Métodos e Sistemas de Irrigação
Antes de iniciar esse tópico é preciso explicar uma dúvida que se criou cotidianamente com o uso das palavras método e sistema dentro da área de irrigação.
Para esclarecer o significado dessas palavras, é necessário buscar o auxílio do dicionário, e segundo FERREIRA (2010):
Método - do Latim methodu, ou do Grego méthodos: Maneira de agir ou fazer as coisas; modo ordenado de proceder.
Sistema - do Latim systema, ou do Grego sýstema: Disposição das partes ou dos elementos de um todo, coordenados entre si, e que funcionam como estrutura organizada e que concorrem para um resultado.
Portanto, a palavra método está relacionada com a forma de se fazer as coisas ou proceder dentro de um processo.
Aplicando esse conceito em irrigação, é possível diferenciar quatro formas ou modos de se aplicar água à cultura e, assim, definir quatro métodos principais de irrigação, ou seja:
- Aspersão: a água é aplicada sobre a folhagem da cultura e acima do solo (na forma de chuva);
- Superfície: quando se utiliza a superfície do solo de forma parcial ou total para a aplicação da água por ação da gravidade (como a enxurrada);
- Localizada: a aplicação da água é realizada em uma área limitada da superfície do solo, preferencialmente dentro da área sombreada pela copa das plantas;
- Subsuperfície ou subterrânea: a água é aplicada abaixo da superfície do solo, dentro do volume explorado pelas raízes das plantas.
A Figura 7 apresenta ilustrações dos quatro métodos de irrigação visando exemplificar as diferenças entre essas formas de aplicação de água.
Para que a água seja aplicada às plantas pelos quatro diferentes métodos, atendendo as suas necessidades, é preciso fazer uso de diferentes sistemas de irrigação, que são definidos como o conjunto de equipamentos, acessórios, formas de operação e manejo, e que de forma organizada realizará o ato de irrigar as culturas.
A Tabela 1 relaciona de forma didática os quatro métodos de irrigação com os seus principais sistemas de operação.
Sistemas de irrigação por superfície
Os sistemas de irrigação por superfície recebem também o nome de irrigação por gravidade, uma vez que a água é aplicada diretamente sobre a superfície do solo e pelo efeito da gravidade se movimenta e infiltra no solo.
Os sistemas de irrigação por superfície podem ser classificados como:
- Sistemas de irrigação por sulcos: a água é aplicada pela inundação parcial na área a ser irrigada, acompanhando as linhas da cultura, escoando e se infiltrando por sulcos construídos na superfície do solo.
- Sistemas de irrigação por inundação: a água é aplicada sobre a área plantada e limitada por diques, acumulando na superfície do solo e se infiltrando, como se verifica na cultura do arroz.
A Figura 8 ilustra os sistemas de irrigação por sulcos e por inundação pertencentes ao método de irrigação por superfície, enfatizando a diferença entre os sistemas.
Sistemas de irrigação por aspersão
Nestes sistemas, a água é distribuída na forma de gotas sobre a cultura e superfície do solo, imitando o efeito da chuva.
A formação das gotas é obtida pela passagem da água pressurizada através de orifícios existentes em dispositivos mecânicos chamados aspersores ou sprays.
Os sistemas de irrigação por aspersão podem ser divididos basicamente em dois tipos:
- Sistemas convencionais: são aqueles que utilizam os componentes convencionais de aspersão (motobombas, tubulações e aspersores), e que podem ser movimentados manualmente pelo campo (móveis), cobrindo em cada posição um setor da área irrigada ou permanecer parados (fixos) na mesma posição ao longo do período de produção e cobrindo toda a área irrigada ou setores específicos.
- Sistemas mecanizados: são sistemas onde os aspersores ou sprays são montados em estruturas metálicas que se movem ao longo da área para efetuar a irrigação. Estes sistemas podem se movimentar com o auxílio de um trator, ou de sistemas automatizados com movimentos lineares ou circular, com a operação elétrica ou com a utilização da pressão existente na tubulação. Enquadram-se no sistema mecanizado, o pivô central, um dos mais conhecidos no Brasil, e o carretel enrolador.
