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31/08/2023 1 Anotações de aula Métodos de irrigação, sistemas e suas partes 1 2 31/08/2023 2 Método (S m) - do Latim methodu, ou do Grego méthodos: Maneira de agir ou fazer as coisas; modo ordenado de proceder. Sistema (S m) - do Latim systema, ou do Grego sýstema: Disposição das partes ou dos elementos de um todo, coordenados entre si, e que funcionam como estrutura organizada e que concorrem para um resultado. Portanto, podemos diferenciar as técnicas de irrigação pela maneira com que a água é aplicada ao solo, assim, como a água pode ser aplicada por QUATRO modos diferentes, temos quatro MÉTODOS principais de irrigação, ou seja: Existem, basicamente, quatro métodos de irrigação: • irrigação por aspersão; • microirrigação, ou irrigação localizada; • irrigação por superfície; • irrigação subterrânea. A irrigação por aspersão, por microirrigação e a subterrânea (que pode ou não) são métodos pressurizados. A irrigação por superfície e a subterrânea (que pode ou não) são métodos não pressurizados. 3 4 31/08/2023 3 IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO – a aplicação da água ao solo resulta da subdivisão de um jato d’água lançado sob pressão no ar atmosférico, através de simples orifícios ou de bocais de aspersores. A água é aplicada sobre a folhagem da cultura e sobre o solo MICROIRRIGAÇÃO, OU IRRIGAÇÃO LOCALIZADA – a aplicação da água é feita por emissores que operam sob pressão e localizam o volume de água necessário nas áreas de interesse. Aplica-se a água localizadamente sobre a superfície do solo, na área sombreada pela copa das plantas IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE – utilizam a superfície do solo para conduzir a água que deve ser aplicada à área a ser irrigada; A quase totalidade da superfície do solo é umedecida com o auxílio da força da gravidade; IRRIGAÇÃO SUBTERRÂNEA – consiste na aplicação de água ao subsolo pela formação de um lençol freático de água artificial ou pelo controle de um natural, mantendo-o a uma profundidade conveniente, capaz de proporcionar um fluxo satisfatório de água à zona radicular da cultura, satisfazendo as suas necessidades no processo de evapotranspiração. A água é aplicada abaixo da superfície do solo, diretamente nas raízes das plantas. “Os métodos de irrigação podem ser diferenciados pela maneira ou local que a água é disponibilizada à planta”. 5 6 31/08/2023 4 Tabela - Métodos de irrigação e exemplos de seus principais sistemas. Para que a água seja aplicada às plantas pelos quatro diferentes métodos, atendendo as suas necessidades, é preciso fazer uso de diferentes sistemas de irrigação, que são definidos como o conjunto de equipamentos, acessórios, formas de operação e manejo, e que de forma organizada realizará o ato de irrigar as culturas. 7 8 31/08/2023 5 IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO A irrigação por aspersão se desenvolveu, principalmente, após a segunda guerra mundial, com a produção de tubos de alumínio, leves, e sistemas de acoplamentos rápidos, facilitando o transporte manual, a operação e o manejo dos equipamentos no campo. Foram, também, desenvolvidos aspersores de diferentes tipos e tamanhos. I → sistemas de aspersão portáteis, com aspersores rotativos de impacto. II → sistemas com linhas laterais rolantes . III → economizar mão-de-obra e aumentar a eficiência de irrigação surgiram os sistemas fixos. Estes eram utilizados em culturas de alto valor econômico. Quando instalados em pomares de citros, geralmente consistiam de laterais de plástico, instaladas entre fileiras de árvores, usando- se aspersores pequenos e de baixa vazão. 