Manejo da Irrigação e Fertirrigação na Cultura da Mangueira

1 AC 8 6m 96 2 12004 01066 u 1 k4 4 IIHI II II IV III 1 VIII 1 II MINISTERIO DA AGRICULTURA DO ABASTECIMENTO E DA REFORMA AGRARIA MAARA Y Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria EMBRAPA Centro de Pesquisa Agropecuaria dos Cerrados CPAC DOCUMENTOS ISSN 01020021 Numero 61 Margo 1996 MANEJO DA IRRIGAGAO E FERTIRRIGAGAO NA CULTURA DA MANGUEIRA Euzebio Medrado da Silva Alberto Carlos de Queiroz Pinto Juscelino Anténio de Azevedo Planaltina DF 1996 Exlieo Unidects AT SeQe Valor SMO Or ae eananenanen wed 6 EOS ac emneceenececseranene POM Fiscsb Panay cameeaeee Copyright EMBRAPA1996 FOPMOCOMON cs ceeccveecenrensnceeare EMBRAPACPAC Documentos 61 Ne OC caeessenee SCecneeeeecscanessentene Origen AVaCLS ES pez Exemplares desta publicagdo podem ser solicitados ao N Registro O0C OY 2c CENTRO DE PESQUISA AGROPECUARIA DOS CERR CPA BR 020 km 18 Rodovia BrasiliaFortaleza Caixa Postal 08223 CEP 73301970 Planaltina DF Telefone 061 3891171 FAX 061 3892953 Tiragem 600 exemplares Editor Comité de Publicagées Darci Tércio Gomes Dijalma Barbosa da Silva Edson Lobato Presidente Elino Alves de Morais Jeanne Christine Claessen de Miranda José Carlos Sousa e Silva Leocadia Maria Rodrigues Me cenas SecretariaExecutiva Maria Tereza Machado Teles Waiter Revisdo técnica José Aloisio Alves Moreira EMBRAPACNPAF Lucilene Maria de Andrade EMBRAPACPAC Victor Hugo Vargas Ramos EMBRAPACPAC Normatizagao bibliografica Maria Alice Bianchi Composigéo e artefinal Jaime Arbués e Jussara Flores Coordenagdo editorial Leocadia MR Mecenas SILVA EM da PINTO AC de Q AZEVEDO JA de Manejo de irrigagao e fertirrigagdo na cultura da mangueira Planaltina EMBRAPACPAC 1996 77p EMBRAPACPAC Documentos 61 1 Irrigagao Manejo Manga 2 Manga Irrigagdo Método 3 Mangifera indica PINTO AC de Q WW AZEVEDO JA ill EMBRAPA Centro de Pesquisa Agropecuaria dos Cerrados Planal tina DF IV Titulo V Série CDD 6317 SUMARIO INTRODUGAOcccccsscceseeecsescseseescsssetseststeeeeesecteenes 5 1 METODOS DE IRRIGACAO ccseectssesesesesesesteststststetesseseeerees 7 11 GOteJAMeNtO 000 cc eecccsseeeesseeeeecssesesssceeeessseeesseeecesareesses 8 12 MICTOASPEISHO ce eeceeesereesssseceeesersessssteesssrtesesssetserterseseee 18 13 ASPCISH0 cc ecccccceeessseeeessseessssceeesseessscceeensserseesseentsaseessse 22 14 OutrOS MEtOdOS ee cecesscccecccecererssssevennccceesssveceaseesersee 24 2 MANEJO DA AGUAccccccccccesesessessseccscecesssssesssseceseensvestsesseeenes 24 21 Critérios para O Manejo de AQUA eeeeesetteeseteestteeeeee 25 211 MGIAAS CHIMALICAS cecccceeeesecececccovevensersscacecccnevevectsescesentes 20 212 MCIGAS NA PIAMAsccessseeesccccssssenerersossensesenersrsrieesetens OL 213 MOGIAAS NO SOTO iucececcecccsansescereccaccescvsererserssesatareerertesesees OO 22 TENSIOMEITIAccccccsevcrssceccceversseceseacavecnessrscccsccusvercrsvssecenes OT 221 FUNCIONAMENIOcccccecceccvceccsscccarcccesesescetessecersssesseassceosersere G2 222 INSTAIAGAO0csesesesereecsacessseessssersesersesesascesssesessssceeseens OA 223 LOCALIZAGAO ceseesernressresernnesevscsuereeseererstuissesssessssrrssssseees OO 23 LAMINA de iIQAGHOccessceseesseeetesetteecsseeessteetecsesee OB 24 Estratégias de aplicagdo de Agua cscs 42 3 FERTIRRIGAGAOccscssssesssessssesseeesteetseesssssesestststsetststsesetecee 47 31 Métodos de apliCaGado csccesseseeestcessstteeeesttecseteeeeee OO B17 GLAVIGAE cccceccsessssccccsesecrrecsccsscccceeresssssccusccsccesssssecsece D4 312 PrSSAO GHCTONCIAlccccssssecccenceecssccccneessssesecaseserseserrrececsens OG 313 PrOSSAO POSIIVAcccccccssccceeersersssssssersertrerrssesssstererseesseess OO 314 PrOSSHO NOGALIVALcceeecseessssseseesceversssssscssssssssstttcasassssreresees OF 32 Possibilidades d ProdutOScccccsssesssrssssersssevesee 58 321 SOUDINAACccccccsrseecsesssssssssssssssssssrssssassssssecssssssseesvers OF 322 COMPALIDINIDAGOcsesssssscesceveccsorsvrnssssssssssasssessesssecseres 62 323 POtENCIA DE COITOSAO ecsssssssssssssssnnsssersccscooorocsersttttessseene 62 33 ProcediMentOS Par O CAICUIOcscsssesecesseesersseees 64 331 Concentracdo variada durante APliCACd seerncee 66 332 Concentragdo constante durante ApliCACdO00we 68 4 CONSIDERAGOES FINAIS cccsceesesscscsrsrsessessseseersseseseeee 70 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAGscscsssssseeessssesesseceeeseeseeeee 71 MANEJO DA IRRIGAÇÃO E FERTIRRIGAÇÃO NA CULTURA DA MANGUEIRAl Euzebio Medrado da Silva 2 Alberto Carlos de Queiroz Pinto2 Juscelino Antônio de Azevedo 3 INTRODUÇÃO A mangueira é uma planta cultivada comercialmente em áreas tropicais e subtropicais com características típicas das fruteiras conhecidas como sempreverdes apresentando fo lhas moderadamente espessas e verde escura com capacida de para manter um alto grau de turgor foliar durante um perí odo prolongado de seca Whiley 1993 e por isso é conside rada uma das fruteiras mais tolerantes à seca Farré Her moso 1993 No entanto esta tolerância é relativa e depende da severidade do estresse hídrico da demanda evapotranspi rativa determinada pelo ambiente e da quantidade de água armazenada no solo De uma maneira geral a mangueira como uma espécie do trópico úmido necessita de suplemen tação de água na forma de irrigação em períodos de seca prolongada para um crescimento normal e produção adequa da Em zonas úmidas como na região norte do Brasil onde normalmente as chuvas são suficientes para o cultivo da mangueira na maior parte do tempo a necessidade de irriga ção é limitada aos períodos de estiagem prolongada Larson Schaffer 1989 Em zonas semiáridas a exemplo de gran de parte do nordeste brasileiro as chuvas são inadequadas e 1 Documento apresentado no curso sobre produção comercial de manga realizado em FortalezaCE no perrodo de 23 a 25108194 2 Eng Agr PhD Pesquisador EMBRAPACPAc 73301 970 Planaltina DF c 08223 3 Eng Agr Dr Pesquisador EMBRAPACPAc o uso da irrigação é essencial para o desenvolvimento e pro dução da cultura da mangueira Choudhury Soares 1992 Sob condições de seca prolongada o estresse acentuado de água pode ter um efeito negativo no desenvolvimento e na produção e qualidade dos frutos de culturas como a manguei ra Neste caso a imposição de estresse hídrico geralmente retarda o crescimento do tronco de plantas jovens paraliza o desenvolvimento vegetativo e diminui o tamanho dos frutos Hilgeman Reuther 1967 e Whiley 1993 No caso da mangueira cultivada nas condições de clima tropical a impo sição do estresse hídrico tem sido considerada efetiva na in dução floral Tatt 1976 Chacko 1986 e Whiley 1993 Nes tas condições a aplicação de água através da irrigação re presenta uma alternativa que pode ser utilizada tanto para garantir o desenvolvimento da cultura como para estabelecer as condições fisiológicas de estresse hídrico adequadas para indução floral Neste aspecto o manejo do suprimento de água realizado através da irrigação passa a ter um papel importante no controle da época de produção da cultura com benefícios diretos na rentabilidade do agricultor Ao se adotar a irrigação surgem as indagações relativas aos métodos mais adequados e as formas mais apropriadas de manejo da água para atender as necessidades hídricas da cultura para seu desenvolvimento e produção A escolha do método de irrigação é uma questão ligada às condições topo gráficas disponibilidade do recurso hídrico qualidade da água eficiência de irrigação economicidade do sistema utili zado entre outros Scaloppi 1986 Uma vez implantado o sistema de irrigação a questão seguinte é a definição e ope racionalização da estratégia de manejo da irrigação que indi que o momento e a quantidade de água a ser aplicada que resulte no desenvolvimento e produção em níveis adequados para a cultura implantada Por outro lado se o sistema de irrigagdo adotado for pressurizado abrese a possibilidade para veiculagao de produtos quimicos juntamente com a agua de irrigagdo com beneficios diretos na redugdo dos custos de modeobra e na melhoria da eficiéncia de aduba cao Este trabalho tem por objetivo abordar alguns aspectos técnicos sobre a aplicabilidade da irrigagdo a cultura da man ga considerando as possibilidades de utilizagdo de métodos especificos empregados para irrigagado de fruteiras Nesta abordagem nao sera tratado nenhum aspecto relativo ao di mensionamento hidraulico do sistema de irrigagdo limitando se apenas a discussdo das caracteristicas de cada método no que diz respeito a sua adequagado para a cultura da man gueira Adicionalmente serao enfocadas algumas alternativas de manejo de agua aplicaveis as fases de desenvolvimento e produgao da cultura utilizando 0 conceito de estresse de agua no solo como medida indireta do estado hidrico na planta O conceito de estresse de agua no solo sera também utilizado para estimar as necessidades hidricas da cultura nas suas diferentes fases de desenvolvimento As possibilidades e principais técnicas de aplicagdo de produtos quimicos incluin do férmulas para o calculo das taxas de injecdo aplicaveis a irrigagao pressurizada seréo também abordadas 1 METODOS DE IRRIGAGAO O sucesso no emprego da tecnologia de irrigagao depen de essencialmente da adequabilidade do método escolhido e da estratégia de manejo de agua adotada ao longo do ciclo da cultura Em principio qualquer um dos métodos tradicionais de irrigagdo como gotejamento microaspersdo aspersao com laterais fixas ou méveis sulcos e bacias de inundagdo pode ser utilizado para aplicagao de Agua para a cultura da 7 mangueira A escolha de um destes métodos depende de fatores técnicos como caracteristicas de infiltragao dispo nibilidade de agua no solo topografica do terreno potencial hidrico disponivel em termos da qualidade quantidade e de sua posigdo em relagdo a area cultivada salinidade e altura do lengo freatico caracteristicas climaticas em relagdo a pre cipitagdéo velocidade do vento temperatura radiagao solar e umidade relativa de fatores econémicos como custos de implantagdo operago e manutendo do sistema de irrigagao valor do produto rentabilidade do sistema produtivo disponi bilidade de capital e modeobra de fatores humanos como qualidade de modeobra facilidade operacional dos equipamentos tradigdo nivel educacional e preferéncia do produtor Thompson et al 1993 e Scaloppi 1986 Por exem plo a adogdo de um método de irrigagdo néo compativel com as condigdes de solo e de cultivo da propriedade podera ser tao prejudicial para o produtor quanto a implantagao de um sistema de irrigagdo subdimensionado 11 Gotejamento A irrigago por gotejamento consiste na aplicagao relati vamente freqdente de agua na forma de pequenas vazées procurando umedecer somente o volume de solo explorado pelas rafzes da planta Esta estratégia de aplicagdo localizada reduz a evaporagdo da agua da superficie do solo limita a infestagaéo de ervas daninhas e economiza agua por no irri gar areas no cultivadas principalmente quando a fruteira é jovem Por outro lado a aplicagdo freqtiente de agua garante a manutencdo de um potencial de agua elevado no solo re duzindo os efeitos negativos da concentragdo de sais na area de absorg4o do sistema radicular fato este especialmente importante em locais onde a agua disponivel possui uma car ga de sais elevada 8 O sistema de distribuigao de agua envolve uma série de componentes essenciais para 0 funcionamento adequado das irrigagdes Os gotejadores as linhas laterais de irrigagao as linhas de distribuigao a tubulagao principal o sistema de fil tragem as valvulas 0 sistema motobomba e a unidade de fertilizagao sAo