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Aula de Irrigacao 3 - 4 Bimestre

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Aula de Irrigacao 3 - 4 Bimestre Document Transcript

  • 1. MANEJO DA IRRIGAÇÃO Luiz Antonio Lima & Luis Artur Alvarenga Vilela Resumidamente, o ideal é estimar o consumo de água das plantas através da evapotranspiração e repor a água consumida através da irrigação. Também sugere-se monitorar a umidade do solo com equipamentos como tensiômetros ou outros sensores de umidade. Necessidades hídricas das culturas: Transpiração Evapotranspiração Evaporação Evapotranspiração de Referência (Et0) Taxa de evapotranspiração de uma superfície extensa, totalmente coberta com grama (8 a 15cm de altura), em fase de crescimento ativo, com a umidade do solo próximo a capacidade de campo (umidade que o solo retém logo após perder por drenagem seu excesso de água). - Como estimar a Et0? a) Lisímetros (pesando ou medindo o volume de água perdido por um volume de solo durante um determinado período) - Thorthwaite b) Equações (Agrobioclimatológicas) - Penman-Monteith - Blaney-Criddle - ...... c) Com base na evaporação do tanque classe A (método mais simples). Tanque com diâmetro de 121,9cm e altura de 25,4cm. A água deve ser colocada até o nível máximo tal que fique a mais de 5 cm da borda superior. Et0 = ECA x Kp ECA = Evaporação do Tanque Classe A (mm) Kp = Coeficiente do tanque (verificar tabelas em livros. Em geral varia de 0,5 a 0,8)
  • 2. Evapotranspiração da cultura (Etc) Quantidade de água consumida, em um determinado intervalo de tempo, pela cultura em plena atividade vegetativa, livre de enfermidades, em um solo com umidade próxima a CC. Et c Etc = Et0 x Kc ou Kc = Et 0 Kc = Coeficiente de cultivo ou da cultura Comportamento do valor de Kc conforme o estágio de desenvolvimento: OBS.: Alguns autores trabalham com 5 estádios. - Estádio 1: Da semeadura até 15% do sesenvolvimento vegetativo (ou até cobrir aproximadamente 10% da superfície do solo). - Estádio 2: Do final do 1º estádio até a pré floração (ou cobrir 70 – 80% da superfície do terreno). - Estádio 3: Do final do 2º estádio até o início da maturação (florescimento – enchimento de grãos). - Estádio 4: Do final do 3º estádio até a colheita OBS.: Os valores de Kc variam: a) De cultura para cultura; b) Para uma mesma cultura, durante as diferentes fases de desenvolvimento; c) De acordo com a evapotranspiração da região
  • 3. Kc Montes Claros Lavras Ciclo Exemplo de Kc para feijão em plantio direto: Kc (Feijão plantio direto) 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 Kc 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Dias MONITORAMENTO DA ÁGUA NO SOLO Para realizar um bom manejo da irrigação, além de estimar o consumo de água das plantas é preciso acompanhar o teor de água do solo ao longo dos dias. O monitoramento pode ser feito medindo-se a umidade do solo. Para isto pode-se coletar amostras de solo e secar em estufa para determinar quanta água estava presente na amostra. Outro método é medir o potencial matricial (tensão da água do solo) com emprego de tensiômetro como mostrado abaixo (esquerda) ou mesmo com sensores matriciais tipo o modelo Watermark (direita):
  • 4. A partir dos valores de umidade ou de tensão é possível acompanhar diariamente as condições em que as plantas se encontram. Para os tensiometros ou mesmo Watermark, recomenda-se irrigar de um modo geral quando a tensão atinge entre 30 e 40 kPa (kilopascal). Cada kilopascal equivale aproximadamente a 0,1 metro de coluna de água de sucção. Em solos muito arenosos (mais de 80% de areia) esses limites caem para 50%, ou seja, a tensão de sucção não deve ser superior a 15 a 20 kPa.
