1.6 - Introdução aos métodos de irrigação (a escolha do método mais adequado)

A seleção do método de irrigação tem a finalidade de estabelecer a viabilidade técnica e econômica, maximizando a eficiência e minimizando os custos de investimento e operação, e ao mesmo tempo, mantendo as condições favoráveis ao desenvolvimento das culturas. Entre os critérios mais utilizados, destacam-se: topografia, características do solo, quantidade e qualidade da água, clima, cultura, áreas de cultivo e, considerações econômicas.

Os sistemas de irrigação são divididos em três grupos:

1) IRRIGAÇÃO POR SUPERFÍCIE OU POR GRAVIDADE: compreende os métodos de irrigação nos quais a condução da água do sistema de distribuição (canais e tubulações) até qualquer ponto de infiltração, dentro da parcela a ser irrigada, é feita diretamente sobre a superfície do solo. Pode ser por sulco, por faixa ou por inundação.

A irrigação por superfície exige terreno sobre o qual a água possa fluir sem causar erosão. Há várias condições que, provavelmente torna um terreno impróprio e antieconômico para a irrigação por superfície, sendo as principais:

- Solo excessivamente permeável - solos arenosos ou solos muito ricos em matéria orgânica são caracterizados por alta velocidade de infiltração (maior que 4cm/h), sendo impróprio para irrigação por superfície, mas ideal para irrigação por aspersão.

- Solo raso ou pouco profundo - o solo raso talvez possa ser arado ou irrigado em condições naturais, mas não é bastante profundo para permitir uma sistematização, principalmente quanto a profundidade do "corte" exceder a profundidade do solo.

- Topografia acidentada - quanto mais acidentada for a topografia do terreno, maior será o volume de terra a ser movimentado e mais cara ficará a sistematização do terreno.

- Declividade do terreno - a limitação da declividade é necessária para o próprio controle da irrigação. Em terrenos com declividade acentuada, em geral, a água dente a movimentar-se na direção da declividade, causando erosão.

- Instabilidade da superfície do solo - Existem solos que, sob irrigação por superfície, desenvolvem crateras ("sinkhole") em proporção tal que a perda de solo e água tornam estes solos proibitivos para qualquer tipo de irrigação por superfície, devendo ser irrigados por aspersão.

São sistemas que favorecem, por exigir:

- Menor custo fixo e operacional;

- Requer equipamentos simples;

- Não sofre efeito de vento;

- Menor consumo de energia quando comparado com aspersão;

- Não interfere nos tratos culturais;

- Permite a utilização de água com sólidos em suspensão.

Um aspectos que devem ser observados antes de se iniciar a sistematização (preparo) de um terreno é saber qual o método de irrigação por superfície que será utilizado, pois a declividade que se der ao terreno deverá ser condizente com o método de irrigação, a saber se há disponibilidade d'água na área suficiente para irrigar toda a área a ser sistematizada.

A irrigação por esses sistemas apresenta, no geral, baixa eficiência, com consumo excedente de água muito acima do aceitável. Alguns profissionais acreditam que métodos semelhantes tendem a serem extintos, apesar de  ainda estarem entre os mais utilizados.

a) Irrigação por Sulco: É um método de irrigação que se adapta à maioria das culturas, principalmente aquelas cultivadas em fileiras, tais como: olerícolas, milho, feijão, algodão, batatinha, trigo, pomares, uva, etc.

Consiste na condução da água em pequenos canais ou sulcos situados paralelos às fileiras de plantas durante o tempo necessário para que a água, infiltrada ao longo do sulco, seja suficiente para umedecer o solo na zona radicular da cultura. Para que se possa obter boa eficiência de irrigação com esse método, é necessário que o terreno seja sistematizado.

