Projeto de Irrigacao Localizada por Gotejamento para Citrus

PROJETO DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA GOTEJAMENTO PROJETO DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA POR GOTEJAMENTO 1 Dados disponíveis Solo Textura média Disponibilidade total de água DTA 158 mmcm Diâmetro do bulbo molhado com gotejador de 4 Lh W 15 m Clima Clima árido Precipitação efetiva provável Pe 00 mm Água sem limitação Condutividade elétrica a 25C CEi 17 dSm Cultura Citrus Espaçamento 55 Sp x 60 Sf Profundidade do sistema radicular Z 100 cm Área sombreada Ps 68 Evapotranspiração potencial ETpc 5 mmdia 550 mmsafra Fator de disponibilidade de água no solo f 05 Energia Disponibilidade de energia elétrica com economia de 75 no horário das 21 às 6 horas 78 m 02 00 600 m 450 m córrego 2 Escolha do gotejador Como o tempo de irrigação é de nove horas para que o sistema opere somente à noite devemse preferir gotejadores de maiores vazões como o de fluxo turbulento azul da AMANCO cuja vazão qa é de 4 Lh com pressão de serviço PS de 10 mca 3 Espaçamento entre emissores para obtenção de uma faixa molhada Se Se 08 W 08 150 120 m 4 Número de emissores por planta Np Logo devemse utilizar cinco emissores por planta consequentemente 5 Percentagem de área molhada Pw Portanto devese aumentar a percentagem de área molhada o que poderá ser feito utilizandose duas linhas laterais por fileira de plantas Como o espaçamento entre plantas é relativamente grande podemse concentrar os emissores próximos às plantas deixandoos mais espaçados entre elas Com essa distribuição cada planta será irrigada por oito emissores sendo quatro em cada linha lateral assim m 6 Irrigação real necessária 7 Turno de rega No caso de irrigação localizada a área não é totalmente molhada havendo por isso necessidade de corrigir a evapotranspiração máxima ETL ETc x 01 x Ps12 usase o Ps porque é maior que o Pw ETL 5 x 01 x 6812 412 mmdia Como em irrigação localizada existe a facilidade de se trabalhar com um turno de rega menor e levandose em conta ainda que a cultura requer uma lâmina consideravelmente alta será adotado inicialmente para efeito de cálculo um turno de um dia IRN ETL x TR IRN 412 x 1 412 mm 8 Uniformidade esperada Para emissores espaçados de 12 m a uniformidade esperada UE é de 90 para comprimentos de linha lateral de até 745 m de acordo com o fabricante 9 Razão de lixiviação A CE máxima para a cultura dos citrus é de 80 dsm 10 Irrigação total necessária 11 Volume de água aplicado em cada planta por irrigação Vp ITN Sp Sf Vp 514 x 55 x 6 16962 litros 11 Tempo de irrigação Com esse tempo de operação o sistema ficaria muito ocioso seria interessante que o tempo de funcionamento do sistema fosse um submúltiplo do tempo de operação por dia Assim podese ajustar o sistema para funcionar 45 horas trabalhando em dois turnos por dia Considerando o turno de rega de um dia o sistema constará de seis setores ou subunidades operacionais croqui sendo irrigados três setores de cada vez Para facilitar a operação no campo será adotado um turno de rega de dois dias e um tempo de aplicação por setor de nove horas O ajuste pode ser feito aumentando a vazão dos gotejadores de acordo com a curva de vazão em função da pressão fornecido pelo fabricante De acordo com o catálogo do fabricante esse gotejador fornece uma vazão de 471 Lh a uma pressão de 14 mca Assim o novo tempo de funcionamento será 13 Variação da pressão permitida DHs DHl DHd 30Ha DHs 03 x 14 42 mca 14 Vazão do sistema 15 Volume total de água requerido por safra Considerando para fins de projeto que não houve precipitação nem variação da umidade do solo e considerando ainda que as perdas por percolação inevitáveis Ppis são de 0005 portanto menores que RL 011 a eficiência de aplicação estacional Es será igual ao EU 90 Vs então será IRNs ETc Pe DU 01 x Ps12 IRNs 550 0 0 01 x 6812 45354 mm Vs ITNs A Vs 56622 x 270000 1528794 m3 16 Tempo estimado de operação por safra Dimensionamento da linha lateral 1 Número de emissores por lateral NEL Deve ser múltiplo de 4 2 Vazão por lateral Ql NEL x qa 56 x 471 26376 Lh 0073 Ls 3 Perda de carga por lateral Testaremos primeiro o tubo de polietileno PE1035 da AMANCO com diâmetro interno e nominal de 10 mm e pressão de operação de 40 mca Para tubos de diâmetro menor que 125 mm utilizase a seguinte equação de perda de carga unitária J 789 x 105 x Q175 x D 475 J 789 x 105 x 0073175 x 10 475 0144 mcam Como os gotejadores estão inseridos sobre a linha lateral haverá uma perda de carga adicional localizada no ponto de inserção que pode ser estimada pela equação a seguir Considerando que a inserção é do tipo grande terseá um comprimento equivalente Le igual a 035 m No cálculo de perda de carga ao longo da tubulação em tubos de inúmeras saídas podese utilizar a equação Hfl J F L Hfl 0181 x 0373 x 75 506 mca Como o DHs permitido é de 30 da Há ou seja 42 mca ter seá de optar por uma tubulação de maior diâmetro Será testada então a tubulação de polietileno PE1330 da AMANCO com diâmetro nominal de interno de 13 mm e pressão de operação de 20 mca J 789 x 105 x 0073175 x 13475 0041 mcam Sendo Le 020 m para D 13 mm Hfl 0047 x 0373 x 75 131 mca Como 131 é menor que 42 mca podese utilizar a tubulação de 13 mm 4 Pressão no início da linha lateral hl ha 075 hfl 05 DNl hl 14 075 131 05 0 1375 mca DHl hfl DNl DHl 131 0 131 mca Dimensionamento da linha de derivação 1 Variação de pressão permitida na linha de derivação DHd 03 ha HDl DHd 03 x 14 131 289 mca 2 Vazão na entrada da linha de derivação Será assumido que a cada 6 m sairão quatro linhas laterais sendo a vazão de cada uma igual a 0073 Ls ou seja cada linha de derivação terá 50 saídas com vazão de 4 x Ql 3 Perda de carga permitida na linha de derivação hfd DHd DNld hfd 289 0002 x 300 1734 mca 4 Diâmetro da linha de derivação Considerando os diâmetros comerciais de 100 e de 125 mm recomendase utilizar uma linha com dois diâmetros D1 125 D 1133 D2 100 mm Logo L1 300 198 102 m Como tubos de PVC são comercializados com 6 m de comprimento é interessante ajustar o comprimento para um número múltiplo de 6 Assim terseá 102 m com diâmetro de 125 mm e 198 m com diâmetro de 100mm 5 Pressão no início da linha de derivação hd hl hfd DNd hd 1375 1734 0002 x 300 1610 mca Dimensionamento da linha principal A linha principal deverá conduzir a vazão de 3 linhas de derivação logo Trecho 1 Qlp 3 Qd Qlp 3 Qd 3 x 146 438 Ls 00438 m3s L 150 m Testando o diâmetro de 150 mm Como o limite superior de velocidade é de 2 ms devese utilizar a tubulação de 200 mm Trecho 2 Qlp 2 Qd Qlp 2 x Qd 2 x 146 292 Ls 00292 m3s L 150 m Testando o diâmetro de 150 mm Como o limite superior de velocidade é de 2 ms podese utilizar a tubulação de 150 mm Trecho 3 Qlp 1 Qd Qlp 1 Qd 1 x 146 146 Ls 00146 m3s L 150 m Testando o diâmetro de 100 mm Como o limite superior de velocidade é de 2 ms podese utilizar a tubulação de 100 mm hfp 111 213 425 549 mca Dimensionamento da Linha de recalque e sucção O recalque já está incluído no primeiro trecho da linha principal e a sucção terá o diâmetro imediatamente superior ao diâmetro do primeiro trecho da linha principal e comprimento de 6 m h𝑓𝑠958 𝑥105 𝑥 146183 2504 83 𝑥60020𝑚𝑐𝑎 1 AC 8 6m 96 2 12004 01066 u 1 k4 4 