  • 5. ASPERSÃO Luis Artur Alvarenga Vilela & Luiz Antônio Lima CLASSIFICAÇÃO DOS ASPERSORES a) QUANTO A PRESSÃO: * REVISÃO: 1atm = 10mca = 0,985bar = 10.000kgf/m2 = 1kgf/cm2 = 14,22 lb/in2 = 14,22psi = 100kPa ASPERSORES DE PEQUENO PORTE - Pressão < 25mca - Baixa rotação: (3 a 6 R. p. m.) - Geralmente possui apenas 1 bocal, 1 < D ≤ 9mm - Vazão ≤ 1m3/h - Espaçamento < 12m - USO: pomar, jardim, estufas ⇒ Culturas sensíveis ao impacto de gotas. ASPERSORES DE MÉDIO PORTE - Pressão = 25 a 40mca (ideal ≅ 30mca) - Baixa rotação - 1 ou 2 bocais - Vazão entre 1 e 6m3/h - Espaçamento - 12 a 36 m (ideal < 18x18) - USO: Áreas irrigadas de maior tamanho; culturas que exigem boa distribuição de água e gotas médias ou menores (feijão, soja, etc.) são mais comumente encontrados. ASPERSORES DE GRANDEPORTE - Pressão > 40mca - Alcance > 30m - Baixa rotação - 2 ou 3 bocais - Vazão > 6m3/h - Sistema de rotação: IMPACTO ENGRENAGEM (TURBINA) - USO: - Culturas resistentes ao impacto de gotas (capim, cana...) - Cobertura do solo: Total e rápida (reduzir o impacto e o efeito erosivo das gotas). *OBS: Existem microaspersores utilizados na irrigação localizada: - Pressão: 10 a 30mca - Alcance <5m - Vazão 20 a 160 l/h - Sistema de rotação: - Estáticos (sem movimento) = difusor - Giratórios = microaspersor
  • 6. Esses emissores podem ser: - ESTÁTICOS: Tipo Difusor ou Spray (não tem peças móveis) - DINÂMICOS: Tipo bailarina (peça móvel) que aplica a água ao redor do microaspersor OS ASPERSORES PODEM SER CLASSIFICADOS QUANTO AO ÂNGULO DE SAÍDA DO JATO (TRAJETÓRIA): - NORMAL: 20 A 30º - SUB-COPA: < 12º ⇒ Menor impacto nas folhas OS ASPERSORES PODEM SER AGRUPADOS AINDA QUANTO AO RECOBRIMENTO DA ÁREA (ARCO HORIZONTAL): - GIRO COMPLETO: 360º - SETORIAL: <360º Para caracterizar a chuva produzida por um aspersor, emprega-se o grau de pulverização GRAU DE PULVERIZAÇÃO (GP) Pr essão de serviço (mca) GP = Diâmetro do bocal (mm) Representa a dimensão da gota. É um elemento iportante na caracterização da qualidade da irrigação. Cultura Classificação Chuva G. P. Pastagens Insensíveis Grossa < 3,0 Forrageiras/cana Pouco sensíveis Semi – grossa 3,1 a 4,0 Pomares Moderadamente sensíveis Semi – fina 4,1 a 5,0 Feijão/Flores Sensíveis Fina 5,1 a 6,0 Hortaliças delicadas Muito sensíveis Muito fina > 6,0 * COMENTARIO: * Ventos acima de 5 m/s (18 km/h) são extremamente problemáticos para a distribuição de água pois ocorre muito arraste da chuva pelo vento
  • 7. UNIFORMIDADE DE APLICAÇÃO DE ÁGUA: A água deverá ser aplicada o mais uniforme possível sobre a superfície do solo. Entretanto, o custo do projeto será muito alto - PRESSÃO BAIXA: Asp Dist. - PRESSÃO SATISFATÓRIA: Asp Dist. - PRESSÃO ALTA: - - Asp Dist. SOBREPOSIÇÃO: O alcance do aspersor deve ser superior a 70% do espaçamento entre aspersores. Por exemplo, para aspersores espaçados de 10 metros, o alcance deve ser superior a 7 m. Principais índices de uniformidade: - CUC = Coeficiente de Uniformidade de Christiansen - UD = Uniformidade de Distribuição
  • 8. Para determinar esses índices é preciso colocar uma malha de coletores na área molhada pelos aspersores. O diâmetro desses coletores é de no mínimo 8 cm e após calculada a lâmina de água em cada coletor, pode-se calcular os índices acima. O valor de UD é a divisão da média dos valores menores correspondentes a 25% dos coletores pela média geral. Um bom sistema de aspersão tem, em geral, uniformidade de distribuição superior a 80% ESCOLHA DO ASPERSOR: a) Forma e dimensão da área: - Tamanho - “cantos” b) Estrutura e permeabilidade do solo: Taxa de aplicação ≤ VIB ou IP ≤ VIB c) Disponibilidade de mão de obra Tipo de cultura: Porte d) Condições de vento: V ≤ 5m/s e) Qualidade da irrigação f) Pressão disponível g) Condições particulares da irrigação
