Manejo da Irrigação e Avaliação de Sistemas de Irrigação

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Sociedade Cultural e Educacional de Garça 
Faculdade de Ensino Superior e Formação Integral – FAEF 
Agronomia 
“Semeando saberes, garantindo o Futuro” 
 
MANEJO DA IRRIGAÇÃO E AVALIAÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO 
CORDEIRO, Leonel Rodrigues 
SILVA, Cheuslley Gustavo Crezi 
 
RESUMO 
A irrigação é uma pratica importante de se realizar nas areas agrícolas, e para que a mesma 
apresente um bom desempenho para que assim cada planta possa assim receber a quantidade 
de água necessário para seu crescimento é bom que haja uma uniformidade das gotas bem 
distribuído. Diversos fatores podem influenciar durante a irrigação, alterando assim a 
distribuição da água, dessa forma é preciso que um estudo de campo seja realizado para 
determinar quais devem ser as ações necessários para mudar isso, e assim ter sucesso na 
irrigação. 
 
Palavras chave: Distribuição, Hídrico, Uniformidade. 
 
ABSTRACT 
Irrigation is an important practice to perform in agricultural areas, and for it to perform well 
so that each plant can receive the amount of water needed for its growth and have a uniformly 
distributed droplet uniformity. Several factors can influence during irrigation, thus changing 
the distribution of water, so a field study needs to be conducted to determine what actions 
should be required to change this, and thus be successful in irrigation. 
 
Keywords: Distribution, Uniformity, Water. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Na agricultura a irrigação é uma ação de extrema importância pois mantem em 
segurança as plantas contra secas ou veranicos, dessa forma as mesmas poderão expressar em 
campo todo o seu potencial produtivo. 
Assim, se for bem utilizada, a irrigação se torna um instrumento muito eficaz no 
aumento da rentabilidade, permitindo, por exemplo, a racionalização de insumos através da 
fertirrigação. Mas, para que haja uma boa eficiência, é preciso que os sistemas apresentem 
alta uniformidade de aplicação da água. Quando instalado um projeto de irrigação, é preciso 
verificar se as condições previstas inicialmente se confirmam em campo. 
Deve-se avaliar as condições de pressão, vazão e lâminas d’água aplicadas. Mas 
infelizmente a avaliação dos sistemas de irrigação é algo em que os agricultores não estão 
dando muita importância. Mesmo tendo acesso à tecnologia, muitos não a utilizam de forma 
adequada, por falta de orientação e conhecimento. 
Assim sendo, este trabalho teve como objetivo abordar sobre tal assunto, e como se 
deve realizar as operações corretas para um bom desempenho. 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
2.1. Revisão de Literatura 
2.1.1. Eficiência e Uniformidade de Irrigação 
 
O termo eficiência representa um balanço entre os volumes de água envolvidos no 
processo de irrigação. Esses volumes referem-se à quantidade de água captada na fonte, 
fornecida às parcelas, volume necessário às plantas, armazenado no solo à profundidade 
efetiva do sistema radicular das culturas e volume perdido por deriva, escoamento superficial 
ou run-off, evaporação e percolação. São vários os fatores que interferem na distribuição de 
água às plantas. Do volume que é retirado da fonte (represa, poço artesiano, rio ou 
reservatório), uma parcela é perdida no sistema de condução, através de vazamentos em 
tubulações, conexões e registros. Durante o funcionamento dos sistemas, dependendo das 
condições atmosféricas, como ventos, altas temperaturas e baixa umidade relativa do ar, um 
alto percentual de água é evaporado. Assim, haverá uma redução significativa entre o volume 
 
 
 
 
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inicial e o volume final, aplicado ao solo. Da quantidade de água aplicada ao solo, apenas 
uma pequena quantidade é absorvida e aproveitada pelas plantas, pois normalmente ocorrem 
perdas por percolação profunda, evaporação e escoamento superficial, dependendo do manejo 
adotado e da uniformidade dos sistemas. A uniformidade está associada à variabilidade da 
lâmina de irrigação ao longo da área molhada (BERNARDO, 1995). 
Segundo BERNARDO (1995), a uniformidade pode ser expressa por índices ou 
coeficientes, sendo o mais utilizado o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC). 
São também utilizados em menor escala o Coeficiente de Uniformidade de Distribuição 
(CUD) e o Coeficiente Estatístico de Uniformidade (CUE). Quando estes coeficientes são 
maiores ou iguais a certo valor arbitrário, a uniformidade de distribuição é considerada 
aceitável. 
Para os sistemas por gotejamento, o ideal é que a uniformidade atinja um valor de 
CUC superior a 90% e CUD entre 85 e 90%. A desuniformidade de gotejadores e 
microaspersores é atribuída principalmente à falta de manutenção, sistemas mal 
dimensionados, ou que estão em uso há determinado tempo. Assim, enquanto uma fração de 
área é irrigada em excesso, em outra ocorre o déficit de água, não atendendo as necessidades 
hídricas das plantas (ZOCOLER, 2005). 
 
