológicas .............................................................71 2.5 - Evapotranspiração (ET) ..............................................................76 2.6 - Turno de rega e período de irrigação ..........................................87 2.7 - Precipitação.................................................................................94 2.8 - Época de irrigação ......................................................................96 2.9 - Qualidade da água .......................................................................97 Aula 4 3 2.1. INTRODUÇÃO Finalidades básicas da irrigação: Fornecimento da água para suprir as necessidades hídricas das culturas (Parciais ou Totais) e possibilitar o seu desenvolvimento; Promover a lixiviação e diluição do excesso de sais em áreas com problema de salinidade (áreas áridas e semi-áridas). A técnica de irrigação, didaticamente, compreende duas etapas: Engenharia de irrigação: - Como irrigar método de irrigação e suas características. Ciência da irrigação: - Quando e quanto irrigar? 4 A análise desses dois pontos leva em consideração: Solo: armazenamento, infiltração, salinidade etc. Água: disponibilidade e qualidade. Planta: espécie, fase de desenvolvimento, espaçamento etc. Clima: precipitação, umidade relativa, radiação, velocidade do vento, temperatura. Sistema de irrigação: método, tipo e características. Fatores operacionais: Capacidade de gestão, qualidade da mão de obra, disponibilidade da assistência técnica etc. Outras. 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 microporosidade microporos 22 23 CAPÍTULO 2 Solo, água, clima, planta e suas interações com a irrigação 2.1 - Introdução ...................................................................................40 2.2 - Água no solo ...............................................................................41 2.3 - Infiltração da água no solo ..........................................................66 2.4 - Estações meteorológicas .............................................................71 2.5 - Evapotranspiração (ET) ..............................................................76 2.6 - Turno de rega e período de irrigação ..........................................87 2.7 - Precipitação.................................................................................94 2.8 - Época de irrigação ......................................................................96 2.9 - Qualidade da água .......................................................................97 Aula 5 2.2. ÁGUA NO SOLO a) Umidade do solo Em PESO (base seca, base úmida) ou em VOLUME 24 b) Métodos para determinação da umidade do solo Método Padrão de Estufa: DUPEA Tensiômetro Outros métodos: c) Disponibilidade da água no solo 2.2. ÁGUA NO SOLO a) Umidade do solo Fundamental importância, pois indica em que condições hídricas ele se encontra; Para a irrigação, a umidade do solo deve ser determinada e servirá de parâmetro para a quantidade de água a ser aplicada. Percentagem de umidade: quantidade de água no solo Pode ser em peso ou em volume: No caso de percentagem em peso: base seca ou base úmida 25 26 Amostradores %volume: %peso: A determinação de umidade em peso é bem mais fácil: ◦ A amostra pode ser deformada; ◦ Trado simples (holandês) e, ou, um enxadão; ◦ Não permite a obtenção do resultado em milímetros. Porcentagem de umidade em base úmida Porcentagem de umidade em base seca Transformação EXEMPLO Amostragem: M1 = 120 g M2 = 100 g M3 = 20 g 27 Obs: Nos cálculos de irrigação, trabalha-se sempre a umidade do solo, em base seca, embora alguns equipamentos forneçam essa umidade em base úmida (transformação); Irrigação: desejável umidade em volume (lâmina - mm). Porcentagem de umidade em volume 100.% solodeVolume águadeVolume Uvol Maior problema: conhecer o volume da amostra (trados especiais); o Converter %Upeso em %Uvolume: multiplicar pela densidade aparente do solo (da). Densidade aparente solodoVolume osolodoMassa cmgda sec )/( 3 Obs: Parece um contra-senso: a densidade aparente também necessita do volume da amostra: VALOR ESTÁVEL / ANOTADO 28 Exemplo 2.1: Umidade de um solo: valor de 20% (peso). Da = 1,2 g/cm3 Cultura: profundidade efetiva do sistema radicular= 50 cm, Determine a porcentagem de umidade em volume, bem como a água armazenada no solo, em mm e em m3/ha. Resolução: % Uvolume = 20% * 1,2 = 24% Z = 50 cm = 500 mm 24% de 500 mm = 0,24 x 500 mm =120 mm de água armazenada Considerando a relação: 1 mm = 1 L/m2 = 10 m3/ha: O Solo apresenta armazenamento de 1.200 m3 de água/ha 29 b) Métodos para determinação da umidade do solo Vários são os métodos de determinação de umidade no solo; Não diferem em relação à finalidade (quantificar a umidade do solo) Principais diferenças: forma de medição, local de medição, instalação, preço, tempo de resposta e, principalmente, operacionalidade no campo; Métodos: medida da tensão (tensiômetro e células eletrométricas), medida da dispersão de nêutrons (sonda de nêutrons) e sistemas alternativos (DUPEA e microondas), entre outros. Método-referência para calibração: Método Padrão de Estufa; 30 Método Padrão de Estufa: DUPEA Tensiômetro Outros métodos: b) Métodos para determinação da umidade do solo a) Método Padrão de Estufa: Equipamento utilizado: estufa comum, mantida a uma temperatura entre 105 – 110 ºC (Figura 2.1); A amostra é pesada, colocada na estufa (24 - 48 h). Após a secagem, pesa-se novamente a amostra e calcula-se a %U (eq): 31 (A) (B) Figura 2.1 – Estufa de secagem (A) e balança de precisão (B). 100 32 21 % MM MM Ubs - M1 = peso do solo + peso da lata; - M2 = peso do solo seco + peso da lata; e - M3 = peso da lata de amostragem. Observações: É um método de elevada precisão e serve de referência (padrão) para calibração de outros métodos; Método simples, fácil e que exige tempo para amostragem e operação. Principal inconveniente: demora no tempo de resposta ( 24 - 48 horas); Esse método tem-se tornado viável devido à redução nos custos dos equipamentos utilizados (estufa e balança de precisão). 