Livro Irrigação e Drenagem

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Indaial – 2022
Drenagem
Prof.ª Alessandra Janaina Becker
Prof.ª Daniele Candido da Costa
Prof. Eduardo Santana Aires
1a Edição
IrrIgação e
Elaboração:
Prof.ª Alessandra Janaina Becker
Prof.ª Daniele Candido da Costa
Prof. Eduardo Santana Aires
Copyright © UNIASSELVI 2022
 Revisão, Diagramação e Produção: 
Equipe Desenvolvimento de Conteúdos EdTech 
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada pela equipe Conteúdos EdTech UNIASSELVI
Impresso por:
B395i
 Becker, Alessandra Janaina
 Irrigação e drenagem. / Alessandra Janaina Becker; Daniele 
Candido da Costa; Eduardo Santana Aires. – Indaial: UNIASSELVI, 2022.
 185 p.; il.
 ISBN 978-85-515-0489-5
1. Produtos agrícolas. - Brasil. I. Becker, Alessandra Janaina. II. Costa, 
Daniele Candido da. III. Aires, Eduardo Santana. IV. Centro Universitário 
Leonardo Da Vinci.
CDD 630
Olá, acadêmico!
Seja bem-vindo ao Livro Didático Irrigação e Drenagem!
Compreender aspectos fundamentais dos sistemas de irrigação e drenagem 
é essencial para um profissional da área. Com base em conhecimentos adquiridos 
neste livro, será possível projetar, manejar e avaliar esses sistemas, lembrando que a 
irrigação aplicada de forma correta permite o aumento da produtividade e da qualidade 
dos produtos agrícolas. Ainda, reduz os riscos de perdas da produção ocasionados por 
períodos de seca. A drenagem é a remoção do excesso de água e sais minerais do solo 
para que esse possa ter uma boa aeração e salinidade. O resultado é o aumento da 
produtividade, assim, aprofundá-la também é essencial. Esses são conhecimentos que 
irão complementar sua formação profissional, que você estudará ao longo desse livro.
Na Unidade 1, veremos uma introdução sobre a irrigação. Estudaremos a 
relação entre água, solo e planta, buscando entender como esses três interagem e se 
impactam. Ainda, aprenderemos o armazenamento de água no solo e discutiremos o 
uso de recursos hídricos nas atividades agrícolas.
Em seguida, na Unidade 2, estudaremos os sistemas de irrigação. Aprenderemos 
as aplicações e como elaborar um projeto de irrigação considerando as variáveis 
técnicas, aspectos econômicos e ambientais. Veremos sobre irrigação localizada, de 
aspersão, por superfície e como selecioná-las.
Por fim, na Unidade 3, estudaremos drenagem. Entendendo os principais 
efeitos do excesso de água no solo, bem como dimensionar os sistemas de drenagem. 
Iniciaremos tendo noções de drenagem, após, veremos os efeitos da drenagem no solo 
e plantas e finalizaremos aprofundando sobre drenagem subterrânea e superficial.
Boa leitura!
Prof.ª Alessandra Janaina Becker
Prof.ª Daniele Candido da Costa
Prof. Eduardo Santana Aires
APRESENTAÇÃO
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dinamizar, ainda mais, os seus estudos –, nós disponibilizamos uma diversidade de QR Codes 
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acesse um conteúdo interativo relacionado ao tema que você está estudando. Para utilizar 
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aproveitar essa facilidade para aprimorar os seus estudos.
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No livro didático, você encontrará blocos com informações 
adicionais – muitas vezes essenciais para o seu entendimento 
acadêmico como um todo. Eu ajudarei você a entender 
melhor o que são essas informações adicionais e por que você 
poderá se beneficiar ao fazer a leitura dessas informações 
durante o estudo do livro. Ela trará informações adicionais 
e outras fontes de conhecimento que complementam o 
assunto estudado em questão.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos 
os acadêmicos desde 2005, é o material-base da disciplina. 
A partir de 2021, além de nossos livros estarem com um 
novo visual – com um formato mais prático, que cabe na 
bolsa e facilita a leitura –, prepare-se para uma jornada 
também digital, em que você pode acompanhar os recursos 
adicionais disponibilizados através dos QR Codes ao longo 
deste livro. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura 
interna foi aperfeiçoada com uma nova diagramação no 
texto, aproveitando ao máximo o espaço da página – o que 
também contribui para diminuir a extração de árvores para 
produção de folhas de papel, por exemplo.
Preocupados com o impacto de ações sobre o meio ambiente, 
apresentamos também este livro no formato digital. Portanto, 
acadêmico, agora você tem a possibilidade de estudar com 
versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador.
Preparamos também um novo layout. Diante disso, você 
verá frequentemente o novo visual adquirido. Todos esses 
ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos 
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para que você, nossa maior prioridade, possa continuar os 
seus estudos com um material atualizado e de qualidade.
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disciplina e com ela um novo conhecimento. 
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suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, 
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acessando o QR Code a seguir. Boa leitura!
SUMÁRIO
UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À IRRIGAÇÃO ..............................................................1
TÓPICO 1 - RELAÇÃO ÁGUA-SOLO-PLANTA ......................................................... 3
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3
2 CARACTERÍSTICAS DO SOLO ............................................................................. 3
3 CURVA DE RETENÇÃO DE ÁGUA NO SOLO ......................................................... 7
4 NECESSIDADE HÍDRICA DAS PLANTAS ............................................................. 9
RESUMO DO TÓPICO 1 .......................................................................................... 14
AUTOATIVIDADE ................................................................................................... 15
TÓPICO 2 - ARMAZENAMENTO DE ÁGUA NO SOLO .............................................17
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................17
2 ESTRUTURA E PROPRIEDADES ASSOCIADAS À ÁGUA ...................................17
3 INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO ..................................................................... 18
4 REDISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO SOLO ..............................................................20
5 CAPACIDADE DE ÁGUA DISPONÍVEL ............................................................... 21
5.1 TENSIÔMETRO .................................................................................................................... 22
RESUMO DO TÓPICO 2 ..........................................................................................23
AUTOATIVIDADE ...................................................................................................24
TÓPICO 3 - RECURSOS HÍDRICOS NAS ATIVIDADES AGRÍCOLAS .................... 27
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................27
2 IRRIGAÇÃO NAS ATIVIDADES AGRÍCOLAS ...................................................... 27
2.1 ESTRATÉGIAS DE MANEJO DA IRRIGAÇÃO ................................................................. 29
3 QUIMIGAÇÃO ......................................................................................................30
4 IMPACTOS AMBIENTAIS ....................................................................................32
5 USO RACIONAL DE ÁGUA ..................................................................................34
LEITURA COMPLEMENTAR .................................................................................. 37
RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................... 41
AUTOATIVIDADE ...................................................................................................42
REFERÊNCIAS .......................................................................................................45
UNIDADE 2 — SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO .............................................................49
TÓPICO 1 — IRRIGAÇÃO LOCALIZADA ................................................................. 51
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 51
2 GOTEJAMENTO ..................................................................................................53
3 MICROASPERSÃO ..............................................................................................53
3.1 MONTAGEM DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA ........................................... 53
3.1.1 Rede de distribuição .................................................................................................54
4 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO ............................................................................... 57
RESUMO DO TÓPICO 1 ..........................................................................................59
AUTOATIVIDADE ...................................................................................................60
TÓPICO 2 - IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO .............................................................63
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................63
2 CONVENCIONAL .................................................................................................64
2.1 MONTAGEM DO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO .....................................64
2.1.1 Escolha correta do aspersor ................................................................................... 65
2.1.2 Vazão do aspersor ....................................................................................................66
2.1.3 Aplicação de água ....................................................................................................66
2.1.4 Eficiência do sistema e aspersor e dimensionamento da linha lateral ........67
3 MECANIZADA ..................................................................................................... 67
3.1 SISTEMA AUTOPROPELIDO ..............................................................................................67
3.1.1 Montagem do sistema de irrigação mecanizada autopropelido ...................68
3.1.2 Vantagens e desvantagens do sistema.............................................................. 69
3.2 SISTEMA PIVÔ CENTRAL ................................................................................................. 69
3.2.1 Montagem do sistema de irrigação mecanizada- pivô central. ................... 69
3.2.2 Vantagens e desvantagens do sistema ............................................................. 70
3.3 DESLOCAMENTO LINEAR ............................................................................................... 70
4 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO ................................................................................71
RESUMO DO TÓPICO 2 .......................................................................................... 72
AUTOATIVIDADE ................................................................................................... 73
TÓPICO 3 - IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE ........................................................... 75
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 75
2 SULCOS .............................................................................................................. 76
3 IRRIGAÇÃO POR FAIXAS ................................................................................... 77
4 IRRIGAÇÃO POR INUNDAÇÃO ...........................................................................78
4.1 IRRIGAÇÃO CONTÍNUA ..................................................................................................... 78
4.2 IRRIGAÇÃO TEMPORÁRIA ................................................................................................79
5 EXEMPLOS DE APLICAÇÃO ............................................................................... 79
RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................... 81
AUTOATIVIDADE ...................................................................................................82
TÓPICO 4 - SELEÇÃO DO MÉTODO DE IRRIGAÇÃO ............................................85
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................85
2 ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE IRRIGAÇÃO .................................................88
