Fundag aula sobre Irrigacao 2021

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Fundamentos da agricultura
Tema: Irrigação
❑ Objectivos:
— Identificar e selecionar o melhor método e sistema de irrigação
— Determinar as necessidades hídricas de diferentes culturas
— Conhecer os métodos para determinação da lâmina e momento de aplicação
de água às plantas
Conceitos
• Irrigação
• Técnica que consiste em aplicar a quantidade de água necessária ao solo nos momentos
adequados, para que a espécie vegetal cultivada possa expressar todo seu potencial
produtivo.
• Drenagem
Técnica que permite controlar o excesso de água eventualmente presente no solo,
para permitir o processo de aeração, a movimentação de máquinas e evitar a
salinização.
Vantagens e desvantagens
• Importância da rega (Vantagens):
―Seguro contra a seca
―Melhor produtividade das culturas (uso intensivo do
solo) ―Melhor qualidade do produto
―Colheita na entressafra
―Maior eficiência no uso de fertilizantes.
―Introdução de culturas caras, minimizando o risco de
investimento. ―Desvantagens/limitações?
Irrigações inadequadas
• Deficiência de água
―Reduz desenvolvimento das plantas
―Menor eficiência no uso de nutrientes
―Reduz produtividade e qualidade
• Excesso de água
—Desperdício de água e energia
—Menor eficiência no uso de nutrientes (Lixiviação)
—Prejudica aeração do solo
—Maior severidade de doenças
—Reduz produtividade e qualidade
Métodos e sistemas de irrigação
• Métodos
—Superficial: sulco, faixa e inundação
—Subsuperficial
—Aspersão: sistemas convencional e mecanizados (Auto-propelido,Pivô-central, Lateral
móvel)
—Localizado: gotejamento e outros (microsaspersores)
IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE
• Utiliza a superfície do solo para distribuir a água; • A inundação
da superfície pode ser temporária ou prolongada, • Há
necessidade de se proceder uma sistematização da superfície
Vantagens e Limitações
VANTAGENS:
—Baixo custo
—Menor dependência da qualidade física e biológica da água
LIMITAÇÕES:
—Acentuada dependência da topografia
(sistematização) —Inadequados aos solos
excessivamente permeáveis —Dificuldades para
operação noturna e automação —Tende a ter uma
eficiência menor
Classificação da rega superficial
Irrigação por sulcos Irrigação por faixas Irrigação por inundação
Irrigação por sulcos
• Adapta à maioria das culturas (cultivadas em fileiras)
• Consiste na condução da água em pequenos canais paralelos Formas de
sulcos: Infiltração:
irrigação por sulcos
• Vantagens
―Baixo investimento inicial para instalação do sistema.
―Baixo uso de energia.
―Possibilidade de uso de águas com sedimentos.
―Não molhar a parte área das plantas, prevenindo doenças de parte aérea.
• Desvantagens
―Requer terrenos planos ou sistematizados e com pequena
declividade. ―O solo deve ser pouco permeável.
― Uso de grandes volumes de água.
―Maior demanda de mão de obra.
―Maior potencial para salinização e erosão do solo.
― Favorece a ocorrência de doenças de solo, principalmente naqueles com tendência
ao encharcamento
Irrigação por faixas
• Adapta se às culturas cultivadas com pequeno espaçamento entre plantas (arroz,
trigo, pastagens).
•
Declividade ( tipo de solo e velocidade de escoamento)
• Comprimento da faixa (50 e 400 m)
― Inversamente proporcional à capacidade de infiltração do solo
Irrigação por inundação
• Feita por meio de bacias ou tabuleiros.
• O tamanho dos tabuleiros pode variar desde
1m2até 5 ha
― pode ser intermitente ou inundação contínua.
―Os tabuleiros podem ser retangulares ou em contorno.
Irrigação subsuperficial
• Baixo investimento inicial para instalação do sistema (em condições favoráveis)
• Aplica-se a solos planos ou sistematizados, com camada permeável sobrepondo-se à
camada impermeável em torno de 1,5m de profundidade.
• Baixo uso de energia.
• Requer pouca mão de obra.
• A água não lava os agrotóxicos aplicados à folhagem.
• Condições de solo e água salinos, favorece a salinização do solo
• Recomendada para alho feijão e milho doce
• Inviável para cenoura e cebola.
IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO
• Definição:
oVantagens
—Adapta-se em diversas condições de solo e cultura
—Comumente apresenta maior
eficiência do que a irrigação por
superfície —Facilidade de maneio
—Quimigação
oLimitações
—Alto custo
—Climáticas (vento e evaporação)
Tipos de sistemas
de rega por
aspersão
1.Sistemas convencionais
—Portátil: tubulação e motobomba movies
—Semi-portátil: linha principal fixa e laterais
—Fixo
Tipos de sistemas de rega por aspersão
vantagens dos sistemas por aspersão convencional
—Pode ser usada em qualquer tipo de solo e em terrenos com diferentes
tamanhos — Menor gasto de água e mão de obra
—Melhor uniformidade de distribuição de água que o sistema por sulco —Permite a
automação e a aplicação de fertilizantes e de agrotóxicos via água de irrigação — Reduz a
incidência de ácaros e de insetos-pragas de plantas
Desvantagens
―Maior custo inicial e de manutenção que o sistema por sulco
―Maior gasto com energia
― Uniformidade de distribuição de água afectada pelo vento
―Maior perda de água por evaporação
― Interfere nos tratos fitossanitários
―Maior incidência de doenças na parte aérea.
Descrição e Componentes do sistema
• Componentes:
―Motobomba
―Tubulações
―Aspersores
―Acessórios
Tipos de sistemas de rega por aspersão
2. Sistemas mecanizados:
―Auto-propelido
―Pivô-central
―Lateral móvel
Pivô-central
• a
•
Distância entre torre: 38 – 52 m
• - Altura: 2,7 – 3,0 m.
• - Nº de torres: 4 a 15.
• - Área: 12 a 122 ha.
Pivô-central (Vantagens e desvantagens)
• Vantagens:
—Pouca mão-de-obra;
—Ao término da irrigação a Linha lateral esta na posição adequada p/o início da
irrigação seguinte;
—Quando capta água de poço pode se dispensar a adutora;
—Boa uniformidade (quando bem dimensionado).
• - Desvantagens:
—Perda de área (20%);
—Alta precipitação no final da linha lateral;
—Elevado gasto com energia.
Autopropelido
•a
Autopropelido (cabo de aço e carretel enrolador)
• Máquinas que irrigam faixas longas e estreitas
• Deslocamento sobre o solo seco
• Alcance: > 30 m (ângulo 330o)
• Aplicabilidade
—Não se recomenda para culturas delicadas
—Não se recomenda para regiões com fortes ventos
—Milho, pastagem, cana, citros
• Vantagem: permite irrigar várias áreas com apenas um
equipamento. • Desvantagem: Alto consumo de energia (perdas e
altas intensidades)
IRRIGAÇÃO LOCALIZADA
• Conceito:
• Vantagens:
―A irrigação não dificulta as outras operações de
cultivo ―Economia de mão-de-obra
―Maior eficiência no uso da água
―Maior controle da irrigação
―Controle mais fácil de ervas daninhas
―Economia de água e energia
―Possibilidade de automação
IRRIGAÇÃO LOCALIZADA
• Desvantagens:
―Sensibilidade à obstrução
― Desenvolvimento radicular demasiadamente
limitado ―Custo de implantação
―Exemplos: sistema de gotejamento e microaspersores
Sistema de gotejamento
• Vantagens:
—Uso em diferentes tipos de solos e terrenos.
—Não sofre ação de fatores climáticos.
—Facilidade de automação da irrigação.
—Redução da ocorrência de doenças da
parte aérea
—Fertigação
• Limitações
—Elevado custo de implantação.
—Risco de entupimento de gotejadores.
—Favorecimento de algumas doenças de solo.
—Requer cuidados para o maneio do sistema.
—Alto custo de manutenção do sistema.
—Necessidade de remoção das tubulações da área ao final de cada safra.
Selecção de Sistemas de Irrigação
Seleção de Sistemas de Irrigação
1.Factores agronómico
• Espécie a ser cultivada (densidade e sistema de plantio, altura de plantas, profundidade
do sistema radicular e necessidades hídricas)
a. Densidade do plantio
―Sulco: cultura produzidas em fileiras, ou em canteiros
―Aspersão, faixa e corrugação: culturas com espaçamento reduzido
―Aspersão: todo tipo de densidade
―Gotejamento: para culturas onde aplicação localizada é desejada (ex. fruteiras)
b. Altura da planta
―Exceto a aspersão, todos sistemas não apresentam nenhuma restrição
―Culturas com altura superior a 3m limitam ao sistemas tipo pivô central e
deslocamento linear;
―O sistema rolamento lateral adapta-se somentea culturas rasteiras.
