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Irrigação: Princípios e Métodos.
CAPÍTULO 4
IRRIGAÇÃO LOCALIZADA
4.1. Introdução
Sistema de irrigação em que a água é aplicada diretamente na região radicular em pequenas intensidades (volumes e baixa vazão) e alta freqüência (turno de rega pequeno), mantendo esse solo próximo à CC;
Os dois principais sistemas: gotejamento e microaspersão;
Gotejamento: gotejadores, com vazões de 2 a 10 L/h.
Microaspersão: microaspersores, com vazões de 20 a 250 L/h;
Culturas permanentes e de grande espaçamento, os emissores são peças individuais, acopladas à linha lateral, formando círculos molhados;
Culturas anuais e de pequeno espaçamento, os emissores são fabricados em uma única peça, formando faixas molhadas.
Tabela 4.1 - Comparação entre os dois principais sistemas de irrigação localizada
	Sistema:
	Gotejamento
	Microaspersão
	Lançamento no Brasil
	1972
	1982
	Vazão (l/h)
	2-10
	20-150
	Forma de aplicação
	Gota a gota
	Spray ou peq. jatos
	Cultivos mais comuns
	Café
Tomate
Morango
Melão
Pimenta
Mamão
Em vasos
Outras
	Abacate
Citros
Banana
Manga
Uva
Mamão
Outras
Observação:
1) Evolução constante e a utilização varia de região para regiao
�
4.2 Vantagens da Irrigação Localizada
( Possibilidade de controle rigoroso da quantidade de água fornecida às plantas;
( Grande economia de água e energia (bem manejado);
(Os sistemas são usualmente semi-automatizados ou automatizados, necessitando de menor mão-de-obra para o manejo do sistema;
( Redução da incidência de pragas e doenças e do desenvolvimento de plantas daninhas;
( Permite a quimigação (aplicação de produtos químicos via água de irrigação);
( Otimização do uso de fertilizante;
( Possibilidade de uso de água com maior salinidade;
( Possibilidade de cultivo em áreas com afloramentos rochosos e, ou, com declividades acentuadas;
( Excelente (potencial) de uniformidade de aplicação de água.
( Desvantagens da Irrigação Localizada
( Alto custo inicial;
( Elevado potencial de entupimento dos emissores;
( Necessidade de sistema de filtragem;
( Inviável em águas com altos níveis de ferro e carbonato;
( Manutenção com maior freqüência.
4.3. Componentes da Irrigação Localizada
	�
	�
	Figura 4.3 – Vista parcial de dois cabeçais de controle.
4.4. Tipos de emissores de água
( Gotejador 
Ação: dissipar a pressão da água, aplicando vazão pequena e uniforme;
Tipo de gotejador: depende da vazão requerida, a qualidade da água de irrigação e a eficiência do sistema de filtragem;
O espaçamento entre os gotejadores irá variar principalmente com a cultura a ser irrigada, ou seja, o espaçamento e a disposição na área;
Podem formar um “bulbo molhado” ou uma faixa molhada contínua;
Modelos:
	�
	�
	�
Figura 4.4 - Gotejadores de longo percurso para serem inseridos sobre a linha lateral.
	
	
�
	Figura 4.5 - Tubo gotejador .
	Figura 4.6 - Tape ou fita gotejadora.
( Microaspersores
Semelhantes aos aspersores, porém seu tamanho reduzido;
Modelos: de braço oscilante ou de placa defletora;
	 (A)
	(B)
	�
	
	Figura 4.7 – Microaspersores: (A) defletor e (B) oscilante.
4.5 Entupimento dos emissores e filtragem da água
Causas do entupimento: Física, Química ou Biológica;
A qualidade da água: define o tipo e a dimensão do sistema de filtragem; 
A principal conseqüência dos entupimentos é a baixa uniformidade de emissão, causando danos às culturas devido à ocorrência de um déficit de água no solo em alguns pontos e excesso em outros.
Tabela 4.2 - Classificação da qualidade da água em relação ao potencial de entupimento de gotejadores, segundo Gibert e Ford (1986).
	Fator de entupimento
	Risco de Entupimento
	
