AVALIACAO DE SISTEMAS DE IRRIGACAO COMO

Prévia do material em texto

1 
AVALIAÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO COMO INSTRUMENTO 
DE EDUCAÇÃO AMBIENTAL 
 
Marcelo Carazo Castro(1); Taísa Gonçalves Macedo(2); Ana Luiza Kelly Ribeiro(3); Rayany 
Kelly da Silva Soares(4); Maiala Rodrigues de Freitas(5) 
 
(1) Orientador, Professor/Servidor do IFRJ–Pinheiral, e-mail: marcelo.castro@ifrj.edu.br; 
(2) Estudante bolsista IFRJ-Pinheiral, e-mail: taisa-macedo@hotmail.com; 
(3) Estudante bolsista do CIEP 291 - Dom Martinho Schlude/Pinheiral, e-mail: 
naluiza_kelly@hotmail.com; 
(4) Estudante bolsista IFRJ-Pinheiral, e-mail: rayanys-@hotmail.com; 
(5) Estudante bolsista do CIEP 291 - Dom Martinho Schlude/Pinheiral, e-mail: 
maiala_rodrigues@hotmail.com. 
 
Resumo 
A irrigação sempre se constituiu um sinal de desenvolvimento sócio-econômico nas 
civilizações que a utilizaram. No Brasil, a agricultura irrigada atualmente responde por 35% 
da produção agrícola sendo um importante gerador de divisas para o país. Nas últimas 
décadas tem crescido a preocupação por uma agricultura ecológica e sustentável, e não 
apenas com os rendimentos oriundos da atividade. Tal preocupação tem atingido também 
os sistemas de agricultura irrigada, que são os maiores consumidores de água da 
humanidade. Impactos ambientais podem surgir com o uso inadequado da irrigação, como 
contaminação das fontes de captação e do lençol freático com o escoamento/percolação de 
água com produtos químicos provenientes das lavouras agrícolas, erosão hídrica e 
salinização do solo, entre outros. Muitos destes problemas podem ser originados e/ou 
agravados com o uso de equipamentos mal implantados, modificados e/ou sem 
manutenção, mesmo que sejam de tecnologia de ponta. Assim, este trabalho objetivou 
analisar a qualidade de aplicação de água de um sistema agrícola irrigado, ressaltando a 
sua importância para questões ambientais. Foi empregado para tal a irrigação por 
microaspersão da estufa de produção de mudas do IFRJ - Pinheiral. Inicialmente, analisou-
se as características físicas da estufa e do sistema de irrigação e dispôs-se de 132 
pluviômetros em malha retangular de 0,80m X 0,40m, abrangendo a principal área de 
produção da estufa. As condições ambientais da estufa (temperatura e umidade relativa) e a 
pressão de operação do sistema foram monitoradas durante as avaliações. Com base nos 
dados coletados com os pluviômetros e nos sensores, calculou-se a uniformidade de 
aplicação da água de irrigação, utilizando-se o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen 
 2 
(CUC), e a eficiência de distribuição de água (ED). Encontrou-se um valor de CUC de 
51,08% e, para uma área adequadamente irrigada de 80%, o valor de ED foi de 48,8%. Isto 
indica uma condição inaceitável de irrigação uma vez que mais de 50% de toda água 
aplicada é perdida, não sendo efetivamente aproveitada. Tais resultados não são 
perceptíveis sem a avaliação instrumental e numérica criteriosa do sistema, o que ressalta 
sua importância para fins ambientais e agrícolas. Propôs-se, então, para o referido sistema, 
uma manutenção corretiva e nova distribuição dos emissores ao longo das linhas laterais de 
irrigação. 
 
Palavras-chave: recursos hídricos; meio ambiente; irrigação; cultivo protegido. 
 