9 10 file:///C:/sem.2-2021/irrigação I/Aula - métoods de irrigação/video-2450-sistema rolante.mp4 31/08/2023 6 Muitos sistemas de aspersão utilizados no Brasil ainda são do tipo convencional portátil. Entretanto, em áreas maiores e com o objetivo de minimizar o emprego de mão-de- obra na irrigação, tem crescido a utilização de sistemas mecanizados, particularmente o pivô central, com níveis variados de automação. sistemas convencionais; e sistemas mecanizados. subdividido em diferentes tipos CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE ASPERSÃO SISTEMAS CONVENCIONAIS Constituídos por: linhas principal, secundárias e laterais. A mobilidade dessas linhas definem os diferentes tipos de sistemas. a) Sistema portátil b) Sistema semi-portátil – semifixo c) Sistema fixo permanente d) Sistema fixo temporário ➢ Componentes de um sistema de irrigação por aspersão: tubulações, aspersores, motobomba e acessórios. 11 12 31/08/2023 7 Semifixo Fixo permanente Fixo portátil – fixo temporário Sistema de irrigação por aspersão com fitas de polietileno perfuradas a laser. Semifixo 13 14 31/08/2023 8 SISTEMAS MECANIZADOS → mecanismos de propulsão que asseguram a movimentação enquanto aplica água no terreno. Existem diversos tipos de sistemas mecanizados. a) Sistemas de linhas laterais autopropelidas: lateral contendo os aspersores com movimentação contínua ou intermitente na área irrigada. • Movimentação contínua são classificados de acordo coma direção do descolamento, isto é, sistemas com deslocamento linear e sistemas com deslocamento radial (pivo central). • Movimento intermitente mais conhecido é o denominado lateral rolante em que basicamente uma linha lateral opera como um eixo de rodas metálicas regularmente espaçados. Linear movimento contínuo Linear movimento intermitente 15 16 31/08/2023 9 Alguns tipos de emissores utilizados em sistemas linear e pivô central b) Sistemas de aspersores autopropelidos: Estes sistemas caracterizam-se por apresentar um aspersor (grande, médio ou pequeno), instalado em uma estrutura metálica (carrinho) que se desloca linearmente, irrigando faixas de terreno. O aspersor, conhecido como canhão hidráulico, requer alta pressão para funcionamento e, portanto, elevado consumo de energia. Barra irrigadora tracionada por carretel enrolador Aspersor canhão tracionado por carretel enrolador Aspersor canhão tracionado por carretel enrolador 17 18 31/08/2023 10 c) Sistema de montagem direta: Apresenta uma unidade móvel de bombeamento acionada por um motor de combustão interna e um aspersor canhão hidráulico que pode ser instalado na mesma unidade móvel, ou na extremidade de uma tubulação (ou mangueira). ADAPTABILIDADE DA IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO - VANTAGENS • Facilidade de adaptação às diversas condições de solo e topografia e cultura; • Nos sistemas estacionários, a água pode ser aplicada com qualquer intensidade, desde um mínimo de 3 mm/h , o que permite o uso da aspersão em solos de textura fina e com baixa taxa de infiltração. Os sistemas estacionários são adequados tanto para irrigações frequentes, diárias ou quase diárias, no caso de solo com muito baixa capacidade de armazenamento de água e cultivos com raízes pouco profundas, como a irrigações com grandes lâminas de água e baixa frequência. • Os sistemas com laterais móveis de adaptam particularmente a irrigações de alta frequência, mas, quando a permeabilidade do solo e taxa de infiltração é baixa, provoca escoamento superficial. 19 20 31/08/2023 11 • Facilidade de adaptação às diversas condições de solo, clima, topografia e cultura; • Dispensa a preparação da superfície do solo (nivelamento e sistematização); • facilidade, em projetar e operar um sistema de aspersão com a intensidade de aplicação de água adequada à capacidade de infiltração do solo e ao declive do terreno, reduzindo os riscos de escoamento e consequente erosão do solo. Vantagens dos sistemas de irrigação por aspersão • Economia de água permitida pela irrigação por aspersão, relativamente aos sistemas de irrigação por superfície, pode ser de 50 %. Outros especialistas, menos