É o método que exige, em geral, mais mão-de-obra por unidade de área. Também exige experiência do irrigante, para distribuir a água no canal secundário para os sulcos e manter o controle da vazão durante a irrigação. Em virtude da condução ser por sulcos, não exigindo tubulações e pressão de serviço, esse método é um dos com menos custos de implantação e operação.

b) Irrigação por Faixa: Acontece pela aplicação d'água por meio de faixas de terreno compreendidas entre diques paralelos. Elas possuem pouca ou nenhuma declividade transversal, mas apresentam determinada declividade longitudinal que determina a direção do movimento da água sobre a faixa.

É um método de irrigação que se adapta melhor às culturas cultivadas com pequeno espaçamento entre plantas, tais como: pastagens, arroz, trigo, alfafa, capineiras, etc. É geralmente usado em projetos com áreas iguais ou maiores do que quatro hectares, e exige sistematização do terreno e vazões relativamente grandes.

Adapta-se melhor em solos de textura média, podendo ser usado em solos pesados, principalmente quando se trata de culturas com sistemas radiculares pouco profundos. Em solos muito leves, para evitar grandes perdas por percolação, as faixas teriam que ser muito curtas , aproximando-se do método de irrigação por inundação em tabuleiros. A capacidade de infiltração dos solos é fator mais importante na irrigação por faixa do que na irrigação por inundação em tabuleiros, pois a eficiência de sua aplicação é tão variável na irrigação por faixa como na irrigação por sulco.

c) Irrigação por Inundação em Tabuleiros: É um dos métodos de irrigação mais simples e mais usados no mundo, é o que melhor se adapta à cultura de arroz. Com manejo intermitente, pode ser usado em outras culturas, como algodão, cebola, pastagens, capineiras, pomares, feijão, etc. Neste, a aplicação d'água é feita por meio de bacias ou tabuleiros, áreas quase planas, de tamanho variado, limitadas por diques ou taipas.

É um dos métodos mais simples e mais usados, inclusive no Brasil, sendo de fácil adaptação às culturas. Contudo, não deve ser utilizado em culturas sensíveis à saturação do solo na zona radicular ou em solos que fornecem uma crosta dura na superfície, quando saturados.

Existem muitas variações desse método, mas todas elas envolvem a divisão do terreno em tabuleiros de diferentes formas e tamanhos. Nos tabuleiros são colocadas lâminas d'água que se deseja aplicar na irrigação, e a água e retida dentro do tabuleiro, no caso de irrigação intermitente, até que ela seja infiltrada ou drenada.

Esse método de irrigação é muitas vezes associado ao de irrigação por sulco, sendo, no período do cultivo do arroz, usado como irrigação por inundação, e no período de entressafra do arroz, usado como irrigação por sulco em nível, dentro dos tabuleiros, no cultivo do trigo, forrageiras, feijão, olerícolas, etc.

Esse método apresenta economia de mão-de-obra, pouca perda de água por escoamento no final da área, dificuldades de desenvolvimento de plantas indesejáveis, fácil manejo de campo, boa eficiência de irrigação e irrigação em solos com baixa capacidade de infiltração e aproveitamento máximo das águas das chuvas.

Por outro lado, os diques dificultam a movimentação dos equipamentos de tração mecânica ou animal, perda de terreno de cultivo por causa dos diques e canais, fácil incidência de mosquitos e doenças como esquistossomose e impróprio para culturas sensíveis à saturação do solo.

2) IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO: A escolha entre esses sistemas varia entre o tamanho e característica da área e a capacidade de investimento do produtor. É o método de irrigação em que a água é aspergida sobre a superfície do terreno, assemelhando-se a uma chuva, por causa do fracionamento do jato d'água em gotas. O jato e seu fracionamento são obtidos pela passagem d'água sob pressão através de pequenos orifícios e bocais. Para tal efeito a água é conduzida e aplicada às áreas por meio de equipamentos, normalmente compreendendo motobombas, tubulações e aspersores das mais diversas capacidades e características de fabricação.

