IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO EM MALHA

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ESTADO DE MATO GROSSO
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
	UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO		
CAMPUS DE NOVA XAVANTINA
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS, BIOLÓGICAS E SOCIAIS APLICADAS
CURSO DE AGRONOMIA
 
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO EM MALHA
 
 TAYSSA FLORES
Trabalho apresentado à disciplina de Irrigação do curso de Agronomia da Universidade do Estado de Mato Grosso - Campus de Nova Xavantina, como requisito parcial para a obtenção da aprovação da disciplina de Irrigação, com a orientação da Profª. Drª. Alessandra Conceição de Oliveira.
NOVA XAVANTINA - MT
JUNHO - 2016
ESTADO DE MATO GROSSO
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS DE NOVA XAVANTINA
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS, BIOLÓGICAS E SOCIAIS APLICADAS
CURSO DE AGRONOMIA
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO EM MALHA
Trabalho apresentado à disciplina de Irrigação do curso de Agronomia da Universidade do Estado de Mato Grosso - Campus de Nova Xavantina, como requisito parcial para a obtenção da aprovação da disciplina de Irrigação, com a orientação da Profª. Drª. Alessandra Conceição de Oliveira.
 
 
 
 NOVA XAVANTINA - MT
 JUNHO- 2016
	
LISTA DE FIGURAS
Figura 01. Sistema fixo de aspersão convencional....................................................................5
Figura 02. Sistema de aspersão semi-fixo..................................................................................6
Figura 03. Sistema de pivô central irrigando pastagens............................................................8
Figura 04. Sistema de irrigação com autopropelido..................................................................9
Figura 05. Sistema de irrigação em malha (A) e convencional (B).........................................10
Figura 06. Sistema de irrigação por aspersão em malha na cultura do café............................11
1. INTRODUÇÃO
De acordo com Lima et al., (1999), a água é um elemento essencial a vida, de valor inestimável, sendo este responsável pelo desenvolvimento de diversas atividades humanas tais como: geração de energia elétrica, abastecimento doméstico e industrial, irrigação, navegação, turismo, recreação, aquicultura, piscicultura, pesca, assimilação e condução de esgoto entre outros. Nos últimos anos em função do intenso crescimento populacional, à degradação do meio ambiente e à expansão das fronteiras agrícolas, sua disponibilidade tem se tornada reduzida. 
O Brasil possui em seu território as maiores reservas hídricas do planeta, sendo visto pela comunidade internacional como um país privilegiado no que diz respeito à disponibilidade de recursos hídricos (MANCUSO & SANTOS, 2003). De acordo com Tundise &Tundise (2005), o país apresenta um montante variando em torno de 12 a 16% das águas doces do mundo. No entanto sabe-se que 97,5% das águas do planeta provem dos oceanos (salgadas), e apenas 2,5% são águas doces. Do total de águas doces, dos 2,5%: 29,9% são águas subterrâneas, 0,3% estão nos rios e lagos, e 0,9% em outros reservatórios, e a maior parte que equivale a 68,9%, encontram-se congelada nas calotas polares e geleiras.
Na atualidade, países como Kuwait, Israel, Jordânia, Arábia, Saudita, Líbia, Iraque, Bélgica, Cabo Verde, Argélia, Hungria, México, Estados Unidos, Espanha e França, enfrentam problemas com a falta de água. A ocorrência de seca, mas frequente no Brasil encontra-se na região Nordeste, apesar de outras partes do país apresentar problemas sérios de abastecimento de água (PAZ, 2000).
Portanto a escassez da água pode gerar conflitos de interesses, limitando o desenvolvimento econômico e social de determinadas regiões, dificultando sua conservação. A agricultura é o setor responsável pelo maior consumo de água, cerca de 70% de todo o volume captado tem sido destinado a pratica da irrigação (CHRISTOFIDIS, 2001). Contudo a produtividade das áreas irrigadas é de aproximadamente três vezes mais se comparadas as de sequeiro (FAO, 2006).
Por outro lado, para que os alimentos sejam produzidos em escala suficiente, a irrigação é um recurso tecnológico fundamental, que permite calcular a quantidade de água a ser aplicada nas plantas, com o intuito de suprir as demandas hídricas na falta de chuva (FERREIRA, 2001). Um dos fatores que impede maiores crescimentos das áreas irrigadas no Brasil, ainda são os altos custos dos equipamentos de irrigação (HERNANDES; ALVES JUNIOR; LOPES, 2001). As novas tecnologias de irrigação constituem como uma importante ferramenta para o uso eficiente da água, pois a medida que o preço de oferta aumenta, surge a necessidade de substituição dos sistemas tradicionais de irrigação por outros capazes de proporcionar maior eficiência (PAZ, 2000). Esse trabalho teve como objetivo evidenciar o método de irrigação por aspersão em malha.