IIHI II II IV III 1 VIII 1 II MINISTÉRIO DA AGRICULTURA DO ABASTECIMENTO E DA REFORMA AGRÁRIA MAARA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMBRAPA Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados CPAC DOCUMENTOS Número 61 ISSN 01020021 Março 1996 MANEJO DA IRRIGAÇÃO E FERTIRRIGAÇÃO NA CULTURA DA MANGUEIRA Euzebio Medrado da Silva Alberto Carlos de Queiroz Pinto Juscelino Antônio de Azevedo Planaltina DF 1996 Copyright EMBRAPA1996 EMBRAPACPAC Documentos 61 Exemplares desta publicação podem ser solicitados ao CENTRO DE PESQUISA AGROPECUÁRIA DOS CERRADOS CPAC BR 020 km 18 Rodovia BrasíliaFortaleza Caixa Postal 08223 CEP 73301970 Planaltina DF Telefone 061 3891171 FAX 061 3892953 Tiragem 600 exemplares Editor Comitê de Publicações Darci Tércio Gomes Djalma Barbosa da Silva Edson Lobato Presidente Elino Alves de Morais Jeanne Christine Claessen de Miranda José Carlos Sousa e Silva Leocadia Maria Rodrigues Mecenas SecretáriaExecutiva Maria Tereza Machado Teles Walter Revisão técnica José Aloisio Alves Moreira EMBRAPACNPAF Lucilene Maria de Andrade EMBRAPACPAC Victor Hugo Vargas Ramos EMBRAPACPAC Normalização bibliográfica Maria Alice Bianchi Composição e artefinal Jaime Arbués e Jussara Flores Coordenação editorial Leocadia MR Mecenas SILVA EM da PINTO AC de Q AZEVEDO JA de Manejo de irrigação e fertirrigação na cultura da mangueira Planaltina EMBRAPACPAC 1996 77p EMBRAPACPAC Documentos 61 1 Irrigação Manejo Manga 2 Manga Irrigação Método 3 Mangifera indica I PINTO AC de Q II AZEVEDO JA III EMBRAPA Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados Planaltina DF IV Título V Série CDD 6317 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 5 1 MÉTODOS DE IRRIGAÇÃO 7 11 Gotejamento 8 12 Microaspersão 18 13 Aspersão 22 14 Outros métodos 24 2 MANEJO DA ÁGUA 24 21 Critérios para o manejo de água 25 211 Medidas climáticas 26 212 Medidas na planta 27 213 Medidas no solo 30 22 Tensiometria 31 221 Funcionamento 32 222 Instalação 34 223 Localização 35 23 Lâmina de irrigação 38 24 Estratégias de aplicação de água 42 3 FERTIRRIGAÇÃO 47 31 Métodos de aplicação 50 311 Gravidade 51 312 Pressão diferencial 52 313 Pressão positiva 55 314 Pressão negativa 57 32 Possibilidades de produtos 58 321 Solubilidade 61 322 Compatibilidade 62 323 Potencial de corrosão 62 33 Procedimentos para o cálculo 64 331 Concentração variada durante a aplicação 66 332 Concentração constante durante a aplicação 68 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS 70 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 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 irrigação adotado for pressurizado abrese a possibilidade para veiculação de produtos químicos juntamente com a água de irrigação com benefícios diretos na redução dos custos de mãodeobra e na melhoria da eficiência de adubação Este trabalho tem por objetivo abordar alguns aspectos técnicos sobre a aplicabilidade da irrigação à cultura da manga considerando as possibilidades de utilização de métodos específicos empregados para irrigação de fruteiras Nesta abordagem não será tratado nenhum aspecto relativo ao dimensionamento hidráulico do sistema de irrigação limitandose apenas à discussão das características de cada método no que diz respeito a sua adequação para a cultura da mangueira Adicionalmente serão enfocadas algumas alternativas de manejo de água aplicáveis às fases de desenvolvimento e produção da cultura utilizando o conceito de estresse de água no solo como medida indireta do estado hídrico na planta O conceito de estresse de água no solo será também utilizado para estimar as necessidades hídricas da cultura nas suas diferentes fases de desenvolvimento As possibilidades e principais técnicas de aplicação de produtos químicos incluindo fórmulas para o cálculo das taxas de injeção aplicáveis à irrigação pressurizada serão também abordadas 1 MÉTODOS DE IRRIGAÇÃO O sucesso no emprego da tecnologia de irrigação depende essencialmente da adequabilidade do método escolhido e da estratégia de manejo de água adotada ao longo do ciclo da cultura Em princípio qualquer um dos métodos tradicionais de irrigação como gotejamento microaspersão aspersão com laterais fixas ou móveis sulcos e bacias de inundação pode ser utilizado para aplicação de água para a cultura da mangueira A escolha de um destes métodos depende de fatores técnicos como características de infiltração disponibilidade de água no solo topográfica do terreno potencial hídrico disponível em termos da qualidade quantidade e de sua posição em relação a área cultivada salinidade e altura do lençol freático características climáticas em relação à precipitação velocidade do vento temperatura radiação solar e umidade relativa de fatores econômicos como custos de implantação operação e manutenção do sistema de irrigação valor do produto rentabilidade do sistema produtivo disponibilidade de capital e mãodeobra de fatores humanos como qualidade de mãodeobra facilidade operacional dos equipamentos tradição nível educacional e preferência do produtor Thompson et al 1993 e Scaloppi 1986 Por exemplo a adoção de um método de irrigação não compatível com as condições de solo e de cultivo da propriedade poderá ser tão prejudicial para o produtor quanto a implantação de um sistema de irrigação subdimensionado 11 Gotejamento A irrigação por gotejamento consiste na aplicação relativamente freqüente de água na forma de pequenas vazões procurando umedecer somente o volume de solo explorado pelas raízes da planta Esta estratégia de aplicação localizada reduz a evaporação da água da superfície do solo limita a infestação de ervas daninhas e economiza água por não irrigar áreas não cultivadas principalmente quando a fruteira é jovem Por outro lado a aplicação freqüente de água garante a manutenção de um potencial de água elevado no solo reduzindo os efeitos negativos da concentração de sais na área de absorção do sistema radicular fato este especialmente importante em locais onde a água disponível possui uma carga de sais elevada de mangueira irrigados por gotejamento na região do Submédio São Francisco mostraram que a percentagem de área molhada na profundidade de 20 cm estava entre 14 e 30 Estes autores acompanhando os índices de produtividade desde a planta jovem verificaram que os pomares irrigados com área molhada de 30 apresentavam incrementos de produtividade à medida que a planta tornavase adulta No entanto pomares irrigados com área molhada entre 15 e 18 tiveram seu crescimento paralisado e sua produtividade reduzida quando as plantas atingiram a idade média de 3 a 4 anos A percentagem de área molhada ainda ao nível de projeto 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 características físicohídricas do solo e da vazão do gotejador Um dos métodos mais simples para avaliação do bulbo molhado utiliza a figura de um hemisfério para representar a distribuição da água na área de influência do gotejador Este modelo assume também que o conteúdo de água do solo antes da irrigação é uniforme dentro do bulbo molhado Assumindo estas condições e utilizando o princípio da conservação da massa é possível relacionar o volume de água aplicado pelo emissor Ve com a frente de molhamento do