Quanto mais grossa for a textura do solo, maior será a vantagem do uso da irrigação por aspersão, relativamente à que se faz por superfície, pois solos arenosos e franco-arenosos possuem alta capacidade de infiltração d'água, o que causará muita percolação com o uso de irrigação por superfície. Esses tipos de solo também possuem uma baixa capacidade de retenção d'água, requerendo irrigações frequentes, com aplicação de menor quantidade d'água por irrigação, o que é mais fácil de ser conseguido com irrigação por aspersão e localizada do que por superfície.

A irrigação por aspersão é, geralmente, mais usada em terrenos de encosta, terraços e nos platôs mais elevados. Em terrenos com declividade mais acentuada e superfície menos uniforme, a aspersão é mais usada por causa da não-exigência de sistematização do solo.

O vento, a umidade relativa do ar e a temperatura são os principais fatores climáticos que afetam o uso da irrigação por aspersão. O vento afeta a uniformidade de distribuição dos aspersores e, juntamente com a temperatura e a umidade relativa do ar, afeta a perda de água por evaporação. Assim, em regiões sujeitas a ventos constantes e fortes, a baixa umidade relativa do ar e temperaturas elevadas, deve-se recomendar irrigação por gotejamento ou por superfície.

A irrigação por aspersão adapta-se a quase todos os tipos de culturas. Ela interfere um pouco com os tratos fitossanitários, ou seja, pulverização e polvilhamento, por lavar a parte aérea da cultura, por lavar a parte aérea da cultura. Quanto à altura e tipo da cultura, tem-se que escolher o tipo e a altura do aspersor apropriados. O método de irrigação por aspersão não deve ser usado com água de irrigação salina, por causa de redução da vida útil dos equipamentos e possíveis danos nas folhas dos vegetais.

O sistema de aspersão apresenta uma grande variabilidade de métodos e equipamentos, especialmente no caso da aspersão convencional.

No geral, a irrigação por aspersão apresenta eficiência entre 65 e 80% e se encontra em condição intermediária em relação à por superfície e a localizada.

a) Aspersão Convencional: no sistema de aspersão, os aspersores são os principais equipamentos. Operam sob pressão e lançam o jato d'água no ar, o qual é fracionado em gotas, caindo sobre o terreno em forma de chuva. Existem aspersores rotativos, estacionários, bocais e tubos perfurados são usados em sistemas de irrigação por aspersão.

Os aspersores podem ser por giro completo ou do tipo setorial, permitindo regulagem da amplitude de giro. Tem aspersores com a rotação causada por impacto do braço oscilante. Vários tipos de tamanhos estão disponíveis no mercado:

- Aspersores de "pressão de serviço muito baixa";

- Aspersores de "pressão de serviço baixa";

- Aspersores de "pressão de serviço média";

- Aspersores gigantes ou canhão hidráulico.

O sistema também possui muitos assessórios intermediários, como curva, tampão final, derivação T, cotovelo de derivação, braçadeira com niple, engate rápido com válvula automática, registro de gaveta, pé de suporte, engate rápido com braçadeira, tubo de subida com tripé, manômetros e braçadeiras. Também possui tubulações (linhas principais e secundárias) geralmente fixas e o conjunto motobombas para captação da água.

Os diversos tipos de sistemas de irrigação por aspersão serão classificados segundo o tipo de tubulação usada, o modo de instalação no campo, os tipos de conexões ou engates entre tubos, a movimentação das linhas laterais no campo e o tipo de manejo de irrigação. Podem ser divididos em dois grandes grupos: sistemas móveis e sistemas fixos.

Os sistemas de aspersão móveis são constituídos, pelo menos em parte, de tubulações portáteis, instaladas sobre a superfície do terreno, permitindo que a mesma linha lateral seja movimentada em diversas posições sobre a área do projeto, dependendo do número de dias necessários para se irrigar toda a área e do tempo para se aplicar a lâmina d'água desejada. Tais sistemas podem ser de movimentação manual ou mecânica.