32 b) DUPEA (Determinador de Umidade por Equivalência de Água) Criação: DEA / UFV; Inicialmente para grãos e posteriormente para solos; É um equipamento artesanal muito simples; Sua precisão depende: CONSTRUÇÃO E OPERAÇÃO; Resultado: na hora, expresso em base úmida (transformar); Figura 2.2 - Foto de um Determinador de Umidade por Equivalência de Água (DUPEA). 33 Exemplo 2.4: Ao fazer determinação de umidade no DUPEA, o volume gasto para equilibrar o aparelho foi de 20 cm3. Determine o valor correspondente à umidade em bases úmida e seca. Resolução: ◦ » 20 cm3 20 ml %U(Base Úmida) = 20% %25 %20100 %20100 % x Ubs 34 c) Tensiômetro É um equipamento para medição DIRETA da TENSÃO de água no solo, sendo a UMIDADE DO SOLO determinada de forma INDIRETA (Figura 2.4A); Componentes: cápsula de cerâmica, corpo (tubo), vacuômetro e sistema de vedação; Tipos mais utilizados: vacuômetros metálico, de mercúrio e digital; (A) (B) Figura 2.4 – Instalação do tensiômetro (A) e tensiômetro com seus componentes (B). Cápsula porosa Corpo do tensiômetro Vacuômetro metálico Sistemade vedação 35 c) Tensiômetro Cuidados na instalação: perfeito contato entre a cápsula e o solo. Trados específicos e cuidados; Problema: solos expansivos Procedimentos de instalação: Escorva do tensiômetro (retirada do ar interno da cápsula); Preencher com água (destilada ou fervida) e colocado em um recipiente com água durante 24 horas (apenas a imersão da cápsula porosa na água do recipiente); Vencido o tempo de escorva, procede-se à instalação. Capacidade para leitura: tensões de até - 0,75 atm, (perde escorva); Limitações: cobre apenas parte da “água disponível no solo”: Solos arenosos: cobre ± 70% da água disponível. Solos argilosos: cobre ± 40% da água disponível. 36 Curva de Retenção de Água no Solo Propriedade: Sítio Jatobá Proprietário: Edson Schwambach Localidade: Paula Cândido Data: 21/4/2005 Amostra Tensão (KPa) Ponto Prof. 0 2 3 4 10 30 50 100 500 1500 Da (cm) Unidade volumétrica (cm3/cm3) g/cm3 P1 0-20 -0,465 -0,435 -0,355 -0,3 -0,256 -0,236 -0,206 -0,196 -0,187 -0,174 1,34 P2 20-40 -0,519 -0,468 -0,419 -0,377 -0,323 -0,299 -0,274 -0,264 -0,252 -0,241 1,35 Figura 2.6 - Gráfico de potencial matricial versus umidade do solo. 37 Exemplo 2.6 A equação a seguir descreve a curva característica de retenção de água de um solo: Considere um tensiômetro instalado em uma posição adequada da profundidade efetiva do sistema radicular e determine a umidade do solo para o dia em que a leitura foi de –0,60 atm. Resolução: b) Umidade atual -0,11 T 4,25U U = porcentagem de umidade do solo (em peso). T = tensão da água no solo (em atm). 38 %86,2660,–4,25U -0,11 0 Obs.: A equação potencial apresentada é muito simples para descrever adequadamente a evolução da relação entre a tensão e a % de umidade do solo. Em trabalhos que necessitem de maior precisão, recomenda- se a utilização de outros modelos de curva de retenção, por exemplo o de van Genuchten (1980). No software Soil Water Retention Curve (SWRC) são apresentados alguns dos principais modelos de curva de retenção (DOURADO NETO et al., 2000). 39 d) Outros métodos: Métodos Eletrométricos (A e B) Sonda de nêutrons (C e D) TDR (E) Medidores de Capacitância (F e G) 40 41 CAPÍTULO 2 Solo, água, clima, planta e suas interações com a irrigação 2.1 - Introdução ...................................................................................40 2.2 - Água no solo ...............................................................................41 2.3 - Infiltração da água no solo ..........................................................66 2.4 - Estações meteorológicas .............................................................71 2.5 - Evapotranspiração (ET) ..............................................................76 2.6 - Turno de rega e período de irrigação ..........................................87 2.7 - Precipitação.................................................................................94 2.8 - Época de irrigação ......................................................................96 2.9 - Qualidade da água .......................................................................97 Aula 6 42 Parâmetros utilizados: ◦ Capacidade de campo (CC): É o limite superior de água no solo, sendo a máxima quantidade de água que o solo pode reter sem causar danos ao sistema; É um parâmetro extremamente importante para fins de quantificação do armazenamento de água no solo; ◦ Ponto de murcha permanente (PMP): Limite inferior de água disponível no solo; Determinação é mais comum em laboratório, Determinação CC e PMP Laboratório: Utiliza a curva característica de retenção de água amostra de solo a tensões predefinidas e posterior determinação da umidade da mesma; Método prático: campo (+ complicado) 43 44 CC e PMP: Amostra para laboratório: curva de retenção; CC: -0,1 atm Solo Arenoso, -0,33 atm Solo Argiloso Cuidado: MUITA VARIABILIDADE → ÌNFORMAÇÕES LOCAIS PMP: -15 atm para qualquer solo Retenção da Água no Solo Curva de Retenção 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 0.00 5.00 10.00 15.00 Tensão (Atm) U m id a d e d o S o lo ( % ) 45 Determinação da CC pelo método de laboratório Extrator de Richards Capacidade de Campo “Teste da Bacia de Saturação” Solo: Propriedades Físico-Hídricas CC = Umidade do solo após as 48 horas - Satura o solo; - Cobre com lona por 48 horas; 47 (Solo como uma caixa d’água) 48 Água no solo disponível às plantas • Disponibilidade Total de Água no solo Da PmpCc DTA 10 )( Textura do solo Disponibilidade total de água no solo mm cm-1 Argiloso 2,0 Média 1,4 Arenoso 0,6 • Capacidade total de água no solo ZDTACTA . f Grupos de culturas Fator f Faixa comum Verduras e legumes 0,3 - 0,4 Frutas e forrageiras 0,4 - 0,5 Grãos e algodão 0,5 - 0,6 − solo seco − PMP − CC − solo saturado • Capacidade real de água no solo CRA = CTA . f f − solo seco − PMP − CC − solo saturado Irrigação Real Necessária (IRN): ≤ = 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑎 CRA = CTA . f Irrigação Total Necessária (ITN): Exemplo 2.8 - Cultura: feijão profundidade radicular de 40 cm e f de 0,5; - Solo: CC = 33 % (em peso); PMP = 16 % (em peso); Da = 1,20 g/cm3; - Irrigação: aspersão eficiência de 85%. 