	Baixo
	Moderado
	Severo
	Físico 
	Sólidos em suspensão (mg/L)
	< 50
	50 - 100
	> 100
	Químico 
	pH
	< 7,0
	7,0 – 8,0
	> 8,0
	Sólidos dissolvidos1
	< 500
	500 - 2000
	> 2000
	Manganês1 
	< 0,1
	0,1 – 1,0
	> 1,0
	Ferro1 
	< 0,2
	0,2 – 1,5
	> 1,5
	Sulfetos1 
	< 0,2
	0,2 – 2,0
	> 2,0
	Biológicos (nº bactérias/L)
	População bacteriana
	< 1.0000
	1.0000–5.0000
	> 5.0000
1Concentração máxima medida com um número representativo de amostras de água, usando-se procedimentos-padrão para análise, em mg/L. 
FONTE: Bernardo (2005)
( Filtragem da água de irrigação
Irrigação localizada: prévio tratamento da água a ser utilizada;
A magnitude do tratamento depende da qualidade da água;
Filtragem se dá no cabeçal de controle: filtros de areia, tela e discos;
O tipo e o número de filtro irão depender da qualidade da água;
Depende do tamanho das partículas.
Tipos de filtros:
Tanque de decantação
Tanque retangular: dimensões de acordo com o vazão a ser tratada;
Baixa velocidade: sedimentação das partículas (principalmente Ferro);
É um tratamento feito antes da captação da motobomba (Figura 4.8);
	
	
Figura 4. 8 - Detalhe de tanques de re-bombeamento de água de irrigação.
Separador centrífugo
Remove partículas sólidas em suspensão;
A água entra no separador centrífugo em forma tangencial, formando uma força centrífuga que separa a água dos outros elementos;
Por meio de um turbilhão, empurra as partículas mais pesadas para baixo, fazendo com que elas se depositem no filtro coletor;
	�
	
Figura 4.9 - Separador centrífugo, como componente de um cabeçal de controle.
Filtro de areia
São grandes e pesados: sobrepostas várias camadas de areia (Fig 4.10);
Filtragem das partículas orgânicas e mais grosseiras;
Alto custo tanto de aquisição quanto de manutenção. 
	�
	�
	Figura 4.10 - Filtro de areia, como componente de um cabeçal de controle.
Filtro de tela
Simples, de custo mais acessível e extremamente eficientes para a filtragem de partículas menores (minerais);
De plástico e com elemento filtrante (tela de aço inoxidável ou plástico);
Tem seu efeito de filtragem definido pelo tamanho da malha;
Especificação: “mesh” do elemento filtrante possui;
Exemplo: filtro com 200 mesh (200 furos/pol2) tem maior poder filtrante do que um com 100 mesh (100 furos/pol2 );
	
	�
	�
	Figura 4.11 - Esquemas e filtros de tela utilizados na irrigação localizada.
Filtro de discos
Desempenham a mesma função que filtros de tela;
Elemento filtrante: pilha de discos plásticos sobrepostos (ranhuras em ambos os lados);
Filtragem em dois estágios: 
superfície externa retém as partículas maiores;
ranhuras no interior dos discos permitem a retenção das partículas mais finas, principalmente à matéria orgânica.
	A
	B
	C
	�
	�
	�
Figura 4.12 - Corte transversal de um filtro de discos (A), filtros de discos (B), funcionamento como filtragem (C).
4.6. Quantidade de água necessária
Turno de rega: deve ser pequeno, normalmente variando de 1 a 4 dias;
Umidade do solo próxima à “CC” e transpiração máxima;
Intervalo entre irrigações: afetam a formação de bulbos molhados (adequado desenvolvimento do sistema radicular);
Conceitos importantes que devem ser observados no projeto de irrigação localizada: PAM e PAS
( Percentagem de área molhada (PAM)
Percentagem da área molhada, em relação à área total da planta;
	
	Ame = área molhada pelo emissor, m2.
AT = área total da planta, m2.
Determinação da PAM, dois casos:
Quando se irriga uma faixa contínua do solo (mais comum); e 
Quando se irriga por árvore, quando se formarão bulbos molhados.
Exemplo 4.1 
	Café: 	- Espaçamento de 3,0 x 0,75 m
- Irrigação por gotejamento: formação de faixa molhada de 1,0 m de largura
( PAM = 1,0 m / 3,0 m ( PAM = 0,33 ou 33%
	Laranja: - Espaçamento de 4,0 x 7,0 m 
- Irrigação por microaspersão: um emissor por pé e raio molhado de 2 m
Área molhada: 3,14 * 22 = 12,56 m2 
Área da planta: 4,0 * 7,0 = 28 m2 
( PAM = 12,6 m2 / 28 m2 ( PAM = 0,45 ou 45%
O valor mínimo da PAM:
Clima úmido (maiores precipitações)> 20%, 
Clima árido e semi-árido > 33%;
Levar em consideração a interação do sistema radicular nesse processo.
( Porcentagem de área sombreada (PAS))
Relação entre a área sombreada e a área total ocupada pela planta. 
	