Introdução 
 
 Irrigar pode ser entendido como o fornecimento artificial de água ao solo visando o 
bom desenvolvimento e a produtividade das culturas agrícolas. De acordo com Bernardo, 
Soares e Mantovani (2006), a irrigação é uma técnica milenar que se confunde com a 
própria história e o desenvolvimento econômico das civilizações, sendo um símbolo de 
riqueza e prosperidade e, consequentemente, de segurança dos povos. 
Fernandes et al. (2008) mencionam que a área irrigada no Brasil é de 
aproximadamente 3,2 milhões de hectares. Porém, Valley (2012) menciona que isto 
representa apenas 5% da área agrícola, embora o potencial brasileiro de áreas irrigáveis 
seja de quase 30 milhões de hectares. Embora ocupe pouco espaço, Valley (2012) lembra 
que a agricultura irrigada é responsável por 35% da produção total nacional, sendo que o 
agronegócio responde por 33% do Produto Interno Bruto do Brasil, 42% das exportações 
totais e 37% dos empregos brasileiros. 
Outros benefícios da irrigação, mencionados por Bernardo, Soares e Mantovani 
(2006), consistem no aumento da renda per capita, diminuição do êxodo rural e, para os 
irrigantes, melhoria nas condições de saúde, educação, habitação e lazer. 
Estudos da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura – 
FAO - indicam, de acordo com Valley (2012), que a produção agrícola mundial terá que 
crescer cerca de 60% para atender a demanda de alimentos da população mundial em 
2050. Para isso, Hoffman e Evans (2007) mencionam que a agricultura irrigada, incluindo as 
culturas intensivas produzidas em estufas, deverá atender a mais de 70% desta futura 
demanda mundial por alimentos e fibra. Desta forma, Fernandes et al. (2008) concluem que 
a segurança alimentar depende cada vez mais da produção de alimentos proveniente da 
agricultura irrigada, a qual deverá produzir mais alimentos porém com um menor consumo 
de água do que se registra atualmente. 
 3 
No presente, a irrigação sustenta a sociedade mundial moderna e seu estilo de vida 
por fornecer pelo menos 40% de todo o alimento e fibra. Apesar dos problemas e 
percepções negativas em muitos setores da sociedade, Hoffman e Evans (2007) afirmam 
com convicção que a irrigação continuará a ser um componente importante e necessário do 
crescimento e do bem-estar mundial. 
Bernardo, Soares e Mantovani (2006) classificam os sistemas de irrigação em dois 
grandes grupos: pressurizados, nos quais a água é conduzida sob pressão até o ponto de 
aplicação, e não pressurizados, nos quais a água é conduzida por gravidade diretamente 
sob a superfície do solo até o local de aplicação. Os sistemas pressurizados por sua vez 
podem ser do tipo aspersão, no qual a irrigação simula uma chuva com a água sendo 
lançada através da atmosfera, ou localizada, incluindo-se aí o gotejamento e a 
microaspersão, no qual a água é aplicada junto ao sistema radicular da cultura molhando-se 
parcialmente a área. Já os sistemas não pressurizados, chamados de irrigação por 
superfície, podem ser do tipo sulcos, faixa ou inundação. 
 Para a seleção adequada do método de irrigação, Bernardo, Soares e Mantovani 
(2006) mencionam que devem ser considerados a uniformidade da superfície do solo, bem 
como sua declividade e o tipo de solo, a quantidade e qualidade da água a ser usada, o 
clima local e a cultura a ser explorada. 
A irrigação com os seus vários tipos e métodos é o maior consumidor individual de 
água do planeta responsável, segundo Hoffman e Evans (2007), por cerca de 80% do total 
de água doce e cerca de 2/3 do total desviada para uso humano, sendo a eficiência do uso 
da água estimada em apenas 40%. Já no Brasil, Fernandes et al. (2008) mencionam que 
69% da água consumida é utilizada na agricultura irrigada, com uma eficiência média de 
64%. Assim, percebe-se que 36% da água derivada para a irrigação brasileira constituem-se 
em perdas provocando um grande desperdício no uso da água na agricultura. Esta situação 
é ainda mais preocupante quando se lembra que a quantidade de fontes de água doce e/ou 
seu volume não aumentará mas que as quantidades alocadas para a produção irrigada 
incontestavelmente diminuirá substancialmente, de acordo com Hoffman e Evans (2007), 
devido ao aumento do consumo para usos não agrícolas, como o industrial e o urbano. 
O uso eficiente da água na agricultura irrigada é, portanto, uma necessidade atual 
devido ao elevado consumo de água nos projetos de irrigação e disputas socioeconômicas 