Componentes importantes em um sistema de irrigagdo por gotejamento Figura 1 O sistema de filtragem normalmente constituido de filtro de tela e filtro de areia é fundamental para 0 sucesso operacional das irrigagdes uma vez que os orificios de saida nos gotejadores sao relativamen te pequenos e podem ser facilmente obstruidos por materiais em suspensao nao filtrados ilealeatceatientventreayeatt S TOE DS TRGUAD i i Z ee LINMA PRINCIPAL ai Tenan An Perera ort HE sores PEGSTRO HID CME TRY i ow Hp TAR YODA wl FIG 1 Instalagdo tipica de um sistema de irrigacdo por gotejamento Fonte Adaptado de Bucks Davis 1986 9 O gotejamento feito de maneira pontual forma volumes individuais de solo molhado cuja magnitude depende da textu ra e estrutura do solo e da vazao aplicada pelo emissor Quando os emissores estao préximos um do outro de modo que os bulbos molhados se toquem ha a formacao de uma faixa molhada continua a qual é apropriada para irrigagdo de cultivos com espagamento reduzido entre plantas No caso da manga Os emissores do gotejamento sao dispostos ao redor da planta procurando cobrir 0 maximo de area recomendavel para a cultura A distribuigao dos pontos de emissao de agua ao redor da planta é feita em varias configuragdes dependen do do requerimento de agua da planta e das caracteristicas de redistribuigao de agua do solo A Figura 2 ilustra algumas possibilidades de localizagao de gotejadores usualmente utili zados neste tipo de irrigagao James 1988 AREACOBERTA POR PLANTA oo AREA oe SR t cones LINHAS DUPLAS 2GZAG a b EMISSOP I ANFL ALIILIAR MULTIPLAS SAIDAS c d FIG 2 Esquema de distribuigaéo de gotejadores e a area molhada correspondente Fonte James 1988 10 Em geral recomendase adotar o esquema de uma late ral de irrigação para cada fileira de planta principalmente quando se tratar de culturas de espaçamento amplo como é o caso da cultura da manga O uso de linhas duplas Figura 2a é muitas vezes utilizado em sistemas de plantio onde o espa çamento entre plantas é reduzido e se deseja formar uma fai xa molhada mais ampla As outras alternativas zigzag Figura 2b anel auxiliar Figura 2c e múltiplas saídas Figura 2d são todas possíveis de utilização em culturas de espaça mento amplo sendo que o número de saídas e sua disposi ção ao redor da planta depende basicamente das característi cas de absorção de água pelo solo e do requerimento de água da planta Os esquemas das Figuras 2c e 2d são adequados para a cultura da mangueira permitindo facilmente o ajuste do número de saídas e sua localização ao redor da planta duran te sua fase de desenvolvimento vegetativo Contudo o au mento do número de saídas normalmente só é possível quando previsto originalmente no dimensionamento do siste ma de irrigação Um outro fator importante ao nível do dimensionamento do sistema de irrigação por gotejamento é a relação entre a área efetivamente molhada pelos emissores e a área coberta pela planta Esta relação também conhecida como percenta gem de área molhada P normalmente varia entre 30 e 100 dependendo da cultura e da idade da planta Seu valor tende ser maior para culturas com espaçamento reduzido ou em pomares com alto grau de cobertura da área plantada Por exemplo o valor de P tende para l00 em cultivos espaça dos com menos de 18 m de distância James 1988 No caso de plantas cultivadas em espaçamento amplo como é o caso da mangueira o valor de P situase na faixa de 30 a 60 dependendo do percentual da área que deverá ser man tida seca entre as fileiras da planta Estudos realizados por Soares et ai sda em pomares 11 de mangueira irrigados por gotejamento na regiéo do Sub médio Sao Francisco mostraram que a percentagem de area molhada na profundidade de 20 cm estava entre 14 e 30 Estes autores acompanhando os Indices de produtividade desde a planta jovem verificaram que os pomares irrigados com area molhada de 30 apresentavam incrementos de produtividade 4 medida que a planta tornavase adulta No entanto pomares irrigados com area mothada entre 15 e 18 tiveram seu crescimento paralizado e sua produtividade reduzida quando as plantas atingiram a idade média de 3 a 4 anos A percentagem de area molhada ainda ao nivel de proje to pode ser avaliada a partir de estimativas do volume de solo irrigado por cada gotejador O volume de solo molhado também conhecido por bulbo molhado depende das caracte risticas fisicohidricas do solo e da vaz4o do gotejador Um dos métodos mais simples para avaliagéo do bulbo molhado utiliza a figura de um hemisfério para representar a distribui gao da agua na area de influéncia do gotejador Este modelo assume também que 0 conteudo de Agua do solo antes da irrigagdo uniforme dentro do bulbo molhado Assumindo estas condigdes e utilizando o principio da conservacgdo da massa 6 possivel relacionar o volume de 4gua aplicado pelo emissor Ve com a frente de molhamento do bulbo P utili zando a seguinte equagdo Warrick 1986 ve2m 0 8 BY 1 onde 6 e 8 representam respectivamente o conteudo inicial é final da agua no solo expresso em cm de dguacm de solo A diferenga 9 representa a fragdo do volume de solo ocupada com o volume de Agua que foi adicionado pelo 12 emissor Se a frente de molhamento do bulbo P for expres sa em cm 0 volume de Agua equivalente sera dado em cm Para uma melhor compreensdo sobre 0 uso da equacéo 1 na estimativa da profundidade de molhamento do solo produzido pelo gotejador considere a seguinte aplicacao Exercicio 1 Determine o comprimento do bulbo molhado de formato hemisférico estabelecido por um emissor com va zao de 4h operando durante 8 horas sabendo que o con teudo de agua do volume de solo irrigado aumentou em 10 Solugao O volume total de agua aplicado por gotejador durante 8 horas de 32 ou seja 32 000 cm Assim sendo 0 comprimento do bulbo molhado pode ser calculado da se guinte forma L 3 32000 3 P 3 0 b 2 a 5346 cm Vale ressaltar que a aplicagao deste modelo assume que a infiltragao lateral da Agua no solo 6 exatamente igual a infil tragao vertical Isto na realidade nao acontece exatamente assim pois a frente de molhamento na diregdo vertical é maior do que na diregdo horizontal por causa da forca gravi tacional Esta diferenga sera mais acentuada quanto maior for o tempo de aplicagdo da agua Neste aspecto considerase relevante destacar a titulo de exemplo os dados de campo obtidos por Roth 1982 ci tado por Warrick 1986 relativos a avaliagdéo do formato de varios bulbos molhados estabelecidos em um solo arenoso Este autor analisou os resultados de 22 perfis de bulbos mo 13 lhados estabelecidos sob condigdes de campo em fungao do tempo de irrigagado e da vazao dos gotejadores A Figura 3 ilustra um dos casos analisados resultante da aplicagao de agua de um gotejador operando com uma vaz4o de 4h du rante 72 horas de irrigagao R cm Fo escincincaeeeimame OE a ee Lan Z 48h 150 s a ey T2h Fn te a wo P cm FIG 3 Perfis de umedecimento em um solo arenoso de terminado por um gotejador com vazao de 4 h Fonte Warrick 1986 14 Utilizando os resultados destes perfis Roth 1982 citado por Warrick 1986 desenvolveu a seguinte expressdo relaci onando o volume do bulbo molhado com o volume de Agua aplicado 0994 V 783 Ve 2 Neste caso V 6 0 volume do bulbo molhadoe V é0 volume total de agua aplicada ambos expressos em fitros Por outro lado a relagdo entre o raio de movimentacao lateral da agua na superficie R e a profundidade de umedecimen to do bulbo molhado P expressos em cm foi também esta belecida através da seguinte expressdo 0652 Ry 290 Pp 3 Adicionalmente Warrick 1986 demonstrou que 0 raio de movimentagao lateral R expresso em cm pode ser relaci onado com o volume total de agua aplicada pelo emissor V expresso em itros da sequinte forma Ry 185 Ve9331 100292 R9534 4 Observe que o valor de R nesta equacéo nao esta ex plicito e portanto sua solugo nao é direta Uma das manei ras possiveis para a obtenco do valor de FR é a utilizagao de um processo de tentativa e erro no qual partindose de um valor inicial de Ve sao realizadas sucessivas aproximacdes até a determinagao final de R 15 O problema seguinte demonstra a aplicação da equação 4 no cálculo do raio de movimentação lateral de água de um gotejador e utiliza o resultado para determinar a área molhada e definir o número de gotejadores necessários para irrigação de uma planta Exercício 2 Considere um sistema de irrigação por gote jamento projetado para irrigar um pomar de Tommy Atkins com oito anos de idade implantado com um espaçamento de 9 x 10 m em um solo arenoso A projeção média de copa das árvores possui 38 m de raio e a distribuição de água por planta é feita utilizando quatro gotejadores com uma capaci dade de vazão de 411hora Estes emissores estão localiza dos ao redor da planta a uma distância de 175 m Pedese que determine a o volume total de água aplicada pelos emissores após uma irrigação de 12 horas b o percentual de área molhada considerando que a faixa ideal de irrigação é a área de solo compreendida entre 90 e 260 cm de distância em relação ao caule da planta c a profundidade máxima de umedecimento da água aplicada Solução a volume total de água aplicada pelos emissores é igual a 1921 4 emissores x 411hora x 12horas b o percentual de área molhada depende do raio de umedecimento lateral e do volume de água aplicado por emissor Assim sendo e considerando que cada emissor aplica 48 o raio de umedecimento lateral equação 4 é igual a R1 508 cm 16 Desta forma a area molhada por emissor na superficie do solo pode ser obtido considerando a area de um circulo correspondente ao raio molhado calculado acima ou seja 2 A 508 cm 8107 cm 081 m Neste caso os quatro emissores contribvem com uma Area total de molhamento de 324 m 4 x 081 m Por outro lado a faixa de solo compreendida entre 90 e 260 cm em relacao ao caule da planta equivale a uma area de A 260 90 cm 186925 cm 1869 m Concluindo a area molhada pelos quatro emissores cor responde a 173 100 x 324 1869 da faixa ideal de aplicagdo de agua E importante destacar que 0 percentual de area molhada calculado acima pode nao ser suficiente para atender a de manda de agua de uma mangueira adulta Neste caso a so 17 lugdo seria aumentar 0 numero de gotejadores e assim incre mentar o percentual de area molhada para um valor compati vel com as exigéncias da planta Por exemplo caso fosse adotado um valor de 30 para esta area molhada haveria necessidade de um total de sete emissores por planta c a profundidade maxima de molhamento nestas condi gdes 6 a seguinte I Ry P t 0652 b 2 a 5080652 290 808 cm 12 Microaspersao A irrigagéo por microasperso utiliza emissores com dia metro de saida de agua maior do que nos gotejadores e por isso apresentam vaz6es tipicamente superiores variando de 15 a 200h operando com presses na faixa de 8 a 35 me tros de coluna dagua mca Neste método de aplicagao de agua a area superficial molhada por emissor 6 maior do que no gotejamento A agua aplicada é aspergida em circulos completos ou na forma de setores circulares irrigados com um raio de alcance variando de 08 a 35 m No comércio existe uma variedade de emissores com caracteristicas de funcionamento diversos variando na forma e na 4rea de co bertura da aqua distribuida conforme ilustrado na Figura 4 18 PADRAO 360 PADRAO 180 PADRAO 300 a b c PADRAO 270 PADRAO 280 PADRAO 90 PADRAO 40 d e fr g FIG 4 Exemplos de padrées de distribuigao de microas persores Fonte James 1988 A variedade de padrdes de molhamento de microasperso res disponiveis no mercado torna este sistema de irrigagao mais versatil em relagaéo a sua capacidade