  • 9. - Fertirrigação - Controle térmico - Controle de geada, etc. h) Custos i)Tipo de cultura GP X Tamanho de gota X sensibilidade da cultura e “solo” ASPERSÃO MÓVEL A irrigação por aspersão envolvendo o uso de canhões (aspersores de grande porte) pode ser automatizada, proporcionando a movimentação do aspersor, impulsionado pela própria força da água. Alguns equipamentos são designados como autopropelido e outros como carretel enrolador. No autopropelido, um sistema de engrenagens e turbina enrolam um cabo de aço preso à extremidade da faixa a ser irrigada, fazendo com que a plataforma onde está instalado o aspersor se desloque. A água é conduzida até esta plataforma através de mangueira de polietileno, em geral de 2, 3 ou 4 polegadas. A mangueira é acoplada via engate rápido ao ramal de distribuição. Detalhe da turbina de um carretel enrolador No carretel enrolador não existe o cabo de aço. A própria mangueira se encarrega, ao ser enrolada, de movimentar a plataforma onde encontram-se a turbina, as engrenagens, etc. DIMENSIONAMENTO BÁSICO DA ASPERSÃO
  • 10. 1. Disponibilidade total de água no solo (DTA) DTA = 10 * (CC-PMP) Onde CC é a capacidade de campo com base em volume (cm3 água/cm3 solo), PMP o ponto de murcha permanente (cm3 água/cm3 solo). Ex: CC = 0,38%, PMP = 0,20% DTA = 10 * (0,38 – 0,20) DTA = 1,8 mm de água / cm de solo 2. Capacidade Total de água no solo (CTA) CTA = DTA * Praiz Onde Praiz é a profundidade efetiva do sistema radicular (até que profundidade é absorvida mais de 90% da água da irrigação) Ex. Praiz para feijão = 30cm CTA = 1,8 * 30 CTA = 54 mm 3. Capacidade real de água no solo (CRA) CRA = CTA * f onde f é o fator de disponibilidade As tabelas abaixo podem ser empregadas para obtenção do valor de f: Grupo Culturas 1 Cebola, pimenta, batata 2 Banana, repolho, uva, ervilha, tomate 3 Alfafa, feijão, citrus, amendoim, abacaxi, girassol, melancia, trigo 4 Algodão, milho, sorgo, soja, beterraba, cana, fumo Grupo 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 0,500 0,425 0,350 0,300 0,250 0,225 0,200 0,200 0,175 2 0,675 0,575 0,475 0,400 0,350 0,325 0,275 0,250 0,225 3 0,800 0,700 0,600 0,500 0,450 0,425 0,375 0,350 0,300 4 0,875 0,800 0,700 0,600 0,550 0,500 0,450 0,425 0,400 Obs: os valores na linha superior indicam a evapotranspiração de pico da cultura (Etcmax em mm/dia) Por exemplo, para feijão em Lavras-MG pode-se adotar o valor de Kcmax de 1,1 e ETrmax de 5,5 mm/dia. Neste caso ETcmax = 1,1*5,5 = 6,0 mm/dia. Neste caso,
  • 11. CRA = 54 * 0,4250 CRA = 23 mm 4. Turno de rega O turno de rega refere-se ao tempo que pode ser decorrido entre uma irrigação e a próxima. Em outros termos, quanto tempo o solo tolera entre uma irrigação e outra. Obviamente quanto maior a capacidade de armazenamento de água do solo maior será o turno de rega. TR = CRA / Etcmax TR = 23 / 6,0 TR = 3,83 dias ou arredondando para baixo TR = 3 dias 5. Irrigação Total necessária ITN = CRAc / Ea onde Ea é a eficiência de aplicação (decimal) e CRAc é a capacidade real de água do solo corrigida para o turno de rega a ser adotado. CRAc = 3 dias * 6 mm/dia CRAc = 18 mm Considerando eficiência de aplicação de 80%, ou seja 20% da água é perdida por evaporação ou deriva (arraste pelo vento), ITN = 18 / 0,8 ITN = 22,5 mm 6. Precipitação (taxa de aplicação do aspersor) P = Vazão / (EL * EA) Onde EL é o espaçamento entre laterais e EA o espaçamento entre aspersores. Considerando que o aspersor a ser adotado para o exemplo em andamento tenha vazão de 4200 l/h e espaçamento de 18 x 24, P = 4200 / (18 * 24) P = 9,7 mm/h 7. Tempo por posição (TP) O tempo que o aspersor vai permanecer numa mesma posição para irrigar pode ser calculado como: TP = ITN / P 22,5 / 9,7 TP = 2,32 horas 8. Número de posições irrigadas por dia NS = Jornada diária / (TP + Ttroca)