pelo uso dos recursoshídricos em regiões onde a demanda supera a disponibilidade. Desta 
forma, Barreto, Faccioli e Silva (2004) mencionam que se torna necessário conduzir e 
implementar sistemas de irrigação de manejos eficientes, e a utilização de métodos que 
quantifiquem as necessidades hídricas das culturas para que não haja desperdício. Essa 
quantificação permite projetar sistemas de irrigação mais adequados, o que 
consequentemente reduz o consumo de água e de energia. 
 4 
A forma da produção agrícola do agronegócio tem sofrido alterações nas últimas 
décadas. Antes, havia apenas uma preocupação exclusiva com os rendimentos 
agropecuários sem se importar com a preservação dos recursos naturais. Atualmente, 
busca-se uma agricultura ecológica e sustentável, preocupada com a preservação dos 
recursos naturais, de forma que a produção de alimentos e matéria-prima promova o 
desenvolvimento eco-regional sustentável. O grande desafio da agricultura sustentável é 
aumentar a produtividade agrícola conservando e otimizando os recursos naturais, o que 
requer esforços e a aplicação das mais variadas áreas de conhecimento técnico-científica e 
ambiental em cada ecossistema (Barreto, Faccioli e Silva, 2004). 
A agricultura irrigada não é economicamente nem ambientalmente sustentável a 
longo prazo, de acordo Hoffman e Evans (2007), utilizando as tecnologias e políticas 
existentes. Desta forma, Valley (2012) afirma que equacionar a produção, os recursos 
naturais e financeiros será o grande desafio para a sustentabilidade dos sistemas 
agropecuários brasileiros. 
A questão real enfrentada no mundo hoje é como fazer a irrigação sustentável, tanto 
ambientalmente quanto economicamente. A sustentabilidade da irrigação depende da 
capacidade da sociedade em encontrar maneiras de usar esta tecnologia com menores 
conseqüências perturbadoras nos campos sociais, econômicos e ambientais. A sociedade 
precisará melhorar a produtividade agrícola, mudar as estruturas institucionais, modificar as 
políticas da água, melhorar o fornecimento e a captação a nível de fazenda, melhorar o 
manejo de solos degradados, aumentar o reuso da água, melhorar o manejo da irrigação, e 
aumentar a taxação dos preços de energia (Hoffman e Evans, 2007). 
 As principais questões ambientais referentes a irrigação são aquelas preocupadas 
com a proteção e manejo dos recursos hídricos e a qualidade da água. A importância 
relativa das questões ambientais variam de região para região, mas os tipos de questões de 
conflito da irrigação geralmente são as mesmas independentemente do local em que 
ocorram (Hoffman e Evans, 2007). 
A irrigação tem contribuído para perdas e mudanças nos habitats aquáticos e 
ribeirinhos e consequentemente das espécies nativas que dependem destes habitats. O 
escoamento da água de irrigação é uma fonte potencial de poluentes em águas de 
superfície, uma vez que os mesmos, os quais incluem micro-elementos (como selênio, boro 
e molibdênio), nitrogênio, e sais, bem como pesticidas, herbicidas e outros químicos, 
retornam para dentro das fontes (Hoffman e Evans, 2007). 
A agricultura é a atividade econômica que mais pode ser afetada pelas mudanças 
climáticas globais, dada às suas características próprias de interação com o meio em que se 
desenvolve. As mudanças climáticas globais, que envolvem mudanças na temperatura, 
estão afetando as quantidades e os padrões de precipitação regional anual. Com isso, 
 5 
espera-se ter um maior impacto nas fontes de água o qual, associado a uma maior 
variabilidade nas precipitações, proporcionará as principais mudanças no setor agrícola. 
Além disso, o aquecimento climático está acelerando o ciclo hidrológico, aumentando tanto 
a precipitação quanto a evapotranspiração. Em suma, a perspectiva do aquecimento global 
apresenta grandes incertezas e novos desafios para os irrigantes e a sociedade como um 
todo. Ajustes deverão ser feitos por todos, mas a maior expectativa será focada sobre a 
agricultura, especialmente na produção irrigada em áreas áridas (Hoffman e Evans, 2007). 
Para um melhor uso da água na agricultura, é necessário que o mesmo seja 
eficiente. Neste sentido, Barreto, Faccioli e Silva (2004) mencionam que uma irrigação 
eficiente consiste no fornecimento de água para o desenvolvimento potencial das culturas, 
sem exceder a capacidade de absorção e de aproveitamento do sistema radicular. Estes 