de se adequar mais facilmente a uma diversidade de culturas e espagamen tos Por exemplo caso nao se deseje molhar diretamente o tronco da planta podese utilizar qualquer um dos microasper sores com setores nao irrigaveis e posicionalo adequada mente em relagao ao tronco da planta Uma opgao por exemplo é utilizar dois microaspersores por planta com 0 pa drao de molhamento semicircular posicionando o semicirculo irrigado voltado para fora da planta 19 O fato do microaspersor irrigar uma área maior do que a do gotejador tornao em geral mais adequado para irrigação de culturas com espaçamento amplo como é o caso da man gueira Choudhury Soares 1992 A Figura 5 ilustra a distri buição de água de um microaspersor instalado em uma planta jovem de manga FIG S Ilustração do bulbo molhado formado por um mi croaspersor Fonte Soares costa sd 20 No caso da cultura da manga é comum a utilização de microaspersor com padrão de molhamento em circulo comple to tendo um raio de abrangência suficiente para cobrir a área de absorção dé água das raízes Atualmente existe no mer cado microaspersores com dispositivo de regulagem do raio de alcance de modo que a área molhada pode ser ajustada à medida que a planta se desenvolve Emalguns casos adota se o padrão de molhamento de 1800 colôcando dois microas persores por planta Esta alternativa permite a colocação dos dois emissores próximo ao tronco da planta com o semicírcu lo de irrigação voltado para fora Dependendo do tipo de mi croaspersor escolhido esta disposição possibilita a mudança para o padrão de molhamento circular completo quando por exemplo a planta estiver adulta e necessitando de uma área molhada maior Neste caso os dois microaspersores podem ficar mais afastados do tronco da planta em uma posição adequada para cobrir melhor a área de absorção radicular da planta adulta Baseado nos estudos de Choudhury Soares 1972 o microaspersor poderia ficar por exemplo a uma distância de 175 m do tronco da planta adulta Outra aplicação interessante da microaspersão é a irriga ção de viveiros de mudas Neste caso os microaspersores são instalados em tubulações apropriadas fixadas embaixo do telado de sombrite produzindo uma distribuição uniforme da água sobre as mudas Neste esquema de distribuição os emissores são colocados em um espaçamento adequado de modo a promover um recobrimento completo de toda área irrigada A Figura 6 ilustra o perfil transversal de um viveiro irrigado com microaspersores Neste caso os microasperso res foram colocados em um espaçamento de 15 x 15 m pro duzindo um cortina uniforme de água Os microaspersores estão instalados a uma altura aproximada de 180 m acima do solo 21 FIG 6 Seção transversal de um viveiro de mudas irrigado por microaspersão Fonte Adaptado de Pinto 1994 13 Aspersão Neste método de aplicação de água toda área cultivada é irrigada o que representa uma perda significativa de água em culturas como a mangueira pois os espaços vazios entre plantas recebem água desnecessariamente Este método de irrigação empregado para a mangueira é geralmente do tipo sobrecopa aplicação de água sobre a copa da planta nos primeiros dois anos de idade da cultura e sobcopa Figura 7 posteriormente Neste caso os aspersores convencionais com ângulo de trajetória normalmente superior a 200 são substituídos por aspersores com ângulo zero 22 FIG 7 Esquema típico de aspersão sobcopa em manguei ra Fonte Soares Costa sd Uma das grandes limitações deste sistema de irrigação em culturas como a mangueira é a baixa uniformidade de aplicação por causa da intercepção do jato de água pela fo lhagem das plantas Além disso o impacto direto nas panícu las mais baixas da copa pode provocar a derrubada de flores bem como espantar ou afastar os insetos polinizadores destas panículas O efeito sobre a desuniformidade produzida por esta intercepção pode ser verificado pelos resultados de Mer riam et ai 1973 que relatam coeficientes de uniformidade de Christiansen em culturas perenes irrigadas por aspersão sobcopa da ordem de 70 a 82 Soares et ai sdb encontra ram valores de coeficientes de uniformidade de Christiansen de 53 em áreas irrigadas por aspersão sobcopa em man gueira na Fazenda Fruitfort PetrolinaPe Estes autores ob servaram que a intercepção do jato de água pelos ramos das plantas foi a principal responsável pelo resultado tão baixo de uniformidade encontrado 23 14 Outros métodos Os métodosde irrigação tradicionais por sulcos e micro bacias de inundação também podem ser ütilizados para irriga ção de mangueiras Sua aplicação n entanto depende em grande parta das características de infiltraçãô absorçao da águapelo solo e de disponibilidade de água do solo Em ge ral não se recomenda a irrigação por sulcos e microbacias de inundação em solos de textura arenosa infiltração elevada capacidade baixa de retenção de água Nestes solos a efici ência de irrigação tende a ser baixa e a freqüência de irriga ção elevada encarecendo assim os custos de bombeamento e de mãodeobra Certamente havendo condições de solo ideal para o emprego destes métodos de irrigação sua im plementação pode resultar em uma economia considerável no investimento inicial pois dependendo das características de topografia e infiltrabilidade do solo o custo de implantação destes métodos de irrigação é bem inferior ao da irrigação pressurizada 2 MANEJO DA ÁGUA O consumo de água de uma cultura é uma função direta da demanda evapotranspirativa do tocai do conteúdo de água presente no solo e da capacidade de resistência da planta à perda de água através das folhas Neste sistema sotoplanta atmosfera a transferência de água ocorre de forma passiva em resposta às diferenças de potenciais de água estabeleci dos entre o solo a planta e a atmosfera ou seja o movimento de água do solo para as raízes ocorre em função de um gra 24 diente de potencial formado entre o solo e as células das rai zes da planta Por sua vez a transferéncia de Agua das rai zes para as folhas ocorre em resposta ao gradiente de poten cial criado entre estes dois pontos da planta Finalmente a perda de agua da planta para o ambiente externo acontece em resposta ao diferencial de potencial imposto entre a at mosfera em volta da copa e as células transpirativas da plan ta Uma vez implantado 0 equipamento de irrigacdo selecio nado o produtor necessita de uma estratégia de manejo de agua que defina de forma racional o momento certo e a quantidade de agua adequada para atender as necessidades hidricas da cultura E importante destacar que a implementa ao de qualquer estratégia de manejo de agua so tera suces SO se oO sistema de irrigagdo estiver bem dimensionado ou seja com capacidade para atender a demanda de Agua da cultura em seu estadio de maximo consumo Vale ressaltar que o objetivo do manejo de irrigagfo nao é simplesmente economizar agua aplicando menos do que a cultura necessi ta mas 0 de realizar as regas no momento certo e de acordo com a quantidade de agua requerida pela planta Adotandose um manejo adequado é possivel utilizar muitas vezes o sis tema de irrigagéo em um tempo inferior Aquele em que foi projetado economizando em termos do tempo de operacgao com reflexos diretos nos custos de energia e maodeobra 21 Critérios para o manejo de agua Existem varios procedimentos que podem ser adotados como critérios adequados para realizagao do manejo da agua de irrigagaéo De uma maneira geral os critérios existentes se baseiam em medidas do status da 4gua em um ou mais 25 componentes do sistema soloplantaatmosfera Assim sendo as medidas que levam a uma avaliação do potencial de água no solo na planta ou na atmosfera podem perfeitamente ser utilizadas para se estabelecer critérios racionais que permitam definir adequadamente o momento da irrigação e a quanti dade de água a ser aplicada 211 Medidas climáticas Existem vários critérios baseados em medidas climáticas que podem ser usados para avaliação das necessidades hí dricas de uma cultura As variáveis climáticas mais comumen te utilizadas são radiação solar temperatura umidade relati va do ar velocidade do vento e evaporação da água do solo Com base nestas informações é possível determinar a evapo transpiração consumo de água em uma área cultivada de uma cultura considerada como referência e a partir deste dado estimar através de coeficientes apropriados o consumo de água de uma dada cultura Estes métodos variam desde simples medidas de evaporação da água de um tanque como o classe A até complexas equações empíricas utilizando medidas de radiação solar umidade relativa velocidade do vento e temperatura do ar 000renbos Pruitt 1984 A utili zação destes métodos pelo produtor muitas vezes é limitada pela falta dos instrumentos necessários para realização das medidas desejadas Ao nível da propriedade agrícola temse observado que a estratégia de manejo de água baseada em medidas de evapo ração utilizando o tanque classe A pode ser adotada pelo produtor sem grandes dificuldades pois o instrumental reque rido é relativamente simples e de baixo custo Neste caso os requerimentos de água da cultura podem ser obtidos utili zandose os coeficientes apropriados para transformar as leituras de evaporação do tanque em estimativas de consumo de água da cultura ao longo de seu ciclo de desenvolvimento A grande limitação desta metodologia é a precisão das esti mativas que dependem de certa forma da acuracidade dos coeficientes utilizados No caso da cultura da manga a situa ção é ainda mais grave porque os coeficientes culturais re comendados Soares Costa sd são valores adaptados da cultura do limão apresentados por Doorenbos e Pruitt 1984 Dos vários fatores que afetam a precisão dos coeficientes culturais na estimativa da evapotranspiração da cultura Doo renbos Pruitt 1984 destacam como importante a condição de umedecimento do solo especialmente nos casos em que parte da área irrigada encontrase descoberta favorecendo o processo de evaporação da água do solo Sob condições de solo úmido os valores médios dos coeficientes de cultura re comendados podem subestimar em 50 ou mais o consumo de água da área irrigada O erro pode afetar drasticamente uma estratégia de manejo de água que esteja baseada nestes tipos de medidas Este erro é maior quando as irrigações são freqüentes como é o caso de áreas irrigadas de solos areno sos Diante dos pontos levantados considerase pouco pro vável o sucesso de uma estratégia de manejo de água base ada em medidas climáticas utilizando o conjunto de informa ções atualmente disponíveis sobre coeficientes culturais para mangueira a 12 Medidas na planta Uma outra forma de se estabelecer o grau de deficiência hídrica da planta é realizar medidas diretamente na planta Mederski 1961 indica que se fosse possível realizar uma avaliação do balanço interno de água na planta esta seria a estratégia mais correta para se estabelecer critérios para de terminação das necessidades hídricas da cultura Infelizmen te as técnicas disponíveis para realização deste balanço são ainda inacessíveis ao mangicultor Existem vários indicadores que podem ser utilizados para avaliação da deficiência hídrica de uma cultura Haise Ha gan 1967 consideram a folha como um dos Órgãos princi pais para análise do potencial hídrico da planta destacando os seguintes indicadores mudança de coloração ângulo de posição índices de crescimento conteúdo de água absoluto taxa de transpiração abertura estomatal e potencial osmÓtico Indicam ainda que em determinadas plantas como as frutei ras os índices de crescimento do tronco