otimistas, referem-se apenas 15 % a 30 %. • Pode ser totalmente automatizado; • Pode ser transportado para outras áreas; • As tubulações podem ser desmontadas e removidasda área, o que facilita o tráfego de máquinas. eficiência de irrigação (relação entre a quantidade de água efetivamente utilizada pela cultura e à quantidade total captada da fonte) de 80 % a 90 %. Vantagens dos sistemas de irrigação por aspersão 21 22 31/08/2023 12 Exemplo da utilização de pivô central em terrenos com topografia ondulada. • Permite a utilização dos sistemas para outras finalidades: o Controle do microclima, protegendo a cultura contra geadas e também, através de resfriamento evaporativo, em dias mais quentes. o Aplicação de agroquímicos via água, permitindo tratamentos fitossanitários e também a prática da fertirrigação. Exemplo da ação do vento: (esquerda) pivô central e (direita) o jato de um aspersor canhão. • Os custos de instalação e operação são mais elevados que os do método por superfície; • Pode sofrer influência das condições climáticas, como vento e umidade relativa; • A irrigação com água salina, ou sujeita a precipitação de sedimentos, pode reduzir a vida útil do equipamento e causar danos a algumas culturas; • Interfere um pouco com os tratos fitossanitários, especialmente com pulverizações e polvilhamento, por lavar a parte aérea da cultura. • Pode favorecer a disseminação de doenças cujo veículo é a água; • Seleção de tipo e altura do aspersor em função do tipo e altura da cultura irrigada; As principais LIMITAÇÕES do sistema de aspersão são: 23 24 31/08/2023 13 IRRIGAÇÃO LOCALIZADA ▪ A ALTA FREQUÊNCIA e BAIXO VOLUME; ▪ Em cultivos perenes, a área máxima molhada não deve superar 60 % da área total cultivada, enquanto que a área mínima molhada deve ser aproximadamente 20% nas regiões de clima úmido e 30% nas de clima árido e semi-árido; ▪ A área de solo molhado exposta à atmosfera fica, assim, bastante reduzida, o que reduz a perda de água por evaporação direta do solo. ▪ Balanço entre EVAPOTRANSPIRAÇÃO e ÁGUA APLICADA é mantido num PERÍODO compreendido ENTRE 24 e 72 HORAS. 25 26 31/08/2023 14 Esses sistemas utilizam PEQUENAS VAZÕES, quando comparados a outros sistemas de irrigação, devido o emprego de EMISSORES com DIÂMETROS de saída REDUZIDOS submetidos a BAIXAS PRESSÕES. Os sistemas de irrigação localizada podem ser classificados em: ➢ SISTEMA POR GOTEJAMENTO: a água é aplicada no solo na forma de gotas com baixa vazão através de pequenos emissores denominados gotejadores. ➢ SISTEMAS DE MICROASPERSÃO: estes sistemas utilizam microaspersores ou sprays, que aplicam a água na forma de jatos ou aerosol, preferencialmente, na área sombreada pela copa da planta. Esses sistemas possuem VAZÕES e ÁREAS de APLICAÇÃO MAIORES que o GOTEJAMENTO. Sistemas de irrigação localizada: gotejamento (esquerda) e microaspersão (direita). 27 28 31/08/2023 15 • Sistema de microaspersão utilizando difusor • Sistema de microaspersão rotativo 29 30 31/08/2023 16 DESVANTAGEM em relação a ASPERSÃO: • Pode apresentar muitos problemas de entupimentos; • Requer gastos mais elevados para implantação; • Necessita de água de boa qualidade; • Necessita de sistema de filtragem; • Manutenção com maior frequência; • Limita o sistema radicular. VANTAGENS em relação a ASPERSÃO: • Grande economia de água e energia; • Otimização do uso de fertilizantes; • Excelente uniformidade de aplicação; • Não tem interferência do vento. IRRIGAÇÃO LOCALIZADA - GOTEJAMENTO • Podem ser implantados em áreas de declividade elevada; • Não requer sistematização do terreno; • Uniformidade de distribuição de água; • Pouco afetado pelo vento; • Implantadas em glebas de qualquer formato e não apresenta escoamento superficial; • Aplicação de fertilizante de forma uniforme em qualquer estádio da cultura e com qualquer dose (Fertirrigação). VANTAGENS DA MICROASPERSÃO 32 31 32 31/08/2023 17 