Os sistemas de irrigação por aspersão convencional e mecanizada estão exemplificados na Figura 9.
Sistemas de irrigação localizada
Na irrigação localizada a água é aplicada sobre o solo em uma área restrita, preferencialmente debaixo da área sombreada pela copa da cultura ou perto do caule, buscando umedecer somente o volume de solo explorado pelo sistema radicular da planta.
Esses sistemas utilizam pequenas vazões, quando comparados a outros sistemas de irrigação, devido o emprego de emissores com diâmetros de saída reduzidos submetidos a baixas pressões.
Em função do tipo de emissor utilizado, os sistemas de irrigação localizada podem ser classificados em:
- Sistema por gotejamento: a água é aplicada no solo na forma de gotas com baixa vazão através de pequenos emissores denominados gotejadores.
- Sistemas de microaspersão: estes sistemas utilizam microaspersores ou sprays, que aplicam a água na forma de jatos ou aerossol, preferencialmente, na área sombreada pela copa da planta. Esses sistemas possuem vazões e áreas de aplicação maiores que o gotejamento.
A Figura 10 apresenta os dois tipos de sistemas de irrigação localizada, onde se observa a diferença na área e no local de aplicação de água dos sistemas (abaixo da copa das árvores).
Sistemas de subsuperfície
Na irrigação de subsuperfície, a aplicação de água é realizada abaixo da superfície do solo, diretamente nas raízes das culturas, aproveitando a ocorrência do fenômeno de ascensão capilar, onde a água se eleva ao longo do perfil do solo por diferença de potencial total.
Este tipo de aplicação é atingido com a utilização dos seguintes sistemas:
- Gotejamento Subterrâneo ou subsuperficial: Neste caso, as linhas de gotejamento são enterradas no solo às profundidades que permitam que a água aplicada atinja o volume explorado pelas raízes (Figura 11).
- Elevação do lençol freático: Esse sistema é empregado em áreas onde existe a ocorrência de camadas de impedimento subsuperficiais, que permite saturar o perfil do solo e controlar a profundidade do nível do lençol freático, deixando-o próximo às raízes das plantas. Esta condição é típica de locais com problemas de encharcamento. A elevação do nível freático pode ser atingida mediante o uso de estruturas de drenagem ou de linhas de irrigação enterradas (Figura 11).
- Sistemas de subirrigação em ambientes protegidos: Além dos sistemas de campo, existem os sistemas utilizados em ambiente protegido que utilizam do princípio de aplicação de água diretamente nas raízes das culturas. Como exemplo se tem a mesas capilares (Figura 11), calhas de hidroponia, etc.
Partes Constituintes de um Sistema de Irrigação
Os sistemas de irrigação podem, na sua maioria, ser constituídos por seis componentes ou unidades com funções distintas:
- Unidade de bombeamento ou de elevação da água;
- Unidade de condução ou transporte de água;
- Unidade de tratamento da água;
- Unidade de controle ou automação;
- Unidade de aplicação ou distribuição de água.
- Unidade de drenagem ou reuso da água.
É importante salientar que nem todo sistema de irrigação precisa ser projetado com a presença de todas essas unidades, sendo que as condições locais e a viabilidade do projeto determinarão a necessidade ou não de se ter cada um componente.
Unidade de bombeamento ou de elevação da água
A partir de uma fonte de água, que pode ser de origem superficial (rio, lagoa, barragens, etc.) ou subterrânea (poços), é necessária a utilização de bombas de recalque para elevar a água da fonte até a área a ser irrigada.
A unidade de bombeamento tem a função de fornecer a pressão requerida para que a água possa se movimentar da fonte até a área de produção e, também, em sistemas pressurizados fornecer a pressão suficiente para que a mesma seja aplicada pelos aspersores, sprays e emissores (Figura 12).
Unidade de condução ou transporte de água
Para levar a água da fonte até a área cultivada é preciso contar com as unidades de condução ou transporte de água.