2.1.2. Fatores que Interferem na Uniformidade de Irrigação 
 
No sistema intensivo de agricultura irrigada, quase sempre os produtores não dispõem 
de tempo para revisar os equipamentos de irrigação, que em geral, são usados durante anos, 
sem que haja revisão da motobomba ou substituição dos reguladores de pressão, os quais têm 
vida útil relativamente reduzida (GUERRA, 2004). 
Esse comportamento é, sem dúvida, uma das principais causas da má distribuição de 
água no solo, resultando em queda de produtividade nas lavouras irrigadas. Em sistemas 
pressurizados, a motobomba deve ser checada constantemente, pois geralmente ocorre o 
desgaste de suas partes internas, causado por pedregulhos e em função da qualidade da água 
de irrigação. Outra situação comumente encontrada é a falta de pressão no final das linhas de 
distribuição, devido ao envelhecimento e corrosão das paredes internas das tubulações, o que 
provoca aumento da perda de carga (GUERRA, 2004). 
 
 
 
 
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A uniformidade de irrigação é influenciada por uma série de fatores: pressão de 
serviço; diâmetro dos bocais, geometria e rugosidade dos orifícios; inclinação e velocidade de 
lançamento do jato; altura do emissor em relação ao solo; estabilidade da haste de sustentação 
do emissor, que deve ser mantida sempre na vertical; distância dos microaspersores ao caule 
das plantas e a interferência na interceptação do jato (COSTA, 1994); e, principalmente 
fatores climáticos, como a velocidade e direção do vento (CONCEIÇÃO, 2002). 
As perdas de água nos sistemas por microaspersão são, normalmente, maiores do que 
na irrigação por gotejamento. Isso ocorre devido à maior superfície molhada de solo e porque, 
na microaspersão, a água é lançada ao ar. Mesmo operando próximo à superfície do solo, os 
microaspersores têm sua uniformidade afetada significativamente pelo vento, resultando em 
arraste dasgotas numa determinada direção. Para verificar a influência do vento (provocado 
artificialmente por ventiladores) no tamanho das gotas em microaspersão, CONCEIÇÃO 
(2002) avaliou sete microaspersores autocompensantes da marca DAN 2001, operando a uma 
pressão de 250 kPa, com ângulo de inclinação do jato de 17º e vazões que variaram de 20 a 95 
L/h. As respectivas vazões e diâmetros dos bocais foram: 20 L h-1 e 0,84 mm (bocal violeta), 
28 L h-1 e 1,00 mm (bocal cinza), 35 L h-1 e 1,10 mm (bocal marrom), 47 L h-1 e 1,25 mm 
(bocal azul), 55 L h-1 e 1,33 mm (bocal verde), 70 L h-1 e 1,48 mm (bocal laranja) e 95 L h-1 
e 1,75 mm (bocal amarelo). 
Utilizando o método da farinha, descrito por CARTER et al. (1974), em que as gotas 
são coletadas em recipientes contendo farinha de trigo previamente seca em estufa, formando 
pequenos grânulos, CONCEIÇÃO (2002) verificou experimentalmente que o número de 
gotas menores que 0,5 mm de diâmetro, variou entre 78 e 91% em todos os bocais. Entre 8% 
e 21% das gotas apresentaram diâmetro de 0,5 a 1,0 mm. O número de gotas maior que 1,0 
mm de diâmetro não ultrapassou 2% em nenhum dos bocais. Para uma velocidade média de 
2,0 m s-1, CONCEIÇÃO (2002) obteve uma irregular simetria de distribuição espacial da 
precipitação em todos os bocais estudados, de forma a comprometer a eficiência de aplicação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.1.3. Coleta de Dados 
 