autores mencionam que a aplicação frequentemente excessiva de água promove a 
degradação do solo por meio da erosão hídrica, lixiviação de nutrientes e efeitos ambientais, 
como já comentado. 
Keller e Bliesner (2010) lembram que a eficiência de irrigação é um conceito usado 
extensivamente no projeto e no manejo de sistemas, podendo ser dividido em dois 
componentes: uniformidade de aplicação e perdas. Se a uniformidade é ruim ou as perdas 
são grandes, mencionam, a eficiência será baixa. 
 Para Barreto, Faccioli e Silva (2004), a uniformidade de distribuição de água na 
superfície do solo é um parâmetro que afeta a eficiência do uso da água, e 
conseqüentemente a quantidade e a qualidade da irrigação, bem como a eficiência e a 
lixiviação dos fertilizantes. Estes autores mencionam ainda que a produtividade das culturas 
tende a aumentar com o aumento da uniformidade. A aplicação e a distribuição de água de 
forma desuniforme dentro de uma mesma unidade de irrigação, continuam, geram excesso 
ou déficit hídrico, queda no rendimento das culturas, perdas de solo e nutrientes, 
desperdício de energia e mão-de-obra, entre outros prejuízos. 
Segundo Barreto, Faccioli e Silva (2004), a definição dos níveis de uniformidade de 
distribuição de água afeta as decisões de projeto, sendo que um sistema de alta 
uniformidade, e portanto de grande eficiência de aplicação, requer maiores investimentos 
iniciais e operacionais. Ainda de acordo com estes autores, a otimização de um projeto de 
irrigação e o seu manejo devem maximizar o lucro da propriedade, selecionando-se a 
estratégia que melhor equilibre a eficiência de uso da água. 
 Na irrigação por aspersão, geralmente não é econômico suprir todo o déficit de água 
na área molhada, pois isso demandaria uma grande quantidade de água para compensar as 
perdas e a desuniformidade de aplicação da própria água pelos aspersores. Desta forma, é 
comum trabalhar com o conceito de área adequadamente irrigada, o qual consiste na parte 
da área que recebe uma lâmina igual ou maior à irrigação real necessária. Bernardo, Soares 
 6 
e Mantovani (2006) afirmam que a porcentagem da área adequadamente irrigada (AAI) é 
função do custo do sistema e do valor comercial da cultura, sendo geralmente adotado uma 
AAI = 90% para culturas de maior valor comercial e de 80% para as demais. 
De forma objetiva, a literatura (Barreto, Faccioli e Silva, 2004; Bernardo, Soares e 
Mantovani, 2006; Keller e Bliesner, 2010) é unânime em afirmar que a medida da qualidade 
de uma irrigação é dada pela uniformidade de distribuição de água, sendo esta 
frequentemente usada como base de comparação de desempenho dos sistemas de 
irrigação. De acordo com Bernardo, Soares e Mantovani (2006), a uniformidade de 
distribuição de água em sistemas de aspersão depende basicamente das características do 
projeto (distância entre aspersores e entre linhas laterais, diâmetro das tubulações, tipo e 
tamanho dos bocais, pressão de operação), dos cuidados da operação (condições de 
manutenção) e de fatores climáticos (velocidade e direção do vento). Keller e Bliesner 
(2010) mencionam vários fatores que afetam a eficiência de aplicação de água de sistemas 
de irrigação por aspersão: variação na vazão dos aspersores na linha lateral; variação na 
distribuição de água dentro da área irrigada;perdas de água por evaporação direta do jato 
d´água; evaporação a partir da superfície do solo antes da água ser usada pelas plantas. 
Barreto, Faccioli e Silva (2004) mencionam que a implantação de sistemas modernos 
de irrigação, por si só, não garante alta eficiência global do uso da água nos 
agroecossistemas e assim é necessário que se façam avaliações periódicas da 
uniformidade de distribuição de água nas áreas irrigadas, uma vez que dela depende a 
eficiência de todo o sistema de irrigação. 
 A avaliação da uniformidade e da eficiência de um sistema de irrigação por aspersão 
é feito com base em teste de coletores. Tais testes, de acordo com Keller e Bliesner (2010), 
mensuram apenas os problemas de uniformidade associados com a desuniformidade de 
distribuição aérea de água entre os aspersores. 
De todas as formas utilizadas para quantificar a uniformidade de aplicação de água 
por um sistema de irrigação por aspersão, a mais utilizada é o Coeficiente de Uniformidade 
de Christiansen (CUC), dada pela equação a seguir (Barreto, Faccioli e Silva, 2004; 
Bernardo, Soares e Mantovani, 2006; Keller e Bliesner, 2010). 