2. ETAPAS PARA REALIZAÇÃO DE UM PROJETO
De acordo com Drumond & Aguiar (2005), em relação aos métodos de irrigação não a método que se sobressaia sob os demais no diz respeito à produção de uma determinada cultura, porém existem métodos que possui uma melhor capacidade de adaptação com as condições locais tais como: solo, topografia e manejo da cultura a ser irrigada. Para a tomada de decisão, uma vez que há diversas alternativas de projeto, o conhecimento das partes que constituem os sistemas de irrigação é extremamente relevante, de modo a auxiliar os produtores na escolha do método a ser utilizado e a desenvolver o senso crítico. 
Para realização de um projeto de irrigação as seguintes etapas devem ser consideradas (MENDONÇA & RASSINE, 2005):
Levantamento de dados básicos: vazão disponível a fonte de água, velocidade de infiltração de água e armazenamento de água no solo e evapotranspiração máximas das culturas a serem implantadas.
Estimativa da demanda e da periodicidade de aplicação de água (lâmina d’ água e turno de rega).
Dimensionamento hidráulico para atender a demanda e a periodicidade estimadas na primeira etapa.
Em outras palavras, esses autores demonstraram os principais dados para elaboração de um projeto de irrigação, tais como:
Vazão mínima disponível.
Evapotranspiração de referência.
Déficit hídrico (mensal, semanal, diário).
Área máxima irrigável (depende da vazão mínima).
Área do projeto
Tipo de solo (textura e armazenamento de água).
Culturas a serem irrigadas. 
 2.1 IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
 Segundo Bernardo et al., (2006) , os métodos de irrigação por aspersão são sistemas que utilizam emissores (aspersores), que distribuem à água as plantas na forma de chuva artificial. No entanto a pressão obtida pela água se dá por meio de motobombas movidas a óleo diesel ou elétricas, em muitos casos são também provenientes da diferença de nível do terreno. Dentre as vantagens dos sistemas irrigação por aspersão destacam:
Redução do custo de instalação e de operação em diferentes condições topográficas, dispensando a sistematização do terreno;
Possui facilidade na adaptação à capacidade de infiltração de água no solo e a fase de desenvolvimento da cultura e apresenta flexibilidade na taxa de aplicação de água;
Por meio da água de irrigação, possibilita a automoção e a aplicação de produtos químicos e fertilizantes (quimigação/ fetirrigação);
Reduz a mão- de - obra para condução de água, principalmente em sistemas fixos e mecanizados;
Apresenta boa uniformidade de aplicação aliada à alta eficiência de distribuição de água na área irrigada, se o sistemapor bem dimensionado e manejado;
Favorece um melhor aproveitamento do terreno, dispensando o uso de canais e sulcos para a condução da água;
Possibilita menor perda de água (evaporação e infiltração), devido ao transporte de água em tubulações, em relação à irrigação por superfície.
Segundo Castro (2003), as desvantagens do sistema de irrigação por aspersão são:
Causa erosão do solo;
Requer mão de obra especializada;
Exige bombeamento para atingir a pressão de serviço: gastos de energia;
Propicia uma evaporação, mas intensa. Problema que pode ser reduzido através da irrigação noturna (menos vento e melhor temperatura);
Pode lavar os defensivos aplicados na parte área;
Custo elevado;
Entupimento dos aspersores, minimizado pelo uso de filtros;
Impactos das gotas nas flores e frutos. Pode propagar doenças, prejudicar a polinização e queda de flores e frutos, quando estiverem no inicio de desenvolvimento;
Chuvas desuniformes (vento maior que 4 ms – 1), minimizado com a irrigação noturna. 
De acordo com Keller & Bliesner (1990), a técnica de irrigação por aspersão possui dois grandes grupos: os sistemas de movimentação contínua, que operam enquanto os aspersores estão movendo pelo campo, e os sistemas fixos, aqueles que operam com os aspersores fixos em uma posição. No Brasil os sistemas, mas utilizados são do tipo móvel portátil convencional e semiportátil, por serem acessíveis aos produtores, ou seja, envolve um investimento de menor capital, apesar haver maior demanda de mão de obra no manejo e operação.
2.2 TIPOS DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
 