O esquema de coleta de dados para avaliação de desempenho do sistema de irrigação é 
fundamental e varia de acordo com o método de irrigação empregado. Por exemplo, na 
irrigação por aspersão convencional, a disposição dos coletores na área depende da forma 
como as linhas laterais de irrigação, as quais alimentam os aspersores, operam. Se o sistema 
funciona com linhas fixas, os coletores deverão ser colocados na área compreendida entre 
duas laterais adjacentes. Por sua vez, se o sistema opera com linhas laterais móveis as quais 
mudam uma posição de cada vez, depois de cumprir determinado período de aplicação de 
água, os coletores são distribuídos em ambos os lados da lateral. Nos casos de sistemas de 
irrigação de deslocamento linear, a exemplo do autopropelido, os coletores são distribuídos 
transversalmente na faixa de domínio da área molhada. 
Na irrigação localizada, representada pelo gotejamento e pela microaspersão, 
normalmente, são realizadas coletas de vazões de emissores previamente selecionados, sendo 
possível, também, a coleta da lâmina de água distribuída pelos microaspersores, quando 
houver interesse na avaliação de desempenho do padrão de distribuição na faixa de alcance da 
área molhada pelos emissores. Finalmente, vale destacar o esquema típico de avaliação do 
sistema de irrigação por pivô-central em que os coletores são dispostos radialmente, ao longo 
da faixa de domínio da área molhada pela lateral do equipamento. 
Fonte: BELTEC, 2005. 
Figura 1 - Alguns modelos de microaspersores encontrados no mercado 
 
 
 
 
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No caso da coleta de água nos sistemas de irrigação por aspersão, é importante 
ressaltar que cada coletor deve ser cuidadosamente instalado em uma posição vertical, com 
seu topo paralelo ao nível do terreno, como se estivesse assentado com sua entrada instalado 
na superfície do solo. Além disso, é importante remover qualquer vegetação que possa 
interferir na coleta da água (MERRIAM, KELLER, 1978). 
Obviamente, por isso, nos cultivos anuais, recomenda-se que a avaliação seja realizada 
antes do plantio ou, então, com as plantas ainda pequenas cujo porte esteja, ainda, abaixo da 
altura de posicionamento do coletor. Vale destacar, também, que o sistema deve ser avaliado 
nas condições preconizadas de operação do projeto, ou seja, com aspersores ou emissores, 
dependendo do caso, desentupidos e funcionando na pressão de serviço recomendada. As 
medidas de volume devem ser realizadas com cilindros graduados de precisão, normalmente 
de 250 a 500 ml, dependendo do tempo de operação e da taxa de aplicação do sistema. No 
caso de medição de vazão de aspersores, pode haver necessidade de utilização de cilindro 
graduado de até 2000 ml, para reduzir o tempo de medição dos volumes coletados. Outros 
equipamentos como cronômetro, anemômetro portátil e medidor de pressão, adaptados com 
tubos de pitot, são importantes no processo de avaliação de desempenho dos sistemas de 
irrigação pressurizados (MERRIAM, KELLER, 1978). 
 
2.1.4. Análise dos Dados Coletados 
 
O resultado da avaliação é importante para a tomada de decisão sobre a necessidade ou 
não de execução de medidas corretivas para melhoria da uniformidade de aplicação de água 
do sistema. Além disso, a informação sobre o padrão de distribuição de água do sistema de 
irrigação é essencial, para que seja possível estabelecer qual deverá ser o fator de adequação 
desejável a ser imposto sobre a lâmina média aplicada, para que o sistema irrigue de acordo 
com as necessidades da cultura otimizando seu resultado econômico. 
Dentre os vários trabalhos pioneiros, que foram desenvolvidos, visando a estabelecer 
relações entre a uniformidade de distribuição da água aplicada, seus efeitos sobre a eficiência 
de irrigação e a área adequadamente irrigada, destacam-se os estudos realizados por Hart & 
Reynolds (1965), Solomon & Keller (1978), Peri et al. (1979), Norum et al. (1979), Walker 
(1979), Warrick (1983) e Warrick et al. (1989). Para melhor compreender como os 
parâmetros envolvidos na avaliação de desempenho de um sistema de irrigação se inter-
 
 
 
 
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relacionam, os valores de lâmina ou vazão coletados devem ser ordenados de forma 
decrescente, e associados à área que cada coletor representa em relação à área total 
considerada na avaliação. Essa relação de área, tomada de forma cumulativa, varia de 0 a 1 e 
é adimensional. 
 