51 MÉTODO DAS EQUAÇÕES: Operacional Disponibilidade Total de Água no Solo (DTA): Capacidade Total de Água no Solo (CTA): Capacidade Real de Água no Solo (CRA): Fator de disponibilidade de água no solo (f) Irrigação Real Necessária (IRN): = Irrigação Total Necessária (ITN): 52 Tabela 2.2 - Eficiência de aplicação média (Ea) dos sistemas de irrigação Sistema de Irrigação Eficiência Média (%) Irrigação localizada 90 a 95 Pivô central 85 a 95 Aspersão convencional 80 a 90 Irrigação por sulcos 50 a 70 CRA = CTA . f Da PmpCc DTA 10 )( ZDTACTA . CRA = CTA . f = 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑎 Exemplo 2.8 (pelo método das equações: - Cultura: feijão profundidade radicular de 40 cm e f de 0,5; - Solo: CC = 33 % (em peso); PMP = 16 % (em peso); Da = 1,20 g/cm3; - Irrigação: aspersão eficiência de 85%. a) Calcular: DTA, CTA, CRA, IRN (lâmina líquida, mm) e ITN (lâmina bruta, mm) 53 Resolução: 04,220,1 10 1633 DTADa PmpCc DTA 10 )( ZDTACTA . 6,8140*04,2 CTA mm mm 8,405,0*6,81 CRACRA = CTA . f mm Vamos fazer : → IRN = 40,80 mm (lâmina líquida) mm (lâmina bruta). ou → por exemplo IRN = 8,5 mm e ITN= 10 mm CRAIRN CRAIRN 48 85,0 80,40 ITN 54 Exemplo 2.6 A equação a seguir descreve a curva característica de retenção de água de um solo: a) Supondo que a equação acima seja em um solo arenoso (Cc = –1/10 atm), determine a umidade do solo (% peso) quando este atinge a capacidade de campo. b) Considere um tensiômetro instalado em uma posição adequada da profundidade efetiva do sistema radicular e determine a umidade do solo para o dia em que a leitura foi de –0,60 atm. c) Determine a lâmina de irrigação necessária para elevar esse solo à capacidade de campo, considerando Da = 1,35 g/cm3 e uma profundidade de sistema radicular de 50 cm. -0,11 T 4,25U U = porcentagem de umidade do solo (em peso). T = tensão da água no solo (em atm). 55 Resolução: a) Capacidade de campo b) Umidade atual c) LLirrigação = IRN = IRN LBirrigação = ITN %72,324,25U -0,11 0,10– %86,2660,–4,25U -0,11 0 mm55,3950x35,1 10 86,2672,32 56 Ua = 𝐼𝑅𝑁 𝐸𝑎 Exemplo 2.7 Considere um tensiômetro instalado a uma profundidade efetiva do sistema radicular de 40 cm em um solo argiloso (Cc: 40% e Da: 1,28 g/cm3) e determine a lâmina líquida a ser aplicada de irrigação para o dia em que a leitura foi de –0,55 atm. A equação da curva característica de retenção de água no soloé a seguinte: -0,15 3,22 TU - U = porcentagem de umidade, em peso; e - T = tensão da água no solo, em atm. Resolução Lirrigação = IRN = mm92,7940x28,1x 10 39,2440 %39,2455,3,22U -0,15 0– 57 58 CAPÍTULO 2 Solo, água, clima, planta e suas interações com a irrigação 2.1 - Introdução ...................................................................................40 2.2 - Água no solo ...............................................................................41 2.3 - Infiltração da água no solo ..........................................................66 2.4 - Estações meteorológicas .............................................................71 2.5 - Evapotranspiração (ET) ..............................................................76 2.6 - Turno de rega e período de irrigação ..........................................87 2.7 - Precipitação.................................................................................94 2.8 - Época de irrigação ......................................................................96 2.9 - Qualidade da água .......................................................................97 Aula 7 2.3. INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO Infiltração (I): é o processo de passagem da água pelo perfil do solo Expresso: L, mm ou centímetros; Velocidade de infiltração da água no solo (Vi), em cm/h ou mm/h; Importância: Define a possibilidade de escoamento no solo; OBSERVAÇÕES: Inicialmente: Vi é função da umidade do solo (principalmente); No decorrer do processo, ela passa a ser função da estrutura e textura do solo; Velocidade de Infiltração Básica (VIB): importante (principalmente Aspersão e Superfície); Tabelas de classes do solo para determinada VIB 59 Tipos de Solo VIB (cm/h) Solo de VIB muito alta > 3,0 Solo de VIB alta 1,5 - 3,0 Solo de VIB média 0,5 - 1,5 Solo de VIB baixa < 0,5 Tabela 2.3 - Classificação do solo a partir de sua VIB Determinação da infiltração ◦ Determinação deve considerar o padrão de infiltração do método de irrigação utilizado. Tabela 2.4 Sentido predominante da infiltração em relação ao tipo de irrigação realizada 60 Figura 2.10 - Representação esquemática de um infiltrômetro de anel. Perfil de instalação Vista superior 25 cm 50 cm 15cm 15 cm 3cm 5cm água Solo Anel interno Anel Externo 61 Descrição do Infiltrômetro de anel Dois anéis: 50 e 25 cm de diâmetro e 30 cm de altura, Instalação: de forma concêntrica e enterrados 15 cm. maravillosa Teste de infiltração Exemplo: Tabela 2.6 – Avaliação infiltrômetro de anel T I VI Tempo Régua Hora Interval o Leitura (mm) Diferença (mm) Infiltração Acumulada I (mm) Velocidade de Infiltração VIa (mm/h) 09:00 0.00 100 0 0 0 09:05 5.00 107 7 7 84 09:10 5.00 114 7 14 84 09:15 5.00 119/100 5 19 60 09:20 5.00 105 5 24 60 09:30 10.00 108 3 27 18 09:45 15.00 116/100 8 35 32 10:00 15.00 106 6 41 24 10:30 30.00 110 4 45 8 