2.2.1. SISTEMA FIXO
Caracteriza-se por possuir um número maior de tubulações e acessórios de operação e controle, fator este que eleva o investimento inicial, neste sistema todas as linhas, inclusive as laterais, são mantidas no mesmo local, ao longo de todo o período de irrigação. Deve ser acrescentado o custo de assentamento de tubulações, caso ocorra o enterramento das tubulações fixas (Figura, 01), (TAVARES, 2007).
Figura 01. Sistema fixo de aspersão convencional.
 Fonte: (CEMIG, 2016)
2.2.2 SISTEMA SEMI-FIXO
Onde as linhas secundárias e principais permanecem fixas, podendo ser enterradas ou não. As tubulações são leves, acompanhadas de conexões e juntas acoplamento rápido. Somente as laterais cobrem o campo deslocando-se nas diferentes posições da área irrigada. Os aspersores encontram-se conectados diretamente sobre os tubos da linha lateral sobre acessórios especiais acoplados nas extremidades dos tubos. As laterais operam com um único canhão ou com diversos aspersores aplicando água. Pode ser efetuado manualmente o deslocamento das laterais, ou através de um trator (geralmente em culturas de porte elevado, onde as laterais são montadas sobre pequenas rodas). Portanto nesta categoria se inclui os sistemas que operam com linhas laterais constituídas por fitas flexíveis de polietileno, que distribuem a água em ângulos estabelecidos de modo a atingir as linhas de plantas. Essas fitas apresentam baixa pressão, com vazão de 15 a 25 L h-1 m -1 são empregadas em culturas como a do café, citros, mamão entre outras (Figura 02), (ESALQ, 2016).
 Figura 02. Sistema de aspersão semi-fixo.
 
 Fonte: (ESALQ, 2016).
2.2.3 PORTÁTEIS
	São sistemas com linhas móveis, fabricadas com material leve como o PVC ou alumínio, e com capacidade de deslocamento progressivo na área irrigada. Permitindo que até mesmo a unidade de bombeamento possa deslocar-se. Requer uma maior disponibilidade de mão de obra referente ao deslocamento das tubulações, são exemplos em que procura substituir o custo inicial de aquisição do equipamento por custo operacional. Normalmente são projetados para que até quatro linhas laterais operem simultaneamente. Em um tempo igual ou superior o turno de regra projetado o sistema deve ser capaz de irrigar toda a área. Contudo, dependendo da intensidade de aplicação de água dos aspersores, o sistema em cada posição deve operar por um tempo suficiente para aplicar a lâmina bruta de irrigação. Para fins de redução de capital, o sistema é projetado para um tempo diário de operação de 18 horas, ressaltando que quanto, mas continuo for o tempo de operação menor será o custo por unidade de área (ESALQ, 2016).
2.3 ASPERSÃO MECANIZADA
A irrigação por aspersão mecanizada se dá pela movimentação dos aspersores ao longo da área irrigada, durante o período necessário para aplicação da lâmina de água exigida em cada irrigação. As estruturas dotadas de sistemas de propulsão, elétrico, diesel ou hidráulico, são responsáveis por permitir a movimentação. O sistema de aspersão mecanizada utiliza praticamente todos os tipos de aspersores, desde pequenos pulverizadores de pressão baixa, até canhões hidráulicos de alta pressão. Os tipos, mas utilizados atualmente são os sistemas de pivô central e autopropelido (TAVARES, 2007).
2.3.1 PIVÔ CENTRAL
De acordo com (NOGUEIRA, 2008), o sistema de pivô central é o método predominante da irrigação automática (Figura 03), e consiste em diversos bocais de distribuição de água (aspersores), sendo estes sprays (fixos) ou de impacto (rotativos), montados sobre uma linha lateral, operando tanto em terrenos planos quanto em terrenos ondulados. Essa linha lateral móvel gira em torno de um ponto fixo, que irriga uma área circular. Os emissores que são responsáveis pela distribuição de água na área irrigada, sendo instalados ao longo da linha lateral móvel. A velocidade tangencial de deslocamento dos emissores aumenta do centro para a periferia da área irrigada. Desta forma, a intensidade de precipitação proporcionada pelos emissores também aumenta, devido ao aumento da velocidade tangencial de deslocamento dos emissores reduzirem o tempo disponível para aplicação por unidade de largura do padrão molhado (HEERMAN; KOHL, 1983).
Segundo Faria & Vieira, (1986), a velocidade de rotação lateral móvel é controlada por um relé percentual, instalado na caixa de controle central do pivô, que é responsável pelo comando da velocidade da última torre. Junto ao ponto de captação de água para o pivô central normalmente é instalada uma unidade de bombeamento, onde uma adutora é utilizada para conduzir a água bombeada até o ponto fixo, localizado no centro da área irrigada (AZEVEDO, 2003).
 Figura 03. Sistema de pivô central irrigando pastagens.
 