  • 12. Jornada diária refere-se ao tempo disponível para irrigação diariamente. Para bombeamento elétrico, este tempo é em geral no máximo 21 horas para não bombear durante o período de ponta. Em muitas propriedades este tempo costuma ser de no máximo 12 horas, procurando trabalhar enquanto há luz solar disponível. O tempo para troca é o tempo necessário para interromper a irrigação em uma lateral, desmontá-la e montá-la em outra posição. Em muitos projetos que há uma lateral de reserva já montada, este tempo é zero. Considerando, para efeito de exemplo, que haja lateral reserva já montada, NS = 12 / 2,32 NS = 5,17 ou seja 5 posições irrigadas por dia. 9. Número total de posições (NPT) O número total de posições é o turno de rega vezes o número de posições irrigadas por dia. NTP = 3dias * 5 posições por dia NTP = 15 posições 10. Área do módulo ou posição (AM) AM = Área total / NTP Considerando que a área a ser irrigada é de 3 hectares, AM = 3 / 15 AM = 0,2 há AM = 2000 m2 11. Número de aspersores (NA) Como cada aspersor irriga uma área de 18x24 = 432 m2, serão necessários 5 aspersores para cobrir a área do módulo.
  • 13. LATERAIS E ADUTORAS Uma tubulação em irrigação pode, conforme a finalidade, ser designada como adutora, ramal ou lateral. A adutora é aquela tubulação que vai da bomba até a área a ser irrigada. Normalmente é a tubulação de maior diâmetro. Os ramais são aquelas tubulações que conduzem água para os diferentes setores a serem irrigados. E a lateral é aquela tubulação onde estão conectados os emissores, sejam eles aspersores, gotejadores ou microaspersores. Como pode ser deduzido, uma lateral possui vazão variável. No primeiro trecho é conduzida a vazão que atende a todos os emissores. No segundo trecho, após o primeiro emissor, é conduzida a vazão total menos a vazão do primeiro emissor. No último trecho é conduzida a vazão do último emissor apenas. MATERIAIS EMPREGADOS EM TUBULAÇÕES 1. PVC (cloreto de polivinila) Os tubos de PVC são bastante práticos pois são leves e seu custo é relativamente baixo. Existem tubos com diferentes espessuras com finalidade de tolerarem maior pressão. As classes de pressão são designadas em geral como PN40, PN60, PN80, PN100, PN125... o que significa que toleram até 40mca, 60mca, 80mca..... O diâmetro externo dos tubos PN40, PN60... é o mesmo. A espessura é, obviamente, diferente. O diâmetro interno é portanto variável. Dessa maneira, as conexões (joelho, luva, tê...) servem a todos os tubos de um mesmo diâmetro nominal, porém de classes de pressão diferentes. Alguns tubos PVC são fabricados com dimensões especiais, para substituírem tubulações de ferro fundido ou para utilizar as conexões de ferro fundido existentes no mercado e com alta resistência. Esses tubos recebem a designação defofo (diâmetro equivalente ao ferro fundido). O quadro a seguir apresenta as dimensões comerciais mais comuns no mercado brasileiro. DN (mm) DE (mm) DI (mm) PN60 DI (mm) PN80 DI (mm) PN125 100 118 112,6 118,8 108,4 150 170 162,2 161,2 156,4 200 222 212,0 210,4 204,2 250 274 261,6 259,8 252,0 300 326 311,2 309,0 299,8 DN: diâmetro nominal, DE: diâmetro externo, DI: diâmetro interno Além dos tubos defofo, existem tubos irrigação muito usados na irrigação localizada com classe de pressão PN40 (40 mca) com os seguintes diâmetros em milímetros (DN/DI): (35/35,7), (50/48,1), (75/72,5), (100/97,6). Embora a tabela acima apresente diâmetros de até 300mm, já existe no mercado brasileiro a partir de 2003, tubos com diâmetro de 400 e 500mm.