11:00 30.00 115 5 50 10 11:30 30.00 120/100 5 55 10 12:00 30.00 105 5 60 10 12:30 30.00 110 5 65 10 Estabilidade 63 Os termos importantes utilizados são os seguintes: I = Infiltração acumulada (mm ou cm) VI: velocidade de infiltração instantânea (mm/h ou cm/h) VIa: veloc. de infiltração aproximada (mm/h ou cm/h) T I VIa Infiltração Acumulada (Ia) 0 10 20 30 40 50 60 70 0 5 10 15 20 30 45 60 90 120 150 180 210 Tempo (min) Ia (m m ) Velocidade de infiltração (VI) 0 20 40 60 80 100 120 0 50 100 150 200 250 Tempo (min) VI (m m /h or a) Figura 2.11 - Infiltração acumulada em função do tempo de avaliação (A) e Velocidade de infiltração em função do tempo de avaliação (B). VIB (mm/h) B A Infiltração acumulada (Ia) 64 2.4 ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS Fundamentais em qualquer sistema de produção: ◦ Evapotranspiração; ◦ Lâmina de irrigação; ◦ Melhor horário para irrigações e pulverizações; ◦ Quantidade de precipitação pluviométrica; ◦ Previsão de doenças e outros. Os dados necessários em fazendas são normalmente: Mínimo: Temperatura max e min e Precipitação pluviométrica. Completos: Temperatura, Umidade relativa; velocidade do vento; Radiação solar; Precipitação pluviométrica;. Extras: Umidade foliar 65 DIVERSOS MODELOS: COMPLETAS 66 Vantage-pro DAVIS MicroMetos METOS E5000 IRRIPLUS DIVERSOS MODELOS: SIMPLIFICADAS 67 MANUAL AUTOMÁTICA E1000 Cunha Padrão Artesanal CHUVA • Observações: Variabilidade: espacial e temporal Precisão da medida local; Equipamento adequado: área de coleta e locais de instalação; San Izidro ? 69 PLUVIÓMETROS AUTOMÁTICO Detalhe medidor 70 CAPÍTULO 2 Solo, água, clima, planta e suas interações com a irrigação 2.1 - Introdução ...................................................................................40 2.2 - Água no solo ...............................................................................41 2.3 - Infiltração da água no solo ..........................................................66 2.4 - Estações meteorológicas .............................................................71 2.5 - Evapotranspiração (ET) ..............................................................76 2.6 - Turno de rega e período de irrigação ..........................................87 2.7 - Precipitação.................................................................................94 2.8 - Época de irrigação ......................................................................96 2.9 - Qualidade da água .......................................................................97 Aula 8 2.5. EVAPOTRANSPIRAÇÃO (ETC) É a soma dos componentes de transpiração e evaporação; Sua definição é de fundamental importância, pois define o consumo de água pelas plantas e, por consequência, a lâmina de irrigação a ser aplicada pelo sistema; As nomenclaturas mais utilizadas para sua definição são: ETo = evapotranspiração de referência (mm/dia). ETc = evapotranspiração da cultura (mm/dia). ETc = ETo x Kc Obs: Ajustes para frequência de irrigação e forma de molhamento 71 72 Método FAO 24 Evapotranspiração da cultura (ETc) HISTÓRICO ETc = ETo x Kc Método RITCHIE Método FAO 56 ETc = ESolo + EPlanta ETc = ETo x (Kcb + Ke) Método GESAI Etc = ETo x Kc x Ks x KL 73 ET de referência ETc = ETo x Kc x Ks x KL Cultura e sua fase de desenvolvimento Freqüência de molhamento Forma de molhamento Determinação da ETo A ETo representa a demanda hídrica de uma região (estação); É dependente das condições climáticas presentes no local no momento; Conceito antigo: evapotranspiração potencial e equivalia à evapotranspiração de uma superfície gramada; Conceito atual: “ETo representa a evapotranspiração de uma cultura hipotética, de porte baixo (12 cm), com refletividade (albedo) de 0,3, uma resistência aerodinâmica de 70 s/m”; Pode ser determinada de diversas formas: padrão Equação de Penman-Monteith (PM) )u34,01( )ee(u 273T 900 )GR(408,0 ETo 2 as2 hr n 74 ETc = ETo x Kc x Ks x KL 75 Temperatura, Umidade relativa; Velocidade do vento; Radiação; Chuva . ESTAÇÃO AUTOMÁTICA METOS DAVIS IRRIPLUS Comparação: Preço, manutenção, precisão, comunicação, operacionalidade. R$ 15.000 a 20.000 R$ 10.000 a 20.000 R$ 4.000 a 6.000 76 Evapotranspiração de referência (ETo) •Temperatura: HARGREAVES Tmax e Tmin ETc = ETo x Kc x Ks x KL 8,170023,0ET 5,00 médmínmáx TTTRa 8,170023,0ET 5,00 médmínmáx TTTRa Lat.deg. Jan. Fev. Mar. Abr. Mai. Jun. Jul. Ago. Set. Out. Nov. Dez. … 36 17,62 15,79 13,15 9,87 7,35 6,13 6,58 8,61 11,69 14,74 17,05 18,03 34 17,62 15,92 13,40 10,27 7,80 6,58 7,06 9,05 12,02 14,90 17,05 17,99 32 17,58 16,00 13,68 10,68 8,24 7,06 7,51 9,46 12,34 15,0617,05 17,90 30 17,50 16,08 13,93 11,04 8,69 7,51 7,96 9,87 12,63 15,23 17,05 17,82 28 17,46 16,16 14,13 11,41 9,14 8,00 8,40 10,27 12,91 15,35 17,01 17,70 26 17,38 16,20 14,33 11,77 9,54 8,44 8,85 10,68 13,20 15,43 16,97 17,58 24 17,26 16,24 14,53 12,10 9,99 8,89 9,30 11,04 13,44 15,55 16,93 17,46 22 17,13 16,28 14,70 12,42 10,39 9,34 9,74 11,41 13,68 15,59 16,81 17,30 20 17,01 16,24 14,86 12,71 10,80 9,78 10,15 11,73 13,89 15,67 16,73 17,09 18 16,85 16,24 15,02 13,03 11,17 10,19 10,56 12,10 14,09 15,71 16,61 16,93 16 16,69 16,20 15,10 13,32 11,57 10,64 10,96 12,42 14,29 15,71 16,48 16,73 14 16,48 16,12 15,23 13,56 11,94 11,04 11,33 12,71 14,45 15,71 16,32 16,48 … HARGREAVES 77 DIVERSOS MODELOS: SIMPLIFICADAS MANUAL AUTOMÁTICA E1000 Informações: www.irriplus.com.br 78 R$ 400 a 600 R$ 2.000 a 3.000 0 1 2 3 4 5 6 7 0 50 100 150 200 250 300 350 PM HA Equação Original Hargreaves e Penman-Monteith 79 0 1 2 3 4 5 6 7 0 50 100 150 200 250 300 350 400 PM HARcorr Equação Ajustada Hargreaves e Penman-Monteith Possibilidade de ajuste 80 Método do Tanque Classe A O tanque circular deve ser de aço inoxidável ou galvanizado; Diâmetro interno de 121 cm, altura de 25,5 cm e cheio de água até 5 cm da borda superior; Deve ser instalado sobre um estrado de madeira (15 cm de altura); e o nível da água não deve baixar mais que 2,5 cm do limite inicial; Figura 2.14 - Vista de um tanque Classe A instalado em uma superfície gramada. 