Os sistemas fixos são constituídos de tubulações suficientes para irrigar toda a área do projeto, sem mudanças das tubulações. Podem ser fixos-portáteis, com a tubulação instalada sobre o solo e permanecerem apenas durante o ciclo vegetativo da cultura, ou fixos-permanentes, cujas tubulações são enterradas. Sobre as formas de uso, os sistemas podem ser:

Fixos:

- Sistema de Aspersão Fixo-Portátil;

- Sistema de Aspersão Fixo-Permanente.

Móveis/ com movimentação manual:

- Sistema de Aspersão Portátil;

- Sistema de Aspersão Semiportátil;

- Sistema de Aspersão por Canhão Hidráulico Portátil;

- Sistema de Aspersão por Mangueira;

- Sistema de Aspersão por Tubos perfurados portáteis.

Móveis/ com movimentação mecânica:

Entre os sistemas com autonomia mecânica, destacaremos separadamente os pivôs-centrais e os autopropelidos com canhões hidráulicos. Também existiram/existem o Sistema de Aspersão sobre rodas, com deslocamento longitudinal ou deslocamento lateral e o Irrigador de Braços Tubulares Suspensos.

b) Sistema Pivô Central: é um sistema de movimentação circular, autopropelido a energia hidráulica ou elétrica. É constituído geralmente de uma linha com vários aspersores, com tubos de aço de acoplamento especial, suportado por torres dotadas de rodas, nas quais operam os dispositivos de propulsão do sistema, imprimindo à linha um movimento de rotação, em torno de um ponto ou pivô, que lhe serve de ancoragem e de tomada de água, por bombeamento de poços profundos, junto do pivô ou da adutora. O sistema é dotado de recursos de ajustagem de velocidade de rotação e de alinhamento das tubulações. O sistema de irrigação por pivô central apresenta vantagens e desvantagens em relação ao sistema tradicional de irrigação por aspersão:

Vantagens:

- Economia de mão-de-obra para efetuar a irrigação;

- Economia de tubulações, quando se usa água subterrânea, pois não precisa de linha principal;

- Mantém mesmo alinhamento e mesma velocidade de movimentação, em todas as irrigações;

- Após completar uma irrigação, o sistema estará no ponto inicial para a outra irrigação;

- Pode-se obter uma boa uniformidade na aplicação, quando bem dimensionado. Nos tempos atuais, a tecnologia permite inclusive o molhamento diferenciado nas áreas irrigadas.

Desvantagens:

- É muito difícil mudá-lo de área, para poder aumentar a área irrigada por unidade de equipamento;

- Perde 20% da área, aproximadamente (com um raio de 400 m irriga de 50 a 54 ha de cada 64 ha);

-Tem uma alta intensidade de aplicação, na extremidade do pivô, geralmente variando entre 40 e 140 mm/h, principalmente nos equipamentos mais antigos;

- Por causa da alta intensidade de aplicação na extremidade do pivô, precisa-se tomar cuidado com o escoamento superficial ("run off").

Para solucionar alguns dos problemas de seu funcionamento, principalmente relacionado ao vento e a evaporação, muitos produtores, orientados por técnicos, preferem irrigar durante a noite, para evitar as perdas. Isso também vale para outros métodos de aspersão de maior porte, principalmente.

c) Sistema Autopropelido com Canhão Hidráulico (Carretéis): Este sistema consiste em um canhão hidráulico, montado sobre carreta, que se desloca sobre o terreno, irrigando-o simultaneamente, cobrindo em geral uma faixa de até 130 m de largura por 500 m de comprimento. O conjunto é constituído de um motor para a autopropulsão, de um aspersor canhão, de uma mangueira de alta pressão, com 200 metros de comprimento, a qual é acoplada, mediante engate rápido, à linha principal, que normalmente é enterrada, e de um cabo de aço de 400 metros, e instalado sobre uma carreta de quatro rodas.

O deslocamento do sistema sobre a faixa a ser irrigada se produz pela ação do carretel, acionado pelo pistão hidráulico, ou por motor próprio, enrolando o cabo de aço, o qual foi previamente esticado e ancorado na outra extremidade da faixa a ser irrigada.