2.1.4.1. Medidas de uniformidade 
 
A uniformidade de aplicação de água é o indicador de desempenho que reflete o grau 
de variação da água aplicada em uma dada irrigação. Quanto mais uniforme for a distribuição 
da água aplicada pelo sistema de irrigação, melhor será seu 46 Análise de Desempenho da 
Irrigação desempenho. Para avaliação desse parâmetro, são normalmente empregados dois 
índices: o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CHRISTIANSEN, 1942) e o 
coeficiente de uniformidade de distribuição (DAVIS, 1966). Existem, ainda, 
outros coeficientes de uniformidade (BRALTS, 1986) que podem ser empregados na 
avaliação de desempenho de sistemas de irrigação, os quais são baseados em parâmetros 
estatísticos comuns, como, por exemplo, o coeficiente de variação (WILCOX, SWAILES, 
1947) e são conhecidos como coeficientes de uniformidade estatísticos. No entanto, conforme 
afirmam Hart et al (1979), é suficiente utilizar apenas um indicador de uniformidade na 
avaliação de desempenho da irrigação. 
 
2.1.4.2. Coeficiente de uniformidade Christiansen (CUC) 
 
Esse índice expressa o grau de variação existente entre os desvios absolutos, obtidosentre a diferença de cada valor observado de um conjunto de medidas de lâmina de água ou 
vazão aplicada e a média geral desse conjunto, podendo ser definido, em termos gerais, da 
seguinte forma (CHRISTIANSEN, 1942). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Onde N: número de observações realizadas e Xi: lâmina ou vazão coletada 
correspondente a cada observação i. 
 
2.1.4.3. Coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) 
 
Esse índice expressa a relação entre a média do quartil inferior das lâminas ou vazões 
aplicadas e a média geral. Ele pode ser expresso, de maneira geral, pela seguinte definição. 
 
 
 
 
 
 
 
Onde Nq: número de ordem correspondente ao inteiro mais próximo do início do 
quartil inferior; Xi: lâmina ou vazão coletada correspondente aos valores contidos no quartil 
inferior. 
 
3. CONCLUSÃO 
 
A uniformidade em sistemas de irrigação é afetada por uma série de fatores, dentre 
eles, fatores hidráulicos, atmosféricos, falta de manutenção dos equipamentos e baixa 
qualidade da água de irrigação, fazendo com que aplicações insuficientes ou excessivas 
resultem em prejuízos consideráveis à produtividade. Dessa forma é preciso realizar os 
estudos necessários para que ações apropriadas sejam tomadas e assim melhorar os resultados 
na irrigação. 
 
4. REFERÊNCIAS 
 
AZEVEDO J. A.; LIMA, J. E. F. W.; SILVA, E. M. ANÁLISE DE DESEMPENHO DA 
IRRIGAÇÃO. Planaltina, Embrapa, p. 82, 2002. 
 
 
 
 
 
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BELTEC, T. SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO: MICROASPERSORES MF. Disponível em: 
<https://beltectangua.com.br/sistemas.htm>. Acesso em 11 de novembro de 2019. 
 
BERNARDO, S. MANUAL DE IRRIGAÇÃO. 6. ed. rev. ampl. Viçosa: UFV, p. 657 1995. 
 
BRALTS, V. F. FIELD PERFORMANCE AND EVALUATION. In: NAKAYAMA, F. S.; 
BUCKS, D. A. (Ed.). TRICKLE IRRIGATION FOR CROP PRODUCTION: DESIGN, 
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97, 1966. 
 
CHRISTIANSEN, J. E. IRRIGATION BY SPRINKLING. Berkeley: University of 
Califórnia, 1942. 124 p. 
 
COSTA, M. C. CARACTERIZAÇÃO HIDRÁULICA DE DOIS MODELOS DE 
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MECANISMO DE PULSO. Piracicaba, ESALQ/USP, 109 p., 1994. 
 
CONCEIÇÃO, M. A. F. SIMULAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA EM 
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2002. 
 
GUERRA, A. F. ADEQUAÇÃO E MANEJO DAS IRRIGAÇÕES POR ASPERSÃO 
POR PIVÔ CENTRAL NO CERRADO. Disponível em: 
<http://www.agronline.com.br/artigos/>. Acesso em 5 de novembro de 2019. 
 
MERRIAM, J. L.; KELLER, J. FARM IRRIGATION SYSTEM EVALUATION: A 
GUIDE FOR MANAGEMENT. Logan: Utah State University, p. 271, 1978 
 
SILVA, C. A. SILVA, C. J. AVALIAÇÃO DE UNIFORMIDADE EM SISTEMAS DE 
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WILCOX, J. C.; SWAILES, G. E. UNIFORMITY OF WATER DISTRIBUTIONS BY 
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ZOCOLER, J. L. AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO. 
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Acesso em 5 de novembro 2019.