Irrigação Por Sulcos

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1-INTRODUÇÃO
A irrigação por superfície está incluída os métodos de irrigação que distribuem a água diretamente sobre a superfície do solo, a partir de uma extremidade da cultura e cobrindo a área de forma gradual. A velocidade desse tipo de escoamento depende principalmente da vazão de entrada e das características de infiltração do solo. Outros fatores podem afetar essa taxa de avanço como: declividade da área, rugosidade da superfície, geometria ou forma de seção transversal de escoamento. 
Os sistemas de irrigação por superfície recebem também o nome de irrigação por gravidade, uma vez que a água é aplicada diretamente sobre a superfície do solo e pelo efeito da gravidade se movimenta e se infiltra no solo. 
As primeiras civilizações que se tem conhecimento já praticavam a irrigação por superfície. Nessas irrigações a água era desviada de rios para áreas adjacentes inundáveis, através de barragens ou canais de distribuição. Essas áreas se caracterizam por terem solos argilosos férteis com pouca declividade. Entretanto, as técnicas existentes atualmente permitiram levar esses métodos para terás altas, com características de solo e topografia bem diferentes das planícies inundáveis. Essas áreas tendem a ter uma maior variabilidade no tipo de solo, apresentando solos bem permeáveis e com pouca fertilidade. Esse fato exige dos projetistas e técnicos uma maior atenção no dimensionamento e no manejo do sistema.
Apesar das inovações tecnológicas que surgiram nas últimas décadas, os sistemas de irrigação por superfície apresentam ainda a maior percentagem de áreas irrigada no mundo e no Brasil. 
Características desse sistema:
A simplicidade operacional permite que boa parte dos agricultores que tenham um mínimo de conhecimento operem e mantenham satisfatoriamente os sistemas;
O maior custo inicial na irrigação por superfície está associado ao preparo e ao nivelamento do solo, mas se a topografia não for ondulada, a necessidade de investimento inicial é baixo;
A maior parte da energia consumida pelos sistemas de irrigação por superfície vem da gravidade, portanto esses sistemas possuem a potencialidade para baixos consumos de energia;
A operação desses sistemas não é afetada pela qualidade de água, possibilitando o aproveitamento de água com baixa qualidade física, química ou biológica;
Diferentemente da aspersão esses sistemas podem operar com vento sem problemas;
Potencialidade para apresentar boas eficiências de aplicação de água;
Não interferem com os tratos fitossanitários da cultura, principalmente, os realizados na área foliar da planta;
Adaptabilidade a várias culturas, principalmente o arroz, a maior cultura de subsistência humana.
Limitações:
O projeto e as práticas de manejo desses sistemas são bem mais complexas para serem definidas e implementadas do que outros sistemas, principalmente porque os desempenhos são afetados pelas altas variações espaciais e temporais das propriedades do solo;
Requerem ensaios de campo para se obter parâmetros de projeto;
Necessitam de reavaliações de campo para manter boas eficiências de aplicação;
A necessidade de utilizar a superfície do solo na condução e distribuição de água requer áreas bem niveladas. Os custos de sistematização dessas áreas podem ser altos, limitando o seu uso para áreas que tenham pouca declividade. Caso contrário, exigem solos sistematizados, ou com algum trabalho de nivelamento superficial;
Não são recomendados para solos extremamente permeáveis ou que apresentam altas velocidades de infiltração;
Requerem altas demanda de água quando são projetados com baixas eficiências.
Esses sistemas tendem a requerer muita mão-de-obra, apesar de não se necessitar de pessoal especializado. Entretanto, para se atingir boas eficiências é preciso utilizar práticas corretas de monitoramento que exigem do agricultor certas habilidades de julgamento.
As vezes, os sistemas são projetados de forma que dificultam a aplicação frequente de pequenas lâminas de irrigação quando necessário.
Com essas limitações existentes, a utilização por agricultores tente a reduzir, pela falta de pessoas capacitadas na área, e pelas criticas que recebem pelos problemas ambientais que podem surgir como manejo incorreto.
1.1-Tipos de Sistemas
Sistemas de irrigação por sulcos: Nesse sistema a água é aplicada em sulcos que acompanham a linha da cultura, a água infiltra durante a sua movimentação na área e também no tempo em que permanecer acumulada na superfície do solo. O melhor exemplo de cultura que utiliza esse sistema no Brasil, principalmente em São Paulo é a do tomate de mesa. Entretanto, culturas anuais e permanentes como soja e citros, respectivamente, podem também ser irrigadas por esse sistema.