  • 14. 2. Polietileno Os tubos de polietileno são muito utilizados na irrigação por gotejamento, principalmente nas laterais. As seguintes dimensões em milímetros são comuns (DN/DI): (12/10,5), (16/13,8), (17/14,8), (20/18,2). Os tubos de polietileno também têm classe de pressão como PN25, PN40, etc. Também são utilizados como microtubos para abastecer microaspersores com diâmetro externo de 6mm e diâmetro interno de 4mm. Também são utilizados como tubos de comando para conduzir água dos solenóides até as válvulas hidráulicas. Em geral têm diâmetro externo de 8mm e interno de 5mm. 3. Aço zincado (AZ) São tubos de aço revestidos com uma camada de zinco para proteção contra ferrugem. São muito utilizados em adutoras que trabalham sob classe de pressão elevada, quando o PVC não é recomendável. Os tubos AZ também são utilizados em conjuntos pivô central. Os diâmetros mais comuns são de 6, 8, 10, 12 e 14 polegadas (150, 200, 250, 300 e 350mm). A foto apresentada na seção Tipos de Juntas/flange ilustra um tubo de aço zincado. 4. Ferro galvanizado São tubos de ferro revestidos com uma camada de zinco. Na irrigação são empregados apenas em conexões como ilustra a figura ao lado: 5. Ferro fundido (fofo) São tubos de ferro fabricados em fundição. O ferro derretido é colocado em fôrmas para produção dos tubos. São muito pesados e seu uso em irrigação é bastante raro. Apenas as conexões são bastante empregadas para conectar os tubos PVC linha defofo. TIPOS DE JUNTAS 1. Engate rápido
  • 15. 2. Junta soldável Esta junta consiste basicamente em lixar a ponta e a bolsa a serem coladas. A cola é na verdade uma pasta que funde (derrete) o PVC, unindo as partes. Para que a cola possa aderir bem, recomenda-se lixar as partes a serem soldadas. Existe ainda uma solução limpadora que permite melhorar ainda mais as condições para solda pois remove as impurezas. 3. Junta elástica Esta junta é bastante interessante pois permite que um tubo possa se deslocar dentro do tubo subseqüente. Este fato permite a expansão e contração de redes adutoras conferindo maior flexibilidade. Este tipo de junta também é interessante quando trata-se de tubos de grande diâmetro que quando unidos por cola costumam se soltar. 4. Flange A junta tipo flangeada é a união dos tubos com parafuso e porca. Entre os flanges coloca-se um anel de encosto (borracha). É preciso cuidado ao escolher os flanges das conexões pois existem duas normas comuns no mercado (ANSI e DIN). A norma DIN é mais empregada no Brasil e na Europa enquanto a norma ANSI é bastante utilizada nos Estados Unidos
  • 16. 5. Rosca Esta junta consiste em rosquear os tubos no interior da luva (conexão que une os tubos). Os tubos e conexões unidos por junta tipo rosca são raros pois requer muito tempo para sua execução. Para evitar vazamentos, recomenda-se enrolar a rosca com uma fita de material teflon, mais comumente conhecida como fita veda rosca. Cerca de 10 voltas são suficientes para uma boa vedação. DIMENSIONAMENTO DE ADUTORAS O critério básico para dimensionar uma adutora é o da velocidade máxima, que não deve ultrapassar 2 m/s, equivalente a 7200 m/h. Este limite é estabelecido para evitar: • Sobrepressão elevada quando há interrupção do fluxo (golpe de Aríete) • Vibrações na tubulação que reduzem a vida útil • Perda de pressão excessiva já que a mesma é diretamente proporcional à velocidade da água Costuma-se também estabelecer um limite mínimo de velocidade para evitar a deposição de partículas que possam estar presentes na água. Em geral, 0,5 m/s é suficiente. Como a seção transversal dos tubos é circular, o diâmetro interno mínimo pode ser obtido através da expressão: DI (mm) > 0,42 * Q 0,5 Onde Q é a vazão em litros por hora. Por exemplo, podemos calcular o diâmetro interno de uma tubulação para transportar 20 m3/h, ou seja 20000 l/h: DI (mm) > 0,42 * 20000 0,5 DI > 59,4 mm. Seria preciso verificar, obviamente, qual o tubo comercial que pode fornecer o diâmetro calculado acima.