33 O seu maior potencial de uso da microirrigação ocorre quando: a) a água é cara e sua disponibilidade é limitada; b) o solo é arenoso, pedregoso e a topografia irregular; c) a cultura é de alto valor econômico, muito sensível a pequenas variações de umidade do solo e exige doses frequentes de fertilizantes, uma vez que o método facilita a fertirrigação. ADAPTABILIDADE DA MICROIRRIGAÇÃO - VANTAGENS • grande potencial para irrigação de precisão, com elevado nível de manejo; • pode adaptar-se a diversas condições de cultivo, clima, topografia e solos; • possui poucas restrições de uso na maioria das culturas agrícolas, embora seja mais apropriado para culturas de alto valor econômico, como em horticultura e fruticultura, em plantas ornamentais, cultivos perenes e cultivos em ambiente protegido. IRRIGAÇÃO POR SUPERFICIE • Nesse método de irrigação, a distribuição da água ocorre por gravidade na superfície do solo; • Empregam o solo como meio de transporte para a água. • As características do solo controlam a lâmina infiltrada e, como essas características mudam com o tempo, fica impossível prever, com precisão, a lâmina de irrigação aplicada. 33 34 31/08/2023 18 CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE Sistema de irrigação por sulcos retilíneos com gradiente Sistema de irrigação por sulcos retilíneos em nível Sistema de irrigação por sulcos com gradiente em contorno • Irrigação por sulcos; • Irrigação por faixas; • Irrigação por inundação. CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE Sistema de irrigação com sulcos em corrugação 35 36 31/08/2023 19 Manejo de irrigação em sulco para controle de salinidade. Acumulação de sais nos pontos onde ocorre intensa evaporação da água aplicada por sulco e leito de plantio plano, e controle de salinidade com leitos de plantio inclinados. 37 38 31/08/2023 20 Perfil de acumulação de sais para irrigação por inundação, faixa, sulco e aspersão. As sementes germinam onde não há acumulação de sais. 39 40 31/08/2023 21 Irrigação por sulcos A água é aplicada pela inundação parcial na área a ser irrigada, acompanhando as linhas da cultura, escoando e se infiltrando por sulcos construídos na superfície do solo. Consiste da inundação parcial e temporária, por condução da água na superfície do solo, através de pequenos canais ou sulcos, paralelos às fileiras das plantas, durante o tempo necessário para que a água infiltrada ao longo do sulco seja suficiente para armazenar no perfil de solo a quantidade de água necessária à irrigação da cultura. Em virtude de a condução de água ser feita por meio de sulcos, sem exigência de tubulações e pressão, este sistema apresenta menor custo de implantação e operação do que os sistemas pressurizados Irrigação por sulcos Na irrigação por sulcos, em relação aos demais sistemas de irrigação por superfície, a vazão aplicada por unidade de largura pode ser reduzida substancialmente e há maior tolerância às condições topográficas adversas. A menor área molhada possibilita a redução das perdas de água por evaporação em culturas com maior espaçamento. Por exemplo, em pomares, a irrigação por sulcos pode ser considerada como uma forma de irrigação localizada 41 42 31/08/2023 22 Irrigação por sulcos Exige, em geral, mais mão-de- obra por unidade de área e experiência profissional do irrigante para distribuir a água do canal secundário para os sulcos e controlar a vazão durante a irrigação. A flexibilidade operacional desse sistema permite elevar a eficiência de irrigação, por possibilitar o ajuste da vazão aplicada às variações da taxa de infiltração do solo durante um evento de irrigação e entre irrigações. Irrigação por inundação A água é aplicada sobre a área plantada e limitada por diques, acumulando na superfície do solo e se infiltrando, como se verifica na cultura do arroz. 