e dos frutos também podem ser utilizados como indicadores do estado hídrico da planta Haise Hagan 1967 relatam resultados de pesquisa de vários autores que demonstram existir uma relação estreita entre o crescimento do fruto jovem e o suprimento de água disponível para a cultura do limão Em mangueira o encurva mento da folha e o barulho típico de papel amassado quan do se amassa o limbo são em geral indicadores práticos na avaliação da deficiência hídrica desta cultura Estudos sobre as relações águaplanta e sua tolerância à deficiência hídrica para a cultura da manga são escassos Os poucos dados existentes obtidos por Pongsomboon citado por Whiley 1993 demonstram que a mangueira tem a habili dade considerável para manter um elevado potencial de água na folha por um período prolongado aproximadamente 30 dias sem suprimento de água Os dados apresentados por Whiley 1993 revelam que os mecanismos de tolerância à seca da mangueira estão relacionados mais com a capacida de da planta em manterse túrgida por mais tempo do que com a resistência dos tecidos ao dano As informações apresentadas por Whiley 1993 sobre a resposta da mangueira ao déficit hídrico através de medidas do potencial de água na folha podem se constituir em um ex celente indicador sobre o nível de estresse que deve ser im posto à mangueira para que ela floresça Este autor relata que com cinco semanas de estresse hídrico imposto em plantas adultas o potencial de água na folha antes do ama nhecer atingiu 08 MPa mega Pascal e o crescimento vege tativo da planta cessou Informou ainda que após o reinício das irrigações a cultura floresceu em 3 semanas Este flo rescimento foi altamente evidenciado nas plantas que atingi ram um potencial de água na folha por volta de 075 MPa Uma outra alternativa de medição do status hídrico da planta é a utilização de medidas de temperatura da folha por meio do termômetro infravermelho Este método baseiase no fato de que as folhas das plantas que se encontram em esta do túrgido refletem mais luz infravermelha do que as folhas não túrgidas Haise Hagan 1967 Esta mudança no estado hídrico da planta pode ser acompanhada facilmente através de avaliações de temperatura da folha pois a temperatura da planta aumenta em relação a temperatura do ambiente quando o processo de transpiração é reduzido face a uma deficiência hídrica Com o advento do termômetro infra vermelho portátil esta técnica de medição ganhou força e vá rios estudos têm sido desenvolvidos no sentido de estabelecer as bases teóricas e práticas para sua utilização em campo Jakson 1982 e ldso et ai 1986 Contudo apesar dos avan ços alcançados ainda há necessidade de mais informações para viabilizar sua aplicação prática na agricultura irrigada 213 Medidas no solo Medidas do conteúdo ou tensão de água no solo podem ser utilizadas para avaliar indiretamente a deficiência hídrica de uma cultura Heermann et ai 1990 Isto é possível porque a taxa de suprimento da água do solo para a planta é contro lada dentro de certos limites pelo próprio solo Em geral a medida que o conteúdo de água no solo decresce a planta tem que reduzir seu potencial de água nas células de absor ção visando manter o fluxo hídrico na quantidade requerida para satisfazer suas necessidades A planta realiza este feito produzindo solutos como os ácidos orgânicos que diminuem o potencial osmótico da célula e com isso mantém o gradiente de potencial na magnitude necessária para garantir o supri mento de água desejado Este trabalho adicional é realizado às custas da energia e dos produtos metabólicos que são re direcionados para as células de absorção de água que ao contrário iriam para as células de crescimento e produção Bowman Nakayama 1986 Esta é uma das razões porque uma deficiência hídrica no sistema soloplantaatmosfera re sulta na paralização do crescimento vegetativo e redução da produtividade O uso de medidas de tensão da água no solo para o con trole das irrigações tem como principal vantagem a possibili dade de extrapolação dos resultados para solos semelhantes com poucas modificações Isto é possível porque o consumo de água da planta é realizado em resposta à diferenças de potenciais que produz de certa forma um efeito semelhante na planta independentemente do local considerado E impor tante salientar que no entanto as culturas em geral são afetadas diferentemente em relação ao nível de tensão esta belecido no solo Segundo Bowman Nakayama 1986 o potencial de água nas raízes de plantas túrgidas adequada 30 mente supridas de água está na faixa de 50 a 100 kPa ou seja o potencial de água no solo deverá ser superior a estes valores para que seja estabelecido uma diferença de potencial capaz de garantir o fluxo de água para a planta Vale ressaltar que medidas de tensão da água no solo têm sido largamente utilizadas para o estabelecimento do manejo da água para várias culturas perenes Hilgeman Reuther 1967 Estudos realizados com a mangueira Sensation em Malaga Espanha em um solo com 75 de areia 8 de argi la e 17 de silte indicaram que não houve diferenças signifi cativas no rendimento e no tamanho dos frutos com irrigação por gotejamento aplicada em função da tensão média de água no solo controlada em três níveis 27 kPa 50 kPa e 170 kPa na camada de solo de 1 m de profundidade Este esquema de irrigação foi conduzido desde a implantação da cultura até os cinco anos de idade Farré Hermoso 1993 Resultados obtidos por Wittwer 1991 com mangueira adulta cv Fascell na Africa do Sul com irrigações aplicadas quan do a tensão de água no solo atingia 30 ou 60 kPa como média das profundidades de 30 60 e 90 cm revelaram que a cultura teve maiores rendimentos com a irrigação controlada a 30 kPa Estes estudos demonstram que é possível a utiliza ção de medidas de tensão de água no solo para controlar o momento das irrigações em cultura perene como a manguei ra 22 Tensiometria Existem vários instrumentos que podem ser utilizados para medir a deficiência hídrica no solo Equipamentos como tensiômetros Richards Gardner 1936 blocos de gesso Bouyoucos Micks 1947 sensores térmicos Shaw Ba ver 1939 e psicrômetros Richards Ogata 1958 têm sido 31 usados com sucesso para monitorar o potencial de agua no solo para fins de controle das irrigagées Estes instrumentos tém sido inclusive utilizados em esquemas de automacaéo para 0 acionamento de sistemas de irrigagao Phene 1986 Den tre estes instrumentos o tensidmetro tem sido um dos mais largamente comercializados Haise Hagan 1967 Richards Marsh 1961 sugeriram que o tensiémetro poderia ser utili zado tanto para determinar o momento das irrigagdes como para calcular a quantidade de agua a ser aplicada 221 Funcionamento O tensiémetro é constituido basicamente de um tubo de plastico uma capsula de ceramica ou porcelana porosa e um medidor de vacuo que pode ser um manémetro de mercurio ou vacudmetro metalico A Figura 8 apresenta um modelo es quematico de um tensiédmetro com manémetro de mercurio ROLHA OT COLUNA DE MERCURIO L cm TUBO DE PVE ei ALTURA DA CUBA H cm oe Poe es PS aa ao os SOLO PROFUNDIDADE P cm CAPSULA POROSA FIG 8 Tensiémetro de mercurio 32 Os tensiômetros podem ter comprimentos variáveis de acordo com a profundidade desejada de medição Seu funcio namento é simples liberando ou admitindo água através da cápsula porosa à medida que o soto seca ou umedece res pectivamente O tensiÔmetro por ser um sensor de vácuo possui um limite teórico de medição de 100 kPa equivalente a 760 mm de Hg 100 centibar ou 1 atm Na prática contudo sua faixa de medição é de 0 a 80 kPa A leitura zero indica que o solo está saturado e que as raízes das plantas podem sofrer pela falta de oxigênio De 10 a 60 kPa o teor de água no solo é adequado para a maioria das culturas Azevedo et at 1983 O tensiômetro é uma unidade hermeticamente fechada que permite somente a entrada ou saída de água através da cápsula porosa Durante seu funcionamento quando o solo seca a um nível de tensão superior à sua capacidade de me dição os poros da cápsuta se esvaziam e permitem a entrada de ar no instrumento que deixa assim de funcionar correta mente Neste caso o tensiômetro após ser reabastecido com água pode voltar ao funcionamento normal tão logo o conteú do de água do solo retorne ao nível de operação do instru mento A quantidade de água necessária para o reabasteci mento diário do tensiêmetro durante as leituras de rotina é relativamente pequena em torno de 4 me por tensiômetro Um dos problemas comumente encontrados durante a operação do tensiÔmetro é a formação de bolhas de ar dentro do sistema de medição que afeta o funcionamento especial mente dos tensiômetros de mercúrio Este problema pode ser minimizado utilizando para reabastecimento água fervida para remoção dos gases dissotvidos Esta água deverá ser mantida em vasilhame fechado para evitar a reintrodução dos gases Além disso recomendase usar água destilada ou fil trada para evitar a deposição de materiais no interior da cáp 33 sula porosa A leitura do tensiébmetro com manémetro de mercurio é convertida em tensdo de Agua no solo utilizando a sequinte equacgao T12LHP 5 onde T tensdo de agua no solo cm H20 L altura da co luna de mercurio lida na escala do tensiémetro cm H dis tancia do nivel de mercurio na cuba em relagao ao solo cm P profundidade do tensiémetro cm O exercicio seguinte demonstra a utilizagado da equagao 5 para o calculo da tenso de agua no solo em uma dada situagdo de uso do tensiédmetro de mercurio Exercicio 3 Determine o valor de tensao da agua no solo correspondente a uma leitura de 30 cm de coluna de mercurio de um tensiémetro instalado a uma profundidade de 60 cme com o nivel do mercurio na cuba posicionado a 5 cm da superficie do solo Solucao T 126 305 60 313 cm H0 0303 atm 319 kPa 222 Instalagao Para instalagéo do tensiédmetro primeiro procedese a abertura de um furo no solo com um trado ou até mesmo com um tubo de PVC se o solo estiver Umido e nao compac tado Este furo devera ter uma abertura semelhante ao diame 34 tro do tensidmetro Em seguida recomendase despejar no buraco aberto uma lama feita com o solo do préprio local e entao inserir 0 tensiédmetro Este procedimento garante o condicionamento necessario para obtengao de um bom conta to entre a capsula e 0 solo A Figura 9 ilustra uma sequéncia de operacgoes de instalagao do tensiédmetro no campo PREPARAGAO INSERGAODO ARREMATE DO BURAGO TENSIOMETRO FIG 9 Procedimentos para instalagado do tensiémetro Fonte Azevedo et al 1983 223 Localizacao Os tensiémetros devem ser instalados na zona de absor cao do sistema radicular da planta 0 que demanda um co nhecimento preciso sobre a distribuigao espacial das raizes absorventes da cultura No caso de culturas perenes de es pacamento amplo a exemplo da mangueira 0 padrao de dis 35 tribuição radicular muda ao longo do desenvolvimento da cul tura e portanto a localização dos tensiÔmetros precisa ser alterada para posições de maior concentração das raízes de absorção Farré Hermoso 1993 instalaram tensiômetros a 45 e 60 cm de distância do tronco e a 25 50 e 100 cm de profundidade para monitorar a tensão de água no solo em manga até cinco anos de idade Já Bojappa Singh 1914 encontraram que a maior atividade radicular de mangueiras adultas enxertadas está a 120 cm do tronco e a 15 cm de profundidade Avilan Meneses 1979 estudando a distribu ição radicular da mangueira Haden de 17 anos de idade cul tivada em solos de textura média e grossa observaram que a maior concentração de raízes absorventes está localizada ao redor