Sistemas de irrigação por inundação (tabuleiros ou faixas): a água é aplicada sobre toda área e se acumula na superfície do solo. Nesse caso, além da água se infiltrar durante a sua movimentação na área, ela pode permanecer acumulada na superfície de forma permanente, no caso da cultura do arroz, ou de forma temporária, no caso de outras culturas.
1.2-Irrigação por Sulcos
A irrigação por sulcos consiste na distribuição da água de pequenos canais ou sulcos paralelos ás fileiras das plantas, por onde se movimentam ao longo do declive, os sulcos se apresentam em forma de V, com 0,15 a 0,20 m de profundidade e 0,25 a 0,30 m de largura. O espaçamento entre sulcos depende da textura do solo e do perfil de umedecimento e da cultura empregada, podendo variar de 90 a 110 cm, a declividade geralmente inferior a 2% devido a evitar problemas causados pela erosão do perfil do sulco. A distribuição de água para os sulcos pode ser por sifão, bacias auxiliares e tubos janelados. 
Nesse sistema, a água se infiltra no fundo e nas laterais do sulco (perímetro molhado) se movimentando vertical e horizontalmente no perfil do solo e proporcionando a umidade necessária para o desenvolvimento vegetal. 
A irrigação por sulcos, não molha toda a superfície do solo, molhando normalmente de 30 a 80% da superfície do solo, dependendo do espaçamento entre sulcos e da cultura a ser irrigada. Em consequência dessa característica, há uma redução nas perdas por evaporação e também na formação de crostas superficiais em alguns solos. A irrigação por sulcos possibilita ao irrigante manejar as irrigações a fim de atingir boas eficiências, permitindo adequá-las ás mudanças que ocorrem no campo durante a safra.
Limitações:
Existência de perdas de água por escoamento superficial no final do sulco;
Aumento no potencial de erosão da área;
Dificuldade do tráfego de equipamentos e tratores sobre os sulcos;
Acúmulo de sais entre sulcos;
Aumento do custo inicial devido a construção dos sulcos;
Exigência de muita mão-de-obra e de alguma especialização para operar corretamente o sistema;
Dificuldades em se autorizar o sistema, principalmente com relação a aplicar a mesma vazão em cada sulco;
A principal limitação hoje desse método é o excessivo gasto dos recursos hídricos.
2-PARAMETROS DE PROJETOS
2.1-Topografia
	Esse sistema exige topografia adequada para seu funcionamento, como declividade suave, para que não ocorram erosões no solo, e que a superfície do terreno seja uniforme, para o deslocamento adequado na área. Caso contrário, requer sistematização do terreno. A declividade ideal para a percolação da água sobre o terreno pode variar de 1% a 2%, em condições adequadas de vazão e solo. Na direção perpendicular ao escoamento de água, o declive pode atingir até 10%, desde que, sejam asseguradas medidas que reduzam os riscos de erosão. 
2.1.1-Sistematização do terreno
	A sistematização consiste em nivelar um determinado terreno a um nível tal que permita uma lâmina de água e, ou apenas umidade uniforme de acordo com a exigência da cultura, onde a consiste em alterar as cotas da declividade natural do terreno para um cota previamente determinada pelo levantamento plano altimétrico.
A sistematização usa para a irrigação por sulcos, e usada com nível do solo em pequeno desnível,onde a água possa fluir sem causar erosão na superfície, ou seja, alteração do nível do terreno para uma cota media com declividade predeterminada. 
Para efetuar a sistematização de um terreno é necessário uma sequência das seguintes operações:
Aração profunda de 20 a 25 cm com grade aradora: É usada para a abertura de área, onde é necessário um corte para soltar o solo e raízes até a profundidade necessária nas áreas de corte e assim permitir melhor ação de arraste dos equipamentos de sistematização
Gradagem com grade niveladora: É usada para quebrar os torrões e uniformizar a superfície do terreno e favorecer a ação do Raio Laser, principalmente os receptores dos equipamentos;
Macrosistematização: Essa operação é iniciada após o preparo do solo e consiste no arraste do solo da camada de 5 a 25 cm de profundidade. É o serviço mais pesado da sistematização. Com esse serviço concluído cerca de  90 a 95 % do volume de solo estará removido para as partes baixas do tabuleiro;
Aração a profundidade média de 10 a 12 cm: A seguir, a área será novamente gradeada apenas com grade niveladora para soltar o solo para o acabamento final;
Microsistematização: É a operação que exige maior sensibilidade. Consiste no arraste de terra de 0 a 5 cm em forma de acabamento final, tanto da área de corte como na área de aterro. Emprega-se motoniveladora ou scraper com controle mais apurado;
Gradagem final, com grade niveladora: Após  concluída a sistematização, a área pode ser gradeada para plantio imediato.