	AS - área sombreada pela planta, m2
AT - área total da planta, m2
( Exemplo 4.2
	Café: 	- Espaçamento de 3,8 x 0,75 m
- Faixa sombreada: 1,50 m
( PAS 
 = 0,39 ou 39%
	Laranja: - Espaçamento de 4,0 x 7,0 m 
- Diâmetro de copa: 3,2 m
( 
 ( 0,29 ou 29%
(Evapotranspiração
Na irrigação localizada não se molha toda a área → redução da evapotranspiração (redução da evaporação direta do solo);
De forma simplificada, a evapotranspiração (localizada) pode ser representada pela equação a seguir:
							
Método de Fereres: culturas com maior espaçamento (fruteiras);
Método de Keller, para culturas com maior densidade de plantio;
Método de Keller-Bliesner: uso geral;
Keller e Bliesner (1990) 
Figura 4.13 - Valores do fator de correção KL, em função da PAM ou da PAS.
( Exemplo 4.3:
Para a situação apresentada a seguir, calcule: a) PAM, b) KL, c) ETcLoc, d) Ia do sistema.
	 Cultura: Café
Espaçamento = 3,8 x 0,75 m
PAS = 50%
Fase adulta e Kc = 0,9
	Clima:
ETo = 5,0 mm/dia
	Irrigação: Gotejamento
Vazão do emissor: 2,3 L/h
Espaçamento entre emissores: 0,75 m (um por planta)
Espaçamento entre linhas laterais: 3,80 m (uma linha por fileira)
Faixa molhada: 0,90 m
a) PAM
( PAM = 0,9 m / 3,8 m ( P = 0,25 ou 25%
b) KL
Na Figura 4.13 empregou-se o maior valor entre PAS e PAM – no caso, PAS = 50% – obtendo-se:
KL = 0,58 pelo método de Keller.
KL = 0,71 pelo método de Keller-Bliesner.
KL = 0,84 pelo método de Fereres.
Para este caso o método de Keller-Bliesner; assim: KL = 0,71
c) ETcLoc
d) Ia (mm/h)
	
Observação: É equivocado pensar que o cálculo da lâmina seria realizado dividindo-se pela área molhada ou sombreada. A correção destes fatores é feita na evapotranspiração e não na lâmina aplicada.
4.7 Lâmina e Intervalo de Irrigação
- Calculo da água disponível: necessário ajustes em função do não-molhamento total da área;
- Caso a umidade do solo no dia da irrigação seja conhecida, o cálculo da lâmina de irrigação seria: 
- O turno de rega máximo recomendado (TR), em dias, é obtido dividindo-se a ITNLoc pela ETcLoc:
 ou 
Irrigação localizada: é comum prefixar um valor adequado de TR
( Exemplo 4.5
	Considere as seguintes informações referentes a uma área irrigada por gotejamento:
	( Solo:
- CC = 30,1 % (em peso)
- PMP = 16,2 % (em peso)
- Da = 1,32 g/cm3
Umidade atual do solo = 27% (em peso)
	( Cultura: Tomate 
- Kc = 1,1
- Profundidade radicular de 25 cm
- f = 0,4
- PAS = 40%
	( Clima:
- ETo = 5 mm/dia
	( Irrigação: 	Gotejamento 
- Eficiência = 92% e PAM = 50%
Resolução
a) IRN e ITN máximo
b) IRN e ITN para o dia amostrado
c) Turno de rega máximo
Calculando a KL e ETcLoc :
KL: Na figura 4.13 empregou-se PAS=50% e o método de Keller-Bliesner, obtendo-se:
KL = 0,71 
Com os valores de ETo, Kc. KL pode-se calcular:
Assim:
OB: Aproximando para o valor inteiro inferior, tem-se TR = 2 dias, que é o intervalo máximo que se pode esperar entre duas irrigações sucessivas;].
4.8. Dimensionamento 
Utiliza os mesmos conceitos da irrigação por aspersão convencional;
Linha principal: critério do limite de velocidade 1,0–2,0 m/s
Linha lateral: critério da máx perda de carga admissível (P: 5 a 10% PS;
Equação do dimensionamento mais recomendada: Darcy-Weibach;
Pode se utilizar Hazen-Williams: C passa a ser 144 (polietileno);
Considerar a perda de carga devido a inserção dos emissores: novo coeficiente Cg (80 a 140);
Diferentemente do dimensionamento da aspersão, se efetuam os cálculos mediante os diâmetros previamente conhecidos e comerciais;
Portanto, basta efetuar os cálculos de perda de carga, dividir os setores de irrigação e equilibrar as pressões para que se encontre a potência requerida pelo conjunto motobomba.
Equações:
	