bulbo Pb utilizando a seguinte equação Warrick 1986 Ve 23 π θ0 θi Pb³ 1 onde θi e θ0 representam respectivamente o conteúdo inicial e final da água no solo expresso em cm³ de águacm³ de solo A diferença θ0 θi representa a fração do volume de solo ocupada com o volume de água que foi adicionado pelo O gotejamento feito de maneira pontual forma volumes individuais de solo molhado cuja magnitude depende da textura e estrutura do solo e da vazão aplicada pelo emissor Quando os emissores estão próximos um do outro de modo que os bulbos molhados se toquem há a formação de uma faixa molhada contínua a qual é apropriada para irrigação de cultivos com espaçamento reduzido entre plantas No caso da manga os emissores do gotejamento são dispostos ao redor da planta procurando cobrir o máximo de área recomendável para a cultura A distribuição dos pontos de emissão de água ao redor da planta é feita em várias configurações dependendo do requerimento de água da planta e das características de redistribuição de água do solo A Figura 2 ilustra algumas possibilidades de localização de gotejadores usualmente utilizados neste tipo de irrigação James 1988 FIG 2 Esquema de distribuição de gotejadores e a área molhada correspondente Fonte James 1988 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 O sistema de distribuição de água envolve uma série de componentes essenciais para o funcionamento adequado das irrigações Os gotejadores as linhas laterais de irrigação as linhas de distribuição a tubulação principal o sistema de filtragem as válvulas o sistema motobomba e a unidade de fertilização são componentes importantes em um sistema de irrigação por gotejamento Figura 1 O sistema de filtragem normalmente constituído de filtro de tela e filtro de areia é fundamental para o sucesso operacional das irrigações uma vez que os orifícios de saída nos gotejadores são relativamente pequenos e podem ser facilmente obstruídos por materiais em suspensão não filtrados FIG 1 Instalação típica de um sistema de irrigação por gotejamento Fonte Adaptado de Bucks Davis 1986 emissor Se a frente de molhamento do bulbo Pb for expressa em cm o volume de água equivalente será dado em cm³ Para uma melhor compreensão sobre o uso da equação 1 na estimativa da profundidade de molhamento do solo produzido pelo gotejador considere a seguinte aplicação Exercício 1 Determine o comprimento do bulbo molhado de formato hemisférico estabelecido por um emissor com vazão de 4 lh operando durante 8 horas sabendo que o conteúdo de água do volume de solo irrigado aumentou em 10 Solução O volume total de água aplicado por gotejador durante 8 horas é de 32 l ou seja 32 000 cm³ Assim sendo o comprimento do bulbo molhado pode ser calculado da seguinte forma Pb 3210 32000π13 5346 cm Vale ressaltar que a aplicação deste modelo assume que a infiltração lateral da água no solo é exatamente igual a infiltração vertical Isto na realidade não acontece exatamente assim pois a frente de molhamento na direção vertical é maior do que na direção horizontal por causa da força gravitacional Esta diferença será mais acentuada quanto maior for o tempo de aplicação da água Neste aspecto considerase relevante destacar a título de exemplo os dados de campo obtidos por Roth 1982 citado por Warrick 1986 relativos à avaliação do formato de vários bulbos molhados estabelecidos em um solo arenoso Este autor analisou os resultados de 22 perfis de bulbos mo 13 lhados estabelecidos sob condições de campo em função do tempo de irrigação e da vazão dos gotejadores A Figura 3 ilustra um dos casos analisados resultante da aplicação de água de um gotejador operando com uma vazão de 4 lh durante 72 horas de irrigação Rl cm 0 100 1 h 6 h 50 12 h 100 24 h 48 h 150 72 h Pb cm FIG 3 Perfis de umedecimento em um solo arenoso determinado por um gotejador com vazão de 4 lh Fonte Warrick 1986 14 Utilizando os resultados destes perfis Roth 1982 citado por Warrick 1986 desenvolveu a seguinte expressão relacionando o volume do bulbo molhado com o volume de água aplicado Vb 783Ve0994 2 Neste caso Vb é o volume do bulbo molhado e Ve é o volume total de água aplicada ambos expressos em litros Por outro lado a relação entre o raio de movimentação lateral da água na superfície Rl e a profundidade de umedecimento do bulbo molhado Pb expressos em cm foi também estabelecida através da seguinte expressão Rl 290Pb0652 3 Adicionalmente Warrick 1986 demonstrou que o raio de movimentação lateral Rl expresso em cm pode ser relacionado com o volume total de água aplicada pelo emissor Ve expresso em litros da seguinte forma Rl 185 Ve0331 100292 Rl0534 4 Observe que o valor de Rl nesta equação não está explícito e portanto sua solução não é direta Uma das maneiras possíveis para a obtenção do valor de Rl é a utilização de um processo de tentativa e erro no qual partindose de um valor inicial de Ve são realizadas sucessivas aproximações até a determinação final de Rl 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 área molhada por emissor na superfície do solo pode ser obtido considerando a área de um círculo correspondente ao raio molhado calculado acima ou seja Ae π 508 cm2 8107 cm2 081 m2 Neste caso os quatro emissores contribuem com uma área total de molhamento de 324 m2 4 x 081 m2 Por outro lado a faixa de solo compreendida entre 90 e 260 cm em relação ao caule da planta equivale a uma área de Ae π 2602 902 cm2 186925 cm2 1869 m2 Concluindo a área molhada pelos quatro emissores corresponde a 173 100 x 324 1869 da faixa ideal de aplicação de água É importante destacar que o percentual de área molhada calculado acima pode não ser suficiente para atender a demanda de água de uma mangueira adulta Neste caso a so 17 lução seria aumentar o número de gotejadores e assim incrementar o percentual de área molhada para um valor compatível com as exigências da planta Por exemplo caso fosse adotado um valor de 30 para esta área molhada haveria necessidade de um total de sete emissores por planta c a profundidade máxima de molhamento nestas condições é a seguinte Pb R129010652 50829010652 808 cm 12 Microaspersão A irrigação por microaspersão utiliza emissores com diâmetro de saída de água maior do que nos gotejadores e por isso apresentam vazões tipicamente superiores variando de 15 a 200 lh operando com pressões na faixa de 8 a 35 metros de coluna dágua mca Neste método de aplicação de água a área superficial molhada por emissor é maior do que no gotejamento A água aplicada é aspergida em círculos 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 características de funcionamento diversos variando na forma e na área de cobertura da água distribuída conforme ilustrado na Figura 4 18 PADRÃO 360º a PADRÃO 180º b PADRÃO 300º c PADRÃO 270º d PADRÃO 280º e PADRÃO 90º f PADRÃO 40º g FIG 4 Exemplos de padrões de distribuição de microaspersores Fonte James 1988 A variedade de padrões de molhamento de microaspersores disponíveis no mercado torna este sistema de irrigação mais versátil em relação a sua capacidade de se adequar mais facilmente a uma diversidade de culturas e espaçamentos Por exemplo caso não se deseje molhar diretamente o tronco da planta podese utilizar qualquer um dos microaspersores com setores não