43 44 31/08/2023 23 • Inundação total por CONTENÇÃO da água na superfície do solo; • A aplicação de água é feita por meio de bacias ou tabuleiros, que são áreas quase planas, de tamanho variado desde 1 m2, até áreasmaiores que 5 ha; • Estas áreas são margeadas por pequenos diques ou taipas para prevenir a perda de água. • Exige sistematização mais rigorosa da área; • Construção de redes de canais para distribuição da água; • Sistema de drenagem eficiente. Irrigação por inundação Com manejo intermitente da lâmina d’água, adapta- se a diferentes culturas • Utilizando-se inundação constante ou contínua, durante grande parte do ciclo da cultura, constitui-se no principal sistema para irrigação do arroz. • Este sistema de irrigação NÃO DEVE ser UTILIZADO em CULTURAS SENSÍVEIS à saturação do solo na zona radicular, ou em solos que formam uma crosta dura na superfície quando saturados. Tabuleiro em contorno para a irrigação por inundação do arroz Irrigação por inundação temporária em ameixa Detalhe do dreno de um tabuleiro de irrigação por inundação do arroz 45 46 31/08/2023 24 Irrigação por faixas • Inundação total por CONDUÇÃO da água na superfície do solo, por um tempo suficiente para aplicar a quantidade de água necessária à irrigação. • As faixas podem ser construídas em nível ou com gradiente longitudinal, delimitadas por diques paralelos. • A declividade transversal deve ser nula. • As faixas em nível não possuem drenagem livre e são semelhantes aos tabuleiros de inundação, quando há necessidade de manter uma lâmina de água sobre a superfície do solo. •Menor custo fixo e operacional; •Requer equipamentos simples; •Não sofre efeito de vento; •Menor consumo de energia quando comparado com sistemas de irrigação pressurizados; •Não interfere nos tratos culturais; •Permite a utilização de água com sólidos em suspensão. IRRIGAÇÃO POR SUPERFICIE - VANTAGENS 47 48 31/08/2023 25 • Requer sistematização do terreno; • Dependência de condições topográficas; • O dimensionamento envolve ensaios de campo; • O manejo das irrigações é mais complexo; • Requer freqüentes reavaliações de campo para assegurar bom desempenho; • Se mal planejado e mal manejado, pode apresentar baixa eficiência de distribuição de água; • Desperta pequeno interesse comercial, em função de utilizar poucos equipamentos; • Utiliza muita água. IRRIGAÇÃO POR SUPERFICIE - LIMITAÇÕES IRRIGAÇÃO POR SUBSUPERFÍCIE irrigação subsuperficial por elevação do lençol freático na cultura da batata (esquerda) e gotejamento subsuperficial na cultura de café (centro) e mesa de capilaridade em plantas ornamentais (direita). 49 50 31/08/2023 26 IRRIGAÇÃO POR SUBSUPERFÍCIE A aplicação de ÁGUA é realizada ABAIXO da SUPERFÍCIE do SOLO, diretamente nas raízes das culturas, aproveitando a ocorrência do fenômeno de ASCENSÃO CAPILAR, onde a água se eleva ao longo do perfil do solo por DIFERENÇA de POTENCIAL TOTAL. Tipos de sistemas: ➢ Gotejamento Subterrâneo ou subsuperficial; ➢ Elevação do lençol freático; ➢ Sistemas de subirrigação em ambientes protegidos. Adição de água na área 51 52 31/08/2023 27 Retirada de água da área Partes de um sistema de irrigação 53 54 31/08/2023 28 Partes de um sistema de irrigação Partes de um sistema de irrigação 55 56 31/08/2023 29 A AGRICULTURA IRRIGADA se desenvolve nas mais DIFERENTES CONDIÇÕES DE MEIO FÍSICO, atendendo uma grande variedade de culturas e de interesses sociais e econômicos. NÃO é possível existir um ÚNICO SISTEMA DE IRRIGAÇÃO IDEAL, capaz de atender da melhor maneira a todas as condições e objetivos envolvidos. Seleciona-se o sistema de irrigação mais adequado a cada condição em particular, considerando-se os interesses envolvidos. O processo de seleção deve ser baseado em uma criteriosa análise das condições presentes, em função das exigências de cada sistema de irrigação. 57 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32: VANTAGENS DA MICROASPERSÃO Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57