Selecção de Sistemas de Irrigação
1. Factores agronómico
c) Profundidade do sistema radicular e necessidades hídricas •
Culturas com raiz subsuperfial e em solos com baixa retenção de água
―Mais indicado Gotejamento e aspersão fixa
―Pode ser usado os sistemas por aspersão mecânica
―Não se recomenda sistemas superficial, aspersão (portátil e semi portátil) ―Culturas com
sistema radicular profundo são mais eficientemente irrigadas por sistemas de
irrigação por superfície
Selecção de Sistemas de Irrigação
1. Factores agronómico
d) Aspectos fitossanitários
―Sistemas que molham a folhagem favorecem doenças da parte aérea, ―Sistemas
superficias e localizados minimizam a ocorrência de doenças na parte aérea, mas
favorece alguns insectos pragas e oiidio.
―Culturas que requer tratamentos fitossanitários frequentes (
tomate,)✓ Não é aconselhável o uso de aspersão
✓ Recomenda-se os sistemas superficiais subsuperfícias, gotejamento e por sulco
Selecção de Sistemas de Irrigação
2. Topografia e formato do terreno
• Relevos planos é possível o uso de qualquer sistema
• Declividade:
―Sistemas por superfície (até 2% sulco e inundação, 7% para sulcos em
contornos e faixas 10% para corrugação
―Sistema por aspersão: 20% ou mais
―Sistemas localizados 60%
Selecção de Sistemas de Irrigação
3. Formato do terreno
— Aérea de qualquer formato: aspersão convecional, sulco em contorno,
gotejamento ir —Áreas rectangulares: autopropelido, deslocamento linear,
superfiecias por sulco e por faixa
—Áreas Circulares: pivô central
—Áreas pequenas e com fronteiras irregulares limitam
o uso aspersão mecanizada e superfície
Seleção de Sistemas de Irrigação
4. Tipo do solo. (capacidade de Infiltração e retenção do solo)
• Capacidade de infiltração dos solos
—Acima de 25 mm/h: aspersão, gotejamento, micro aspersão
—Entre 12,5 a 25 mm/h: qualquer sistema de irrigação, restrições de 12,5mm/h para
aspersão e acima de 20mm/h para sulcos
—Abaixo de 12,5mm/h recomendados superficial (sulco e inundação)
• Capacidade de retenção da água no solo
―Solos com alta infiltração e baixa capacidade de retenção de água:não se recomenda a
irrigação superficial
― Qualquer tipo do solo: aspersão e localizados.
―Solos pesados (permeabilidade baixa a moderada): irrigação por inundação
Selecção de Sistemas de Irrigação
4. Tipo do solo.
Variabilidade espacial do solo (retenção e infiltração)
―Aspersão e localizada se adaptam melhor em solo com significativa variabilidade
―Limitam o o uso de sulcos e faixas, sistemas de aspersão mecanizados (pivô central,
deslocamento linear e autopropelido)
Salinidade do solo
Em locais cuja salinidade do solo constitui problema:
―Irrigação subterrânea e por sulcos deve ser evitada
―Irrigação por faixas pode ser utilizada com sucesso,
―Irrigaçao localizada permite regimes de irrigação mais freqüentes e localizada
5.Factores climáticos
Selecção de Sistemas de
Irrigação
• Relacionado com o vento demanda evaporativa da atmosfera
• Sistema por aspersão são afectados por clima
— não recomendáveis para situações de ventos (>6m/s),
— condições baixa Hr. e altas temp. do ar
Seleção de Sistemas de Irrigação
6. Quantidade e qualidade da água.
—Avaliados em função da Vazão e do volume disponível
—Onde há disponibilidade limitada de água/custos elevados recomenda-se os sistemas com
maior eficiência.
— Água com excesso de sedimentos e substâncias químicas limita a aspersão e gotejamento
—Águas contaminadas com agentes patogénicos limita aspersao para culturas consumidas
“in natura”
— Em situações salinas melhor o uso do sistema de irrigação por gotejamento
—Localização da fonte de água
Selecção de Sistemas de Irrigação
7.Aspectos económicos
• indicadores de eficiência económica
― Receita líquida anual
• 8. Aspectos sociais
―Formação tecnológica
―Hábitos
―Preferência
Procedimentos para selecção de um sistema
1. Viabilidade técnica (pré-selecção)
Critérios para pré-selecção:
―O número zero (0) indica que aquela condição não influencia na escolha daquele sistema ―O sina
positivo (+) indica existir vantagens na selecção destes sistemas, com respeito a o factor analisado ―O
sinal negativo (-) indica que o sistema não é conveniente no que se refere a aquele factor. ―Na
pré-selecção os sistemas que apresentam varias limitações técnicas
―Para a selecção final faz se analise de viabilidade económica dos sistemas pré selecionados
2. Viabilidade económica
―Receita líquida
―Taxa de retorno simples
―Tempo de retorno.