81 ETo = EVTCA x Kt ◦ Observação: Utilizado no passado e resultados são normalmente menos precisos do que os métodos baseados em temperatura; ◦ Estão mais sujeitos aos problemas externos (animais e vazamentos). 82 Exposição A - Tanque circundado por grama UR média (%) Baixa (< 40%) Média (40-70%) Alta (> 70%) Vento (km/dia) Posição do tanque (Rm) Leve (< 175) 1 0,55 0,65 0,75 10 0,65 0,75 0,85 100 0,70 0,80 0,85 1000 0,75 0,85 0,85 Moderado (175-425) 1 0,50 0,60 0,65 10 0,60 0,70 0,75 100 0,65 0,75 0,80 1000 0,70 0,80 0,80 Forte (425-700) 1 0,45 0,50 0,60 10 0,55 0,60 0,65 100 0,60 0,65 0,75 1000 0,65 0,70 0,75 Muito forte (> 700) 1 0,40 0,45 0,50 10 0,45 0,55 0,60 100 0,50 0,60 0,65 1000 0,55 0,60 0,65 83 ETc = ETo x Kc x Ks x KL Estádio I Ev↑ Estádio III T ↑ Estádio II EV ↓ e T ↑ Estádio IV EV e T ↓ ? Inicial Desenvolvimento Meia estação Final 84 Kc (Estádios II, III e IV) URmin URmin Cultura Estádio > 70% < 20% Vento (ms) Vento (m/s) 0 a 5 5 a 8 0 a 5 5 a 8 Todas as culturas (Inicial) 1 Use Fig. 2.12 Use Fig. 2.12 Todas as culturas (Intermediário) 2 Interpolação Interpolação Feijão (vagem) 3 0,95 0,95 1,00 1,05 4 0,85 0,85 0,90 0,90 Feijão (grãos) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,30 0,30 0,25 0,25 Cenoura 3 1,00 1,05 1,10 1,15 4 0,70 0,75 0,80 0,85 Milho (verde) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,95 1,00 1,05 1,10 Milho (grãos) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,55 0,55 0,60 0,60 85 Kc (Estádio I) VALORES COMUNS ← ? 86 Kc (Estádios II, III e IV) URmin URmin Cultura Estádio > 70% < 20% Vento (m/s) Vento (m/s) 0 a 5 5 a 8 0 a 5 5 a 8 Todas as culturas (Inicial) 1 Use Fig. 2.12 Use Fig. 2.12 Todas as culturas (Intermediário) 2 Interpolação Interpolação Feijão (vagem) 3 0,95 0,95 1,00 1,05 4 0,85 0,85 0,90 0,90 Feijão (grãos) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,30 0,30 0,25 0,25 Cenoura 3 1,00 1,05 1,10 1,15 4 0,70 0,75 0,80 0,85 Milho (verde) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,95 1,00 1,05 1,10 Milho (grãos) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,55 0,55 0,60 0,60 Estádios: I → Kc = 0,5 III → Kc = 1,15 Final IV → Kc = 0,25 Exemplo: Feijão em Brasília: 87 Estádio I: → Kc = 0,5 Estádio III → Kc = 1,15 Final Estádio IV → Kc = 0,25 0,50 1,15 0,25 0,825 0,70 88 CAPÍTULO 2 Solo, água, clima, planta e suas interações com a irrigação 2.1 - Introdução ...................................................................................40 2.2 - Água no solo ...............................................................................41 2.3 - Infiltração da água no solo ..........................................................66 2.4 - Estações meteorológicas .............................................................71 2.5 - Evapotranspiração (ET) ..............................................................76 2.6 - Turno de rega e período de irrigação ..........................................87 2.7 - Precipitação.................................................................................94 2.8 - Época de irrigação ......................................................................96 2.9 - Qualidade da água .......................................................................97 Aula 9 Modelo Simplificado: Ks = 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0.020.040.060.080.0100.0 % água disponível k s ks log ks lin Modelo Logaritmo: Modelo Linear: 0,1 0,1 CTALn LAALn Ks PMCC PMUa Ks 89 Coeficiente de estresse ou frequência de molhamento ETc = ETo x Kc x Ks x KL Modelo Logaritmo: MAIS USADO 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0,020,040,060,080,0100,0 ks % água disponível ks log ks log 0,1 0,1 CTALn LAALn Ks 90 Valores mais utilizados: Ks = 1 qdo a frequência alta (1 a 2 dias) Ks = 0,9 qdo a frequência média ( 3 a 4 dias) Ks = 0,8 qdo a frequência baixa ( 5 a 7 dias) Ks = 0,7 qdo a frequência muito baixa ( > 7 dias) DICA IMPORTANTE ETc = ETo x Kc x Ks x KL 91 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 0 20 40 60 80 100 K L Área Molhada ou Coberta KELLER FERERES Keller-Bliesner COEFICIENTE DE LOCALIZAÇÃO (KL) PxKl 1,0 ETc = ETo x Kc x Ks x KL 92 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 0 20 40 60 80 100 K L Área Molhada ou Coberta KELLER FERERES Keller-Bliesner COEFICIENTE DE LOCALIZAÇÃO (KL) Fruteiras e culturas Mais espaçada: ETc = ETo x Kc x Ks x KL Olerícolas e culturas mais adensadas Geral 93 PxKl 1,0 Modelo KELLER-BLIESNER: MAIS USADO 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 0 20 40 60 80 100 K L Área Molhada ou Coberta KELLER FERERES Keller-Bliesner P = percentagem de molhamento (PAM) ou Percentagem de sombreamento (PAS). (sempre o maior) P = 100% → KL = 1 P = 50% → KL = 0,71 P = 25% → KL = 0,5 Mais detalhes: Estudo sobre irrigação localizada 94 P = PAM ou PAS (sempre o maior) PAM = Percentagem de Área Molhada PAS = Percentagem de Área Sombreada PxKl 1,0 Observação: O cálculo do PAM e do PAS é muito simples, basta dividir a área molhada ou sombreada pela área total ; Vamos ver os exemplos de cálculos posteriormente (irrigação localizada) FIXANDO: Exemplo 2.10 ◦ Cultura de milho (grãos). ◦ ETo média da fase inicial: 4 mm/dia. ◦ Freqüência de irrigação ou chuva = 10 dias. ◦ Velocidade média do vento 5,1 m/s. ◦ Umidade relativa mínima: 16%. Resolução: ◦ Kc da fase inicial = 0,4 (obtido da Figura 2.9 para ETo = 4 mm/dia e freqüência de chuva ou irrigação igual a 10 dias). ◦ Kc da fase 3 = 1,2 (obtido da Tabela 2.10 para cultura do milho na última coluna). ◦ Kc da fase 4 = 0,6 (obtido da Tabela 2.10 para cultura do milho na última coluna). 