de 2 m do tronço da planta e nos primeiros 40 cm de profundidade Choudhury Soares 1992 avaliando a distri buição radicular demanguéirã Tomm Atkins dà 8 anos de idade cultivada em um solo arenoso no Perimetro Irrigado Senador Nilo Coelho encontraram que 68 das raízes de absorção e 86 das raízes de sustentação estão localizadas na faixa de solo compreéndida entrè 90 e 260 cmem relação ao caule e qué65 das raízes dà absorção e 56 das raízes de sustentaçãoestãodistribuídapiiniforrnemente nos primei ros 60 cm de solo Os resultados apresentados por estesestudos demons tram claramente a necessidade de verificação do desenvolvi mento radicular da mangueira para a definição precisa do nú mero e localização dos tensiômetros em relação a uma dada planta Haise Hagan 1967 consideram que duas a três profundidades previamente selecionadas na zona de absor ção radicular da planta são suficientes para caracterizar o perfil da deficiência hídrica no solo Choudhury Soares 1992 recomendam a camada de 30 a 60cm para uma man gueira adulta como local apropriado para o monitoramento do manejo de água Wittwer 1991 instalou tensiÔmetros nas 36 prÍufliRiaeS ce 30 60 o 90 cm para acompanhamento cia variação da tensão de água no solo Em termos da distância de instalação do tensiômetro em relação ao caule da planta adulta os estudos realizados indicam que a faixa de solo de 90 a 260 cm representa o local apropriado para o monitora mento Choudhury Soares 1992 Em termos da quantida de de locais ou plantas a serem monitoradas Haise Hagan 1967 consideram que 3 a 4 pontos de medida são suficien tes para a obtenção de uma média representativa quando se tratar de solos relativamente uniformes A Figura 10 ilustra a instalação de três tensiÔmetros nas profundidades que seriam indicadas para uma mangueira adulta A indicação da posição dos tensiômetros mostrados na ilustração não refletem sua localização real em relação ao tronco da planta Eles devem ser instalados ao longo de um arco de círculo a uma distância recomendada do tronco da planta que seja representativa do local de maior atividade radicular FIG 10 Instalação típica de tensiômetros em uma man guelra adulta 37 23 Lamina de irrigagao O calculo da Amina de agua a ser aplicada por irrigagao utilizando somente as leituras dos tensiédmetros pode ser rea lizado conhecendose a relacdo entre o conteudo de agua no solo e a tensao com que esta agua esta retida Esta relagao é conhecida como curva de retengao de agua do solo A Figura 11 apresenta um exemplo tipico de uma curva de retengao de agua de um solo arenoso da regiao de TeresinaPl Os dados apresentados representam a média de dois perfis de uma Ca mada de solo de 0 a 90 cm A densidade média do solo seco é de 15 gcm 025 MODELO 60 081ahM1n 1 Sy 020 So S 015 Z 8 02318 gg 8 00527 gg o CC 01263 a 88521 atm 010 n 1402 aA 4 B UA 00889 lee a ll 005 oO 8 01 AJUSTADO 000 y B OBSERVADO 102 10 10 10 TENSAO DE AGUA NO SOLO h atm FIG 11 Curva de retengao de agua no solo 38 Os valores pontuais de conteudo de agua do solo da Fi gura 11 foram ajustados ao modelo matematico indicado van Genutchen 1980 utilizando regressAo naolinear Neste modelo 85 representa 0 conteudo de agua na saturagéo 6 representa o valor residual do conteudo de Agua quando a tensao tende para infinito a 6 um parametro empirico de ajuste expresso na unidade inversa da tensdo h e n também é um paraémetro empirico de ajuste e sem dimensdo Para efeito de calculo da lamina de agua em fungao do déficit hidrico no solo é conveniente definir um limite superior de Agua retida além do qual qualquer agua adicionada estaria Sujeita a uma drenagem rapida pelos macroporos tornando se inaproveitavel pela planta Este limite maximo de Agua reti da no solo comumente denominado Capacidade de Campo CC Na Figura 11 este limite de agua retida corresponde a tensao de 01 atm Por outro lado seria também util destacar O limite inferior de agua retida no solo UA equivalente ao conteudo de agua presente no momento da irrigacdo Na Fi gura 11 este valor esta representado pela tenso de agua correspondente a 06 atm A diferenca entre estes limites CC e UA representa a deficiéncia de agua no solo que precisa ser reposta pela irrigagdo A lamina de agua correspondente pode ser calculada utilizandose a sequinte formula CCUA LB he Py 6 39 onde LI3 representa a lâmina bruta de água aplicada em mm d5 é a densidade do solo seco expressa em gcm 3 P é a profundidade média de molhamento da área irrigada em mm Ef é a eficiência de irrigação do sistema expressa em deci mal e CC e UA estão expressos em g de H2 01g de solo O exemplo seguinte ilustra o uso da equação 6 para o cálculo da lâmina de água a ser reposta ao solo Exercício 4 Calcule a lâmina de reposição de água para uma camada de 60 cm de solo com densidade de 15 gcm 3 e cuja curva de retenção de água é aquela dada pela Figura 11 Assuma que a tensão média de água no solo no momen to da irrigação era igual a 06 atm e a eficiência de irrigação 90 Solução L 012630088915500 090 374 mm A aplicação desta técnica de cálculo para o manejo da ir rigação pode ser simplificada elaborandose uma tabela de conversão de leituras de tensiômetros para lâmina bruta de água considerando as características de retenção de cada camada de solo A Tabela 1 mostra um exemplo deste tipo de conversão considerando uma camada típica de solo de 30 cm de espessura 40 TABELA 1 Laminas de agua de reposicdo em fungado da leitura de tensiémetro correspondente ao solo arenoso da Figura 11 para uma eficiéncia de aplicagdo de agua de 90 Leitura de tensiémetro Camada de solo de 30 cm mm de Hg mm de Agua 100 37 120 60 140 78 160 93 180 105 200 116 220 125 240 134 260 141 280 148 300 154 320 159 340 164 360 169 380 173 400 177 420 181 440 184 460 187 480 190 500 193 520 196 540 199 560 201 580 203 600 206 620 208 640 210 660 212 680 213 700 215 41 Em se tratando da irrigação localizada onde o conceito é aplicar água individualmente a cada planta a profundidade de molhamento deve ser considerada como uma média da infil tração vertical do bulbo ou bulbos molhados que atende a planta considerada Por outro lado a conversão do valor de lâmina bruta em volume de água aplicada depende da área efetivamente molhada pelo bulbo ou bulbos Este valor de área molhada multiplicado pela lâmina bruta obtida resulta no volume de água expresso em litros a ser aplicado por planta 24 Estratégias de aplicação de água Em princípio um sistema de irrigação bem dimensionado deve ter capacidade para cobrir toda a área irrigada diaria mente Contudo muitas vezes é desejável efetuar as aplica ções de água em um regime de irrigação menos freqüente Neste caso cada irrigação deverá suprir a cultura com água suficiente para satisfazer suas necessidade hídricas durante o tempo em que a área ficará sem receber água Considere uma unidade de irrigação representada pela Figura 12 Neste caso a unidade de irrigação foi subdividida em quatro partes e uma das partes foi selecionada para o monito ramento da deficiência de água no solo Quando se tratar de uma área com solos apresentando um gradiente textural vari ado recomendase escolher a porção mais arenosa para ins talação dos tensiÔmetros uma vez que o esgotamento da água disponível para as plantas nesta área ocorrerá mais cedo Vale ressaltar no entanto que o tipo de solo da subá rea selecionada onde serão instalados os tensiÔmetros deve rá ser representativo de pelo menos um quarto da área total irrigada neste esquema de subdivisão em quatro partes 42 To ee i Gees Ova ee cei ea eae FIG12 Esquema tipico de aplicagao de agua de uma uni dade de irrigacao Nesta estratégia de manejo quando os tensiémetros da area de controle indicarem que a deficiéncia hidrica no solo atingiu o ponto critico a irrigagao devera ser entao iniciada comegando pela subarea indicada como dia 1 No segundo dia de irrigagao a subarea representada por dia 2 devera re ceber a mesma quantidade de agua calculada pelos tensidme tros na subarea 1 Este mesmo procedimento sera repetido para as subareas 3 e 4 completando assim 0 ciclo de irriga ao O numero de subdivisdes da unidade de irrigagao de pende da disponibilidade de agua no solo e da evapotranspi racgao da cultura Normalmente tratandose de irrigacao loca lizada e especialmente em solos arenosos 0 numero de subdivisées ficara em torno de 2 a 4 43 O manejo de irrigação realizado desta forma resulta em aplicações de água em intervalos variáveis cuja magnitude depende da fase de desenvolvimento e de produção da cultu ra Para efeito de manejo de água o ciclo da mangueira pode rá ser subdividido em seis períodos distintos plantio desen volvimento inicial desenvolvimento vegetativo repouso feno lógico estresse hídrico floraçãoprodução Soares Costa sd O consumo de água ao longo destas seis fases é dife renciado afetando o intervalo entre irrigações No período de plantio correspondente à fase de transferência das mudas para o campo as irrigações são realizadas com o objetivo principal de formar um volume de solo molhado na região do solo onde se encontra a cova Nesta fase as aplicações de água são feitas sem a preocupação de monitorar o nível de tensão de água no solo Caso seja utilizada a irrigação por gotejamento e o solo esteja seco as vezes são necessários até 15 dias para formação do volume de solo molhado sufici ente para manutenção do nível de água requerido para o pe gamento completo da muda Soares Costa sd Em áreas de regime hídrico favorável em determinadas épocas do ano como é caso da região dos Cerrados recomendase efetuar o plantio no início do período chuvoso e a irrigação deve ser utilizada estrategicamente para manutenção e redução da perda durante possíveis períodos de estiagem ou veranicos Após esta fase tem início o período de desenvolvimento inicial da cultura Neste período é importante que seja manti do um nível adequado de água no solo pois a cultura recém implantada ainda tem seu sistema radicular pouco desenvolvi do e o contato entre as raízes e o solo ainda não está inteira mente estabelecido limitando o processo de transferência de água do solo para a planta A primeira semana após o plantio é extremamente crítica para o pegamento da muda reque rendo uma atenção especial principalmente quando a muda vem de um substrato argiloso e endurecido e neste caso é 44 importante verificar se realmente a água penetrou no torrão da muda Soares Costa sd As irrigações nesta primeira se mana devem ser diárias e em quantidades suficientes para manutenção dos primeiros 60 cm de solo com uma tensão de água em torno de 03 atm O uso de cobertura morta em torno da planta também é uma prática recomendada para reduzir as perdas por evaporação e facilitar a manutenção do conteúdo de água no solo em níveis adequados para a planta No en tanto esta prática deve ser utilizada com restrições para evitar desenvolvimento radicular superficial facilitando o tombamen to de muda recémplantada mesmo com ventos a uma veloci dade de 20 kmh como foi observado em áreas da empresa Frutas do Nordeste SA FRUTAN SA em mangueiras com dois anos cultivadas em solo arenoso no muncípio de José de Freitas P1 Durante o período de desenvolvimento da planta o con trole das irrigações pode ser realizado utilizando tensiômetros instalados na zona de absorção radicular Neste caso reco mendase irrigar a cultura toda vez que a tensão de água na profundidade de 30 cm atingir um valor em torno de 05 atm ou 50 kPa O volume de água a ser aplicado por planta pode ser calculado em função da