−
−=
∑
=
Xn
xX
CUC
n
i
i
*
||
1*100 1 (1) 
em que: CUC = coeficiente de uniformidade de Christiansen, %; 
 xi = lâmina coletada no i-ésimo coletor, mm; 
 n = número de coletores utilizados; 
 X = lâmina média coletada, mm. 
 7 
 
Na produção de mudas de hortaliças, seja em ambiente protegido ou em campo 
aberto, Borne (1999) menciona que a irrigação da sementeira é uma prática muito 
importante, tanto para as sementes semeadas como para as futuras plantas adultas que 
necessitam de muita água. Para Borne (1999), a melhor irrigação utilizada nas sementeiras 
de hortaliças é do tipo microaspersão, pois produz gotas finas que não desenterram as 
sementes e nem tombam as mudas recém nascidas. Este autor afirma que a irrigação da 
sementeira realizada em bandejas deve ser muito bem conduzida, evitando-se a falta ou o 
excesso de água. Justifica isso afirmando que muitos insucessos observados nesta 
atividade são ocasionados pela deficiência de água durante o processo germinativo; e ainda 
que um excesso de água também é prejudicial, pois neste caso ocorre uma lavagem do 
substrato dissolvendo-se na água os elementos nutritivos que estariam disponíveis para as 
mudas, bem como aumentando-se a umidade do ambiente, tornando-o propício ao 
aparecimento de doenças nas mudas. 
 Desta forma, este trabalho objetivou mostrar a importância ambiental da avaliação de 
sistemas de irrigação por meio da avaliação da qualidade da aplicação de água de um 
sistema por microaspersão, identificando eventuais problemas em sua operação, como o 
desperdício de água. 
 
 
Material e Métodos 
 
 O sistema de irrigação avaliado foi o de microaspersão existente da estufa de 
produção de mudas do IFRJ campus Nilo Peçanha/Pinheiral (Figura 1). O mesmo se 
compõe de 12 microaspersores da marca Plastro, modelo Rondo, bocal verde, bailarina 
verde, montado de forma invertida em duas linhas de polietileno linear de baixa densidade. 
A Figura 2 apresenta algumas características da estufa e do sistema de irrigação. 
 8 
Figura 1 – Vistas parciais da estufa de produção de mudas do IFRJ – Pinheiral 
 
 
FIGURA 2 – Planta esquemática da estufa de produção de mudas do IFRJ Nilo Peçanha e 
de seu sistema de irrigação 
 
 Para a determinação do CUC, calculado pela equação 1, indicador da qualidade de 
irrigação, foram utilizados coletores da marca Fabrimar, com diâmetro comercial de 0,10m e 
altura comercial de 0,10m, sendo o diâmetro nominal de 0,07972m e a área de captação de 
49,91cm2. Foram utilizados 132 coletores distribuídos em 12 linhas com 11 coletores cada, 
tendo espaçamento de 0,80m entre coletores na linha e 0,40m entre linhas, conforme 
apresentado na Figura 3. A área de abrangência dos coletores refere-se a área utilizada 
efetivamente dentro da estufa e desta forma não cobre totalmente a estufa. 
 