95 Figura 2.10 - Gráfico de valores de Kc para o exemplo anterior. Valores de Kc 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Ciclo da Cul tura (dia s) K c 96 Exemplo 2.11 ORIGINAL Um produtor necessita saber o consumo total de água para o cultivo de uma lavoura de milho, plantada em 15/04/2001 em Viçosa, MG. Calcule a evapotranspiração, por dia, por fase e total, informando qual a época de máxima demanda evapotranspirativa da cultura cultivada nas condições descritas a seguir: ◦ PLANTA: Milho, plantio no dia 15/abril. Duração dos estádios de desenvolvimento: 15, 30, 40 e 20 dias. Kc fases 1, 3 e 4: 0,40; 1,25 e 0,6 (usar método FAO). ◦ CLIMA:◦ Valores da ETo média mensal para Viçosa, MG, calculados com uma série histórica de 1961 a 1978 ◦ Ks = 1 e Kl =1 (não considerar) Mês 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 ETo(mm/mês) 6,6 6,3 5,6 4,5 3,7 3,2 3,5 4,4 4,8 5,3 5,8 5,9 97 Resolução O valor do Kc da fase 2 foi encontrado pela interpolação (média) entre os valores de Kc das fases 1 e 3. Obs.: Observe que o valor utilizado no calculo da ETc da fase 4 foi uma interpolação (média) do valor tabelado para a fase 3 e para a 4. ◦ Necessidades totais de água da cultura em seu ciclo: 347,98 mm; ◦ Corresponderia a um volume de 3.479,80 m3/ha; ◦ Pico máximo de demanda diária: primeira quinzena do mês de julho. Meses Abril Maio Junho Julho Eto (mm/dia) 4,5 3,7 3,2 3.5 Fases 1 2 3 3 4 Duração (dias) 15 30 30 10 20 Kc 0,4 0,83 1,25 1,25 0,93 Etc (mm/dia) 1,80 3,07 4,00 4,38 3,26 Etc (mm/fase) 27 92,13 120,00 43,75 65,10 Etc (mm/ciclo) 347,98 98 Exemplo 2.11 MODIFICADO 1 Um produtor necessita saber o consumo total de água para o cultivo de uma lavoura de milho, plantada em 15/04 em Viçosa, MG. Calcule a evapotranspiração, por dia, por fase e total, informando qual a época de máxima demanda evapotranspirativa da cultura cultivada nas condições descritas a seguir: PLANTA: Milho, plantio no dia 15/abril. Duração dos estádios de desenvolvimento: 15, 30, 40 e 20 dias. Kc fases: usar método FAO. CLIMA: Úmido e ventos fracos Valores da ETo média mensal para Viçosa, MG, calculados com uma série histórica: Não considerar Ks e nem Kl (supor valor unitário) Mês 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 ETo(mm/mês) 6,6 6,3 5,6 4,5 3,7 3,2 3,5 4,4 4,8 5,3 5,8 5,9 99 Resolução Obs.: Observe que o valor de Kc utilizado das fase 2 e 4 foram determinados por interpolação (média) do valor tabelado para as fases 1 e 3 e as fases 3 e final, respectivamente. Corresponderia a um volume de 313,33 L/m2 ou 3133,3 m3/ha; Valor máximo de consumo de água da cultura em seu ciclo é de 3,675 mm/dia na primeira quinzena do mês de julho. 100 PLANTA: Milho, plantio no dia 15/abril. Duração dos estádios de desenvolvimento: 15, 30, 40 e 20 dias. URmin URmin Cultura Estádio > 70% < 20% Vento (ms) Vento (m/s) 0 a 5 5 a 8 0 a 5 5 a 8 Todas as culturas (Inicial) 1 Use Fig. 2.12 Use Fig. 2.12 Todas as culturas (Intermediário) 2 Interpolação Interpolação Feijão (grãos) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,30 0,30 0,25 0,25 Milho (verde) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,95 1,00 1,05 1,10 Milho (grãos) 3 1,05 1,10 1,15 1,20 4 0,55 0,55 0,60 0,60 Exemplo 2.11 MODIFICADO 2 Um produtor necessita saber o consumo total de água para o cultivo de uma lavoura de milho, plantada em 15/04 em Viçosa, MG. Calcule a evapotranspiração, por dia, por fase e total, informando qual a época de máxima demanda evapotranspirativa da cultura cultivada nas condições descritas a seguir: PLANTA: Milho, plantio no dia 15/abril. Duração dos estádios de desenvolvimento: 15, 30, 40 e 20 dias. Kc fases: usar método FAO. SOLO • CC =36 % (peso), PMP = 16 % (peso) da = 1,25 g/cm3 • Z = 40 cm e f = 0,4 (máximo) CLIMA: • Úmido e ventos fracos • Valores da ETo média mensal para Viçosa, MG, calculados com uma série histórica: • Considerar Ks=0,9 (fase 1), 0,8 (fases 2 e 3) e 0,7 (fase 4) • Irrigação por aspersão convencional (PAM = 100%) Mês 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 ETo(mm/mês) 6,6 6,3 5,6 4,5 3,7 3,2 3,5 4,4 4,8 5,3 5,8 5,9 101 Resolução ET (considerando Ks e Kl) Corresponderia a um volume de 248,44 L/m2 ou 2484,4 m3/ha; Economia de 31% de água sem afetar a produção (248,44/313,33) Valor máximo de consumo de água da cultura em seu ciclo é de 2,94 mm/dia na primeira quinzena do mês de julho. 102 Mês Abril Maio Junho ETo (mm/dia) 4.5 3.7 3.2 3.5 3.5 Fases 1 2 3 3 4 Duração (dias) 15 30 30 10 20 Kc 0.5 0.775 1.05 1.05 0.8 0.55 Ks 0.9 0.8 0.8 0.8 0.7 Kl 1 1 1 1 1 ETc (mm/dia) 2.03 2.29 2.69 2.94 1.96 ETc (mm/fase) 30.38 68.82 80.64 29.40 39.20 ETc (mm/ciclo) Julho 248.44 Resolução : CLIMA 103 Supondo uma irrigação semanal, qual a lâmina a ser aplicada no dia 07/julho supondo: - ETc = calculada no quadro anterior (ETc = 2,94 mm/dia) - Eficiência de irrigação = 80% Supondo uma irrigação semanal, qual a lâmina a ser aplicada no dia 07/julho supondo o uso da umidade do solo determinada em campo: - Umidade medida no solo (0-40 cm) U% = 32% (em peso) - Eficiência de irrigação = 80% ETc ( 1 a 7/07) = 7 dias x 2,94 mm/dia = 20,58 mm Lliquida = 20,58 mm e Lbruta = 20,58/0,8 = 25,73 mm L liquida = ver diagrama L liq= (𝑪𝑪−𝑼𝒂) 𝟏𝟎 x da x Z Lliq = 180 – 160 mm = 20 mm Lbruta = 20/0,8 mm = 25 mm L liq= (𝟑𝟔−𝟑𝟐) 𝟏𝟎 x 1,25 x 40 = 20 mm L B𝐫𝐮𝐭𝐚 = 𝟐𝟎 𝟎,𝟖 = 𝟐𝟓 mm ou equação lógica: Resolução SOLO: diagrama no quadro RECORDANDO CLIMA BALANÇO HÍDRICO ENTRADA SAÍDA CHUVA + IRRIGAÇÃO PERCOLAÇÃO + ESCOAMENTO + EVAPOTRANSPIRAÇÃO - ESTIMA-SE A ÁGUA DISPONÍVEL NO SOLO (umidade do solo) Funciona como uma conta bancária; ÁGUA DISPONÍVEL NO SOLO f Grupos de culturas Fator f Faixa comum Verduras e legumes 0,3 - 0,4 Frutas e forrageiras 0,4 - 0,5 Grãos e algodão 0,5 - 0,6 ETc 10 6 C.C P.M.P U.Seg U.Solo Irrigação Chuva BALANÇO HÍDRICO DINÂMICO 130 mm 120 mm 110 mm 100 mm 90 mm 80 mm 70 mm 60 mm 50 mm 40 