irrigáveis e posicionálo adequadamente em relação ao tronco da planta Uma opção por exemplo é utilizar dois microaspersores por planta com o padrão de molhamento semicircular posicionando o semicírculo 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 raízes da planta Por sua vez a transferência de água das raízes para as folhas ocorre em resposta ao gradiente de potencial criado entre estes dois pontos da planta Finalmente a perda de água da planta para o ambiente externo acontece em resposta ao diferencial de potencial imposto entre a atmosfera em volta da copa e as células transpiritivas da planta Uma vez implantado o equipamento de irrigação selecionado o produtor necessita de uma estratégia de manejo de água que defina de forma racional o momento certo e a quantidade de água adequada para atender as necessidades hídricas da cultura É importante destacar que a implementação de qualquer estratégia de manejo de água só terá sucesso se o sistema de irrigação estiver bem dimensionado ou seja com capacidade para atender a demanda de água da cultura em seu estádio de máximo consumo Vale ressaltar que o objetivo do manejo de irrigação não é simplesmente economizar água aplicando menos do que a cultura necessita mas o de realizar as regas no momento certo e de acordo com a quantidade de água requerida pela planta Adotandose um manejo adequado é possível utilizar muitas vezes o sistema de irrigação em um tempo inferior àquele em que foi projetado economizando em termos do tempo de operação com reflexos diretos nos custos de energia e mãodeobra 21 Critérios para o manejo de água Existem vários procedimentos que podem ser adotados como critérios adequados para realização do manejo da água de irrigação De uma maneira geral os critérios existentes se baseiam em medidas do status da água 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 água no solo para fins de controle das irrigações Estes instrumentos têm sido inclusive utilizados em esquemas de automação para o acionamento de sistemas de irrigação Phene 1986 Dentre estes instrumentos o tensiômetro tem sido um dos mais largamente comercializados Haise Hagan 1967 Richards Marsh 1961 sugeriram que o tensiômetro poderia ser utilizado tanto para determinar o momento das irrigações como para calcular a quantidade de água a ser aplicada 221 Funcionamento O tensiômetro é constituído basicamente de um tubo de plástico uma cápsula de cerâmica ou porcelana porosa e um medidor de vácuo que pode ser um manômetro de mercúrio ou vacuômetro metálico A Figura 8 apresenta um modelo esquemático de um tensiômetro com manômetro de mercúrio ROLHA TUBO DE PVC COLUNA DE MERCÚRIO L cm ALTURA DA CUBA H cm SOLO PROFUNDIDADE P cm CÁPSULA POROSA FIG 8 Tensiômetro de mercúrio 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 tensiômetro com manômetro de mercúrio é convertida em tensão de água no solo utilizando a seguinte equação T 126 L H P 5 onde T tensão de água no solo cm H2O L altura da coluna de mercúrio lida na escala do tensiômetro cm H distância do nível de mercúrio na cuba em relação ao solo cm P profundidade do tensiômetro cm O exercício seguinte demonstra a utilização da equação 5 para o cálculo da tensão de água no solo em uma dada situação de uso do tensiômetro de mercúrio Exercício 3 Determine o valor de tensão da água no solo correspondente a uma leitura de 30 cm de coluna de mercúrio de um tensiômetro instalado a uma profundidade de 60 cm e com o nível do mercúrio na cuba posicionado a 5 cm da superfície do solo Solução T 126 30 5 60 313 cm H2O 0303 atm 319 kPa 222 Instalação Para instalação do tensiômetro primeiro procedese à abertura de um furo no solo com um trado ou até mesmo com um tubo de PVC se o solo estiver úmido e não compactado Este furo deverá ter uma abertura semelhante ao diâme 34 tro do tensiômetro Em seguida recomendase despejar no buraco aberto uma lama feita com o solo do próprio local e então inserir o tensiômetro Este procedimento garante o condicionamento necessário para obtenção de um bom contato entre a cápsula e o solo A Figura 9 ilustra uma sequência de operações de instalação do tensiômetro no campo PREPARAÇÃO DO BURACO INSERÇÃO DO TENSIÔMETRO ARREMATE FIG 9 Procedimentos para instalação do tensiômetro Fonte Azevedo et al 1983 223 Localização Os tensiômetros devem ser instalados na zona de absorção do sistema radicular da planta o que demanda um conhecimento preciso sobre a distribuição espacial das raízes absorventes da cultura No caso de culturas perenes de espaçamento amplo a exemplo da mangueira o padrão 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 Lâmina de irrigação O cálculo da lâmina de água a ser aplicada por irrigação utilizando somente as leituras dos tensiômetros pode ser realizado conhecendose a relação entre o conteúdo de água no solo e a tensão com que esta água está retida Esta relação é conhecida como curva de retenção de água do solo A Figura 11 apresenta um exemplo típico de uma curva de retenção de água de um solo arenoso da região de TeresinaPI Os dados apresentados representam a média de dois perfis de uma camada de solo de 0 a 90 cm A densidade média do solo seco é de 15 gcm³ FIG 11 Curva de retenção de água no solo 38 Os valores pontuais de conteúdo de água do solo da Figura 11 foram ajustados ao modelo matemático indicado van Genutchen 1980 utilizando regressão nãolinear Neste modelo θs representa o conteúdo de água na saturação θr representa o valor residual do conteúdo de água quando a tensão tende para infinito α é um parâmetro empírico de ajuste expresso na unidade inversa da tensão h e n também é um parâmetro empírico de ajuste e sem dimensão Para efeito de cálculo da lâmina de água em função do déficit hídrico no solo é conveniente definir um limite superior de água retida além do qual qualquer água adicionada estaria sujeita a uma drenagem rápida pelos macroporos tornandose inaproveitável pela planta Este limite máximo de água retida no solo é comumente denominado Capacidade de Campo CC Na Figura 11 este limite de água retida corresponde à tensão de 01 atm Por outro lado seria também útil destacar o limite inferior de água retida no solo UA equivalente ao conteúdo de água presente no momento da irrigação Na Figura 11 este valor está representado pela tensão de água correspondente a 06 atm A diferença entre estes limites CC e UA representa a deficiência de água no solo que precisa ser reposta pela irrigação A lâmina de água correspondente pode ser calculada utilizandose a seguinte fórmula LB CC UA Ef dS Pr 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 Lâminas de água de reposição em função da leitura de tensiômetro correspondente ao solo arenoso da Figura 11 para uma eficiência de aplicação de água de 90 Leitura de tensiômetro mm de Hg Camada de solo de 30 cm mm de água 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 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 AREA DE CONTROLE DAS IRRIGAÇÕES DIA 1 DIA 2 LOCAL DO TENSIOMETRO DIA 4 DIA 3 FIG12 Esquema típico de aplicação de água de uma unidade de irrigação Nesta estratégia de manejo quando os tensiômetros da área de controle indicarem que a deficiência hídrica no solo atingiu o ponto crítico a irrigação