As distâncias entre as fontes de água e os locais a serem irrigados precisam ser vencidos por canais ou sistemas de tubulações (Figura 13).
O dimensionamento dessas unidades precisa atender os requisitos econômicos e técnicos, permitindo que a vazão necessária para a operação do sistema esteja disponível na parcela a ser irrigada.
Unidade de tratamento da água
Sistemas de irrigação que possuem emissores com saídas de pequeno diâmetro, geralmente na faixa de milímetros, requerem que a água esteja isenta de partículas suspensas que possam obstruir parcialmente ou entupir totalmente esses elementos, necessitando assim, da presença de unidades de tratamento ou de filtragem da água.
Estas unidades são constituídas principalmente de filtros de areia, de tela ou disco. A Figura 14 exemplifica o uso desses filtros que, além de proteger os emissores, possuem a função de reduzir os danos causados por sedimentos nas tubulações e acessórios dos sistemas.
A necessidade de utilização de unidades de tratamento de água tente a aumentar nos próximos anos, devido ao aumento da escassez e da baixa qualidade das águas disponíveis aos agricultores, principalmente em bacias com maior presença de aglomerados urbanos, de atividades industriais intensivas ou com muita atividade agrícola.
Unidade de controle ou automação
Com a evolução dos sistemas de irrigação e com a necessidade cada vez maior de se economizar os recursos hídricos e reduzir a mão de obra utilizados nessa prática, vêm se intensificando nos últimos anos o emprego de sistemas de automação e controle (Figura 15).
Além da função de determinar o momento de se iniciar a irrigação e de controlar a quantidade de água aplicada, esses sistemas permitem a automação de práticas agrícolas como a aplicação de diferentes produtos químicos via água de irrigação, como por exemplo, fertilizantes (fertirrigação).
Unidade de aplicação ou distribuição de água
Finalmente, depois da água captada, transportada, tratada e controlada entram em ação os equipamentos de aplicação e distribuição de água na cultura.
Esses equipamentos devem se caracterizar por aplicar a água eficientemente, sem perdas excessivas e de forma uniforme sobre o cultivo, não permitindo áreas irrigadas deficientemente ou com excesso de água.
Enquadra-se nessas unidades equipamentos como, aspersores, sprays, gotejadores, microaspersores, tubos sifões, etc. (Figura 16).
Unidade de reuso ou drenagem
A unidade de drenagem ou reuso da água de irrigação tem objetivo de captar o volume de água excedente não utilizado pela cultura, direcionando-a para o descarte na propriedade ou para sistemas de tratamento que permitam a sua reutilização no próprio sistema de produção.
A utilização de sistemas de drenagem associado ao emprego da irrigação é mais frequente em propriedades que fazem uso de sistemas de irrigação por superfície, onde o volume escoado superficialmente ou percolado é elevado quando comparado com outros sistemas de irrigação (Figura 17).
Outro setor de produção agrícola que começa a utilizar com mais intensidade sistemas de reuso é a produção de mudas e flores em ambientes protegidos.
A Figura 18 mostra um sistema de coleta de água de chuvas que será misturada com a água descartada da irrigação, sendo posteriormente tratada e retornada ao sistema de produção.
A escassez de recursos hídricos, que já é característica de algumas bacias hidrográficas brasileiras, vai requer a exploração de novas fontes hídricas ou a utilização eficiente dos recursos disponíveis na propriedade, tornando os sistemas de reuso uma alternativa para permitir o uso racional dos recursos hídricos envolvidos no processo de produção agrícola.
A identificação das partes que constituem um sistema de irrigação permite avaliar o grau de conhecimento e experiência que deve ter o projetista responsável por planejar e dimensionar cada uma dessas unidades para produzir um sistema que opere corretamente aplicando o volume de água demandado pela cultura no momento que ela necessite.
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Fonte
TESTEZLAF, Roberto. Irrigação: Métodos, Sistemas e Aplicações. 1ª ed. Campinas – SP: Unicamp/FEAGRI, 2017.