 Fonte: (GLOBO RURAL, 2016).
2.3.2 AUTOPROPELIDO
Desde o ano de 1960, que os autopropelidos existem em escala comercial nos Estados Unidos. No entanto, apenas por volta de 1975, foram produzidos e comercializados no Brasil, seguindo duas linhas básicas de produção: propulsão por turbinas hidráulicas e por pistão (ROCHA, 2000). O sistema de autopropelido apresenta facilidade de manejo e adapta-se a diferentes tipos de cultura, atualmente seu uso vem sendo amplamente empregado em culturas perenes, valendo a pena ressaltar que foi a primeira evolução da aspersão em termos de automoção (ROCHA et al., 2005).
De acordo com Saleme (2010), neste sistema, o aspersor é um canhão hidráulico montado sobre uma plataforma, que se desloca em movimento retilíneo ao longo da área a ser irrigada. Apresenta uma média eficiência de aplicação e em contrapartida um elevado consumo de energia elétrica, sendo tracionado por cabo de aço ou mangueira. Pode ser utilizado para irrigação de pastagens, citros, cana-de-açúcar e aplicação de águas residuárias na agricultura.
Necessitando de um aspersor do tipo canhão, um motor par propulsão, um cabo de aço, uma mangueira de alta pressão (até 500 m), um carretel enrolador (de acordo com a movimentação) e uma plataforma para instalação. Para manter seca a faixa de movimentação do caro ou aspersor, frequentemente o ângulo de giro do aspersor é de 330º (Figura 04).
Figura 04. Sistema de irrigação com autopropelido.
Fonte: (ESALQ, 2016)
2.4 ASPERSÃO EM MALHA
O sistema de irrigação emmalha possui praticidade, facilidade de modulações e adequação ao potencial econômico de cada proprietário, e tem demonstrado um crescimento bastante expressivo no Brasil (DRUMOND, 2008). De acordo com Drumond & Fernandes (2001), esse sistema surgiu na Espanha. Contudo no Brasil começou a ser usado no estado de Minas Gerais e foi se espalhando pelo país como uma alternativa viável para irrigação de pastagens, cana-de-açúcar e campineiras justamente por apresentar uma redução de custos de investimento e mãos de obra operacional. Além, de possuir diferenças de dimensionamento se comparado ao método de aspersão convencional. Neste sistema a área de cultivo é dividida em canaletas e as linhas de irrigação são tubos de PVC de baixo diâmetro que são colocados enterrados e possui durabilidade de até 30 anos (Figura 05), todo o sistema é pressurizado fazendo com que a água entre pelos dois lados da canalização e consequentemente o tamanho da tubulação e o tamanho da bomba torna-se reduzida, economizando dinheiro (EMBRAPA, 2005). 
O SAM (sistema de aspersão em malha) possibilita trabalhar em aclives muito elevados de terreno. Porém, o consumo de energia pode inviabilizar economicamente, pois será necessário o uso de multi-estágios com alta potência, tendo como ponto de operação pressões elevadas e baixa vazão (REZENDE et al., 2011).
 Figura 05. Sistema de irrigação em malha (A) e convencional (B).
 