	 
( Exemplo 4.9
Calcule o diâmetro da linha lateral para um sistema de irrigação por gotejamento com as seguintes características:
Vazão do gotejador: 2,8 L/hora Número de plantas na linha: 60
Pressão de serviço: 10 mca Espaçamento entre plantas: 5 m
Um emissor por planta Cg = 100 
Cálculo da perda de carga permitida (hfP)
Critério: (variação de pressão) (P= 5 – 10% x PS ( assumindo o valor de 10% ( hf ( DN = 0,10 x PS
Para linhas laterais em nível (DN = 0) ( hf = 0,10 x 10 = 1,00 mca
Cálculo da perda de carga permitida fictícia (hf´)
Considerando uma linha com diâmetro de ½” (0,016 mm), um comprimento de linha de 300 metros e uma vazão de 0,000047 m3/s (2,8 L/hora x 60 emissores = 168 litros/hora):
Cálculo da perda de carga real (hfR)
hfR = hf´ x F = 1,78 x 0,359 = 0,6395 mca
Cálculo da perda final ( inclui o efeito da inversão do gotejador (hfloc)
Como o hfloc foi maior que o hfP, (1,0 mca) procede-se aos cálculos novamente, com o diâmetro imediatamente superior ao de ½”.
Para o diâmetro de ¾” (25 mm), ter-se-á:
Cálculo da perda de carga permitida fictícia (hf´)
�� EMBED Equation.3 
�
Cálculo da perda de carga real (hfR)
hfR = hf´ x F = 0,20 x 0,359 = 0,07 mca
Cálculo da perda de carga localizada (hfL)
Como o hfloc foi menor do que o hfP, o diâmetro de 3/4 é aceito para utilização. Na verdade, nos problemas de custo final a solução mais viável seria reduzir o conjunto de 300 m para que fosse possível a utilização do diâmentro de ½”.
A seguir apresenta-se um resumo de projetos de irrigação por microaspersão e gotejamento, para que o leitor tenha idéia dos valores normalmente utilizados em condições de campo. 
Resumo de um Projeto de Irrigação por Microaspersão
Propriedade: Fazenda Santa Lúzia – SP
Proprietário: J. B. Agropecuária
Responsável técnico: Precisão Sistemas de Irrigação
Informações técnicas do projeto:
	Cultura
	Citros
	Microaspersor/tubogotejador
	Microaspersor
	Lâmina bruta aplicada
	3,2 e 3,5
	mm/dia
	Número de setores a serem irrigados
	5
	 
	Tempo de irrigação do setor (média diária)
	4,5 e 6
	horas
	Tempo de irrigação por dia
	24
	horas
	Distância entre as laterais
	8
	metros
	Distância entre os microaspersores
	Um micro/planta
	Distância entre árvores/plantas
	5; 4,6 e 4,5
	metros
	Distância entre linhas de plantio
	8
	metros
	Taxa de aplicação
	0,72 e 0,6
	mm/hora
	Pressão de trabalho do microaspersor
	10 a 35 
	mca
	Vazão nominal do microaspersor
	26 e 20
	litros/hora
	Vazão máxima de projeto
	50,7
	m3/hora
	Pressão de trabalho na saída do filtro
	65,9
	mca
	Pressão de trabalho na saída da bomba
	81
	mca
	Área do projeto
	34
	ha
	
VER TAMBEM: Resumo de um Projeto de Irrigação por Gotejamento
�
4.9 Avaliação do Sistema
- Avaliação de um sistema de irrigação localizada: mesmo princípio de outros sistemas. 
- Coleta de vazões e, ou, lâminas aplicadas e as efetivamente utilizadas pelas plantas. 
Cálculo do CUC e do CUD: 
	
	
 = vazão de cada gotejador (L/h).
� = vazão média dos gotejadores (L/h).
n = número de gotejadores.
q25% = média de 25% dos menores valores de vazões observadas (L/h). 
	
	
- Metodologia 1: Keller e Karmeli (1975) 
Coleta das vazões em quatro emissores: Inicio, 1/3; 2/3 e final da linha;
 São escolhidas quatro linhas dentro do setor; (Figura 4.14).
	
	Figura 4.14:
 Método KELLER
Metodologia 2: Denículi (1980)Coleta das vazões em oito emissores: Inicio, 1/7; 2/7; 3/7; 4/7; 5/7; 6/7 e final;
	
	Figura 4.15:
 Método Denículi.
�PAGE �
�PAGE �17�
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