3 AVALIAÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO ......................................................89
4 EXEMPLOS DE PROJETOS ................................................................................90
LEITURA COMPLEMENTAR ..................................................................................93
RESUMO DO TÓPICO 4 ..........................................................................................99
AUTOATIVIDADE .................................................................................................100
REFERÊNCIAS .....................................................................................................103
UNIDADE 3 — DRENAGEM .................................................................................. 107
TÓPICO 1 — NOÇÕES DE DRENAGEM NA AGRICULTURA ..................................109
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................109
2 MAPAS FREÁTICOS .........................................................................................109
2.1 POÇOS DE OBSERVAÇÃO DO LENÇOL FREÁTICO .................................................... 110
2.1.1 Leitura dos poços e equipamentos utilizados .................................................. 112
2.2 PIEZÔMETROS .................................................................................................................. 112
2.3 HIDROGRAMAS ................................................................................................................. 113
2.4 MAPAS DE ISOÍPSAS (ISOHYPSES) ............................................................................. 113
2.5 MAPAS DE ISÓBATAS ...................................................................................................... 114
2.6 MAPA DE VARIAÇÃO DE NÍVEL ..................................................................................... 115
2.7 INTERPRETAÇÃO DOS MAPAS FREÁTICOS................................................................ 115
3 COEFICIENTES DE DRENAGEM ........................................................................117
3.1 COEFICIENTE DE DRENAGEM SUBTERRÂNEO ..........................................................117
3.2 COEFICIENTE DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL ........................................................117
4 SISTEMA SOLO-PLANTA-ATMOSFERA ..........................................................118
4.1 POTENCIAL HÍDRICO ........................................................................................................ 119
4.2 MOVIMENTO DA ÁGUA ................................................................................................... 120
RESUMO DO TÓPICO 1 ........................................................................................ 125
AUTOATIVIDADE ................................................................................................. 126
TÓPICO 2 - EFEITOS DA DRENAGEM NO SOLO E PLANTAS ............................. 129
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 129
2 CARACTERÍSTICAS DO SOLO ......................................................................... 129
2.1 TEXTURA DO SOLOS ....................................................................................................... 130
2.2 ESTRUTURA DO SOLO .................................................................................................... 131
2.3 CONSISTÊNCIA ................................................................................................................ 133
2.4 POROSIDADE ................................................................................................................... 134
2.5 DENSIDADE DO SOLO .................................................................................................... 134
2.6 COMPACTAÇÃO DO SOLO ............................................................................................. 135
2.7 ESTABILIDADE DOS AGREGADOS ............................................................................... 135
2.8 RESISTÊNCIA DO SOLO À PENETRAÇÃO .................................................................. 135
3 FATORES QUE INFLUENCIAM NA DRENAGEM AGRÍCOLA ............................ 136
3.1 CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA ..................................................................................... 136
3.1.1 Método de permeâmetro de carga constante ................................................. 138
3.1.2 Método de permeâmetro de carga variável ..................................................... 138
3.1.3 Método do poço ou furo do trado (Auger-Hole) ............................................. 139
3.1.4 Método do poço seco ............................................................................................. 141
3.1.5 Permeâmetro de Guelph ....................................................................................... 141
3.2 POROSIDADE DRENÁVEL.............................................................................................. 143
4 EFEITOS DO EXCESSO DE ÁGUA SOBRE SOLO E PLANTAS .........................144
4.1 EFEITOS DO EXCESSO DE ÁGUA SOBRE O SOLO .................................................... 144
4.1.1 Aeração do solo ....................................................................................................... 145
4.1.2 Estrutura ................................................................................................................... 145
4.1.3 Textura....................................................................................................................... 146
4.1.4 Temperatura do solo .............................................................................................. 146
4.2 EFEITOS DO EXCESSO DE ÁGUA SOBRE AS PLANTAS ......................................... 146
4.2.1 Aeração ......................................................................................................................147
4.2.2 Nutrientes .................................................................................................................147
4.2.3 Temperatura ............................................................................................................ 148
RESUMO DO TÓPICO 2 ........................................................................................149
AUTOATIVIDADE .................................................................................................150
TÓPICO 3 - DRENAGEM SUBTERRÂNEA E DRENAGEM SUPERFICIAL ........... 153
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 153
2 REGIMES DE DRENAGEM ................................................................................154
2.1 REGIME CONSTANTE OU PERMANENTE .................................................................... 154
2.2 REGIME VARIÁVEL OU NÃO PERMANENTE .............................................................. 155
3 EQUAÇÕES DE DRENAGEM ............................................................................. 156
3.1 CÁLCULOS DE DRENAGEM SUPERFICIAL ................................................................. 156
3.1.1 Equação de Manning ...............................................................................................157
3.2 EQUAÇÕES DE CÁLCULO DE ESPAÇAMENTO ENTRE OS DRENOS ....................157
3.2.1 Fórmula de Donnan ............................................................................................... 158
3.2.2 Fórmula de Hooghoudt ........................................................................................ 158
3.2.3 Fórmula de Ernst ................................................................................................... 158
3.2.4 Fórmula de Glover-Gumn .................................................................................... 159
3.2.5 Fórmula de Boussinesq ....................................................................................... 159
4 DRENAGEM SUBTERRÂNEA ........................................................................... 159
5 DRENAGEM SUPERFICIAL ..............................................................................160
5.1 SISTEMA NATURAL .......................................................................................................... 160
5.2 SISTEMA EM CAMALHÃO ............................................................................................... 161
5.3 SISTEMA INTERCEPTOR ................................................................................................ 162
5.4 SISTEMAS COM DRENOS RASOS E PARALELOS .................................................... 162
5.5 ESPINHA DE PEIXE ......................................................................................................... 162
5.6 DUPLO PRINCIPAL .......................................................................................................... 163
5.7 AGRUPAMENTO ............................................................................................................... 163
5.8 SISTEMATIZAÇÃO DE ÁREAS ....................................................................................... 163
5.9 TIPOS DE DRENOS .......................................................................................................... 164
LEITURA COMPLEMENTAR ................................................................................ 166
RESUMO DO TÓPICO 3 .........................................................................................171
AUTOATIVIDADE ................................................................................................. 172
REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 175
1
UNIDADE 1 -
INTRODUÇÃO À 
IRRIGAÇÃO
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• compreender a relação água-solo-planta e seu impacto na irrigação;
• conhecer os parâmetros envolvidos no armazenamento de água no solo;
• conhecer as aplicações da irrigação nas atividades agrícolas;
• compreender os impactos ambientais causados pela irrigação e explorar o uso 
racional da água.
Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer dela, você encontrará 
autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 – RELAÇÃO ÁGUA-SOLO-PLANTATÓPICO 2 – ARMAZENAMENTO DE ÁGUA NO SOLO
TÓPICO 3 – RECURSOS HÍDRICOS NAS ATIVIDADES AGRÍCOLAS
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um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
CHAMADA
2
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A TRILHA DA 
UNIDADE 1!
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3
RELAÇÃO ÁGUA-SOLO-PLANTA
1 INTRODUÇÃO
Segundo Farias et al. (2001), a imprevisibilidade das variações climáticas 
confere à ocorrência de adversidades climáticas o principal fator de risco e de insucesso 
nos cultivos agrícolas. De acordo com o autor, estresses abióticos, como a seca, 
podem reduzir significativamente os rendimentos da lavoura. Sendo o déficit hídrico, 
normalmente, o principal fator responsável por perdas na lavoura.
A água constitui 90% do peso da planta influenciando em praticamente todos 
os processos fisiológicos e bioquímicos (CASAGRANDE et al., 2001). Além disso, a falta 
de água pode afetar a eficiência do processo fotossintético, de forma direta e indireta. A 
irrigação é uma prática agrícola que se vale de um conjunto de equipamentos e técnicas 
para que não haja deficiência total ou parcial de água para as plantas. 
O manejo da irrigação só será eficiente se considerar as relações entre solo-
água-planta, pois é indispensável conhecer a realidade local antes de definir as 
técnicas e manejo a serem adotadas. Desta forma, iremos explorar essas relações e 
seu impacto no decorrer deste Livro Didático. O manejo da irrigação depende de alguns 
conhecimentos básicos. As técnicas que você verá ao longo deste livro são todas boas e 
eficientes, mas devem ser definidas de acordo com as condições de cada produtor rural, 
das características físicas do local (solo, clima e disponibilidade de água), da planta e da 
capacidade de investimento.
Por isso, no Tópico 1, abordaremos as características do solo, a curva de retenção 
de água no solo e a necessidade hídrica das plantas. O entendimento desses temas será 
importante para darmos continuidade aos estudos de irrigação e drenagem.
2 CARACTERÍSTICAS DO SOLO
O solo é um componente importante na agricultura e um aliado na irrigação e 
drenagem, pois funciona como um reservatório de água. Uma característica essencial 
do solo é seu dinamismo, ou seja, ele está sempre em evolução. A intensidade dessas 
mudanças depende do ambiente ao qual ele está inserido, incluindo também as 
interferências antrópicas.