Recomenda-se a cada dois ciclos de cultivo proceder a uma nova microsistematização da área para eliminar as ondulações que se formam com as movimentações de máquinas na área. 
2.2-Tipo de solo
	A utilização desse sistema em solos com alta capacidade de infiltração não e recomendável, devido a elevadas perdas por percolação. Em solos excessivamente impermeáveis, o problema pode ser as perdas excessivas de água por escoamento superficial.
A velocidade de infiltração de água no solo é relativamente alta no inicio da aplicação, diminuindo gradativamente com o passa do tempo, até atingir um valor praticamente constante, quando então é chamada de velocidade de infiltração básica. Em solo em que seu valor resulta maior que 3cm/h, geralmente não se recomenda a irrigação por superfície devido á baixa eficiência de irrigação, causada predominantemente por alta perda de água por percolação profunda, e á elevada perda de nutrientes por lixiviação.
2.3-Disponibilidade de água
	Devido as baixas eficiências de aplicação de água utilizadas nos projetos, exigem alta demanda de água. As vazões individuais para cada sulco pode variar geralmente de 0,2 a 2 L/s.
	A vazão aplicada por sulco é um dos parâmetros mais importantes para se obter uma irrigação eficiente. A vazão utilizada deve ser a máxima possível capaz de não causar erosão. O valor da vazão para um sulco pode ser estimado inicialmente pela equação recomendada pelo SCS-USDA:
qmax=
Sendo: qmax= vazão máxima não erosiva (L/s)
	 s = declividade do sulco (%)
	O preferível é utilizar o valor estimado pela equação como referencia para ensaios de campo, aonde o valor real da vazão deve ser calculado. Deve-se fazer a medição da vazão, pois é com base nela que se saberá se a área é possível de ser irrigada. Utiliza-se para isso os métodos convencionais de medição de vazão.
	
Como a velocidade de infiltração decresce exponencialmente com o tempo, o ideal seria ter um sistema que permitisse a utilização de vazões decrescentes durante a irrigação para se evitar perdas excessivas. A técnica de vazões reduzidas é uma das formas que se tem para aumentar a eficiência de aplicação de água nesses sistemas
2.4-Espaçamento dos sulcos
A velocidade de infiltração influencia a entrada de água no perfil do solo e o desempenho desse sistema. Em solos argilosos os sulcos podem ser mais espaçados do que em solos arenosos, isso se dá pois em solos mais permeáveis os sulcos são mais alongados verticalmente, e em solos menos permeais os sulcos são mais alongados horizontalmente, deve se analisar também a cultura a ser irrigada e os tipos de equipamento utilizados nos tratos culturais, devendo se assegurar o movimento lateral de água entre os sulcos adjacentes, para assim umedecer toda a zona radicular da cultura. Os espaçamentos então podem variar de 0,30 a 1,80 m com a média ao redor de 1 m. 
2.5-Declividade dos sulcos
	A declividade do sulcos normalmente segue a declividade do terreno podendo variar de 0,2 a 0,3%, não devendo ultrapassar a 2% para se evitar processos erosivos. Em solos mais arenosos recomenda-se a declividade de 0,2 a 0,5%, já em solo argiloso recomenda-se entre 0,5 a 1,5%.
2.6-Comprimento dos sulcos
	O comprimento do sulco é um fator essencial para o agricultor, o não cumprimento deste pode trazer sérios danos ao agricultor como: aumento do custo de mão de obra e da irrigação; dificuldade na mecanização da área, má distribuição da água no solo; entra diversos outros. Ao se fazer os sulcos, na hora do comprimento deve-se analisar diversos fatores como o tipo do solo, pois quanto mais permeável mais curto deve ser o sulco. A declividade influencia no comprimento do sulco, quando a declividade é suave entre 0,2 a 0,5% o comprimento aumenta, porem quando a declividade ultrapassa os 0,5% o cumprimento deve diminuir para evitar processos erosivos. A cultura a ser inserida é outra característica a ser analisada, pois plantas com sistema radiculares profundos o comprimento do sulcos devem ser maiores comparadas a plantas com sistema radiculares com menor profundidade.