deverá ser então iniciada começando pela subárea indicada como dia 1 No segundo dia de irrigação a subárea representada por dia 2 deverá receber a mesma quantidade de água calculada pelos tensiômetros na subárea 1 Este mesmo procedimento será repetido para as subáreas 3 e 4 completando assim o ciclo de irrigação O número de subdivisões da unidade de irrigação depende da disponibilidade de água no solo e da evapotranspiração da cultura Normalmente tratandose de irrigação localizada e especialmente em solos arenosos o número de subdivisões ficará em torno de 2 a 4 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 tendência a se concentrar na porção de solo umedecida pelos emissores e por isso uma imposição brusca do estresse hídrico pode prejudicar demasiadamente a cultura Choudhury et al sd observaram que o conteúdo de água em um solo arenoso na região do Submédio São Francisco nas camadas de 030 e de 3060 cm atingiram valores de tensão equivalentes a 15 atm e após 20 dias com a manutenção deste estresse houve uma queda acentuada de folhas o que certamente prejudicou a capacidade fotossintética da planta Nesta fase da cultura o tensiômetro tem pouca utilidade uma vez que sua faixa de atuação vai no máximo a 08 atm Após o período de estresse as irrigações devem ser reiniciadas aplicandose água suficiente para recompor o perfil de solo até a profundidade efetiva de absorção radicular e daí em diante as reposições de água podem ser feitas com base na deficiência hídrica do perfil de solo identificada pelos tensiômetros 3 FERTIRRIGAÇÃO A fertirrigação é o nome dado ao processo de aplicação de fertilizantes juntamente com a água de irrigação Na realidade é possível aplicar não somente fertilizantes mas também vários produtos químicos via água de irrigação desde que eles sejam solúveis em água Esta prática é bastante utilizada nos países onde a agricultura irrigada está bem desenvolvida Sousa Sousa 1993 Sua utilização é especialmente adequada para sistemas pressurizados de irrigação como o gotejamento a microaspersão e a aspersão tradicional Goldberg Shmueli 1970 e Bresler 1977 Nestes sis 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 aplicação do sistema de irrigação Por isso recomendase avaliar a uniformidade de irrigação e corrigir as possíveis distorções antes de se implantar a fertirrigação 31 Métodos de aplicação Existem várias formas de injetar produtos químicos em sistemas de irrigação pressurizados Os métodos mais comuns de injeção podem ser agrupados nas seguintes categorias gravidade pressão diferencial pressão negativa e pressão positiva Costa et al 1986 Cada método apresenta características de funcionamento favoráveis e desfavoráveis dependendo das instalações de bombeamento fonte e qualidade da água método de irrigação utilizado sistema de cultivo adotado e produto químico utilizado O emprego desses métodos depende em parte do tipo de irrigação utilizada e sua implementação é feita através de equipamentos adequados para cada situação O tanque de fertilizante é uma das peças fundamentais de uma instalação de fertirrigação Frizzone 1993 Ele pode ser construído de fibra de vidro PVC ou de metal podendo ser aberto ou hermeticamente fechado dependendo do método de injeção empregado Em algumas instalações utilizase também a caixa de fibrocimento quando se trata de aplicação de produtos poucos corrosivos Outros equipamentos como bombas para injetar a solução no sistema de irrigação e válvulas de segurança para evitar o retorno da solução para a fonte de água também são utilizados dependendo do método de injeção empregado 50 311 Gravidade Este método de aplicação se baseia na pressão existente na linha de irrigação na diferença de nível entre o tanque de injeção e na existência de uma bomba dosadora movida pelo diferencial de pressão estabelecido pela posição do tanque de fertilização em relação ao ponto de injeção Costa et al 1986 apresentam um esquema de funcionamento deste método reproduzido na Figura 13 TANQUE DE FERTILIZANTE BOMBA DOSADORA LINHA DE IRRIGAÇÃO PONTO DE INJEÇÃO FIG 13 Esquema de uma instalação para aplicação de produtos químicos utilizando uma bomba dosadora acionada pela pressão gravitacional Fonte Costa et al 1986 Este esquema de aplicação apesar de ser simples e de baixo custo pois não necessita de equipamentos sofisticados e dispensa energia externa para seu funcionamento não tem sido comumente utilizado pelo produtor Sousa Sousa 1993 O sucesso deste método de aplicação 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 condições de vazão e pressão bem definidas apresenta uma constância adequada na taxa de injeção da solução diluída no tanque de fertilizantes A grande limitação deste método de injeção é a elevada perda de carga provocada pelo estrangulamento da tubulação no local de instalação do venturi e a limitada margem de operação por depender de forma acentuada da vazão e da pressão no venturi Frizzone 1993 Em alguns casos há necessidade de utilização de uma bomba auxiliar para aumentar a energia de velocidade no venturi e produzir o abaixamento de pressão necessária para aspiração da solução na taxa desejada Rolston et al 1986 Tubo de pitot Este dispositivo também é relativamente simples O sistema requer a utilização de um tanque hermeticamente fechado por onde o fluxo de água é forçado a circular diluindo o fertilizante ali colocado Figura 15 O dispositivo que cria o diferencial de pressão é composto por dois tubos de pitot onde um deles está voltado contra o fluxo da água e o outro a favor do fluxo Sousa Sousa 1993 TANQUE DE FERTILIZANTE MOTO BOMBA ENTRADA PILOTO VÁLVULA DE CONTROLE SAÍDA DÁGUA REGISTRO LINHA DE IRRIGAÇÃO FIG 15 Dispositivo de pitot para derivação de fertilizante em sistema de irrigação 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 Pressão negativa O método de injeção baseado em pressão negativa normalmente aproveita a queda de pressão desenvolvida na sucção de bombas como a centrífuga para introduzir o produto químico juntamente com a água 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 ação corrosiva dos produtos injetados Rolston et al 1986 e Sousa Sousa 1993 Obviamente não se recomenda a injeção na sucção da bomba quando existe o perigo de contaminação da fonte de água A Figura 18 apresenta um esquema de instalação de fertirrigação utilizando este princípio de injeção FIG 18 Esquema de injeção de fertilizantes via pressão negativa Neste esquema de fertirrigação os tanques de mistura e de injeção contêm a mesma solução e concentração A adoção de dois tanque fixos sendo um para injeção e o outro para mistura viabiliza inteiramente o processo de aplicação de água e fertilizantes sem interrupção Neste caso a mistura previamente preparada no tanque de mistura fica disponível para transferência imediata para o tanque de injeção não havendo necessidade de se esperar pelo seu esgotamento Na saída do tanque de injeção existem dois registros de controle O primeiro pode ser um registro simples de gaveta que é utilizado para estabelecer a regulagem da taxa de injeção requerida enquanto que o segundo registro pode ser do tipo abrefecha que é utilizado para admitir ou não a solução na sucção da bomba No caso da utilização