deficiência hídrica registrada no perfil do solo e da área média molhada por planta Segundo Soares Costa sd quando se tratar de irrigação por gote jamento e microaspersão e o tempo de aplicação de água for superior a 3 horas recomendase fracionar o volume de água em duas ou mais irrigações a fim de evitar perdas excessivas de água por percolação profunda ou asfixia do sistema radicu lar da planta É importante salientar que na fase de desenvolvimento da planta a área de solo explorada pelo sistema radicular aumenta com o tempo e dependendo do sistema de irrigação empregado poderá haver necessidade de uma ampliação da 11 área efetivamente irrigada por planta O sistema de irrigação pode ter sido projetado para uma área irrigada menor no início do ciclo da cultura e depois ser expandido para cobrir uma área maior quando a cultura atingir seu máximo desenvolvi mento Por exemplo na microaspersão existe a possibilidade do uso de emissores com o raio de alcance regulável de for ma que na fase de implantação da cultura a área molhada pode ser menor ampliandoa em função do desenvolvimento do sistema radicular da planta Outra alternativa adotada em alguns cultivos irrigados de manga é a utilização de dois mi croaspersores por planta com padrão semicircular de mo Ibamento Figura 4b com a possibilidade de mudança para um círculo irrigado completo Figura 4a quando a cultura ex pandir sua capacidade de exploração radicular Durante o período de repouso fenológico da cultura que acontece logo após a colheita o manejo da água deve ser realizado de modo que a planta reduza o lançamento de bro tos vegetativos contudo o suprimento de água deve continu ar na quantidade e freqüência necessárias para a manutenção da atividade fotossintética plena para produção dos metaboli zados os quais serão importantes por ocasião do período de indução floral floração e início do desenvolvimento dos frutos Soares Costa sd Nesta fase as irrigações poderão ser controladas com base em medidas de tensão de água no solo na profundidade de 60 cm e as aplicações realizadas de modo a umedecer o perfil até a profundidade de 90 cm No período de estresse hidrico a irrigação é paralizada No caso da irrigação por gotejamento e microaspersão onde o volume de solo molhado é relativamente pequeno Soares Costa sd recomendam que esta paralização seja feita de forma gradativa dando oportunidade para a planta adaptarse melhor á condição de estresse imposta Em solos arenosos e em áreas com regime de irrigação total o sistema radicular da 46 mangueira tem uma tendéncia a se concentrar na porgao de solo umedecida pelos emissores e por isso uma imposicao brusca do estresse hidrico pode prejudicar demasiadamente a cultura Choudhury et al sd observaram que o conteudo de agua em um solo arenoso na regiao do Submédio Sao Fran cisco nas camadas de 030 e de 3060 cm atingiram valores de tensdo equivalentes a 15 atm e apds 20 dias com a manu tencao deste estresse houve uma queda acentuada de fo lhas O que certamente prejudicou a capacidade fotossintética da planta Nesta fase da cultura o tensiémetro tem pouca uti lidade uma vez que sua faixa de atuagao vai no maximo a 08 atm Apds o periodo de estresse as irrigagdes devem ser reiniciadas aplicandose agua suficiente para recompor o perfil de solo até a profundidade efetiva de absorgao radicular e dai em diante as reposigdes de Agua podem ser feitas com base na deficiéncia hidrica do perfil de solo identificada pelos tensiédmetros 3 FERTIRRIGAGAO A fertirrigagao 6 0 nome dado ao processo de aplicagdo de fertilizantes juntamente com a agua de irrigagao Na reali dade 6 possivel aplicar nado somente fertilizantes mas tam bém varios produtos quimicos via agua de irrigagdo desde que eles sejam soluveis em agua Esta pratica é bastante utilizada nos paises onde a agricultura irrigada esta bem de senvolvida Sousa Sousa 1993 Sua utilizagaéo é especi almente adequada para sistemas pressurizados de irrigacao como 0 gotejamento a microaspersdo e a aSpersao tradicio nal Goldberg Shmueli 1970 e Bresler 1977 Nestes sis 47 temas de irrigação a aplicação de produtos químicos via água de irrigação é facilitada sobremaneira pela homogenização da solução que ocorre naturalmente por causa do movimento turbulento da água nas tubulações o que contribui para manu tenção do material químico uniformemente distribuído nas li nhas de condução e distribuição A aplicação de produtos químicos via irrigação pressuri zada tem sido adotada com bastante ênfase por causa da economia de mãodeobra e também pela flexibilidade de aplicação do produto em qualquer época de desenvolvimento da cultura Através desta prática é possível realizar facilmente parcelamentos de fertilizantes em doses compatíveis com a necessidade nutricional da cultura com um menor custo A fertilização realizada desta maneira é considerada mais efici ente do que na forma tradicional pois reduz as perdas por lixiviação permite uma melhor distribuição do produto no perfil do solo e mantém a planta em um nível nutricional adequado Dasberg Bresler 1985 e Costa et ai 1986 Devido a faci lidade de aplicação de fertilizantes por este processo é possí vel realizar a fertilização de acordo com a curva de absorção do nutriente pela cultura Shani 1981 aumentando assim a eficiência de utilização do fertilizante aplicado No entanto vale destacar que a aplicação de cioreto de potássio via fertir rigação no período de estiagem pode resultar em queimadu ras no limbo das folhas de mudas recémplantadas sintomas típicos de fitotoxidez devido ao aumento da salinidade e pres são osmótica da solução do solo Este tipo de problema já tem sido identificado em plantios comerciais de mangueira da FRUTAN SA Outras limitações relacionadas com a utilização dessa prática são apresentadas por Wiersma 1969 destacandose as seguintes aplicação desuniforme em sistemas de irrigação mal dimensionados necessidade de funcionamento do siste ma de irrigação para aplicação do produto químico indepen dentemente da necessidade de aplicação de água possibili dade de precipitação de produtos químicos como íons de fósforo na presença de cálcio e magnésio na água de irriga ção favorecendo o entupimento de emissores perigo de contaminação da fonte de água quando o sistema de injeção não possui dispositivos de segurança para evitar o retorno da solução injetada para a sucção da bomba Vale ressaltar contudo que essas limitações podem ser minimizadas e são contrabalançadas pelas vantagens do processo tornando esta prática via de regra bastante atraente para o produtor Segundo dados obtidos na FRUTAN 5A o tempo gasto e a mãodeobra necessária para adubação nitrogenada via mi croaspersão em uma área de 10 ha de tangerina Murkote cultivada em espaçamento de 7 x 6 m foi de 23 horas e 2 homens respectivamente Por outro lado a mesma tarefa realizada de forma convencional consumiu 8 horas e utilizou 30 homens É importante salientar que a aplicação de produtos quí micos desta forma apresenta um grau de uniformidade próxi mo ao da aplicação de água Esta uniformidade no padrão de aplicação do fertilizante de certa forma depende também da taxa de injeção do produto no sistema de irrigação Em geral o padrão de uniformidade de aplicação fica mais próximo da distribuição da água à medida que a solução é injetada mais lentamente Wiersma 1969 e Holman 1978 No caso de sistemas de irrigação por gotejamento Globbelar et aI 1976 recomendam um tempo de aplicação de 3 a 5 horas para uma melhor uniformidade de distribuição dos fertilizantes Por ou tro lado Rolston et ai 1981 consideram mais importante a agitação da solução no tanque de mistura e as características hidráulicas do fluxo de água e dos solutos nas tubulações Seja qual for a estratégia de aplicação adotada a uniformida de de distribuição do produto em geral não será maior do 49 que a uniformidade de aplicagado do sistema de irrigagdo Por isso recomendase avaliar a uniformidade de irrigacdo e cor rigir as possiveis distorgdes antes de se implantar a fertirriga cao 31 Métodos de aplicagao Existem varias formas de injetar produtos quimicos em sistemas de irrigagdo pressurizados Os métodos mais co muns de injegéo podem ser agrupados nas seguintes catego rias gravidade presso diferencial pressao negativa e pres sao positiva Costa et al 1986 Cada método apresenta ca racteristicas de funcionamento favoraveis e desfavoraveis dependendo das instalagdes de bombeamento fonte e quali dade da agua método de irrigagdo utilizado sistema de culti vo adotado e produto quimico utilizado O emprego desses métodos depende em parte do tipo de irrigagdo utilizada e sua implementagado 6é feita através de equipamentos adequados para cada situagao O tanque de fertilizante 6 uma das pegas fundamentais de uma instalagdo de fertirrigagado Frizzone 1993 Ele pode ser construido de fibra de vidro PVC ou de metal podendo ser aberto ou her meticamente fechado dependendo do método de injegdo em pregado Em algumas instalagées utilizase também a caixa de fibrocimento quando se trata de aplicagado de produtos poucos corrosivos Outros equipamentos como bombas para injetar a solugao no sistema de irrigagdo e valvulas de segu ranga para evitar o retorno da soludo para a fonte de agua também so utilizados dependendo do método de injecdo empregado 50 311 Gravidade Este método de aplicagao se baseia na pressao existente na linha de irrigagao na diferenga de nivel entre o tanque de injegao e na existéncia de uma bomba dosadora movida pelo diferencial de presso estabelecido pela posigao do tanque de fertilizagao em relagao ao ponto de injecao Costa et al 1986 apresentam um esquema de funcionamento deste método reproduzido na Figura 13 O O pps BOMBA Mi DOSADORA 0 qf LINHA DE IRRIGAGAO eas FIG 13 Esquema de uma instalagado para aplicagao de produtos quimicos utilizando uma bomba dosa dora acionada pela pressao gravitacional Fonte Costa et al 1986 Este esquema de aplicagdo apesar de ser simples e de baixo custo pois nao necessita de equipamentos sofisticados e dispensa energia externa para seu funcionamento nao tem sido comumente utilizado pelo produtor Sousa Sousa 1993 O sucesso deste método de aplicagéo depende do funcionamento preciso da bomba dosadora utilizada 51 3 12 Pressão diferencial Os métodos baseados na pressão diferencial utilizam dis positivos hidráulicos para forçar a entrada na linha de irriga ção Neste caso são utilizados aplicadores do tipo venturi tubo de pitot e tanque de derivação de fluxo para introduzir o produto na linha de irrigação Roiston et ai 1986 Venturi Este dispositivo é um equipamento simples que utiliza o princípio da conversão de energia de pressão em velocidade estrangulando a seção de fluxo para estabelecer o diferencial de pressão capaz de permitir a entrada da solu ção na linha de irrigação O uso deste dispositivo encontrase ilustrado na Figura 14 VÁLVULA FIG 14 Esquema ilustrativo de aplicação de fertilizantes utilizando o princípio de Venturi Fonte Frizzone 1993 52 O dispositivo de Venturi quando opera sob condigdes de vazao e pressao bem definidas apresenta uma constancia adequada na taxa de injegao da solugao diluida no tanque de fertilizantes A grande limitagao deste método de injegao é a elevada perda de carga provocada pelo estrangulamento da tubulagao no local de instalagao do venturi e a limitada mar gem de operacao por depender de forma acentuada da va zao e da pressao no venturi Frizzone 1993 Em alguns ca sos ha necessidade de utilizaga4o de uma bomba auxiliar para aumentar a energia