 
 9 
 
FIGURA 3 – Planta esquemática da distribuição e posição dos coletores utilizados na 
avaliação da irrigação 
 
Os ensaios de avaliação foram realizados entre os dias 20 e 24 de julho de 2012 ao 
longo de uma hora ininterrupta de irrigação. A pressão foi medida com manômetro tipo 
Bourdon a cada 15 minutos a partir do inicio do ensaio a fim de garantir uma mesma taxa de 
aplicação de água pelos emissores; a temperatura e umidade relativa do ar no interior da 
estufa, que caracterizam as condições ambientais do local, foram igualmente monitoradas 
durante os ensaios com um termohigrômetro marca Instruterm modelo HT210, também a 
cada 15 minutos. 
A evaporação ocorrida ao longo de todo o período de avaliação foi monitorada com o 
auxílio de três coletores parcialmente cheios d´água dispostos no interior da estufa e 
adequadamente protegidos da irrigação. Para isso, a massa total (coletor + água) foi 
determinada no início e no final do ensaio, em balança de precisão de 0,01g, e a diferença 
entre as mesmas correspondeu à referida evaporação. 
Ao término de uma hora, o sistema de irrigação foi desligado e pesou-se todos os 
coletores em balança de precisão de 0,01g. A massa de água foi determinada pela diferença 
entre o valor bruto (coletor + água) e o peso do coletor. O valor médio das evaporações foi 
adicionada às massas de água determinadas. Para a determinação da lâmina de irrigação 
em cada coletor, considerou a equivalência entre um grama e um mililitro de água e aplicou-
se a expressão 2. 
A
V
L *10= (2) 
em que: L = lâmina observada no coletor, mm; 
 V = volume de água coletado e corrigido com a evaporação, ml; 
 A = área de captação do coletor, cm2. 
 10 
 
 Baseado nos valores das lâminas de irrigação obtidas nos coletores, foi elaborado 
um mapa com isolinhas de lâminas e determinado o valor do CUC. Neste último, foi utilizado 
o microsoft de planilha eletrônica Excel®. 
 A partir do valor do CUC, determinou-se a eficiência de distribuição de água com a 
expressão 3 apresentada por Keller e Bliesner (2010). 
( ) 




 −−+−+=
100
1**00186,0*349,0*9,24606100 32
CUC
AAIAAIAAIED (3) 
em que: ED = eficiência de distribuição de água, %; 
 AAI = área adequadamente irrigada, %; 
 CUC = coeficiente de uniformidade de Christiansen, %. 
 
 Posteriormente, estimou-se, com base na equação 4, o desperdício de água a partir 
da eficiência de distribuição calculada com o CUC observado e com uma fração de área 
adequadamente irrigada de 80% e de 90%, e os impactos que se teria com uma possível 
melhoria da qualidade de irrigação, representada por um valor de CUC mais elevado. A 
lâmina bruta unitária, determinada pela equação 5, representa a quantidade de água 
necessária a ser aplicada para que toda a área considerada receba a lâmina líquida unitária 
de 1mm. Tal acréscimo se refere às perdas ocorridas durante a aplicação e à 
desuniformidade de distribuição da mesma. 
 
 1−= LBUDPU (4) 
 
100
1
ED
LBU = (5) 
 em que: DPU = desperdício unitário de água, mm; 
 LBU = lâmina bruta unitária de irrigação, mm; 
 ED = eficiência de distribuição, %. 
 
 
Resultados e Discussão 
 
 A Figura 4 apresenta vista parcial do sistema de irrigação sob avaliação. 
 