3-TIPOS DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR SULCOS
O método de irrigação por sulcos é mais utilizado na região do Nordeste, mas não recomendável para solos arenosos devido à alta permeabilidade e regiões com alta escassez de água, pois quando devidamente planejado e executado é ideal para cultivo em fileiras. Consiste na inundação parcial e temporária por condução de água na superfície ou subsuperfície do solo através de pequenos sulcos paralelos as fileiras da cultura. 
A inundação é feita em tempo necessário para que haja a absorção da água pela planta, sendo assim o movimento da água não é permanente, e a vazão no início do sulco é maior que no final do sulco. Para o transporte da água até os sulcos, pode ser através de canais encapados ou não, ou por tubulações. Se o canal não estiver encapado, pode haver perdas por evaporação devido à exposição do ar e luz, e também perdas por percolação durante a condução da água. A vazão aplicada por unidade de largura pode ser reduzida, e há maior tolerância contra as condições topográficas. Assim, a menor área molhada possibilita a redução de perdas por evaporação em culturas onde o espaçamento em maior, mais frequente em culturas perenes como pomares, possibilitando assim a colheita logo após a irrigação.
Dentro do método de irrigação por sulcos, há alguns tipos de sistemas de irrigação que podem ser classificados em relação à declividade: em nível e em declive; e também em relação à forma de disposição do terreno: retos ou em contorno. Estes tipos são os mais utilizados no Brasil. Alem destes, existe o sistema de irrigação por sulcos denominado corrugação, adaptado principalmente para culturas que não necessitam de capina, como forrageiras e pastagem, ou também em culturas cultivadas em linhas continuas e em nível. Neste, a água se movimenta através de pequenos sulcos construídos na direção de maior declividade do terreno.
O método de irrigação por sulcos e todos os seus tipos incluídos, apresentam vantagens e desvantagens, sendo as vantagens: menor custo de implantação, sem problemas em relação ao vento, economia de energia, não interfere nos tratamentos fitossanitários (aplicações de defensivos agrícolas), não há problemas com entupimento de aspersores; e as desvantagens: requer mais Mao de obra, limitado pela declividade do terreno, variabilidade das condições de infiltração, problemas com solo que tem alta infiltração, excesso de sedimentos pode causarassoreamento nos sulcos, por isso exige maior manutenção.
Este sistema em geral, exige experiência do profissional condutor do processo de instalação e execução do método, para que a água seja corretamente distribuída do canal secundário para os sulcos e controle da vazão durante a irrigação. O método também apresenta flexibilidade operacional que permite elevar a eficiência da irrigação por possibilitar o ajuste da vazão aplicada às variações das taxas de infiltração do solo. 
4-SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA EM SULCOS
Geralmente pode-se encontrar na irrigação por sulcos cinco tipos de sistemas de aplicação de água que permitem ao agricultor o controle da vazão aplicada: canais com sifões, canais com saídas laterais, canais com desvio manual, tubos janelados e tubulações de distribuição enterradas com válvulas de subida.
4.1-Canais com sifões
Neste método podem ser utilizados canais de terra ou revestidos para aplicar a água em sulcos ou em áreas a serem inundadas, através de tubos de sifões instalados no lado dos canais. A água dentro do canal deve ser elevada até uma altura suficiente para criar uma carga hidráulica acima do bocal de entrada do sifão que determinará sua vazão. Essa elevação pode ser conseguida pela instalação de comportas ou barragens de madeira ou outro material.
Os tubos sifões são geralmente feitos de alumínio ou de material termoplástico e, portanto, são leves e portáteis. A vazão destes tubos é função da carga ou altura hidráulica disponível. Eles podem trabalhar com sua saída livre ou afogada. Quando eles trabalham com a saída livre a carga hidráulica é igual a diferença de elevação entre a saída do sifão e o nível da água dentro do canal. Quando eles trabalham afogados a carga hidráulica é igual a diferença de nível entre as superfícies da água dentro e fora do canal.
Os tubos sifões precisam escorvados para que possam operar. Isto é feito submergindo o tubo na água, deixando-o encher completamente e cobrindo uma das saídas com a mão e então, abaixando o mesmo vagarosamente no lado do canal, sem deixar que a ponta submergida saia para fora da água.
Quando em uma seção do canal operam-se vários sifões podem ocorrer variações significativas da altura da água dentro do canal, o que pode afetar seriamente as vazões de saída dos sifões. Portanto, a eficiência de irrigação depende da experiência e habilidade do irrigante em manejar a irrigação utilizando tubos de sifões.