de velocidade no venturi e produzir o abaixamento de pressao necessaria para aspiragao da solu ao na taxa desejada Rolston et al 1986 Tubo de pitot Este dispositivo também 6 relativamente simples O sistema requer a utilizagao de um tanque hermeti camente fechado por onde o fluxo de agua é forgado a circu lar diluindo o fertilizante ali colocado Figura 15 O dispositi vo que Cria oO diferencial de pressao 6 composto por dois tu bos de pitot onde um deles esta voltado contra o fluxo da agua e 0 outro a favor do fluxo Sousa Sousa 1993 bs Wh SAIDA D AGUA i REGISTRO LINHA DE IRRIGAGAO FIG 15 Dispositivo de pitot para derivagao de fertilizante em sistema de irrigagao Fonte Pair et al 1975 53 Costa et ai 1986 sugeriram a utilização deste dispositi vo para aplicação de produtos químicos em sistemas de irri gação utilizados em pequenas áreas Ele pode ser facilmente adaptado para instalação em linhas portáteis de irrigação por aspersão facilitando seu deslocamento na área Tanques de derivação Uma variação do dispositivo de pitot é a utilização pura e simplesmente de um registro entre a entrada e a saída para o tanque de fertilização para se esta belecer o diferencial de pressão desejado Este esquema de injeção de fertilizantes está ilustrado na Figura 16 VÁLVULA VOLUMËTR MANÔIETRC NÔMETRO PEGISTRO DIFERENCIAL FIG 16 Tanque de derivação de fluxo para injeção de fertilizantes Fonte Adaptado de Frizzone 1993 54 Os tanques de derivação de fluxo são simples de fácil construção instalação e funcionamento Além disso são de baixo custo e não requerem fonte de energia adicional para sua operação Podem ser utihzados de forma portátil e a taxa de injeção não é muito sensível às variações de pressão na linha de irrigação O maior inconveniente no uso do tanque de derivação de fluxo é o fato da concentração do produto injeta do diminuir ao longo da aplicação Rolston et ai 1986 apre sentando uma queda exponencial ou seja uma redução da concentração mais acentuada no inicio da aplicação do que nos instantes seguintes Esta característica limita a utilização deste dispositivo somente em sistemas de irrigação estacio nários a exemplo da microaspersão gotejamento e irrigação por aspersão convencional Segundo Frizzone 1993 a operação do tanque de ferti lizante pode ser realizada da seguinte forma a conectar os tubos de circulação de água à linha de irrigação com os dois registros de acesso ao tanque fechados b encher o tanque com a solução do fertilizante previamente diluído e filtrado c fechar o tanque depois de completamente cheio d colocar em operação a linha de irrigação com o registro de estrangu lamento totalmente aberto e abrir os registros de conexão ao tanque e fechar lentamente o registro de estrangulamento estabelecendo o diferencial de pressão desejado 313 Pressão positiva O sistema de injeção por pressão positiva é o mais utili zado na fertirrigação nos diferentes métodos de irrigação Roiston et ai 1986 e Costa et ai 1986 Este processo de injeção se baseia no princípio da introdução forçada do produ 55 to na linha de irrigação a partir de um tanque de fertilizante aberto Esta operação é realizada com a ajuda de uma bomba dosadora que pode ser acionada utilizandose diferentes fontes de energia Este método de aplicação não apresenta variação significante na taxa de injeção Esta caracterísitica é vital nos sistemas móveis de irrigação e importante nos siste mas estacionários toda vez que o controle da concentração de sais na água é requerido A Figura 17 ilustra uma instala ção típica de fertirrigação utilizando o princípio da pressão positiva FIG 17 Sistema de injeção com bomba dosadora Fonte Pair et ai 1975 O bombeamento da solução neste sistema de injeção de produtos químicos utiliza comumente bombas de pistão e de diafragma Estas podem ser movidas por motores elétricos motores de combustão ou pela própria pressão da água 56 314 Pressao negativa O método de injegao baseado em pressao negativa nor malmente aproveita a queda de pressdo desenvolvida na suc gao de bombas como a centrifuga para introduzir o produto quimico juntamente com a agua succionada Rolston et al 1986 Este método tem como vantagem sua simplicidade Contudo é muitas vezes criticado pelo potencial de dano que pode causar ao interior da bomba pela acao corrosiva dos produtos injetados Rolston et al 1986 e Sousa Sousa 1993 Obviamente nao se recomenda a injegao na succgao da bomba quando existe o perigo de contaminacao da fonte de agua A Figura 18 apresenta um esquema de instalacao de fertirrigagao utilizando este principio de injegao REGISTRO DE LINHA DE IRRIGAGAO TANQUE DE CONTROLE MISTURA BOMBA O TANQUE DE INJEGAO RESERVATORIO DE AGUA FIG 18 Esquema de injecao de fertilizantes via pressdo negativa 57 Neste esquema de fertirrigagao os tanques de mistura e de injegéo contém a mesma solugdo e concentragdo A ado gao de dois tanque fixos sendo um para injecdo e o outro para mistura viabiliza inteiramente o processo de aplicacdo de agua e fertilizantes sem interrupgcdo Neste caso a mistura previamente preparada no tanque de mistura fica disponivel para transferéncia imediata para o tanque de injecdo nao ha vendo necessidade de se esperar pelo seu esgotamento Na saida do tanque de injegao existem dois registros de controle O primeiro pode ser um registro simples de gaveta que é utili zado para estabelecer a regulagem da taxa de injecao reque rida enquanto que o segundo registro pode ser do tipo abre fecha que 6 utilizado para admitir ou nao a solugdo na suc ao da bomba No caso da utilizagado de adubos sdlidos recomendase o uso de uma tela no topo do tanque de mistura para receber o fertilizante A diluigao podera ser realizada utilizando um jato de agua de um sistema motobomba auxiliar de HP de po téncia ou mesmo proveniente da prépria bomba do sistema de irrigagao A aplicagdo deste jato de agua dirigido diretamente sobre o adubo colocado na tela acelera o processo de dilui cao e a tela evita que os materiais nao soluveis passem para a solugao a ser injetada Mesmo assim recomendase a colo cagao adicional de uma tela de 40 mesh na saida do tanque de injecao para evitar a entrada eventual de qualquer material nao soluvel que porventura tenha passado pelo processo de filtragem realizado no tanque de mistura 32 Possibilidades de produtos A aplicabilidade de um dado produto deve levar em con sideragéo além de suas caracteristicas de solubilidade a cultura utilizada e o tipo de agua disponivel no sistema de irri 58 gação Em geral produtos como fertilizantes herbicidas inse ticidas fungicidas nematicidas reguladores de crescimento e até mesmo bioinseticidas podem ser aplicados via água de irrigação Costa et ai 1986 O uso de um dado produto pode ser restrito a um determinado sistema de irrigação devido as suas características de funcionamento Por exemplo um pro duto de aplicação estritamente via fohar não será possível na irrigação por gotejamento porque a água é dirigida diretamen te ao solo Contudo eia será adequada para a distribuição de produtos químicos de uso exclusivo no solo Estes métodos de irrigação de uma maneira geral podem ser utilizados para a aplicação de fertilizantes de nematicidas inseticidas e fun gicidas de solo e de herbicidas os préemergentes Este tra balho aborda com mais ênfase as possibilidades de aplicação de fertilizantes Nitrogônio É um dos nutrientes mais utilizados na fertirri gação e possui grande mobilidade na solução do solo espe cialmente quando se encontra na forma de nitrato Este nutri ente tem um potencial elevado de perda por lixiviação e por isso recomendase sua aplicação parcelada procurando se possível realizar a aplicação de fertilizantes de acordo com a curva de absorção da cultura e assim minimizar as perdas por lixiviação especialmente durante a estação chuvosa Sua utilização via água de irrigação pode ser feita através da aplicação de produtos como uréia sulfato de amônio nitrato de cálcio etc Rolston et ai 1986 Potássio Em solos arenosos este nutriente tornase re lativamente móvel e portanto sujeito a lixiviação especial mente durante o período de chuvas Nestas condições sua aplicação via água de irrigação é vantajosa pois permite o fracionamento do fertilizante nos períodos de maior potencial de perda sem necessariamente aumentar o custo de mãode 59 obra Este nutriente pode ser aplicado sob a forma de cloreto de potássio e sulfato de potássio FÓsforo Em geral não se justifica a aplicação deste nu triente via água de irrigação uma vez que o Fon P 205 é bas tante imóvel no solo e por isso sua aplicação deverá ser fei ta incorporandoo mecanicamente na zona do sistema radicu lar Caso ele seja injetado via água de irrigação grande parte do fósforo aplicado ficará retido imediatamente na superfície do solo Rolston et ai 1986 Por outro lado quando a água de irrigação contiver quantidades elevadas de cálcio e mag nésio como é o caso de muitas fontes de água encontradas no nordeste do Brasil existe o perigo de formação de precipi tados de fosfato de cálcio e de magnésio com sérios riscos de obstrução dos emissores e deposições de crostas no interior das tubulações Micronutrientes Vários tipos de micronutrientes podem ser injetados com sucesso via água de irrigação Sua concen tração é geralmente baixa por se tratar de nutrientes requeri dos em pequenas quantidades pelas plantas Zinco manga nês cobre e outros elementos essenciais podem ser mistura dos com outros fertilizantes e injetados na água de irrigação Dependendo das concentrações utilizadas e da qualidade da água de irrigação poderá haver a formação de precipitados com perigo de entupimento de emissores Neste caso reco mendase uma análise criteriosa sobre as quantidades destes nutrientes a serem aplicados na água de irrigação levandose em consideração a qualidade da água disponível na proprie dade Rolston et ai 1986 Portanto é recomendável o uso destes fertilizantes por via foliar 321 Solubilidade O sucesso da fertirrigacao esta bastante ligado aos tipos de produtos utilizados e em grande parte as caracteristicas de solubilidade dos nutrientes aplicados O grau de solubilidade do nutriente é importante no calculo da quantidade de material a ser dissolvido no tanque de mistura e da concentragao do produto na agua de irrigagdo Neste aspecto Rolston et al 1986 e Vitti et al 1993 apresentam a seguinte lista de al guns fertilizantes comerciais utilizados suas solubilidades e respectivas composigées TABELA 2 Solubilidade e composicgao de alguns fertili zantes comerciais utilizados em fertirrigagao Composigao média dos nutrientes Indice Nutrientes PS N PO KO Outros satino Macronutrlentes Nitrato de aménio 118 270 105 Sulfato de aménio 71 200 2458 69 Nitrato de calcio 102 155 28 Ca 61 DAP 43 170 400 34 MAP 23 110 440 30 Cloreto de potassio 34 60 48 Cl 115 Nitrato de potassio 32 140 44 31 Sulfato de potassio 14 52 178 46 Nitrato de sédio 73 160 100 Uréia 78 460 75 Uran 320 KMag 22 S18Mg 43 Acido fosférico 46 Micronutrientes Sulfato de Cobre 22 25 Cu Sulfato de manganés 105 28 Mn Molibidato de sédio 56 39 Mo Sulfato de zinco 75 22 Zn Acido bérico 5 16B Sulfato Ferroso 75 20 Fe PS Partes soluiveis em 100 partes de agua Fonte Rolston et al 1986 e Vitti et al 1993 61 O índice de salinidade expresso na Tabela 2 representa o aumento da pressão osmótica da solução do solo causada pela aplicação do fertilizante em comparação com o nitrato de sódio Alcarde 1993 322 Compatibilidade No que diz respeito a compatibilidade entre os fertilizan tes normalmente aplicados via