mm 30 mm 20 mm 10 mm 0 mm L (mm) = 26% x 1,25 x 400 mm (supondo da = 1,25 g/cm3 e Z = 400 mm) ETc Chuva ou Irrigação 10 7 C.C P.M.P U.Seg U.Solo Irrigação Chuva VERIFICAÇÃO DE CAMPO: MEDIR UMIDADE DO SOLO Umidade medida do Solo 108 CAPÍTULO 2 Solo, água, clima, planta e suas interações com a irrigação 2.1 - Introdução ...................................................................................40 2.2 - Água no solo ...............................................................................41 2.3 - Infiltração da água no solo ..........................................................66 2.4 - Estações meteorológicas .............................................................71 2.5 - Evapotranspiração (ET) ..............................................................76 2.6 - Turno de rega e período de irrigação ..........................................87 2.7 - Precipitação.................................................................................94 2.8 - Época de irrigação ......................................................................96 2.9 - Qualidade da água .......................................................................97 Aula 10 2.6. TURNO DE REGA E PERÍODO DE IRRIGAÇÃO Turno de rega (TR) é o intervalo de tempo (em dias), entre duas irrigações; Calculo: r O maior valor de ETc é utilizado para determinar o turno de rega durante a elaboração de projeto; O período de irrigação (PI) é o intervalo de tempo, em dias, necessário para o sistema irrigar toda a área; ETc L TR Liq TRPI 10 9 Exemplo 2.12 ◦ Dadas às condições de solo, planta, clima e irrigação, calcule: ◦ Solo: CC = 28% (em peso), PM = 14 % (em peso), da = 1,25 g/cm³. ◦ Local: Patrocínio. ◦ Planta: feijão, plantio no dia 15 de março de 2003. ◦ Profundidade do sistema radicular: 40 cm. ◦ Duração dos estádios de desenvolvimento: 15, 15, 30 e 15 dias. ◦ Usar 40 % de água disponível. ◦ Irrigação: aspersão, eficiência de 85% e Ks = 1. ◦ Kc das fases 1, 3 e 4: 0,55, 1,15 e 0,25 (usar método da FAO). ◦ Clima: Tabela a seguir: Mês 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Eto (mm/m ês) 6,5 6,4 5,7 4,4 3,7 3,3 3,6 4,3 4,7 5,4 5,8 6,0 11 0 11 1 a) Calcule a lâmina líquida e bruta de irrigação (Real e Total necessária). - Por equações: mmIRN 284,04025,1 10 1428 mmITN 94,32 85,0 28 LLiq. = 140 mm – 112 mm = 28 mm 94,3285,0 28 LBruta 11 2 Supondo Ks = 1 e Kl = 1 (100% de molhamento) 11 3 REPETIR O EXEMPLO 2.12 CONSIDERANDO UM Ks = 0,9 fase 1, Ks =0,7 na fase 2 , Ks = 0,8 na fase 3 e Ks = 0,7 na fase 4 Observações (revisando) Dependendo da freqüência da irrigação (1, 2, 3, 7, 10... dias), a evapotranspiração pode aumentar ou diminuir (evaporação). Para corrigir essas diferenças, podem-se incluir um fator Ks: seria igual a 1 na alta freqüência e menor do que 1 em intervalos maiores; Considerando que na irrigação localizada não é molhada toda a superfície do solo, a evapotranspiração deve ser ajustada. Utiliza-se o coeficiente de localização da irrigação (KL); O KL é igual a 1 em irrigação que molha toda a superfície do solo (aspersão convencional, pivô normal, autopropelido). Maiores detalhes no item 3.6. O modelo fica assim descrito: ETc = ETo x Kc x KL x Ks ETc = Evapotranspiração da cultura, mm d -1; ETo = Evapotranspiração de referência, mm d -1; Kc = Coeficiente da cultura, adimensional; KL = Coeficiente de localização da irrigação, adimensional; Ks = Coeficiente de umidade do solo, adimensional; 11 4 2.7. PRECIPITAÇÃO É um dos componentes contabilizados no balanço hídrico, devendo ser considerada no projeto e no manejo da irrigação; Reduz-se o custo e se evita o excesso de aplicação de água; Em irrigação, trabalha-se com três conceitos importantes: Precipitação total. Precipitação efetiva. Precipitação provável. 11 5 Precipitação total. Precipitação medida em um determinado estação; Valor total medido; Cuidado com a representatividade: área de coleta do pluviômetro e local de instalação; Precipitação efetiva. Parte da precipitação total que ficou disponível para as plantas; O valor depende de muitos fatores: umidade e profundidade do solo, ... Parte útil da chuva para uma determinada cultura. Precipitação provável. Precipitação esperada para um determinado dia/época com base a um determinado nível de probabilidade; Exemplo: Viçosa no dia 10/03 tem probabilidade de chover 1,91 mm com probabilidade de 50% (1 ano a cada 2) 4,11 mm com probabilidade de 25% (1 ano a cada 4) 0 mm com probabilidade de 75% (3 ano a cada 4) 11 6 2.8. ÉPOCA DE IRRIGAÇÃO Função de vários fatores: * Tipo e fase da cultura, * Tipo e umidade atual do solo, * Clima (ETc, Vel.Vel., temperatura e umidade relativa) * Sistema de irrigação a ser utilizado e * Sistema de manejo adotado e * Aspectos operacionais etc.; Importante: Em sistemas de irrigação por sulco, aspersão convencional e autopropelido, em função da movimentação manual e/ou trabalhosa, a frequência de irrigação tem grande impacto no custo do sistema, assim espaçar o máximo possível (f); Já nos sistemas de irrigação localizada e pivô central, que são automatizados, a frequência de irrigação não afeta muito o custo da irrigação; Muito importante os aspectos operacionais. 