Quando falamos de solo, estamos nos referindo à camada externa e agricultável 
da superfície terrestre (REICHARDT; TIMM, 2004). O solo é formado por corpos naturais, 
composto por sólidos, líquidos e gases (SANTOS et al., 2018). A fração sólida é composta 
TÓPICO 1 - UNIDADE 1
4
por substâncias inorgânicas e materiais orgânicos. A fração líquida forma a solução 
do solo, onde se encontram elementos químicos. E os gases que circulam entre as 
partículas do solo formam a fração gasosa, sendo resultante de processos bioquímicos 
como a respiração de raízes, microrganismos e da macrofauna. Na composição do solo, 
tanto as partículas sólidas quanto os espaços vazios são importantes. Nestes espaços 
vazios, ou poros, o ar e a água circulam e as raízes podem se desenvolver. Há uma 
proporção ótima de espaço poroso e água no solo, sendo 25% cada. Proporções maiores 
de água, ele está encharcado, se menor, ele estará seco. Solos com mais de 50% do 
volume com sólidos têm maior propensão a compactação. 
Os solos são examinados da superfície ao subsolo – de cima para baixo – 
considerando cortes paralelos e organizados em horizontes e camadas. Esses são 
diferenciados tomando-se por base o material que os formou e que sofrem transformações 
ao longo do tempo sob influência de fatores como clima, organismos e relevo. Os horizontes 
refletem os processos de formação do solo, então, como é possível identificar sua origem? 
Tomando-se por base o intemperismo de rochas e outros sedimentos. Já as camadas 
quase não são afetadas por esses processos e, em geral, mantém as características 
do material de origem (PEREIRA et al., 2019). Nesse contexto, a água tem um papel na 
translocação, adição ou remoção de materiais no interior do perfil do solo.
FIGURA 1 – HORIZONTES E CAMADAS DO SOLO
FONTE: <https://shutr.bz/3J4VydB>. Acesso em: 10 mar. 2022.
5
A subdivisão do solo em diferentes camadas e horizontes faz que cada um seja 
analisado individualmente, e, assim, possamos projetar que tipo de manejo deve ser 
adotado. Essa projeção é importante no manejo da irrigação, bem como nos outros 
manejos das culturas.
A textura do solo tem efeitos diretos na irrigação das culturas. Isso acontece, 
pois, essa característica influência também na taxa de infiltração de água, na aeração 
do solo, na capacidade de retenção de água, na nutrição da planta, e nas forças de 
aderência e coesão nas partículas do solo (ANTÔNIO, 2016). Observe que as proporções 
das partículas areia, silte e argila (fração granulométrica) presentes no solo formam 
a sua textura. Classifica-se o tamanho das partículas classificado da seguinte forma: 
argila (< 0,002 mm); silte (0,002 – 0,05 mm); Areia fina (0,05 – 0,2 mm); areia grossa (0,2 
– 2 mm). E as frações mais grosseiras do que a fração areia são: cascalho (2 – 20 mm); 
calhau (20 – 200 mm); matacão (> 200 mm) (SANTOS et al., 2018; TEIXEIRA et al., 2017).
No triângulo textural, existem 13 classes de textura, com base nos valores de 
argila, silte e areia é possível fazer a sua determinação (FIGURA 2).
FIGURA 2 – TRIANGULO TEXTURAL
FONTE: <https://shutr.bz/3MC8AS6>. Acesso em: 10 mar. 2022.
6
O termo franco, ou de textura franca, refere-se a uma mistura de partículas 
de areia, silte e argila, que tem propriedades de cada uma em proporções semelhantes. 
Isso não quer dizer que estejam presentes na mesma quantidade, já que essas classes 
não se encontram no centro do triângulo. Uma porcentagem pequena de argila já é capaz 
de dar ao solo propriedades argilosas, e pequenas quantidades de silte e areia afetam 
pouco a sua composição – por exemplo, solos com apenas 26% de argila podem ser 
considerados com textura franco-argiloso. Já, para ser classifi cado como areia-franca 
ou franco-siltoso, precisa de ao menos 45% de areia ou 50% de silte, respectivamente.
Os lados do triângulo textural representam uma escala de 0 a 100% de 
areia, argila e silte. A interpretação da escala deve ser feita no sentido 
das setas. E ao encontrar o ponto de encontro, obtém-se a classe 
textural daquele solo. Para entender melhor como obter esse resultado, 
aprofunde seus conhecimentos sobre o triangulo textural em: https://bit.
ly/35Qc6aP.
INTERESSANTE
Com o objetivo de simplifi car as análises com relação à textura, especialmente 
no seu manejo, podemos agrupar os solos em três classes: textura arenosa (solos 
leves), textura média (solos médios), textura argilosa (solos pesados). Então, qual a 
relação desses conceitos com a irrigação? A classe do solo determina como será o 
comportamento da água naquele ambiente.
Solos de textura arenosa possuem altos teores de areia e baixos teores de argila 
o que faz que sejam permeáveis e leves. Têm baixa capacidade de retenção de água e 
nutrientes e baixo teor de matéria orgânica. 
O efeito disso é que a água infi ltra com facilidade, mas não fi ca muito tempo 
retida. Possuem poros maiores e as partículas de areia não possuem íons em superfície 
fortes para resistir à força da gravidade e, assim, manter a água por muito tempo aderida 
como nas argilas. 
A vantagem é que são solos mais fáceis para serem preparados; a desvantagem 
é que têm baixa capacidade de retenção de nutrientes e são altamente susceptíveis à 
erosão. São solos que, se incorporados matéria orgânica, têm melhora na retenção de 
água e nutrientes.
Os solos de textura média ou solos médios são caracterizados pelo equilíbrio 
entre os teores de areia, silte e argila. Em geral, apresentam boa drenagem, boa 
capacidade de retenção de água e nutrientes e são medianamente suscetíveis à erosão.Essas características proporcionam a esses solos, adaptabilidade a todos os métodos 
de irrigação implantados.
7
Já os solos de textura argilosa, ou solos pesados, possuem altos teores de argila, 
baixa permeabilidade e alta capacidade de retenção de água e nutrientes. A força entre 
as partículas desses solos são altas, difi cultando a penetração das raízes e o uso de 
implementos agrícolas, já que o solo fi ca aderido a eles com facilidade. Diferentemente 
dos solos arenosos são mais resistentes à erosão, entretanto, são altamente susceptíveis 
à compactação.
Solos com partículas grosseiras possuem ótimas propriedades quanto à 
permeabilidade e arejamento, porém, baixa capacidade de retenção de água 
e nutrientes. Solos com partículas fi nas, têm boa ou satisfatória capacidade 
de retenção, mas a permeabilidade e o arejamento reduzidos, o que pode 
prejudicar o desenvolvimento das plantas.
ATENÇÃO
3 CURVA DE RETENÇÃO DE ÁGUA NO SOLO
A curva de retenção de água no solo é uma informação fundamental para o 
manejo da irrigação. É um gráfi co que relaciona a porcentagem de água retida com o 
potencial matricial da água no solo que é a força de ligação entre as moléculas de água 
e as partículas do solo. Quando se fala em tensão do solo, quanto maior o número, mais 
seco o solo se encontra, por exemplo, solos com tensão de 20 kPa são mais secos do 
que solos com tensão de 10 kPa. Fatores como o tamanho das partículas do solo, sua 
forma e arranjo, afetam a retenção de água no solo.
8
FIGURA 3 – CURVA DE RETENÇÃO DE ÁGUA NO SOLO (A – TEXTURA ARGILO-ARENOSA; B – TEXTURA 
ARENOSA).
FONTE: Adaptada de Andrade Júnior et al. (2007)
E por que é importante conhecer essa curva? Para poder determinar a 
capacidade de campo do solo, o ponto de murcha permanente e a disponibilidade total 
de água no solo, variáveis importantes para o manejo de irrigação. A consequência de se 
irrigar um solo sem saber dessas variáveis pode acarretar na aplicação de mais água do 
que o solo é capaz de armazenar. A consequência é a percolação da água que se perde 
abaixo da profundidade da raiz, pois a água abaixo da raiz é um desperdício. Lembre-se, 
o cenário ideal é irrigar somente onde a raiz puder absorver.
Outra possível consequência é aplicar mais água no período noturno em solo 
com pouca capacidade de armazenamento, como os arenosos, por exemplo. Nessa 
situação, a água pode percolar durante a noite e assim a planta passará por estresse 
hídrico durante o dia. Em ambas as situações relatadas, a implicação é a diminuição da 
produtividade do cultivo.
Podemos determinar a curva de retenção de água no solo utilizando a câmara 
de pressão de Richards, uma espécie de panela de pressão. Por meio dessa metodologia 
9
é simulada uma determinada tensão na amostra de solo e posteriormente, por diferença 
de peso, determina-se o conteúdo de água relacionada à tensão aplicada. 
Existem dois pontos do gráfico que são os mais importantes de se conhecer: 
o ponto de Capacidade de Campo (CC) e o Ponto de Murcha Permanente (PM), 
exploraremos esses pontos no próximo tópico.