Fonte: (CAFEPOINT, 2016).
O método de aspersão por malhas é, mas adotado em áreas pequenas, de aproximadamente 40 hectares, tornando a irrigação acessível aos pequenos produtores, pelo fato de que os sistemas mecanizados por unidade de área os custos de implantação são relativamente onerosos. Entretanto este sistema surgiu a partir dos conjuntos fixos de aspersão convencional, que permitem selecionar linhas laterais próximas e em números pares para operarem simultaneamente, e depois interligá-las pelas extremidades ocasionando em uma melhor distribuição de pressão hidrostática resultando na utilização de tubulações, mas finas. A única parte do conjunto do sistema de irrigação por aspersão em malha que permanece exposta é o aspersor com o seu tubo de subida, ou seja, as tubulações são fixas e os aspersores móveis (EMBRAPA, 2016). 
A diferença entre o sistema convencional de irrigação por aspersão e o de malhas, ocorre pelo seguinte fato, no método convencional todos os aspersores se encontram juntos na linha lateral, enquanto no método de aspersão por malhas há um aspersor para cada anel de tubo, que recebe o nome denominado malha (EMBRAPA, 2005).
De acordo com Drumond & Fernandes (2001), o método também vem sendo empregado na cafeicultura (Figura 6), e recentemente o sistema de aspersão em malhas foi adaptado pela Universidade de Uberaba obtendo boa aceitação por meio dos produtores, principalmente os pequenos. Portanto tem se observado na execução de projetos de irrigação em malha que apenas um homem opera um sistema de 75 a100 hectares, quando se utilizam aspersores de médio e baixo alcance. De modo que os aspersores são instalados desde 12 x 12 m até 24 x 24 m. 
Figura 06. Sistema de irrigação por aspersão em malha na cultura do café.
 Fonte: (CAFEPOINT, 2016)
Em seu trabalho de redimensionamento de sistemas de aspersão convencional para irrigação em malha, Mendonça et al., (2007), observou uma redução de consumo de energia em 51%, utilizando aspersores de baixa pressão.
As principais vantagens do sistema de aspersão por malhas estão (DRUMOND, 2003):
Baixo custo de energia, sendo o consumo avaliado em torno de 0,60 a 1,30 CV/ha;
Adaptação a qualquer tipo de terreno;
Facilidade de operação e manutenção
Possibilidade de fetirrigação
Possibilidade de aplicação de dejetos;
Menor custo de instalação (R$ 1500,00 a 2500,00/ha e manutenção)
Uso de tubos de PVC de baixo diâmetro, que constituem as linhas laterais, que são interligadas em malha.
Dentre as desvantagens encontram-se (DRUMOND, 2003):
Impossibilidade de automoção;
Maior dependência de mão de obra, quando comparado aos sistemas automatizados como o pivô central;
Necessidade de abertura de valetas para acondicionamento das tubulações dispostas em malha. 
A irrigação por aspersão em malha em diferentes culturas tem apresentado resultados significativos, (NOGUEIRA, 2006; PEREIRA et al., 2014; CAMPÊLO et al., 2014; GRAH, 2011).
2.5 PERDAS DE CARGA
 De acordo com Gómez et al., (2010), à medida que a água dotada de pressão circula pelas tubulações através dos distintos elementos do sistema, vai perdendo parte da pressão, devido ao atrito. Esta perda de pressão se denomina perda de carga, e se expressa nas mesmas unidades que a pressão, normalmente em metros por coluna de água (M. C. A). 
A perda de carga no sistema depende principalmente das seguintes condições (GÓMEZ et al., 2010):
Diâmetro interno do tubo: tendo em conta que o diâmetro menor a perda de carga é maior para o mesmo fluxo decorrente.
Comprimento do tudo: sabendo que quando a um maior comprimento da tubulação consecutivamente a uma maior perda de carga para o mesmo diâmetro e fluxo de circulação.
Taxa de fluxo: sendo maior a perda de carga a maior taxa de fluxo para o mesmo diâmetro.
Tipo de material: rugosidade de suas paredes internas (alumínio, polietileno, fibrocimento, etc.).
O valor das perdas de carga que originam os diferentes elementos do sistema como uniões, válvulas, medidores entre outros, deve ser fornecido pelo fabricante. Do mesmo modo que as perdas de carga nas tubulações devem ser solicitadas ao fabricante. Embora para certos tipos de matérias de diâmetros mais usuais, podem encontra-se valores em publicações referidas a sistemas de irrigação pressurizada (GÓMEZ et al., 2010).
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS
 A irrigação por aspersão em malha surge como uma alternativa viável para os pequenos produtores por se tratar de um sistema simples, de fácil implantação e baixo consumo de energia elétrica, quando comparado aos demais sistemas de irrigação. Inicialmente o sistema foi desenvolvido para irrigar pastagens principalmente nos períodos de estiagem, em função da sua praticidade e efetividade, atualmente esse sistema vem sendo utilizado em outras culturas em especial na do café.
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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