 11 
 
Figura 4 – Vista parcial do sistema de irrigação do viveiro sob avaliação 
 
A evaporação média observada durante o período de ensaio foi de 0,03mm. A 
temperatura do ar variou entre 24,2ºC e 19,4ºC, com média de 21,8ºC. Já a umidade relativa 
oscilou entre 51% e 84%,com média de 73%. A pressão de trabalho medida na entrada no 
registro de irrigação manteve-se sempre em 31 kPa, o que indica uma taxa de aplicação 
constante de água pelo sistema de irrigação. 
As lâminas mensuradas nos coletores ao final do ensaio (Figura 5) foram: mínima de 
2,60mm, máxima de 64,62mm e média de 14,85mm. O desvio padrão das lâminas 
coletadas foi de 10,85mm. Dos 132 coletores utilizados, 85 receberam uma lâmina inferior a 
média. A lâmina média do menor quartil (referente às 33 menores lâminas coletadas) foi de 
6,05mm e a lâmina média do maior quartil (referente às 33 maiores lâminas coletadas) foi de 
28,50mm. A relação entre elas de 4,71 (= 28,50 / 6,05) ressalta uma grande discrepância 
de aplicação de água do sistema. Já a média das 50% menores lâminas coletadas é de 
8,00mm e das 50% maiores lâminas é de 21,69mm. 
A Figura 6 apresenta as isolinhas de lâminas obtidas a partir da avaliação. A grande 
desuniformidade observada na Figura 6, como por exemplo o pico de lâmina de 62mm, 
pode ser atribuído essencialmente a problemas físicos do sistema, como vazamentos e 
funcionamento deficiente de emissores (Figura 7). Enquanto os vazamentos produzem um 
excesso de água localizada (encharcamento localizado), o funcionamento deficiente 
causado pela obstrução parcial do bocal de saída de água leva um déficit de água também 
localizado na área de abrangência do emissor. Outros fatores, como a distribuição irregular 
dos emissores (Figura 2), podem estar também contribuindo para este problema, uma vez 
que a lâmina coletada em um dado local é resultado da sobreposição da água recebida por 
 12 
vários emissores. Assim, a distância irregular entre os emissores podem provocar excessos 
e/ou déficit de água ao longo da área molhada. 
 
 
Figura 5 – Representação ordenada das lâminas individuais coletadas no ensaio 
 
 
Figura 6 – Isolinhas de lâminas observada no ensaio 
 
 
 
 
 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 – Problemas operacionais no sistema de irrigação observados durante sua 
avaliação: a - vazamento na conexão do emissor à lateral; b – vazamento ao 
longo da lateral; c – emissor parcialmente obstruído 
 
 O Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC) determinado para o sistema 
nas condições avaliadas foi de 51,08%. Keller e Bliesner (2010) e Fernandes et al. (2008) 
mencionam que valores de CUC menores que 75% podem ser considerados baixos ou 
inadequados, sendo recomendados valores acima de 85%. Já Barreto, Faccioli e Silva 
(2004) mencionam que o valor mínimo recomendável do CUC é de 80%. 
Para melhorar os baixos valores do CUC, Barreto, Faccioli e Silva (2004) mencionam 
que se pode re-estudar o espaço entre os emissores usando posições alternadas 
(espaçamento triangular ao invés do retangular/quadrado). Já Keller e Bliesner (2010) 
afirmam que, em geral, espaçamentos mais densos entre emissores proporcionam maiores 
uniformidades de aplicação de água e, consequentemente, maiores valores do CUC. 
 Os valores de eficiências de distribuição e de lâminas brutas unitárias de irrigação, 
calculadas utilizando-se as equações 3 e 5, com base no valor do CUC observado de 
51,08% e de áreas adequadamente irrigadas variando de 50% a 90%, são apresentadas 
nas Figuras 8 e 9. 
 14 
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
50 60 70 80 90
Área Adequadamente Irrigada (%)
E
fi
ci
ên
ci
a 
d
e 
D
is
tr
ib
u
iç
ão
 (
%
)
 
Figura 8 – Relação gráfica entre eficiências de distribuição e áreas adequadamente irrigadas 
para CUC de 51,08% 
 
0
1
2
3
4
5
6
50 60 70 80 90
Área Adequadamente Irrigada (%)
L
âm
in
a 
B
ru
ta
 U
n
it
ár
ia
 (
m
m
)
 
Figura 9 – Relação gráfica entre lâminas brutas unitárias e áreas adequadamente irrigadas 
para CUC de 51,08% 
 