A determinação da curva de retenção depende de alguns passos que 
vão desde a correta coleta da amostra, até a obtenção dos dados e 
construção dos gráficos. O conhecimento desses pontos auxiliará no melhor 
entendimento de como manejar a irrigação. Assim, entenda o passo a passo 
para determinação da curva de retenção de água no solo em laboratório 
acessando: https://bit.ly/367ub43.
DICA
4 NECESSIDADE HÍDRICA DAS PLANTAS
Sabemos que, de uma forma geral, seres vivos precisam de água, correto? 
E as plantas também precisam de água, correto? As culturas consomem uma 
grande quantidade de água para que possam completar seu ciclo de crescimento, e 
aproximadamente 98% do volume consumido passa pela planta e chega até a atmosfera 
em razão da transpiração. 
A água flui continuamente através das plantas: entra pelas raízes e sai pelos 
estômatos (transpiração). Assim, a transpiração faz que as plantas necessitem de 
água disponível no solo. Entretanto, você já parou para pensar por que exatamente as 
plantas precisam de água? Conforme destacado por Pimentel (2004) as funções da 
água incluem:
• permitir a difusão de minerais, solutos celulares e gases, nas células e entre órgãos;
• reagente ou substrato para reações celulares como a fotólise da água, processo que 
dá início a fotossíntese (Figura 4);
• fonte do oxigênio molecular existente na atmosfera (produzido na fotossíntese) e do 
hidrogênio para redução do gás carbônico (CO2) a carboidrato;
• hidrólise de macromoléculas (amido em açúcares solúveis), importantes para 
germinação de sementes e na respiração noturna (não há produção de carboidratos 
pela fotossíntese à noite);
• manutenção da turgescência celular para sustentação das plantas herbáceas, 
aumento do volume celular e consequente crescimento do vegetal, na abertura dos 
estômatos e nos movimentos de folhas e flores.
10
FIGURA 4 – REPRESENTAÇÃO SIMPLIFICADA DA FOTOSSÍNTESE
FONTE: <https://shutr.bz/3J12f0g>. Acesso em: 10 mar. 2022.
Assim, o déficit hídrico tem como efeito primário reduzir o potencial hídrico, 
acarretando a desidratação celular e resistência hidráulica. Após, afeta a expansão celular, 
atividades celulares e metabólicas, no fechamento estomático, inibição fotossintética, 
causa abscisão foliar, entre outros efeitos. Como apresentado anteriormente, o excesso 
de água no solo também é prejudicial às plantas. Esse excesso pode acontecer tanto 
em ambientes encharcados quanto em solos compactados. O efeito negativo dessas 
condições é a remoção do oxigênio do solo por lixiviação de nutrientes e aparecimento 
de doenças.
Estudos comprovam que pode haver redução de rendimento mesmo em anos 
climaticamente favoráveis, se o déficit hídrico ocorrer no período crítico, ou seja, da 
pré-floração ao início do enchimento do grão. No caso do milho, durante o período 
vegetativo, há redução do crescimento, em consequência do decréscimo da área foliar 
e da biomassa. A soja possui dois períodos críticos bem definidos com relação à falta de 
água: na semeadura a emergência e no enchimento dos grãos. Durante a germinação, 
tanto a falta quanto o excesso têm efeitos negativos para a cultura. A deficiência hídrica 
provoca alterações no comportamento vegetal cuja intensidade ou resistência vai 
depender do genótipo, da duração, da severidade e do estádio de desenvolvimento da 
planta (SANTOS; CARLESSO, 1998).
11
Dificilmente a disponibilidade de água de um solo é exatamente a ótima para 
uma cultura durante todo o seu ciclo. Pode variar de deficiente a excessivo, 
de um dia para outro ou em intervalos curtos. Existe uma faixa de valores de 
umidade que possibilita os rendimentos mais elevados para a maioria das 
plantas cultivadas. O maior desafio é manejar a água no solo de maneira a 
manter as condições dentro dessa faixa ótima.
IMPORTANTE
A umidade relativa do ar também afeta a disponibilidade de água no solo, pois 
ela determina o gradiente de pressão de vapor entre a cavidade estomática foliar e a 
atmosfera. O efeito da baixa umidade é um amplo gradiente de pressão que, mesmo 
quando há água no solo, impede a sua absorção. Quanto mais a planta transpirar, mais 
ela irá demandar água. Em geral, a redistribuição de água nas raízes ocorre durante a 
noite, pois é durante esse período que a demanda evaporativa das folhas é menor.
Para que a irrigação seja eficiente e não haja desperdício ou gastos elevados, é 
essencial conhecer a necessidade hídrica do cultivo, pois cada espécie tem diferentes 
necessidades e diferentes ambientes impõem diferentes necessidades. 
Um ponto importante a ser observado é que a necessidade hídrica aumenta 
à medida que as plantas crescem. Isso se deve ao incremento da taxa de respiração 
pelas folhas. Para tal, calcula-se a quantidade de água que o cultivo precisa receber 
diariamente, e esse valor é conhecido por meio do cálculo da evapotranspiração de cada 
cultura (ETc). Para conhecero valor é preciso ter acesso a dados climáticos fornecidos 
por intermédio de estações meteorológicas.
A estação meteorológica é um conjunto de equipamentos que fornece dados 
meteorológicos da região. Ela é capaz de informar dados pluviométricos, temperatura, 
radiação solar, umidade relativa do ar, e velocidade e direção do vento. 
É possível encontrar estações automáticas ou convencionais. Nas automáticas, 
como o nome mesmo representa, os dados são coletados de forma automatizada, e 
assim não há necessidade de se fazerem anotações diárias. Usa-se um registrador 
de dados conhecido como Data logger para armazenar esses dados. As estações 
convencionais precisam de uma pessoa coletando diariamente os dados.
Os principais fatores climáticos envolvidos na evapotranspiração são 
temperatura, chuva e vento, pois influenciam na evaporação da água, na superfície 
do solo e plantas, e na transpiração da água pelas plantas. E o que é exatamente a 
evapotranspiração? 
12
Evaporação, é o termo utilizado para explicar a passagem da água de líquida 
para gasosa (considerando temperaturas abaixo do ponto de ebulição da água – 100 °C). 
Quando temos a evaporação da água por meio de superfícies vivas como uma folha ou 
a pele de um animal, chamamos de transpiração. Assim, quando esses dois processos 
ocorrem em um mesmo momento, fala-se em evapotranspiração.
As perdas de água por evapotranspiração, somada com a que se perde 
para as camadas mais profundas do solo, devem ser repostas por meio 
das regas.
ATENÇÃO
Com base em medições da evapotranspiração potencial, pode-se calcular 
a evapotranspiração da cultura e a necessidade de irrigação para uma cultura 
multiplicando a evapotranspiração de referência por um coefi ciente da cultura (Kc). 
Idealmente, calcula-se o Kc tomando-se por base dois fatores – cultivo utilizado e local 
de plantio –, porém, tabelas com valores aproximados também podem ser utilizadas. 
O coefi ciente da cultura (Kc) representa o efeito das características específi cas 
de cada cultura com relação às necessidades de água. Veja, na Tabela 1, um exemplo:
TABELA 1 – VALORES DE KC POR ESTÁDIO DE DESENVOLVIMENTO PARA ALGUMAS CULTURAS
FONTE: Adaptada de Pereira (2014)
Evapotranspiração da cultura (ETc) é a quantidade de água que passa 
para a atmosfera no estado de vapor uma determinada cultura e é determinada 
pela multiplicação da ETo pelo Kc conforme a equação: ETc = ETo x Kc, onde: ETc = 
evapotranspiração da cultura, em mm.dia-1; ETo = evapotranspiração de referência, em 
mm.dia -1; e Kc = coefi ciente da cultura, adimensional.
13
É possível prever a produtividade de uma cultura utilizando as medidas de 
evapotranspiração durante o ciclo da planta. Isso ocorre, pois há uma relação 
entre evapotranspiração e acúmulo de massa seca na planta. Quanto maior 
for a transpiração da planta, maior será a abertura dos estômatos, e, assim, 
maior a entrada de CO2 na folha para realização da fotossíntese.
IMPORTANTE
14
Neste tópico, você adquiriu certos aprendizados, como:
• O solo deve ser manejado de acordo com suas características. Solos de textura 
arenosa têm teores altos de areia e baixos de argila. Sendo, assim, permeáveis, porém 
com baixa capacidade de retenção de água e nutrientes e de baixo teor de matéria 
orgânica. Solos de textura argilosa possuem altos teores de argila e capacidade de 
retenção de água e nutrientes, entretanto, baixa permeabilidade.
• A textura do solo tem efeitos diretos na irrigação das culturas. Isso acontece, pois 
essa característica do solo influencia também na taxa de infiltração de água, na 
aeração do solo, na capacidade de retenção de água, na nutrição da planta e nas 
forças de aderência e coesão nas partículas do solo.
• As plantas precisam de água para permitir a difusão de minerais, solutos celulares 
e gases, nas células entre órgãos. Auxilia nas reações celulares como a fotólise da 
água, hidrólise de macromoléculas, germinação de sementes e manutenção da 
turgescência celular.