de adubos sólidos recomendase o uso de uma tela no topo do tanque de mistura para receber o fertilizante A diluição poderá ser realizada utilizando um jato de água de um sistema motobomba auxiliar de ½ HP de potência ou mesmo proveniente da própria bomba do sistema de irrigação A aplicação deste jato de água dirigido diretamente sobre o adubo colocado na tela acelera o processo de diluição e a tela evita que os materiais não solúveis passem para a solução a ser injetada Mesmo assim recomendase a colocação adicional de uma tela de 40 mesh na saída do tanque de injeção para evitar a entrada eventual de qualquer material não solúvel 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 consideração além de suas características de solubilidade a cultura utilizada e o tipo de água disponível 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 fertirrigação está bastante ligado aos tipos de produtos utilizados e em grande parte às características de solubilidade dos nutrientes aplicados O grau de solubilidade do nutriente é importante no cálculo da quantidade de material a ser dissolvido no tanque de mistura e da concentração do produto na água de irrigação Neste aspecto Rolston et al 1986 e Vitti et al 1993 apresentam a seguinte lista de alguns fertilizantes comerciais utilizados suas solubilidades e respectivas composições TABELA 2 Solubilidade e composição de alguns fertilizantes comerciais utilizados em fertirrigação Nutrientes Composição média dos nutrientes Índice PS¹ N P2O5 K2O Outros salino Macronutrientes Nitrato de amônio 118 270 105 Sulfato de amônio 71 200 24 S 69 Nitrato de cálcio 102 155 28 Ca 61 DAP 43 170 400 34 MAP 23 110 440 30 Cloreto de potássio 34 60 48 Cl 115 Nitrato de potássio 32 140 44 31 Sulfato de potássio 11 52 17 S 46 Nitrato de sódio 73 160 100 Uréia 78 460 75 Uran 320 KMag 22 S18 Mg 43 Ácido fosfórico 46 Micronutrientes Sulfato de Cobre 22 25 Cu Sulfato de manganês 105 28 Mn Molibidato de sódio 56 39 Mo Sulfato de zinco 75 22 Zn Ácido bórico 5 16 B Sulfato Ferroso 75 20 Fe PS Partes solúveis em 100 partes de água 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 corrosão relativa de vários metais após a imersão durante quatro dias em uma solução com concentração de 120 gl do produto Metal Nitrato de cálcio Nitrato de amônio Sulfato de amônio Uréia Ácido fosfórico DAP Solução 171710 Ferro galvanizado 2 4 3 1 4 1 2 Alumínio 0 1 1 0 2 2 1 Aço inoxidável 0 0 0 0 1 0 0 Bronze 1 3 3 0 2 4 4 Latão 1 3 2 0 2 4 4 pH da solução 56 59 50 76 04 80 73 Escala 0 não 1 baixa 2moderada 3severa 4muito severa DAP Diamônio fosfato Solução Mistura comercial feita com sulfato de amônio diamônio fosfato e sulfato de potássio Fonte Martin 1953 Como pode ser observado na Tabela 3 a uréia é considerada praticamente não corrosiva atacando levemente o ferro galvanizado não causando nenhuma alteração no alumínio aço galvanizado e bronze No entanto o sulfato de amônio na mesma concentração utilizada pode apresentar uma corrosão considerável no ferro galvanizado e no bronze e uma pequena corrosão no alumínio e nenhuma corrosão no aço inoxidável Martin 1953 O polietileno e o PVC principais materiais da irrigação localizadas também não são atacados pela uréia e sulfato de amônio 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 concentração de fertilizantes na água de irrigação de até 700 ppm e indica como intervalo básico de utilização a faixa de 200 a 400 ppm especialmente na irrigação por gotejamento onde o perigo de precipitação de produtos químicos na saída dos emissores é maior No entanto este autor considera que é possível operar a microaspersão no limite de 700 ppm Por outro lado Rolston et al 1986 recomenda para o gotejamento os limites de concentração dos nutrientes da solução modificada de Hoagland Tabela 4 indicando que uma concentração de 100 mgl na água de irrigação resulta em uma aplicação de 300 kgha do nutriente para uma lâmina de água total de 300 mm TABELA 4 Solução modificada de Hoagland Nutriente Concentração mgl NO3N 103 H3PO4P 30 K 140 Ca 110 Mg 24 SO4S 32 Fe 25 B 025 Mn 025 Zn 0025 Cu 001 Mo 0005 Fonte Rolston et al 1986 331 Concentração variada durante a aplicação No processo de injeção de fertilizantes através de tanques de derivação de fluxo a concentração da solução varia de um valor inicial Co para uma concentração menor Ct em um dado intervalo de tempo t A redução desta concentração varia em forma exponencial e pode ser expressa da seguinte forma Frizzone 1993 Ct Co er onde x a relação entre o volume Vt de água que passou pelo tanque no tempo t e o volume do tanque V e a base do logaritmo neperiano de valor igual a 2718 Esta relação de volume pode ser obtida facilmente utilizando a seguinte expressão x ln CtCo Considere por exemplo o exercícios seguintes que demonstram o cálculo da relação de volumes e da taxa de injeção requerida em uma dada aplicação Exercício 5 Determine a relação de volumes x que deverá passar por um tanque de derivação de modo que a concentração final seja reduzida a 2 da inicial Solução Neste caso basta utilizar a equação 8 para obter x ln 2100 4 vezes 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 vazão do sistema é de 400 l min e a taxa de injeção está regulada em 21min Solução O resultado pode ser obtido usando diretamente a equação 11 Qp 100 mg l 400 l min 200 l 106 21 min 4 kg Vale salientar que a razão entre a capacidade do sistema de irrigação e a capacidade de injeção da bomba representa o fator de diluição da solução armazenada Por exemplo no exercício anterior o fator de diluição é igual a 200 4002 de forma que a concentração do produto na água de irrigação será diluída em 200 vezes É importante também ressaltar que a quantidade calculada do produto deve ser compatível com sua solubilidade Tabela 2 Por exemplo a uréia pode ser diluída em até 78 kg por 100 litros de água fria 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS A irrigação por microaspersão na cultura da manga constituise em uma das alternativas mais adequadas para a distribuição de água na área de influência de absorção das raízes da planta Por outro lado a aplicação de água de forma controlada utilizando a tensiometria pode ser adotada com sucesso para o manejo da irrigação nas fases de desenvolvimento e produção da cultura Além disso a microaspersão também pode ser usada com o duplo propósito de aplicar água e produtos químicos como fertilizantes e herbicidas re 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 Mangifera indica L Turrialba v29 n2 p117122 1979 AZEVEDO JA de SILVA EM da RESENDE M GUERRA AF Aspectos sobre o manejo da irrigação por asper são para o Cerrado Planaltina EMBRAPACPAC 1983 52p EMBRAPACPAC Circular Técnica 16 BOJAPPA A SINGH RN Root activity of mango radiotracer tecnique using 32 P Indian Journal of Agricultural Sciences v44 n4 p175180 1974 BOUVOUCOS GJ MICK AH lmprovements in plaster of Paris absorption block eloctrical resistance method for measuring soil moisture under field condition SoiI Science v63 p455465 1947 71 BOWMAN RS NAKAVAMA FS Design principies salt distribution in NAKAYAMA FS BUCKS OA Trickle irrigation for crop production design operation and management Amsterdan Elsevier 1986 p117163 Deveiopment