Tema: Irrigação (continuação)
❑ Objectivos:
— Identificar e selecionar o melhor método e sistema de irrigação
— Determinar as necessidades hídricas de diferentes culturas
— Conhecer os métodos para determinação da lâmina e momento de aplicação
de água às plantas
Evapotranspiração da cultura (ETc) ETc = ET0 x Kc
Evapotranspiração da cultura (ETc)
• Quantidade de água consumida em um intervalo de tempo pela cultura em plena
actividade vegetativa, livre de enfermidades com o teor de humidade no solo
próximo à capacidade de campo
Kc – coeficiente de cultivo que varia
—Na cultura, durante fases de desenvolvimento
—De cultura para cultura
Evapotranspiração de Referência (ET0)
• Taxa de evapotranspiração de uma superfície coberta com grama (8 a 15 cm), em fase de
crescimento activo, com o teor de humidade no solo próximo à capacidade de campo
• Determinado por
equações:
—Penmam
—Thorthwaite
—Blaney Cridle
—Penman–Monteith
—Tanque Classe “A”
ET0 = Ev . Kp em que:
Ev – evaporação do tanque
Kp – coeficiente do tanque
―a
Disponibilidade de água no solo
•
Ponto de Murcha Permanente: representa
a humidade abaixo do qual a planta não
consegue se restabelecer, ou seja, a planta
não consegue retirar a água, ocasionando a
morte por secamento.
Capacidade de campo: máxima
quantidade de água que o solo pode
reter sem causar danos ao sistema
Disponibilidade total de água no solo (DTA)
• Refere a água nele contida entre a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP).
• Em que:
―DTA – mm/cm de solo
―Ucc – humidade de CC com base em massa (%)
―Upmp - humidade de PMP com base em massa
(%) ―ρ -densidade aparente do solo (g/cm3)
Capacidade total de água no solo
(CTA) • Representa a quantidade total armazenada na zona
radicular
—Em que:
Z – Profundidade
efetiva do sistema radicular
(cm) CTA – mm
A capacidade real
de água no solo
(CRA
• Representa uma parte da capacidade total
de água no solo (CTA)
―Em que
• f – fator de disponibilidade (decimal) 0 < f < 1
• CRA - mm
Irrigação real necessária (IRN) ou lâmina líquida
• Representa o consumo real de água pela cultura expressa em lâmina de água, a qual
deverá ser adicionada ao solo para suprir a necessidade da planta
Onde:
• IRN é a irrigação real necessária (mm);
• CC é a capacidade de campo água (base em massa (%) •
Pm é o ponto de murcha permanente (base em massa (%) •
Ds é a densidade do solo (g /cm3);
• Z é a profundidade efetiva do sistema radicular (cm);
• f é o fator de disponibilidade
Irrigação total necessária (ITN) ou lâmina bruta
• Representa a quantidade de água necessária para a planta acrescentado-se certa
quantidade para compensar as perdas :
• Onde:
• ITN é a irrigação total necessária (mm);
• IRN é a irrigação real necessária (mm);
• Ea é a eficiência de aplicação média dos sistemas de irrigação (decimal) ou
% • ITN - mm
Turno de rega
• Representa o intervalo de dias entre duas irrigações sucessivas (em
dia)
Exemplo
Dadas as condições de solo, planta, clima e irrigação, calcule ao que se pede:
• Solos: Cc = 28% (peso), Pm = 14% (em peso), Da – 1,25g/cm3 •
Planta: Feijão, Plantio no dia 15 de Março de 2003.
• Prof. do sistema radicular: 40 cm
• Duração do estado de desenv. 15, 15 30 e 15 dias
• Usar 40% de água disponível
• Irrigação por aspersão (85% de eficiência)
• Kcs das fases 1, 2,3 e 4: 0.55, 0.85 1.15, 0.7
• Clima. Tabela 1
Mês 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
ETo
(mm/dia)
6,5 6,4 5,7 4,4 3,7 3,3 3,6 4,3 4,7 5,45,8 6,0
a) Calcule a lâmina líquida e bruta de irrigação
b) Calcule o intervalo(turno)
• ������ =����−����
10× ���� × �� × ��
• ������ =(28−14)
10×
1,25��
����
3 × 40���� × 0.4 = 28����
• ������ =������
����=
28
0.85= 32,94 ����
Resolução
• IRN = 28mm • ITN = 32, 94mm
• ���� =������
Mês Março
ETo mm/dia 5.7
Estádio I
Duração (dias) 15
Kc 0.55
ETc (mm/dia) 3.135
ETc
(mm/estádio)
47.025 56.1
Total/estádio 47.025 56.1
ETc
(mm/safra)
������=
��������
��.���� ����/������= ��, ���������� = ����������