• Tomando-se por base as medições da evapotranspiração potencial, pode-se calcular 
a evapotranspiração real e a necessidade de irrigação para uma cultura multiplicando 
o valor potencial por um coeficiente de cultura (Kc). O ideal seria calcular o coeficiente 
considerando o cultivo utilizado e o local de plantio, mas podem ser usados valores 
tabelados. O coeficiente da cultura (Kc) reflete o efeito das características específicas 
de cada cultura sobre a sua necessidade de água.
RESUMO DO TÓPICO 1
15
1 Ter o conhecimento dos tamanhos das partículas do solo, ou seja, a textura do solo, 
é essencial para entendermos qual o melhor manejo a ser efetuado naquele solo. 
Essa propriedade do solo não é facilmente afetada, sendo, então, considerada uma 
propriedade permanente do solo. Sobre as classes de textura dos solos, associe os 
itens, utilizando o código a seguir:
I- Solos arenosos.
II- Solos argilosos.
III- Solos médios.
( ) Equilíbrio entre os teores de areia, silte e argila. Em geral, têm boa drenagem e 
capacidade de retenção de água e nutrientes.
( ) Solos permeáveis e de baixo teor de matéria orgânica. Possuem baixa capacidade 
de retenção de água e nutrientes.
( ) Solos que possuem baixa permeabilidade e alta capacidade de retenção de água e 
nutrientes.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) I - III - II.
b) ( ) III - II - I.
c) ( ) I - II - III.
d) ( ) III - I - II.
2 O déficit hídrico reduz o potencial hídrico do solo e causa desidratação da célula, 
provocando mudanças morfológicas e fisiológicas. Entretanto, o excesso de água 
também é igualmente prejudicial. Provocando morte dos tecidos da raiz e redução 
na absorção de nutrientes e água pela falta de energia. Sobre a razão pela qual o 
excesso de água afeta o desenvolvimento da cultura, assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Remoção do oxigênio do solo.
b) ( ) Remoção do gás carbônico do solo.
c) ( ) Excesso de oxigênio do solo.
d) ( ) Excesso de gás carbônico do solo.
3 A água é um elemento fundamental para a produção agrícola. Porém, alguns fatores 
influenciam no consumo total e, consequentemente, na demanda hídrica das 
culturas. Alguns são tipo de cultura, estágio de desenvolvimento, clima, tipo de solo 
e cobertura do solo. Sobre o consumo de água pelas plantas, assinale a alternativa 
CORRETA:
AUTOATIVIDADE
16
a) ( ) Resultante da evaporação.
b) ( ) Resultante da transpiração.
c) ( ) Resultante da evapotranspiração.
d) ( ) Resultante da respiração.
4 A evapotranspiração da cultura (ETc) é a quantidade de água que passa para a 
atmosfera no estado de vapor uma determinada cultura, sendo determinada com 
base na evapotranspiração de referência e do coeficiente da cultura. O resultado será 
a necessidade hídrica da cultura. Considerando o contexto apresentado, disserte 
sobre o porquê da necessidade de conhecer a demanda hídrica de cada planta.
5 De acordo com Pimentel (2004, p. 13), “A importância da água nos sistemas biológicos 
é devida às propriedades físico-químicas únicas da sua molécula, como o alto valor 
de calor específico e de vaporização, o que estabiliza a temperatura de um sistema, 
como a biosfera, com a evaporação da água dos oceanos, permitindo a vida animal e 
vegetal”. Considerando o contexto, disserte sobre as funções da água nas plantas.
FONTE: PIMENTEL, C. A relação da planta com a água. Seropédica: Edur, 2004.
17
ARMAZENAMENTO DE ÁGUA NO SOLO
1 INTRODUÇÃO
A forma como o solo absorve a água impacta diretamente no seu manejo. No 
Tópico 1, vimos que os diferentes tipos de solo têm efeitos diferentes sob a absorção da 
água. Agora iremos aprofundar alguns conceitos sobre armazenamento de água no solo 
que serão importantes no entendimento do manejo de área irrigadas.
Entender o que acontece com a água que chega ao solo nos ajudará a 
compreender a dinâmica da irrigação e como deve ser o seu manejo. A quantidade 
de água no solo, ou sua umidade, tem influência na facilidade comque as plantas 
absorverão a água. Portanto, nem toda água armazenada estará disponível para a 
planta. Esse fenômeno acontece porque quanto mais seco o solo, maior as forças de 
retenção e menos água disponível, dificultando a sua absorção.
Assim, para auxílio no entendimento desses fenômenos, no Tópico 2, 
abordaremos a infiltração da água no solo, redistribuição de água e a capacidade de 
água disponível do solo.
2 ESTRUTURA E PROPRIEDADES ASSOCIADAS À ÁGUA
A importância da água em tantos processos que acontecem no solo ocorre por 
causa da sua estrutura molecular. A água é composta por um átomo de oxigênio (O) e 
dois átomos de hidrogênio (H), sendo esses muito menores. Os elementos formam uma 
ligação por covalência, visto que cada átomo de hidrogênio compartilha seu elétron com 
o de oxigênio.
Uma propriedade essencial da água é a sua polaridade. Os átomos de hidrogênio 
estão ligados ao oxigênio em um arranjo em forma de “V” formulando um ângulo de 105°. 
Por essa razão, a água é considerada uma molécula assimétrica, e seus elétrons 
orbitam mais tempo próximos ao oxigênio. Assim, as moléculas de água apresentam 
polaridade, visto que as cargas não estão posicionadas de forma uniforme. Essa 
característica, a da polaridade, é a explicação do porquê as moléculas de água são 
atraídas por íons eletrostáticos e superfícies coloidais. 
UNIDADE 1 TÓPICO 2 - 
18
Alguns cátions de hidrogênio, sódio, potássio e cálcio, hidratam-se por meio da 
sua atração pelo lado, onde se situa o oxigênio das moléculas de água. No solo, essas 
propriedades da água fazem que as superfícies da argila (carregadas negativamente) 
atraiam a água por meio do lado positivo do hidrogênio da molécula.
Outro fenômeno essencial são pontos de hidrogênio, conhecidos também como 
ligação de hidrogênio. Quando uma molécula de água tem seu átomo de hidrogênio 
atraído pelo oxigênio de outra molécula de água, ele forma uma ligação entre as duas 
moléculas. As pontes de hidrogênio permitem que existam duas forças responsáveis 
pela retenção e movimentação água pelo solo, conhecidas como coesão e adesão. 
A coesão é a atração das moléculas umas pelas outras, já a adesão é a atração por 
superfícies sólidas. Quando a molécula de água fi ca retida na superfície dos sólidos do 
solo, usa-se o termo adsorção. Essas forças (adesão e coesão) permitem que os sólidos 
do solo retenham água, e também permitem que haja plasticidade no solo.
A tensão superfi cial também infl uencia signifi cativamente seu comportamento 
no solo. Nas interfaces lí quido-ar, a tensão superfi cial decorre do fato de as moléculas 
de água terem uma maior atração entre si (coesão) do que pelo ar (BRADY; WEIL, 2009). 
O resultado é que há uma força direcionada da superfície da água para o seu interior, 
e isso acarreta o seu comportamento como se a superfície fosse coberta com uma 
membrana elástica esticada. Essa tensão afeta o fenômeno da capilaridade. A tensão
superfi cial é um fator importante para o fenômeno da capilaridade, que determina como 
a água é retida no solo.
3 INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
A forma como a água entra no solo é chamada de infi ltração. Inicialmente, o seu 
valor é elevado e vai diminuindo com o tempo, sendo o valor constante quando o solo 
se encontra saturado. A água chega ao solo trazida pela chuva, pelo degelo em regiões 
frias ou pela irrigação, para fi car disponível para as plantas, deve infi ltrar. Entretanto, 
lembre-se de que, mesmo que a água chegue ao solo, não é garantido que ela irá 
infi ltrar. Essa água pode escoar ou evaporar-se, caso não entre facilmente no solo. A 
infi ltração é afetada pelo tipo de solo, declividade do terreno, cobertura vegetativa e 
pelas características da precipitação. A velocidade de infi ltração, ou taxa de infi ltração, 
depende da textura e da estrutura dos solos. Os solos mais argilosos ou arenosos com 
partículas agregadas possuem poros maiores e, portanto, velocidades de infi ltração 
maiores.
Quando o espaço poroso do solo está totalmente ocupado pela água, diz-
se que o solo está saturado.
ATENÇÃO
19
Reichardt e Timm (2004) reforçam que a infiltração determina o balanço de 
água na zona das raízes, e, assim, o seu conhecimento é essencial para um bom manejo 
do solo e da água. Ainda segundo os autores, algumas implicações práticas decorrem 
da infiltração. O comportamento do solo, quando seco durante uma chuva ou irrigação, 
será de permitir a infiltração da água. Porém, com a diminuição da taxa de infiltração 
ao longo do tempo, e em caso de intensificação das chuvas, parte da água escoa pela 
superfície do solo. No caso de áreas irrigadas, cabe ao produtor o correto manejo da 
irrigação para evitar esse escoamento e uma possível erosão do solo.