A técnica de vazão reduzida pode ser aplicada na irrigação por sulcos com a utilização de tubos de sifões. Isto é possível através do controle da carga hidráulica sobre a ponta de entrada ou iniciando-se a irrigação com dois sifões e após um determinado tempo de irrigação tirar um deles, ou mesmo trocando os sifões para diâmetros menores.
4.2-Canais com saídas laterais
	São utilizados nesse método tubos curtos de aço ou alumínio, os quais são instalados na lateral de canais de alvenaria ou cimento para aplicação da água em sulcos. 
Neste caso, a água dentro do canal também deve ser elevada até uma altura suficiente para criar uma carga hidráulica acima da entrada do tubo o que determinará sua vazão. Esta elevação pode ser conseguida pela instalação de comportas manuais ou automáticas.
4.3-Canais com desvio manual 
	Sistema utilizado por tomaticultores, aonde a água é aplicada em um canal principal que serve vários canais secundários, que distribuem água para os sulcos. Para desviar a água desses canais secundários para os sulcos os irrigantes utilizam-se de uma montagem rústica denominada “bandeira”, um pedaço de madeira aonde é afixado um saco plástico de adubo ou de outro agroquímico, que é puxada morro abaixo, permitindo que a água que escoa no canal secundário seja desviada para o sulco, por um tempo suficiente para a água chegar no final do sulco. 
	Apesar de ser um sistema extremamente prático e de baixo custo, este não permite nenhum controle sobre a vazão a ser aplicada em cada sulco. E como toda a distribuição é geralmente feita em canais de solo nu, aonde as perdas por infiltração existem, cada sulco recebe vazões cada vez menores.
4.4-Tubos Janelados 
Uma técnica bastante utilizada nos Estados Unidos, em função do incremento de eficiência que se obtém com estes sistemas, sendo o uso em nosso país extremamente baixo, sendo que poucas empresas interessarem em produzi-los. 
São tubos que contem orifício igualmente espeçados ao longo do seu comprimento, geralmente , nos dois lados da tubulação que servem para utilizar a água em sulcos de irrigação, podendo ser de vários matérias como alumínio, PVC ou de outro material apropriado.
Estes orifícios podem possuir externamente janelas, que com sua abertura ou fechamento conseguem o controle da vasão, ou qualquer outro dispositivo que possibilite variar o volume de água aplicado ao sulco.
Tubos janelados são geralmente conectados a tubulações de distribuição de água enterrados e que através de tubos de subida dão acesso a válvulas hidrantes. Estes hidrantes podem ser de saída simples ou dupla. Atualmente já se encontra em operação nos Estados Unidos da América sistemas de tubos janelados automatizados, utilizando o princípio de fluxo intermitente .
4.5-Tubulação de distribuição
4.5.1-Tubulação de distribuição enterradas com válvulas de subida 
Este método, que não é utilizado no Brasil, consiste de linhas ou tubulações enterradas de baixa pressão (normalmente de cimento Portland ou cimento amianto) que distribui água a válvulas conectadas a tubos de subida instaladas ao longo do campo. Na parte superior deste tubos de subida exigem orifícios através das quais água é aplicada através dos sucos ou áreas a serem inundadas.
A forma mais simples desse método e simplesmente manter aberto o tubo de subida. Outra forma um pouco mais custosa é instalar uma válvula tipo hidrante no tubo de subida.
A única preocupação de projeto é de se dimensionar o sistema de forma que a linha hidráulica de energia seja mantida dentro do tubo de subida, para não haver transbordamento. Tampões podem ser adaptados nas saídas para evitar esse problema. Para se ter controle ou regulagem da vazão é necessário se providencia algum tipo de dispositivo, com uma janela de correr, que permite regular a abertura ou orifícios de saída.
5-CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os diversos sistemas de irrigação disponíveis atualmente no mercado dão aos produtores uma moderna tecnologia de produção agrícola que juntamente com um manejo equilibrado da adubação e tratos culturais, reúnem todas as condições para que as plantas possam ter potencial produtivo.
A escolha do sistema de irrigação deve basear-se em análise técnico-econômica, levando em consideração o tipo de solo, topografia, clima, cultura, custo de equipamento e energia, qualidade da água disponível e mão- de- obra.
Sistema de irrigação em sulco é adaptável a grande diversidade de solos e culturas e possui baixa eficiência de distribuição de água, se mal planejado e manejado.
6-REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA
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