 Por estas figuras, para uma AAI de 80% e de 90%, observa-se que a eficiência de 
distribuição é de 48,8% e 19,8%, e a lâmina bruta unitária de irrigação é 2,05 e 5,05, 
respectivamente. De acordo com Bernardo, Soares e Mantovani (2006), a área mínima 
adequadamente irrigada para qualquer sistema de irrigação deve ser de 80%. No presente 
caso, para cada 1mm de lâmina líquida ou efetiva recebida em 80% da estufa, o sistema 
 15 
avaliado deve aplicar 2,05mm de lâmina bruta; da mesma forma, para cada 1mm recebido 
em 90% da estufa, a irrigação deve aplicar 5,05mm. Assim as perdas unitárias de água 
encontradas são de 1,05mm e 4,05mm, respectivamente para AAI de 80% e de 90%. Tais 
perdas podem ser atribuídas aqui basicamente à desuniformidade de aplicação, onde ocorre 
uma aplicação excessiva em uma parte do sistema e uma aplicação deficitária em outra. 
Percebe-se desta forma que não é viável economicamente e nem ambientalmente aplicar 
uma mesma lâmina mínima em toda a estufa, mesmo que necessária. 
 Para minimizar este problema do ponto de vista da cultura, evitando-se os malefícios 
do encharcamento, uma alternativa seria, com base na Figura 6, evitar a colocação das 
bandejas das mudas nos locais onde há uma aplicação muito excessiva ou deficitária de 
água em relação à lâmina média observada de 14,85mm. Porém, isso não evitaria o elevado 
desperdício de água mantendo o problema ambiental. 
 A solução ideal seria aumentar o valor do CUC para o mínimo recomendável de 80% 
por meio de uma redistribuição dos emissores e uma manutenção geral do sistema. Com tal 
valor de CUC, e considerando uma AAI de 80%, a eficiência de distribuição esperada seria 
de 79,1%, o que proporcionaria uma lâmina bruta unitária de 1,26mm e consequentemente 
uma perda unitária de 0,26mm. Com isso, a redução esperada do desperdício de água seria 
de no mínimo 75%, havendo, portanto, uma economia significativa de água e uma melhor 
qualidade da irrigação. Outras vantagens em relação à solução anterior seria a facilidade de 
posicionamento das bandejas no interior da estufa, o que reduziria o uso de mão-de-obra, 
otimizaria a utilização do espaço interno da estufa, e evitaria possíveis erros de operação 
com a colocação das bandejas em posição inadequada. Tal solução, portanto, contribuiria 
favoravelmente tanto para o processo produtivo quanto para a conservação do meio 
ambiente. 
 
 
Conclusões 
 
O sistema ora avaliado possui uma qualidade de irrigação bastante ruim com um 
desperdício de água superior a 50% de todo o volume aplicado. 
Recomenda-se efetuar uma manutenção corretiva na estrutura do sistema, 
reparando-se os vazamentos e emissores parcialmente obstruídos a fim de melhorar a 
uniformidade de distribuição de água e distribuir os emissores de forma regular. 
Valores elevados do CUC estão relacionados a um melhor aproveitamento da água e 
são por isso ambientalmente desejáveis. 
 16 
 A avaliação do sistema de irrigação proporcionou uma visão objetiva sobre a 
eficiência de utilização da água, provando ser uma ferramenta útil para análise ambiental da 
produção agrícola irrigada. 
 
 
Referências Bibliográficas 
 
BARRETO, A.N.; FACCIOLI, G.G.; SILVA, A.N.G. Eficiência do uso da água na agricultura 
irrigada. In: BARRETO, A.N.; SILVA, A.S.G.; BOLFE, E.L. (Org.). Irrigação e Drenagem 
na Empresa Agrícola - impacto ambiental versus sustentabilidade. Aracaju: Embrapa 
Tabuleiros Costeiros, 2004. p. 205-240. 
BERNARDO, S.; SOARES, A.A.; MANTOVANI, E.C. Manual de Irrigação. 8.ed. Viçosa: 
UFV, 2006. 625p. 
BORNE, R.H. Produção de Mudas de Hortaliças. Guaíba: Agropecuária, 1999. 189p. 
FERNANDES, C.; RODRIGUEZ, F.A.; CASTILHA, H.R.; VALÉRIO, M.A. A Irrigação no 
Brasil: situação e diretrizes. Brasília: Ministério da IntegraçãoNacional /IICA, 2008. 
132p. 
HOFFMAN, G.J.; EVANS, R.G. Introduction. In: HOFFMAN, G.J.; EVANS, R.G.; JENSEN, 
M.E.; MARTIN, D.L.; ELLIOT, R.L. (Ed.). Design and Operation of Farm Irrigation 
Systems. 2.ed. St.Joseph: ASABE, 2007. p.1-32. 
KELLER, J.; BLIESNER, R.D. Sprinkle and Trickle Irrigation. Caldwell: Blackburn, 2010. 
652p. 
VALLEY. Você sabia que... Folha de S. Paulo, São Paulo, 29 jul. 2012. Agroguia, p. 33.