A textura e a estrutura do solo são características que influenciam a 
movimentação da água, pois determinam a sua quantidade de macroporos. Vimos no 
Tópico 1 que, nos solos de textura arenosa, a água infiltra com mais facilidade, em razão 
da maior quantidade de macroporos. Diferente dos argilosos de textura fixa. Um ponto 
de atenção é que solos argilosos bem estruturados também podem apresentar taxas de 
infiltração altas, tanto quanto dos solos arenosos. A razão desse fato é a estabilidade dos 
agregados, pois quanto maior a resistência dos agregados, maior a taxa de infiltração. 
Conforme descrito por Santos e Pereira (2013), uma maior agregação e coesão das 
partículas faz que o solo se torne mais poroso e isso favorece a infiltração, e a matéria 
orgânica permite essa maior agregação.
Outro fator importante que influencia na infiltração é a cobertura do solo. 
Imaginemos um gramado e uma rua asfaltada, a forma como a água escoa é diferente, 
correto? O escoamento de uma área sem tanta impermeabilização do solo, será maior. 
Além disso, a cobertura vegetal protege os agregados do impacto direto da água. Em 
regiões topográficas planas ou relativamente planas, há maior absorção das águas 
provenientes de precipitação, e, assim, um menor volume de escoamento superficial 
(SANTOS; PEREIRA, 2013). Uma ladeira lisa perde mais água por escoamento do que 
uma que é irregular por causa das variações microtopográficas causadas por torrões, 
leves depressões ou outros obstáculos na superfície.
Destacam-se também, a umidade inicial do solo (quanto mais seco maior 
a infiltração), a carga hidráulica (quanto maior a espessura da lâmina de água maior 
a infiltração), a temperatura (quanto maior, maior a viscosidade da água e assim a 
velocidade de infiltração pode aumentar) (CARVALHO; SILVA, 2006). A compactação do 
solo pode reduzir a infiltração, já que reduz os macroporos do solo, e por outro lado, raízes 
decompostas, caminhos feitos por animais, geram caminhos por onde a água pode se 
movimentar. Com relação ao perfil típico de um solo durante a infiltração, podemos 
destacar algumas zonas, sendo elas: zona de saturação, zona de transição, zona de 
transmissão, zona de umedecimento e frente de umedecimento. A seguir, você verá o 
detalhe do que acorre em cada etapa de acordo com o que foi descrito por Carvalho e 
Silva (2006, p. 61, grifos nossos).
Zona de saturação: corresponde a uma camada de cerca de 1,5 cm 
20
e, como sugere o nome, é uma zona em que o solo está saturado, isto 
é, com um teor de umidade igual ao teor de umidade de saturação.
Zona de transição: é uma zona com espessura em torno de 5 cm, 
cujo teor de umidade decresce rapidamente com a profundidade.
Zona de transmissão: é a região do perfil através da qual a água é 
transmitida. Esta zona é caracterizada por uma pequena variação da 
umidade em relação ao espaço e ao tempo.
Zona de umedecimento: é uma região caracterizada por uma 
grande redução no teor de umidade com o aumento da profundidade.
Frente de umedecimento: compreende uma pequena região na 
qual existe um grande gradiente hidráulico, havendo uma variação 
bastante abrupta da umidade. A frente de umedecimento representa 
o limite visível da movimentação de água no solo.
4 REDISTRIBUIÇÃODA ÁGUA NO SOLO
Já vimos a etapa de infiltração, agora iremos falar da redistribuição. Este 
processo ocorre após o primeiro; algum tempo após o término de uma chuva ou de 
uma irrigação, a infiltração – passagem de água através da superfície – é finalizada, e 
parte da água que ocupava os macroporos continua a movimentar-se até zonas mais 
profundas do perfil por um tempo variável. Inicia-se então a redistribuição.
A água continuará a se movimentar no perfil do solo, deixando os poros maiores, 
onde o efeito da retenção capilar não é tão intenso, continuando a se redistribuir. A água 
tende a se movimentar de locais onde possui mais energia (macroporos) para outros 
pontos do perfil onde possui menor energia – microporos –, onde fica retida. Quanto 
maior a diferença de energia, mais intenso tende a ser o movimento.
Lembre-se, a diferença na energia da água entre dois pontos do solo será 
determinada pela intensidade da atração gravitacional e pela interação entre os poros 
e a água (forças de adesão e coesão, que se expressam gerando os fenômenos da 
capilaridade). Durante a redistribuição, a energia da água em diferentes pontos do 
perfil do solo pode assumir valores muito próximos, com a atração gravitacional sendo 
equilibrada pela retenção da água nos poros capilares. Se a diferença na energia da 
água ao longo do perfil for pequena, o movimento se torna cada vez mais lento. Sobre 
a velocidade inicial dessa redistribuição irá depender da profundidade da camada 
molhada, da umidade da zona seca mais profunda e da condutividade hidráulica do 
solo. Conforme apresentado por Reichardt e Timm (2016, p. 154).
Se a camada inicialmente molhada for pouco profunda e o solo da 
parte inferior estiver mais seco, os gradientes de potencial serão 
altos e a velocidade de redistribuição será́ também relativamente 
alta. Por outro lado, se a camada inicialmente molhada for profunda e 
se o solo abaixo estiver relativamente úmido, o gradiente de potencial 
matricial será́ baixo e o processo de redistribuição será́ mais lento e 
ocorre, principalmente, sob a influência da gravidade.
21
Ainda, aquela água que passou da zona radicular do solo vai alimentar e 
recarregar o lençol freático. No meio urbano, é comum que a água nem chegue até esse 
ponto, já que muitas áreas são impermeáveis, e, por esse motivo, ela escorre podendo 
causar até enxurradas. Outro efeito no meio urbano é que há uma menor quantidade 
infiltrando, sendo redistribuída e, consequentemente, chegando ao lençol freático, isso 
significa também que rios podem reduzir significativamente seu volume.
5 CAPACIDADE DE ÁGUA DISPONÍVEL
A definição de capacidade de água disponível no solo é que é o conteúdo de 
água entre a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente. Entender esse 
conceito auxilia no planejamento do uso da terra. Assim, considerando a capacidade 
total de armazenamento de água no solo, a parte que as plantas conseguem absorver é 
chamada de CAD (capacidade de água disponível).
A CAD de um solo é definida por dois limites de umidade, o superior, chamado 
de capacidade de campo (CC), e o inferior, chamado de ponto de murcha permanente 
(PMP). Na CC, é a umidade máxima disponível para absorção pelas plantas, uma vez que 
permanece retida e disponível. Isto ocorre, porque, neste momento, a força da gravidade 
exercida para baixo através do peso entra em equilíbrio com as forças de capilaridade 
dos poros, o que limita a percolação de água.
No PMP, a planta não consegue retirar água dos poros, pois o armazenamento é 
tão pequeno que, mesmo gastando energia a alta tensão da água do solo, não permite 
essa retirada. E mesmo que volte a ser irrigada, não será recuperada. Relembrando que 
quando o solo está com todos os seus poros preenchidos com água, dizemos que ele 
está saturado.
A CAD está ligada à proporção e distribuição de macroporos e microporos; dessa 
forma, cada tipo de solo irá apresentar valores diferentes. Isso ocorre em virtude das 
diferentes propriedades físicas de cada solo, tais como sua textura, os tipos de argila, a 
densidade global, estrutura e teor de matéria orgânica. 
Solos argilosos são mais estruturados e possuem uma maior quantidade de 
microporos em relação a macroporos, e por isso sua CAD vai ser maior que a de solos 
arenosos. Entretanto, as propriedades citadas anteriormente estão relacionadas entre 
si, por exemplo: se a densidade global de um solo for muito alta, mesmo sendo mais 
argiloso, pode apresentar uma CAD menor, o que mostra que todas as propriedades 
estão relacionadas.
A estrutura do solo também afeta a CAD. Entende-se por estrutura o modo 
como as partículas estão arranjadas umas em relação às outras. As partículas menores 
ficam aderidas entre si por causa da ação de agentes cimentantes, formando, assim, 
22
os agregados. Esta formação – os agregados – resulta em macroporos que melhoram 
a permeabilidade do solo à água, sendo esta uma importante condição para a aeração 
e a penetração das raízes. Podendo ser melhorada com a rotação de culturas, técnicas 
conservacionistas de cultivo e incorporação de matéria orgânica.
5.1 TENSIÔMETRO
Acompanhar o nível de umidade no solo, especialmente na zona de atividade 
das raízes, é importante para verificar também a efetividade das irrigações. E é possível 
realizá-lo indiretamente, medindo a tensão em que a água se encontra retida no solo. As 
medidas podem ser tanto superficiais quanto em profundidade, e, com base nela, você 
consegue saber se o solo está seco e necessita de água, ou se já está úmido e você 
deve cessar a irrigação.
No ano de 1922, o americano Willard Gardner, também considerado o pai da 
física moderna do solo, criou uma ferramenta chamada de tensiômetro (Figura 5). Esse 
aparelho é utilizado para medir a tensão com que a água está retida pelas partículas 
do solo, ou seja, seu potencial matricial. É como se ele pudesse imitar a raiz de uma 
planta. Em solos muito úmidos, a raiz não precisa fazer muita força para absorver água, 
e o tensiômetro também não precisará, o que quer dizer que a tensão daquele solo é 
baixa. E o contrário ocorre em solos secos, onde a tensão aumentará e o equipamento 
irá indicar em seu visor essa maior tensão.