A carreta possui dispositivo para interrupção automática do funcionamento do sistema, quando atingir o final da faixa, e então o sistema é transferido à faixa seguinte. É um sistema indicado para irrigação de cana-de-açúcar, pastagens, forrageiras, pomares e cereais, em áreas de tamanho médio e grande. Atualmente, sistemas de carretel de menor porte tem sido a solução, inclusive do ponto de vista do custo, para pequenas propriedades rurais.

3) IRRIGAÇÃO LOCALIZADA: é o método em que a água é aplicada diretamente sobre a região radicular, com pequena intensidade e alta frequência. Sendo um dos principais tipos de irrigação, a irrigação localizada é aplicada na área ocupada pelas raízes das plantas, formando um círculo ou faixa úmida. É muito aplicado em produções frutíferas. Faz parte da irrigação localizada, os sistemas de gotejamento, sejam superficiais ou enterrados. A microaspersão também é classificada com por alguns profissionais como integrante desse grupo.

Existe uma tendência entre os técnicos de irrigação de classificar todas as irrigações em que a água é aplicada diretamente sobre a região radicular, com pequena intensidade e alta frequência, como irrigação localizada ou microirrigação, incluindo também nessa categoria a microaspersão.

A irrigação localizada não deve ser considerada somente como uma nova técnica para suprir de água as culturas, mas como parte integrante de um conjunto de técnicas agrícolas nos cultivos de determinadas plantas, sob condições controladas de umidade do solo, adubação, salinidade, doenças e variedades selecionadas, de modo que se obtenham efeitos significativos na produção por área e por água consumida, bem como na época de colheita e na qualidade do produto.

A irrigação localizada é usada, em geral, sob a forma de sistemas fixos, ou seja, o sistema é constituído de tantas linhas laterais quantas forem necessárias para suprir toda a área, isto é, não há movimentação de linhas laterais. Porém, somente determinado número de linhas laterais funciona por vez, a fim de minimizar a capacidade do cabeçal de controle.

Em se tratando de sistemas fixos, seu custo torna-se mais elevado, o que limita seu uso somente para culturas nobres, ou seja, de alta capacidade de retorno. Também o número de emissores, por unidade de área, afeta o custo do sistema, isto é, quanto maior for o espaçamento entre plantas, maior será o espaçamento entre emissores e menor o custo do sistema.

Apresenta eficiência alta de aplicação de água, que poderá chegar a 95%.

a) Gotejamento: a irrigação por gotejamento compreende os sistemas de irrigação nos quais a água é aplicada ao solo, diretamente sobre a região radicular, em pequena intensidade (um a dez litros por hora), porém com alta frequência (turno de rega de um a quatro dias), de modo que mantenha a umidade do solo na zona radicular próximo à capacidade de campo.

Para isso, a aplicação de água é feita por meio de tubos perfurados com orifícios de diâmetros reduzidos ou por meio de pequenas peças chamadas gotejadores, conectadas em tubulações flexíveis de polietileno, com pressões variando entre 0,5 a 2,5 atmosferas, sendo que a pressão de serviço da maioria dos gotejadores está por volta de um atmosfera.

A aplicação d'água no solo, neste sistema, é sob a forma de "ponto forte", ficando a superfície do solo com uma área molhada com forma circular e o volume do solo com uma área molhada com forma circular e o volume do solo molhado com forma de um bulbo (cebola). Quanto dos pontos de gotejamento são próximos uns dos outros, forma-se uma faixa molhada contínua.

Sendo assim, somente uma pequena porção de superfície do solo será molhada, o que diminui em muito a evaporação direta da água do solo para a atmosfera, quando comparada com a irrigação por aspersão e por superfície.