água de irrigação o principal perigo está relacionado com as possibilidades de formação de precipitados químicos no interior das tubulações Costa et aI 1986 De acordo com Sousa Sousa 1993 as principais fontes de fertilizantes sólidos potencialmente utilizáveis na fertirrigação uréia sulfato de amônio nitrato de amônio ni trocálcio cloreto de potássio superfosfatos fosfato de amô nio em princípio podem ser misturados Contudo devese evitar a aplicação simultânea dos fertilizantes fosfatados com nitrocálcio e a uréia Apesar desta possibilidade de mistura em geral recomendase a aplicação individual de cada fertili zante 323 Potencial de corrosão Os equipamentos utilizados normalmente em sistemas de irrigação são atacados pelos fertilizantes em diferentes graus Martin 1953 realizou um estudo sobre o potencial de corro são de vários metais usados em sistemas de irrigação coloca dos em contato com solução de alguns fertilizantes conforme demonstram os resultados apresentados na Tabela 3 62 TABELA 3 Grau de corrosdo relativa de varios metais apos a imersao durante quatro dias em uma solugao com concentragao de 120 gt do pro duto Nitrato Nitrato Sulfato de de de Uréia Acido DAP Solugao Metal calcio amdnio aménio fosférico 171710 Ferro galvanizado 2 4 3 1 4 1 2 Aluminio 0 1 1 0 2 2 1 Aco inoxidavel 0 0 0 0 1 0 0 Bronze 1 3 3 0 2 4 4 tatao pH da solugdo 56 59 50 76 04 80 73 Escala 0 ndo 1 baixa 2moderada 3severa4muitosevera DAP Diaménio fosfato Solugo Mistura comercial feita com suifato de aménio diamdénio fosfato e sulfato de potassio Fonte Martin 1953 Como pode ser observado na Tabela 3 a uréia consi derada praticamente nao corrosiva atacando levemente o ferro galvanizado nao causando nenhuma alteragao no alu minio ago galvanizado e bronze No entanto o sulfato de aménio na mesma concentragao utilizada pode apresentar uma corrosao consideravel no ferro galvanizado e no bronze e uma pequena corrosdo no aluminio e nenhuma corrosdo no aco inoxidavel Martin 1953 O polietiieno e o PVC princi pais materiais da irrigagdo localizadas também nao sao ata cados pela uréia e sulfato de aménio 63 33 Procedimentos para o cálculo Os procedimentos para o cálculo da quantidade de fertili zantes para a aplicação no sistema de irrigação depende do processo de injeção envolvido No caso da utilização de dis positivos de injeção em que a concentração da solução injeta da varia com o tempo a exemplo do tanque de derivação de fluxo a sistemática de cálculo é diferente daquela adotada quando a taxa de injeção é mantida invariável ao longo da aplicação a exemplo dos métodos de injeção por pressão positiva e negativa Frizzone 1993 Em ambos os casos é importante estabelecer um limite de concentração da solução na saida dos emissores a fim de controlar a carga de sais a ser aplicada por irrigação Por outro lado é importante também observar que ao se calcular a concentração da solução injetada devese atentar para a carga de sais já existente no solo e na água de irriga ção Isto é especialmente importante na irrigação localizada em culturas perenes de espaçamento relativamente amplo a exemplo da mangueira onde apenas uma fração da área de absorção das raízes da planta é irrigada Nesta situação se a quantidade de nutrientes for calculada simplesmente em fun ção da área cultivada e sua aplicação realizada de forma loca lizada a dosagem aplicada por unidade de área é na realida de maior em comparação com o caso por exemplo em que a distribuição do adubo é feita na área projeção da copa da planta É importante destacar que um desbalanceamento nu tricional e uma mudança de pH na zona de absorção das raí zes mesmo em um espaço de tempo relativamente curto po derá ser prejudicial para a cultura Rolston et aI 1986 64 Pizarro 1987 recomenda uma concentragao de fertili zantes na agua de irrigagdo de até 700 ppm e indica como intervalo basico de utilizagao a faixa de 200 a 400 ppm es pecialmente na irrigagao por gotejamento onde o perigo de precipitagao de produtos quimicos na saida dos emissores 6 maior No entanto este autor considera que é possivel operar a microaspersao no limite de 700 ppm Por outro lado Rolston et al 1986 recomenda para o gotejamento os limites de con centragao dos nutrientes da solugao modificada de Hoagland Tabela 4 indicando que uma concentragéo de 100 mg na agua de irrigagdo resulta em uma aplicagao de 300 kgha do nutriente para uma lamina de agua total de 300 mm TABELA 4 Solugao modificada de Hoagland Nutriente Concentragdo mg NON 103 HPOP 30 K 140 Ca 110 Mg 24 SOS 32 Fe 25 B 025 Mn 025 Zn 0025 Cu 001 Mo 0005 Fonte Rolston et al 1986 65 331 Concentracao variada durante a aplicacao No processo de injecdo de fertilizantes através de tan ques de derivagdo de fluxo a concentragdo da solugdo varia de um valor inicial Cg para uma concentragdo menor C em um dado intervalo de tempo t A redugdo desta concentracéo varia em forma exponencial e pode ser expressa da seguinte forma Frizzone 1993 CCe 7 onde x a relagdo entre o volume V de agua que passou pelo tanque no tempo te o volume do tanque VW e a base do logaritmo neperiano de valor igual a 2778 Esta relagao de volume pode ser obtida facilmente utilizando a seguinte ex pressao C von 8 Considere por exemplo 0 exercicios seguintes que de monstram o calculo da relagao de volumes e da taxa de inje ao requerida em uma dada aplicagao Exercicio 5 Determine a relagdo de volumes x que de vera passar por um tanque de derivagaéo de modo que a con centragao final seja reduzida a 2 da inicial Soluao Neste caso basta utilizar a equagdo 8 para obter 2 xIn 100 4vezes 66 ou seja serão necessários 4 volumes circulando pelo tanque de derivação para reduzir a concentração inicial para 2 O exercício seguinte ilustra um problema típico de cálculo relaci onado com a injeção de produtos químicos em tanque de de rivação Exercício 6 Determine a vazão que deve circular por um tanque de derivação de 901 de capacidade para que a con centração da solução caia para 2 da inicial em 30 minutos Solução Considerando que serão necessários 4 volumes 360 í para reduzir a concentração inicial para 2 a va zão que deverá circular pelo tanque será igual a 12 e Imin 3601 130 min Vale destacar que o fluxo de água que passa pelo tanque depende da abertura dos registros de controle de entrada e saída e do grau de abertura do registro diferencial de pressão que estrangula a passagem de água na linha de irrigação Figura 16 A melhor forma para se estabelecer a regulagem de uma determinada condição de fluxo requerido é realizar previamente um teste utilizando somente a água de irrigação e medir a vazão de saída do tanque através de uma válvula volumétrica registrando o diferencial de pressão estabelecido o qual será usado posteriormente nas aplicações Frizzone 1993 Recomendase também tomar medidas da condutivi dade elétrica da solução durante a aplicação para aferir a cur va de redução da concentração obtida pela equação expo nencial utilizada 332 Concentração constante durante a aplicação Em se tratando da aplicação de produtos químicos utili zando um dos métodos de injeção constante Roiston et ai 1986 propõem a seguinte expressão para o cálculo da taxa de injeção Tit min DA 9 p a onde Ds dosagem do produto na área irrigada kgha A área irrigada durante a aplicação do produto ha Cp con centração do produto no tanque de injeção kgØ ta tempo de aplicação do produto mm No caso da irrigação localizada empregada em fruteiras de espaçamento amplo onde a aplicação de água é na reali dade efetuada por planta a fórmula para o cálculo da taxa de aplicação pode ser modificada da seguinte maneira DN 10 p a onde Dp dosagem do produto por planta kgplanta N número de plantas irrigadas de uma só vez A aplicação da equação 10 está ilustrada a seguir Exercício 7 Suponha que se deseja aplicar 80 gramas de uréia por planta em uma unidade de irrigação contendo 210 mangueiras pretendese aplicar o produto em 30 minutos utilizando uma concentração de uréia de 02 kg e no tanque de injeção Determine a taxa de injeção e o volume de água necessário para diluição do fertilizante M Solução Em primeiro lugar calculase a taxa de injeção utilizando a equação 10 da seguinte forma Ti 008 kg planta 210 plantas 02 kg e 30 mm 28 Iniin Nesta taxa de injeção serão necessários 84 e 28 e min x 30 miri de solução para realizar esta aplicação Na irrigação localizada e em especial no gotejamento é necessário limitar a concentração do produto ou seu princípio ativo na água de irrigação para evitar efeitos indesejáveis seja para o solo as plantas o ambiente ou o sistema de irri gação Concentrações elevadas de sais podem por exemplo resultar em precipitados insolúveis que gradativamente produ zem entupimento dos emissores Por estes motivos reco mendase dimensionar os valores das variáveis envolvidas no cálculo da fertirrigação a partir da concentração limite na água de irrigação Neste caso a equação 10 pode ser modificada para a seguinte expressão Qp D1QV 11 06 T onde D concentração do produto rrige Q vazão do sis tema de irrigação e min V volume de água no tanque de injeção e T taxa de injeção t mín O problema proposto no exercício seguinte demonstra a aplicação da equação 11 para o cálculo da quantidade de um dado fertilizante a ser colocado no tanque de mistura Exercício 8 Determine a quantidade de uréia a ser diluída em 200 e de água para resultar numa concentração de 100 ppm 100 mg e do produto na água de irrigação Sabese que a vazo do sistema é de 400 min e a taxa de injecao esta regulada em 2 min Solugao O resultado pode ser obtido usando diretamente a equagao 11 100 mg t 400t min 200 t Qp 6 oot 10 2 min 4 ky Vale salientar que a razao entre a capacidade do sistema de irrigagdo e a capacidade de injegdéo da bomba representa o fator de diluigd4o da solugdo armazenada Por exemplo no exercicio anterior o fator de diluigao é igual a 200 4002 de forma que a concentragaéo do produto na agua de irrigagao sera diluida em 200 vezes E importante também ressaltar que a quantidade calculada do produto deve ser compativel com sua solubilidade Tabela 2 Por exemplo a uréia pode ser diluida em até 78 kg por 100 litros de agua fria 4 CONSIDERACGOES FINAIS A irrigagdo por microasperséo na cultura da manga constituise em uma das alternativas mais adequadas para a distribuigao de agua na area de influéncia de absorao das raizes da planta Por outro lado a aplicagao de aqua de forma controlada utilizando a tensiometria pode ser adotada com sucesso para o manejo da irrigagao nas fases de desenvolvi mento e produgdo da cultura Além disso a microaspersao também pode ser usada com o duplo propésito de aplicar agua e produtos quimicos como fertilizantes e herbicidas re 70 duzindo os custos com mãodeobra e aumentando a eficiên cia de utilização destes materiais através do método da fertir rigação REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALCARDE JC Controle da qualidade de fertilizantes fluídos ln SIMPÓSIO SOBRE FERTILIZANTES FLUIDOS 1993 Piracicaba Anais Piracicaba POTAFOS 1993 p167 187 ALVES DNB FARIA MA LIMA LA SILVA AM da De sempenho da bomba injetora e do tanque de derivação de fluxo na aplicação de cloreto de potássio em microasper sores In CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA 22 1993 Ilhéus Anais Ilhéus Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola 1993 p 25862597 AVILAN L MENESES L Efecto de las propriedades fisicas deI suelo sobre la distribuición de las raíces deI mango 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