FIGURA 5 – TENSIÔMETRO
FONTE: <https://shutr.bz/3KDoDxj>. Acesso em: 10 mar. 2022.
Lembrando-se de que, no manejo da irrigação, é interessante que a planta 
não gaste energia para realizar a absorção e, dessa forma, evitar possíveis quedas na 
produtividade. Assim, deve-se procurar manter a umidade do solo sempre acima do 
ponto onde não há gasto de energia, isto é, na água disponível.
https://shutr.bz/3KDoDxj
23
RESUMO DO TÓPICO 2
Neste tópico, você adquiriu certos aprendizados, como:
• A velocidade de infiltração, ou taxa de infiltração, depende da textura e da estrutura 
dos solos. Os solos mais argilosos ou arenosos com partículas agregadas possuem 
poros maiores e, portanto, velocidades de infiltração maiores.
• Uma maior agregação e coesão das partículas faz que o solo se torne mais poroso, e 
isso favorece a infiltração.
• A diferença na energia da água entre dois pontos do solo será determinada pela 
intensidade da atração gravitacional e pela interação entre os poros e a água (forças 
de adesão e coesão, que se expressam gerando os fenômenos da capilaridade).
• A capacidade de campo (CC) é a umidade máxima disponível para absorção pelas 
plantas, uma vez que permanece retida e disponível. Isto ocorre, porque, neste 
momento, a força da gravidade exercida para baixo, por meio do peso, entra em 
equilíbrio com as forças de capilaridade dos poros, o que limita a percolação de água. 
No ponto de murcha permanente (PMP), a planta não consegue retirar água dos 
poros, pois o armazenamento é tão pequeno que mesmo gastando energia a alta 
tensão da água do solo não permite essa retirada.
• A agregação resulta na formação de macroporos, que melhoram a permeabilidade do 
solo à água, a condição para a aeração e a penetração das raízes.
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1 A água nas célulasé essencial para que as reações bioquímicas ocorram e para assim 
permitir que haja atividade metabólica celular. Assim, analisar os mecanismos que 
controlam a entrada e saída da água na célula, ou seja, sua movimentação, permite 
a compreensão do comportamento celular. Considerando a movimentação da água, 
sobre o fenômeno que afeta na pressão nos vasos, assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Respiração.
b) ( ) Exsudação.
c) ( ) Transpiração.
d) ( ) Fotossíntese.
2 A água que chega ao solo em razão de chuvas, degelo ou mesmo pela irrigação, 
para ficar disponível para as plantas, deve infiltrar. Assim, a infiltração é um fenômeno 
muito importante para o manejo da área irrigada, e alguns fatores podem auxiliar ou 
impedir que a água percorra o solo. Acerca da infiltração da água no solo, assinale a 
alternativa CORRETA:
a) ( ) A velocidade de infiltração da água no solo depende da intensidade da chuva ou 
da irrigação aplicada.
b) ( ) A velocidade de infiltração é afetada pelo tipo de solo da região.
c) ( ) O comportamento dos solos secos e úmidos quanto à infiltração é semelhante 
quando irrigados.
d) ( ) Os diferentes tipos de solo possuem as mesmas taxas de infiltração de água.
3 O manejo ideal envolve compreender os fatores ligados ao solo e suas características, 
como a maneira que ele se comporta ao absorver água. E é importante refletir sobre 
quando, o quanto e como irrigar. Considerando o contexto apresentado, assinale a 
alternativa CORRETA:
a) ( ) Uma boa prática de manejo é aplicar a quantidade máxima requerida pela planta 
duas vezes ao dia.
b) ( ) O excesso de água no solo é indicado, pois garante que não haja déficit hídrico 
em nenhuma hipótese.
c) ( ) É primordial respeitar a fisiologia e necessidades hídricas da planta.
d) ( ) A irrigação deve ser realizada até haver um escoamento superficial significativo.
AUTOATIVIDADE
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4 Reichardt e Timm (2006, p. 143) mencionam que “Denomina-se infiltração o processo 
pelo qual a água entra no solo e perdura enquanto houver disponibilidade de água 
em sua superfície. Esse processo é de grande importância prática, pois sua taxa (ou 
velocidade), muitas vezes, determina o deflúvio superficial (runoff) ou enxurrada, 
responsável pelo fenômeno da erosão durante precipitações pluviais”. Considerando 
esse contexto, disserte sobre os fatores que afetam a infiltração do solo.
FONTE: REICHARDT, K.; TIMM, L. C. Água e sustentabilidade no sistema solo-planta-atmosfera. 
Barueri: Manole, 2016. (Série Sustentabilidade).
5 A capacidade de água disponível no solo para as plantas é definida como o conteúdo 
de água entre a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente, e tem vasta 
aplicação prática no planejamento do uso da terra. Disserte sobre o que é capacidade 
de campo e ponto de murcha permanente.
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TÓPICO 3 - 
RECURSOS HÍDRICOS NAS ATIVIDADES 
AGRÍCOLAS
1 INTRODUÇÃO
O uso da irrigação é comum no nosso dia a dia, e não apenas no meio rural. Usa-
se nos gramados de campos de futebol e em condomínios residenciais (ANA, 2021). 
E claro, também na produção de alimentos. Em geral, a irrigação no meio rural vem 
acompanhada de outras tecnologias e práticas de manejo, e o conjunto dessas práticas 
tem impactos no ambiente de produção. 
A irrigação tem um peso na conservação do solo, mesmo assim, ainda é 
comum encontrar sistemas de irrigação sem um projeto adequado ou que não leva em 
consideração as necessidades da cultura.
Não adotar esses sistemas bem dimensionados gera desperdício de água, 
impacto ambiental e não traz a produtividade esperada. Dessa forma, o manejo da 
irrigação e do solo possibilita a utilização de áreas destinadas ao plantio sem degradar 
os recursos.
Acadêmico, no Tópico 3, abordaremos a irrigação nas atividades agrícolas, 
quimigação, impactos ambientais e uso racional de água.
2 IRRIGAÇÃO NAS ATIVIDADES AGRÍCOLAS
Como já visto nos tópicos anteriores, a água tem um papel essencial na fisiologia 
das plantas. Assim, dentro na busca de maximizar a produtividade, manter a planta 
hidratada é chave para ter retorno financeiro da produção. Nesse contexto, a irrigação é 
um importante aliado do produtor rural.
A irrigação tem um papel importante para transformar a terra e a sociedade, visto 
que viabiliza a produção confiável de alimentos. A principal razão é garantir a produção 
mesmo quando não há garantia de chuvas, expandindo o período de produção ao longo 
do ano. 
O objetivo da prática de irrigação é fornecer água às culturas de forma a atender 
às exigências hídricas durante todo seu ciclo. Espera-se que o resultado seja alta 
produtividade e produto de boa qualidade. 
UNIDADE 1
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Embora o consumo de água pela agricultura seja alto, um manejo mais racional 
da pode levar à economia de grandes volumes. Estima-se que para produzir 1 kg de 
batata (plantio até chegar ao consumidor) gasta-se 133 L de água e de arroz, 2.500 L. 
Essas quantidades provam que o manejo racional é essencial.
Embora a irrigação seja uma decisão individual do produtor, a água é um 
bem público e, para usá-la na propriedade em projetos de irrigação, é preciso pedir 
autorização. A outorga de direito de uso de recursos hídricos é o ato administrativo, e 
é por meio dela que um órgão competente concede ao produtor o direito de seu uso. 
Esse instrumento foi estabelecido como parte da Política Nacional de Recursos Hídricos 
pelo Art. 5º da Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Já em seu Art. 1º fundamenta os 
seguintes pontos:
I – a água é um bem de domínio público;
II – a água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico;
III – em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos 
é o consumo humano e a dessedentação de animais;
IV – a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso 
múltiplo das águas;
V – a bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da 
Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional 
de Gerenciamento de Recursos Hídricos;
VI – a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e 
contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das 
comunidades. (BRASIL, 1997, p. 1).
Antes que uma outorga seja emitida, é preciso que o órgão gestor conheça ou 
estime a disponibilidade hídrica da bacia hídrica. Quando a emissão de outorga tem como 
finalidade a irrigação informações como a disponibilidade Hídrica da bacia hidrográfica, 
a demanda hídrica do empreendimento é fundamental na análise do pedido. 
A análise na bacia leva em conta a disponibilidade hídrica que é o levamento 
do volume de água disponível e como ele está distribuído; e a demanda por águas, por 
exemplo, o número de usuários de água que existem, para que a usam e onde estão 
localizadas.
E quem emite a outorga? Depende da localização e da natureza de cada 
bacia ou corpo d’água. Nos casos de águas subterrâneas, rios, lagos reservatórios e 
açudes são emitidas pelos Estados, considerando o local que tenha sua nascente e foz 
dentro daquele território. À União compete rios e lagos que fazem divisa entre Estados 
e outros países e as águas armazenadas em reservatórios ou açudes construídos ou 
administrados pelo poder federal, sendo a outorga emitida pela Agência Nacional de 
Águas (ANA).