11 7 2.8. ÉPOCA DE IRRIGAÇÃO 11 8 Métodos para determinação da época de irrigação ◦ Medições ou observações na planta a) Deficiência d’água na planta b) Sintomas de deficiência d’água na planta ◦ Medições no solo a) Teor de umidade no solo b) Tensão d’água no solo ◦ Medições climáticas a) Balanço hídrico (determinação da ET) Tema muito importante e grande demanda por parte das fazendas irrigada: VAMOS TRABALHAR O TEMA EM AULAS POSTERIORES E NA TRABALHO FINAL 2.9. QUALIDADE DA ÁGUA É um aspecto fundamental para o êxito da utilização de sistemas irrigados; No entanto, é muitas vezes negligenciada no momento da elaboração de projetos; Seis (6) problemas básicos: Salinidade; Alcalinidade/Sodificação Concentração de bicarbonatos Concentração de íons Fe+2 Presença de elementos tóxicos Contaminação por agentes patogênicos (verminoses. esquistossomose, etc.) … 11 9 PRINCIPAIS PROBLEMAS VINCULADOS À QUALIDADE DA ÁGUA DE IRRIGAÇÃO a) Alta concentração total de sais ◦ Diminuição Aumento do potencial osmótico e redução do potencial hídrico, dificultando a absorção de água pela planta; ◦ Altas concentrações de sais na água de irrigação (e na solução do solo) podem causar toxidez às plantas; ◦ Expressa em partes por milhão (ppm) ou em função da condutividade elétrica (CE) da água, em dS/m. b) Sodificação ◦ Elevada proporção da concentração de sódio em relação à de outros sais (principalmente cálcio e magnésio), acarreta problemas na estruturação do solo, dificultando o processo de infiltração da água, devido à obstrução ou extinção dos macroporos; ◦ As concentrações dos sais são expressas em miliequivalente/litro. A proporção relativa de sódio é expressa por intermédio da razão de adsorção de sódio (RAS): 2 MgCa Na RAS 12 0 c) Concentração de bicarbonatos Altas concentrações de bicarbonatos promovem precipitação de cálcio e magnésio, na forma de carbonatos, reduzindo a concentração de cálcio e magnésio no solo; d) Concentração de íons Fe+2 ◦ O ferro dissolvido na água (Fe+2) encontra-se em estado reduzido, principalmente nas águas subterrâneas, porém ao oxidar-se, precipita-se na forma de Fe+3 e pode obstruir emissores; ◦ Esse processo de oxidação ocorre pela ação de bactérias e pelo contato com o ar ou oxidantes contidos na água, em ambientes aeróbico e anaeróbico (Boletim Técnico GESAI) e) Presença de elementos tóxicos ◦ Quando em altas concentrações, podem ocasionar toxidez às culturas, por exemplo: boro, cloro e sódio; ◦ Seu grau de dano depende da concentração do elemento, da sensibilidade da cultura e da evapotranspiração diária. f) Contaminação por agentes patogênicos (verminoses. esquistossomose, etc.) ◦ Deve-se avaliar a possibilidade de ocorrer contaminação do irrigante, da comunidade vizinha e dos consumidores dos produtos. 12 1 Amostragem ◦ Recipiente de coleta de plástico (1 L); ◦ Local representativo; Caracterização Classificação da água de irrigação Como base em resultados laboratoriais, a água de irrigação é classificada segundo alguns critérios, e diversos são os modelos destinados a essa finalidade; Todos tratam e classificam de forma qualitativa a água de irrigação, sendo o método mais utilizado o proposto pela University of California Committee Consultants (UCCC) apresentada por Ayers & Westcot (1985); Avalia a qualidade da água em função da CE (salinidade) e RAS (sodificação) entre outros parâmetros. 12 2 Perigo de salinização ◦ As águas são divididas em quatro classes, segundo sua condutividade elétrica (CE), ou seja, em função de sua concentração total de sais solúveis. C1 – Água com salinidade baixa (CE entre 0 e 0,25 dS/m, a 25º). C2 – Água com salinidade média (CE entre 0,25 e 0,75 dS/m, a 25 ºC). C3 – Água com salinidade alta (CE entre 0,75 e 2,25 dS/m, a 25 ºC). C4 – Água com salinidade muito alta (CE entre 2,25 a 5,00 dS/m, a 25°C). Perigo de alcalinização ou sodificação S1 – Água com baixa concentração de sódio (RAS 32,19 - 4,44 log CE). S2 – Água com concentração média de sódio (32,19-4,44 log CE < RAS 51,29- 6,66 log CE). S3 – Água com alta concentração de sódio (51,29 - 6,66 log CE < RAS 70,36 - 8,87 log CE). S4 – Água com concentração de sódio muito alta (RAS > 70,36 - 8,87 log CE). 12 3 Tabela 2.11 - Diretrizes para interpretação da qualidade da água para irrigação, segundo Ayers e Westcot, 1985 (FAO 29) Grau da restrição ao uso Problemas e constituintes relacionados com Unidades Nenhum a Moderada Severa Salinidade do solo CE da água de irrigação (Cei) ou dS/m <0,7 0,7 a 3,0 >3,0 Total de sólidos solúveis (TST) mg/L <450 450 a 2000 >2000 Capacidade de infiltração do solo RAS = 0 a 3 e Cei dS/m >0,7 0,7 a 0,2 <0,2 RAS = 3 a 6 e Cei dS/m >1,2 1,2 a 0,3 <0,3 RAS = 6 a 12 e Cei dS/m >1,9 1,9 a 0,5 <0,5 RAS = 12 a 20 e Cei dS/m >2,9 2,9 a 1,3 <1,3 RAS = 20 a 40 e Cei dS/m >5,0 5,0 a 2,9 <2,9 Toxidade Sódio (Na) Irrigação por superfície RAS <3,0 3,0 a 9,0 >9,0 Irrigação por aspersão m.e./L <3,0 3,0 a 9,0 >9,0 Cloro (Cl) Irrigação por superfíciem.e./L <4,0 4,0 a 10,0 >10,0 Irrigação por aspersão m.e./L <3,0 >3,0 Boro (Bo) m.e./L <0,7 0,7 a 3,0 >3,0 Miscelânea Nitrogênio (NO3 – N) mg/L <5,0 5,0 a 30,0 >3,0 Bicarbonato (HCO3) Irrigação por aspersão m.e./L <1,5 1,5 a 8,5 >8,5 pH Amplitude normal de 6,5 a 8,4 Baseada numa porcentagem de lixiviação entre 15 e 20%. Nota: - milimhos/centímetro (mmhos/cm) = deciSiemen/metro (dS/M). - miligrama/litro (mg/L)≈ partes por milhão (ppm). - miliequivalente/litro(m.e./L) = mg/L + peso equivalente. 12 4 Uma classificação para definir o grau de salinidade de um solo foi proposta pelo Laboratório de Salinidade dos Estados Unidos (Tabela 2.12). Classificando um solo como salino quando ele apresentar condutividade elétrica (CE) maior que 4 milimhos/cm (25 ºC), uma porcentagem de sódio trocável (PST) menor que 15% e pH inferior a 8,5. Tabela 2.12 - Classificação dos solos salinos e alcalinos (segundo U.S. Salinity Laboratory) Condutividade elétrica da solução do solo, em milimhos/cm, a 25 ºC; e ** porcentagem de sódio trocável. Situação no Brasil: ◦ Localizado ◦ Perímetros irrigados com baixa eficiência Denominação CE* P.S.T* * pH Recuperação Normal < 4 < 15 4 a 8,5 -------------- Salino > 4 < 15 8,5 Lixiviação dos sais Salino–alcalino ou Salino–sódico > 4 > 15 Próximo de 8,5 Aplicação de corretivos e lixiviação dos sais Alcalino ou sódico < 4 > 15 8,5 < pH < 10 Aplicação de corretivos e lixiviação dos sais 12 5 FIM CAPÍTULO 2 DÚVIDAS? MUITO IMPORTANTE A LEITURA E REALIZAÇÃO DOS EXERCÍCIOS
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