in Agricuitural Engineering 9 BRESLER E Trickiedrip irrigation principies and apphcation to soilwater management Advances in Agronomy v29 p344393 1977 BUCKS DA DAVIS S introductionhistoricai development In NAKAYAMA FS BUCKS DA Trickie irrigation for crop production design operation and management Amsterdan Elsevier 1986 p121 Development in Agri cultural Engineering 9 CHACKO EK Physioiogy of vegetative and reproductive growth in mango Marigifera indica L trees In AUS TRALIAN MANGO RESEARCH WORKSHOP 1 1986 Melbourne Australia Proceedings Melbourne CSIRO 1986 p5471 CHOUDHURY EM SOARES JM CASTRO NETO MT Estresse hídrico em mangueira a nível de propriedade Petrolina EMBRAPACPATSA sd4 Mimeografado CHOUDHURY EM SOARES JM Comportamento do sis tema radicular de fruteiras irrigadas 1 Mangueira em solo arenoso sob irrigação por aspersão sobcopa Revista Brasileira de Fruticultura Cruz das Almas v14 n3 p169176 1992 COSTA EF FRANÇA GE ALVES VMC Aplicação de fertilizantes via água de irrigação Informe Agropecuário Belo Horizonte v 12 n139 p6368 1986 DASBERG 5 BRESLER E Drip irrigation manual sI Internationai Irrigation Information Center 1985 95p 72 DOORENBOS J PRUITT WO Guidelines for predicting crop water requirements Roma FAO 1984 144p FAQ Irrigation and Drainage Paper 24 FARRÉ JM HERMOSO JM MuIching and irrigation effects on growth cropping and fruit quality of the mango cv Sensation Acta Horticulture v341 p 295302 1993 Mango IV FRIZZONE JA Métodos de aplicação de fertilizantes na água de irrigação In SIMPÓSIO SOBRE FERTILIZAN TES FLUIDOS 1993 Piracicaba Anais Piracicaba P0 TAFOS 1993 p211230 GLOBBELAR D GORNAT B RIMON D Drip irrigation principies design and agricultural practices 51 Drip Irrigation Scientific Pubi 1976 296p GOLDBERG D SHMUELI M Drip irrigation A method used under and and desert conditions of high water and soil sa linity Transactions of the ASAE Michigan v13 p38 411970 HAISE RH HAGAN RM Soil plant and evaporative mea surements as criteria for scheduling irrigation In HAGAN RM HAISE HR EDMINSTER TW eds Irrigation 01 agricultural lands Madison ASAE 1967 p577604 Agronomy Series 11 HEERMANN DF MARTIN DL JACKSON RD STEGMAN EC Irrigation scheduling controis and techniques In STEWART BA NIELSEN DR eds Irrigation of agri cultural crops Madison ASAE 1990 p509535 Agronomy Series 30 HILGEMAN RH REUTHER W Evergreen tree fruits In HAGAN RM HAISE H R EDMINSTER TW eds Irri gation of agricultural lands Madison ASAE 1967 p704718 Agronomy Series 11 73 HOLMAN H Fertilizer and chemical injection for irrigation systems Citrus Vegetabie Magazine Tampa v 41 n1 p2628 46 1978 IDSO SB CLWSON KL ANDERSON MG Foliage tempe rature effects on environmental factors with implications for plant water stress assessment and the CO 21c1imate connection Water Resource Research v22 pl 702 1716 1986 JACKSON RD Canopy temperature and crop water stress Advances in Irrigation v 1 p4385 1982 JAMES L G Principies of farm irrigation system design New York Wiley 1988 543p KELLER J KARMELI D Trickle irrigation design Glendo ra CA Rain Bird Sprinkler 1915 133p LARSON KD SCHAFFER B Effect of irrigation on leaf wa ter potentia growth and yield of mango trees Procee dings of Florida State Horticuiture Science v 102 p226228 1989 MARTIN WE 1953 Do fertilizer ruin sprinkler systems in IRRIGATION SPRINKLER CONFERENCE 1993 Davis CA Proceedings Davis University of California 1953 p4550 MEDERSKI HJ Determination of internal water status af plants by beta ray gauge Soil Science v92 p143146 1961 MERRIAM J KELLER J ALFARO J Irrigation system evaluation and improvement Logan Utah State Uni versity 1913 172p PAIR CH HINZ WW REID C FROST KR Sprinkler irrigation Silver Spring MA Sprinkler Irrigation Associa tion 1975 p395416 74 PHENE CJ Operational principles automation In NAKAYAMA FS BUCKS DA Trickle irrigation for crop production design operation and management Amsterdan Elsevier 1986 p188279 Development in Agricultural Engineering 9 PINTO AC de Q Instalação do viveiro de mudas In EMBRAPA Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados PlanaltinaDF Curso Intensivo para Viveiristas e Enxertadores de Fruteiras na Região dos Cerrados do DF e Entorno Planaltina 1994a p110 Apostila PIZARRO F Riego localizado de alta frecuencia Madrid MundiPrensa 1987 461p RICHARDS LA GARDNER W Tensiometers for measuring the capillary tension of soil water Journal of American Society of Agronomy v28 p352358 1936 RICHARDS LA OGATA G Thermocouple for vapor pressure measurement in biological and soil systems at high humidity Science v128 p10891090 1958 RICHARDS SJ MARSH AW Irrigation based on soil suction measurements Soil Science Society of America Proceedings v25 p6569 1961 ROLSTON DE MILLER RJ SCHULBACH H Management principles fertilization In NAKAYAMA FS BUCKS DA Trickle irrigation for crop production design operation and management Amsterdan Elsevier 1986 p317344 Development in Agricultural Engineering 9 SCALOPPI EJ Critérios básicos para seleção de sistemas de irrigação Informe Agropecuário Belo Horizonte v12 n139 p5462 1986 SHANI M La fertilizacion combinada com ei nego si Ministério de Agricultura 1981 36p SHAW B BAyER LD An electrothermal method for fo ilowing moisture changes of the soU in situ Soli Science Society of America Proceedings v4 p7883 1939 SOARES JM COSTA FF da irrigação da cultura da mangueira Petrolina EMBRAPACPATSA sd 47p SOARES JM NASCIMENTO T FARIA PC Avaliação do bulbo molhado e do sistema radicular de fruteiras nas áreas irrigadas do Submédio São Francisco sob irrigação por gotejamento Petrolina EMBRAPA CPATSA snt SOARES JN NASCIMENTO T CHOUDHURY EN CORDEIRO GG Monitoramento do manejo de água na cultura da mangueira Mangifera indica L a nível de propriedade Petrolina EMBRAPACPATSA Isnt SOUSA A de P SOUSA VF Fertirrigação princípio e mé todos de aplicação vantagens e limitações in CON GRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA 22 1993 Ilhéus Anais Ilhéus Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola 1993 p 25192527 TATT OH Chmatic changes in water balance and their effects on tropical flowering Pianter v52 p174179 1976 THOMPSON GT PROSSER WA KRIDER JN Farm re sources and system selection In JENSEN ME Design and operation of farm irrigation systems St Joseph Ml ASAE 1983 p4573 Monograph 3 76 VANGENUTCHEN M Th A closedform equation for predic ting the hydrauc conductivity of unsaturated soils Sou Science Society of America Journal v44 p892898 1980 VITTI CG BOARETTO AE PENTEADO SR Fontes de fertilizantes e fertirrigação In SIMPÓSIO SOBRE FERTI LIZANTES FLUIDOS 1993 Piracicaba Anais Piracica ba POTAFOS 1993 p 232256 WARRICK A W Design principies soil water distribution In NAKAYAMA FS BUCKS DA Trickle irrigation for crop production design operation and management Amsterdan Elsevier 1986 p93116 Development in Agricultural Engineering 9 WHILEY AW Environmental efffects on phenology and physioiogy of mango a review Acta Horticultural v341 p168176 1993 Mango IV WIERSMA JL Sprinkler irrigation systems fertili zerfertirrigation Fárm Home Research v 20 n1 p38 1969 WITTWER AN Research strategies appFed to schedulling of mangoes irrigation Yearbook South African Mango Growers Association v11 p68 1991 77 Os dados são essas