São vantagens da irrigação por gotejamento:

- Maior eficiência no uso de água;

- Maior produtividade;

- Maior eficiência na Adubação;

- Maior eficiência no controle fitossanitário;

- Não interfere nas práticas culturais;

- Adapta-se a diferentes tipos de solos e topografia;

- Pode ser usado em água salina ou em solos salinos;

- Economia de mão-de-obra.

Dentre as desvantagens, temos:

- Entupimento dos pequenos orifícios;

- Distribuição do sistema radicular.

Em geral, os sistemas de irrigação localizada são fixos e constituem das seguintes partes:

- Motobomba;

- Cabeçal de controle (medidores de vazão, filtro de areia ou de tela, injetor de fertilizante, filtro de tela, válvula de controle da pressão, registros, manômetros);

- Linha principal;

- Válvulas (opcional);

- Linhas de derivação;

- Linha lateral;

- gotejadores.

Há nos tempos atuais, gotejadores superficiais e  subterrâneos.

b) Microaspersores: os problemas com entupimento dos gotejadores, mesmo usando técnicas para evitar esse mal, jamais serão totalmente resolvidos. Em razão desses problemas que surgiram os microaspersores, os quais normalmente trabalham com pressão maior (5 a 30 mca) e com vazão de 20 a 140 litros/hora. Existem no comércio vários tipos de microaspersores, desde os mais complexos até os constituídos de simples "espátula" na extremidade de um microtubo com diâmetro acima de 6 mm.

Eles são menos sensíveis ao entupimento, quando comparados aos gotejadores, e se adaptam muito bem à irrigação em casa de vegetação e na fruticultura.

Glossário:

Polvilhamento: Quando os defensivos são aplicados na forma de pó seco, por meio de polvilhadeiras manuais, costal motorizadas, tratorizadas ou por avião. Uma ventoinha gera uma corrente de ar, sobre a qual é lançado o pó proveniente de um depósito, munido de um regulador de vazão, e é lançado na direção do alvo. Os polvilhamentos devem ser realizados na ausência de ventos fortes e de movimento de convecção de ar, preferencialmente nas primeiras horas da manhã ou ao entardecer. A umidade foliar, o orvalho ou a neblina fina favorecem a adesividade dos pós. Em geral, os dias nublados e sem ventos são apropriados para os polvilhamentos.

Sistematização do solo: A sistematização de solos de várzeas é feita quando se pretende empregar irrigação por inundação e, ou, por superfície, como por sulcos ou corrugação. Para isso, o terreno deve ser plano ou com pequeno desnível a fim de se obter uma lâmina de água uniforme em toda a lavoura. A sistematização consiste em nivelar um determinado terreno a um nível tal que permita uma lâmina de água e, ou, apenas umidade uniforme de acordo com a exigência da cultura.

Deve-se evitar a confusão existente entre regularização e sistematização de um terreno. Regularização de um terreno consiste na uniformização da superfície de um terreno, mas não elimina a sua declividade natural; apenas há eliminação das irregularidades e ou pequenas ondulações naturais da superfície do solo. Sistematização consiste em alterar as cotas da declividade natural do terreno para uma cota previamente determinada pelo levantamento plano altimétrico.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

- AGEITEC. Sistematização do Solo. Extraído de https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/arroz/arvore/CONT000fojwocdg02wyiv80bhgp5phpdvm0p.html em 23/02/2021.

- BERNARDO, S; MANTOVANI, E.C.; SILVA, D.D.; e SOARES, A.A. Manual de Irrigação. 9.ed. Viçosa: Editora UFV,2019. 545p.

- AZEVEDO. Francisco Roberto de, FREIRE, Francisco das Chagas Oliveira. Tecnologia de Aplicação de Defensivos. Fortaleza: Embrapa Agroindústria Tropical, 2006. 47p. (Embrapa Agroindústria Tropical. Documentos, 102).

- MELLO, Jorge Luiz Pimenta; SILVA, Leonardo Batista da. Irrigação. Rio de Janeiro: IT/DE/ UFFRJ, 2009. 190p. - (Apostila).