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A Agência Nacional de Águas (ANA) emite outorgas para rios, reservatórios, 
lagos e lagoas sob o domínio da União, que são aqueles corpos de água 
que passam por mais de um estado brasileiro ou por território estrangeiro. 
Assista ao vídeo do canal ANA, no YouTube, que explica mais da Outorga de 
Direito de Uso de Recursos Hídricos. Disponível em: https://bit.ly/3tNeo2r.
DICA
A cultura irrigada desempenha um papel cada vez mais importante para garantir 
segurança alimentar, viabilizando escala de produção de alimentos, qualidade e os 
padrões nutricionais que são mundialmente requeridos. Segundo Rodrigues, Domingues 
e Christofidis (2017, p. 26), a “[…] agricultura irrigada induz, direta ou indiretamente, 
maior aportede técnicas, tecnologias, inovações, informações, conhecimento com 
desenvolvimento de capacidades”. Segundo os autores, o uso de irrigação traz aumento 
de produtividade das culturas, impacto social positivo, retorno financeiro, e aumenta o 
respeito aos ecossistemas. 
Gava et al. (2015) realizaram um estudo para identificar o impacto da falta de 
água durante o ciclo da cultura da soja. Os autores chegaram à conclusão de que a soja 
teve redução na sua produtividade causado pela redução da altura total das plantas, 
o número de vagens por planta, além do número de grãos por planta e o peso de 100 
grãos.
2.1 ESTRATÉGIAS DE MANEJO DA IRRIGAÇÃO
Algumas estratégias de manejo para aumentar a eficiência do uso da água na 
irrigação podem ser adotadas. Podemos citar a irrigação sem déficit, como uma dessa 
estratégias. 
Segundo Camargo (2016, p. 16), “[…] o objetivo é aplicar uma quantidade de 
água capaz de suprir totalmente o déficit hídrico e de proporcionar a máxima produção 
por unidade de área, evitando perda de produtividade ou de qualidade do produto por 
deficiência de água”. Como já comentado, deve-se ter muito cuidado, pois o excesso de 
água afeta a aeração do solo, causa a lixiviação de nutrientes e aumenta a incidência 
de doenças.
Já a irrigação com déficit tem busca o máximo de produtividade por volume de 
água aplicada (CAMARGO, 2016). Visto que, se o consumo real de água pela cultura for 
inferior à evapotranspiração da cultura, se reduz a percolação, os custos e a lixiviação. 
Embora haja a redução da produtividade, há o aumento da eficiência produtiva.
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Camargo (2016) também cita a irrigação com déficit aplicado por etapa, na qual 
se busca aplicar uma quantidade de água que supre totalmente o déficit hídrico, mas 
somente nas etapas fenológicas mais sensíveis ao estresse hídrico e que tem efeito 
direto da produtividade das culturas. 
Geralmente é na etapa de florescimento das culturas, mas é importante conhecer 
a fisiologia de cada uma delas para identificar qual seria a etapa mais adequada. A 
estratégia de irrigação com déficit é adotada nas outras etapas fenológicas.
O manejo de irrigação pode ser feito via solo ou via clima. Ou, ainda, um manejo 
integrado, no qual a irrigação é baseada nas condições do clima e do solo. 
De acordo com o Serviço Nacional de Aprendizagem Rural (SENAR, 2019), 
manejar a irrigação via solo significa tomar a decisão de irrigar observando a umidade 
do solo. E via clima é realizado pela reposição da evapotranspiração diária da cultura ou 
ainda pela soma do consumo de dias anteriores a data da última irrigação.
3 QUIMIGAÇÃO
A quimigação é a aplicação de produtos químicos nas culturas por meio da 
água da irrigação, técnica compatível com vários sistemas de irrigação, em qualquer 
fase de desenvolvimento das culturas, independentemente de sua altura ou do seu 
espaçamento. 
Em razão de a solução estar misturada à água de irrigação, a uniformidade de 
aplicação dos produtos químicos mistura-se com a da aplicação da água, e, assim, é 
necessário ter cautela na uniformidade de aplicação do produto (BRITO, 2022).
Nesse contexto, os sistemas pressurizados vêm sendo utilizados mais e mais, 
já que auxiliam a manter o sistema uniforme. Tais sistemas podem auxiliar na aplicação 
de fertilizantes, herbicidas, inseticidas, fungicidas, bioinseticias, entre outros. Injeta-se 
na tubulação principal ou lateral, sendo o ponto de aplicação o aspersor ou o emissor 
utilizado. 
A irrigação, principalmente quando associada à fertirrigação, é 
provavelmente a prática agrícola que permite maior aumento de 
produtividade na agricultura, inclusive viabilizando a produção de 
frutas e de hortaliças em regiões com baixa disponibilidade hídrica 
e, até mesmo, em solos arenosos e de pouca fertilidade. (SOUSA et 
al., 2011, p. 24)
Podem ser utilizados diferentes métodos e equipamentos, porém, a qualidade 
dos resultados depende do cálculo correto das taxas de injeção, quantidade de produto, 
volume do tanque, dose do produto a ser aplicada na área irrigada, concentração do 
produto na água de irrigação etc.
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A correta manutenção e calibração do sistema também é algo a ser observado 
periodicamente para que, assim, seu funcionamento esteja de acordo com os 
parâmetros com os quais foi dimensionado. Por exemplo, se a vazão calculada é a 
que está efetivamente sendo aplicada e/ou se a taxa de injeção calcula está sendo a 
aplicada a campo. 
Para que essa calibração seja realizada de forma correta, ela deve ser feita 
no local onde será usado o produto, evitando usar apenas os dados do fabricante e 
revendedores. Alguns pontos que devem ser conhecidos para tal, são: capacidade do 
sistema de irrigação, capacidade do sistema injetor, tempo necessário para irrigar uma 
determinada hora, quanto de produto será aplicado, qual o tipo da solução, qual a lâmina 
de irrigação e, por fim, quantos hectares serão tratados.
Outro ponto importante a ser observado é a preparação da solução desejada. 
Alguns produtos devem ser diluídos, portanto as características do produto devem 
ser bem conhecidas. Tais como sua solubilidade, princípio ativo, densidade e/ou 
concentração, limite de tolerância pelas culturas, entre outros. 
Lembrando que a quantidade a ser aplicada depende da dose recomendada 
pelo fabricante e a indicação do engenheiro agrônomo responsável pelo receituário 
agronômico. Há possibilidade de a aplicação ser parcelada. Assim como os demais 
insumos agrícolas, o tipo e a concentração da solução dependem das recomendações 
estabelecidas para a cultura. O conhecimento do tempo e da área a ser irrigada são 
informações importantes para o cálculo da quantidade de produto a ser injetado no 
sistema.
As vantagens desse sistema incluem:
• redução do custo de aplicação: por causa da redução da mão de obra e do custo 
operacional de máquinas;
• uniformidade de aplicação dos produtos: em geral, a distribuição dos produtos 
químicos via água de irrigação é mais uniforme;
• redução dos riscos de contaminação do operador: o operador não mantém 
contato com o produto distribuído;
• redução da compactação do solo: pois o tráfego de máquinas na lavoura é 
eliminado;
• redução dos danos físicos às culturas: sem o tráfego de máquinas, não há quebra 
de galhos, flores e a danificação de frutos;
• aplicação na profundidade desejada: controlando a lâmina de irrigação, é possível 
incorporar produtos até a profundidade desejada.
As desvantagens são:
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• custo inicial de infraestrutura do sistema;
• necessidade de mão de obra treinada para a operação do sistema;
• necessidade de conhecimentos técnicos com relação aos produtos, cálculo de 
dosagens e épocas de aplicação, principalmente quando relacionados à fertirrigação;
• eventualmente pode haver o molhamento sem necessidade.
4 IMPACTOS AMBIENTAIS
O manejo adequado da irrigação não é independente do processo produtivo e 
assim também compromisso com a manutenção da produtividade do cultivo e também 
pelo uso eficiente da água, buscando minimizar impactos ambientais. As demandas 
hídricas das plantas são supridas tanto pela chuva quanto irrigação. 
No caso da irrigação, há garantia que haverá produção mesmo se não houver 
chuva, e é possível também estender os meses de produção. Entretanto, essa prática 
pode ser intensiva além de depender de energia e água, demandando, assim, cuidados. 
Desse modo, a adoção da agricultura irrigada requer que sejam observados alguns 
aspectos ambientais. Ignorar esses aspectos afeta negativamente a sustentabilidade 
do ambiente. 
No momento da elaboração do projeto de irrigação, deve-se quantificar esses 
impactos e considerar medidas que os reduzam. Com o projeto em operação, também 
deve-se continuar considerando esses aspectos ecológicos e realizando manutenções 
periódicas para manter a eficiência do sistema, evitando, dessa forma, o desperdício de 
água.
O uso de água de irrigação com teores elevados de sais pode acarretar a 
deposição destes no solo, pois há evaporação