Mas o espaçamento acho de usar 10 x 10 O Z de 12 m E o f de 05 O nosso é manga né Sim A área sombreada pode ser de 65 pelo que eu li PROJETO DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA GOTEJAMENTO PROJETO DE IRRIGAÇÃO LOCALIZADA POR GOTEJAMENTO 1 Dados disponíveis Solo Textura média Disponibilidade total de água DTA 158 mmcm Diâmetro do bulbo molhado com gotejador de 4 Lh W 15 m Clima Clima árido Precipitação efetiva provável Pe 00 mm Água sem limitação Condutividade elétrica a 25C CEi 17 dSm Cultura Citrus Espaçamento 100 Sp x 100 Sf Profundidade do sistema radicular Z 120 cm Área sombreada Ps 65 Evapotranspiração potencial ETpc 5 mmdia 550 mmsafra Fator de disponibilidade de água no solo f 05 Energia Disponibilidade de energia elétrica com economia de 75 no horário das 21 às 6 horas 78 m 02 00 600 m 450 m córrego 2 Escolha do gotejador Como o tempo de irrigação é de nove horas para que o sistema opere somente à noite devemse preferir gotejadores de maiores vazões como o de fluxo turbulento azul da AMANCO cuja vazão qa é de 4 Lh com pressão de serviço PS de 10 mca 3 Espaçamento entre emissores para obtenção de uma faixa molhada Se Se 08 W 08 150 120 m 4 Número de emissores por planta Np Logo devemse utilizar nove emissores por planta consequentemente 5 Percentagem de área molhada Pw Portanto devese aumentar a percentagem de área molhada o que poderá ser feito utilizandose duas linhas laterais por fileira de plantas Como o espaçamento entre plantas é relativamente grande podemse concentrar os emissores próximos às plantas deixandoos mais espaçados entre elas Com essa distribuição cada planta será irrigada por vinte e dois emissores sendo onze em cada linha lateral assim m 6 Irrigação real necessária 7 Turno de rega No caso de irrigação localizada a área não é totalmente molhada havendo por isso necessidade de corrigir a evapotranspiração máxima ETL ETc x 01 x Ps12 usase o Ps porque é maior que o Pw ETL 5 x 01 x 6512 403 mmdia Como em irrigação localizada existe a facilidade de se trabalhar com um turno de rega menor e levandose em conta ainda que a cultura requer uma lâmina consideravelmente alta será adotado inicialmente para efeito de cálculo um turno de um dia IRN ETL x TR IRN 403 x 1 403 mm 8 Uniformidade esperada Para emissores espaçados de 12 m a uniformidade esperada UE é de 90 para comprimentos de linha lateral de até 745 m de acordo com o fabricante 9 Razão de lixiviação A CE máxima para a cultura de manga é de 74 dsm 10 Irrigação total necessária 11 Volume de água aplicado em cada planta por irrigação Vp ITN Sp Sf Vp 503 x 10 x 10 503 litros 11 Tempo de irrigação Com esse tempo de operação o sistema ficaria muito ocioso seria interessante que o tempo de funcionamento do sistema fosse um submúltiplo do tempo de operação por dia Assim podese ajustar o sistema para funcionar 45 horas trabalhando em dois turnos por dia Considerando o turno de rega de um dia o sistema constará de seis setores ou subunidades operacionais croqui sendo irrigados três setores de cada vez Para facilitar a operação no campo será adotado um turno de rega de dois dias e um tempo de aplicação por setor de nove horas O ajuste pode ser feito aumentando a vazão dos gotejadores de acordo com a curva de vazão em função da pressão fornecido pelo fabricante De acordo com o catálogo do fabricante esse gotejador fornece uma vazão de 471 Lh a uma pressão de 14 mca Assim o novo tempo de funcionamento será 13 Variação da pressão permitida DHs DHl DHd 30Ha DHs 03 x 14 42 mca 14 Vazão do sistema 15 Volume total de água requerido por safra Considerando para fins de projeto que não houve precipitação nem variação da umidade do solo e considerando ainda que as perdas por percolação inevitáveis Ppis são de 0005 portanto menores que RL 011 a eficiência de aplicação estacional Es será igual ao EU 90 Vs então será IRNs ETc Pe DU 01 x Ps12 IRNs 550 0 0 01 x 6512 44342 mm Vs ITNs A Vs 55358 x 270000 1494666 m3 16 Tempo estimado de operação por safra Dimensionamento da linha lateral 1 Número de emissores por lateral NEL Deve ser múltiplo de 4 2 Vazão por lateral Ql NEL x qa 84 x 471 39564 Lh 011 Ls 3 Perda de carga por lateral Testaremos primeiro o tubo de polietileno PE1035 da AMANCO com diâmetro interno e nominal de 10 mm e pressão de operação de 40 mca Para tubos de diâmetro menor que 125 mm utilizase a seguinte equação de perda de carga unitária J 789 x 105 x Q175 x D 475 J 789 x 105 x 011175 x 10 475 0295 mcam Como os gotejadores estão inseridos sobre a linha lateral haverá uma perda de carga adicional localizada no ponto de inserção que pode ser estimada pela equação a seguir Considerando que a inserção é do tipo grande terseá um comprimento equivalente Le igual a 035 m No cálculo de perda de carga ao longo da tubulação em tubos de inúmeras saídas podese utilizar a equação Hfl J F L Hfl 041 x 0373 x 75 1147 mca Como o DHs permitido é de 30 da Há ou seja 42 mca ter seá de optar por uma tubulação de maior diâmetro Será testada então a tubulação de polietileno PE1330 da AMANCO com diâmetro nominal de interno de 13 mm e pressão de operação de 20 mca J 789 x 105 x 011175 x 13475 0084 mcam Sendo Le 020 m para D 13 mm Hfl 0102 x 0373 x 75 285 mca Como 285 mca é menor que 42 mca podese utilizar a tubulação de 13 mm 4 Pressão no início da linha lateral hl ha 075 hfl 05 DNl hl 14 075 285 05 0 1614 mca DHl hfl DNl DHl 285 0 285 mca Dimensionamento da linha de derivação 1 Variação de pressão permitida na linha de derivação DHd 03 ha HDl DHd 03 x 14 285 135 mca 2 Vazão na entrada da linha de derivação Será assumido que a cada 6 m sairão quatro linhas laterais sendo a vazão de cada uma igual a 011 Ls ou seja cada linha de derivação terá 50 saídas com vazão de 4 x Ql 3 Perda de carga permitida na linha de derivação hfd DHd DNld hfd 135 0002 x 300 075 mca 4 Diâmetro da linha de derivação Considerando os diâmetros comerciais de 100 e de 125 mm recomendase utilizar uma linha com dois diâmetros D1 175 D 15622 D2 150 mm Logo L1 300 204 96 m Como tubos de PVC são comercializados com 6 m de comprimento é interessante ajustar o comprimento para um número múltiplo de 6 Assim terseá 96 m com diâmetro de 125 mm e 204 m com diâmetro de 100 mm 5 Pressão no início da linha de derivação hd hl hfd DNd hd 1614 075 0002 x 300 1750 mca Dimensionamento da linha principal A linha principal deverá conduzir a vazão de 3 linhas de derivação logo Trecho 1 Qlp 3 Qd Qlp 3 Qd 3 x 22 66 Ls 0066 m3s L 150 m Testando o diâmetro de 250 mm Como o limite superior de velocidade é de 2 ms devese utilizar a tubulação de 250 mm Trecho 2 Qlp 2 Qd Qlp 2 x Qd 2 x 22 44 Ls 0044 m3s L 150 m Testando o diâmetro de 200 mm Como o limite superior de velocidade é de 2 ms podese utilizar a tubulação de 150 mm Trecho 3 Qlp 1 Qd Qlp 1 Qd 1 x 22 22 Ls 0022 m3s L 150 m Testando o diâmetro de 150 mm Como o limite superior de velocidade é de 2 ms podese utilizar a tubulação de 150 mm hfp 0025 112 127 2415 mca Dimensionamento da Linha de recalque e sucção O recalque já está incluído no primeiro trecho da linha principal e a sucção terá o diâmetro imediatamente superior ao diâmetro do primeiro trecho da linha principal e comprimento de 6 m h𝑓𝑠958 𝑥105 𝑥 221 83 2504 83 𝑥 600043𝑚𝑐𝑎