  • 17. Além de calcular o diâmetro interno de uma tubulação, também temos que avaliar as perdas de pressão que ocorrem ao longo dessa tubulação, com objetivo de determinar qual deve ser a pressão na entrada para que seja possível entregar no final da adutora a vazão correta, na pressão certa. A perda de carga em adutoras pode ser estimada com base na equação de Hazen Williams (válida para diâmetros superiores a 75mm e fluxo turbulento = Número de Reynolds > 50000). Essas condições são facilmente obtidas quando se estabelece a velocidade limite de 2 m/s. Hf = 3163 * L * (Q/C)1,852 / D4,87 Onde hf é a perda de carga em metros de coluna de água (mca), L é o comprimento da tubulação em metros (m), Q é a vazão em litros por hora (l/h) e D é o diâmetro interno da tubulação em milímetros (mm). C representa o coeficiente de Hazen Williams, que descreve matematicamente a rugosidade do tubo. Para tubos plásticos seu valor é de 140 a 145 enquanto para tubos de aço zincado seu valor é de 135 a 137. Exemplo: Calcular a perda de carga de uma adutora de PVC com 300 mm de diâmetro interno, que transporta 480 mil litros por hora num comprimento de 1000 metros. Hf = 3163 * 1000 * (480000/145)1,852 / 3004,87 Hf = 9,02 mca. É importante ressaltar que a pressão na entrada de uma adutora deve ser tal que possa superar a pressão requerida no final, a perda de carga ao longo da mesma, e o desnível entre a entrada e a saída. Por exemplo, se a adutora acima fosse acionar um aspersor canhão que requer 50 mca para seu funcionamento, localizado numa posição 15 metros acima, Pentrada = pressão de operação + perda de carga + desnível Pentrada = 50 + 9,02 + 15 Pentrada = 74,02 mca. DIMENSIONAMENTO DE LATERAIS O critério de dimensionamento de uma lateral é tal que a perda de carga ao longo da lateral não deve ultrapassar 55% da perda admissível no setor sendo irrigado. A perda admissível no setor deve ser de no máximo 20% da pressão de operação dos emissores instalados na lateral. Este critério implica, para laterais na horizontal, que a perda de carga deva ser inferior a 11% da pressão de operação do emissor. Este critério é bastante empregado em países como Estados Unidos, Espanha e Israel. No Brasil, alguns técnicos ainda insistem em utilizar como critério que a perda de carga ao longo da lateral não deva superar 20% da pressão de operação, o que nos parece uma perda excessiva.
  • 18. O limite de 20% da pressão de operação no setor é bastante interessante porque garante, para emissores cuja vazão é diretamente proporcional à raiz quadrada da pressão, um limite de 10% aproximadamente de variação na vazão. Isto nos leva a refletir que o critério é na verdade não permitir que a vazão, dentro de um mesmo setor sendo irrigado, não varie mais que 10% da vazão média. Assim, a quantidade de água aplicada a todas as plantas será bastante similar, assim como a quantidade de adubos aplicados caso haja fertirrigação. Por isso, para dimensionar uma lateral estabeleça antes a perda de carga tolerável. Para calcular a perda de carga, aplica-se muito a equação Universal (Darcy Weisbach) Hf = f (L/D) (V2/2g) Para fluxo em laterais, do tipo laminar, Blasius sugere que o fator de perda de carga (f) seja calculado como: f = 0,32 / Nr0,25 onde Nr = V D / ν onde n é a viscosidade da água (0,000001 m2/s para 20 graus de temperatura). Combinando as equações acima obtém-se numa forma mais simples: hf (mca) = 0,47 * L * Q 1,75 / D 4,75 onde L é o comprimento (m), Q é a vazão em litros por hora (l/h) e D é o diâmetro interno em milímetros (mm). Esta equação é válida para temperatura da água de 20 graus. Para temperatura de 25 graus a perda de carga seria 2,8% menor. Cabe ressaltar que a vazão ao longo de laterais é variável já que em intervalos regulares existem emissores liberando água. Assim, a vazão máxima ocorre no início da lateral e a vazão do último trecho é apenas a vazão do último emissor. Como a vazão é variável, a equação de perda de carga acima poderia superestimar a perda de carga. Para isto aplica-se um fator de correção (F) designado como fator de múltiplas saídas. Este fator pode ser calculado como: F = 1 / (m + 1) + 1 / (2 * N) + (m – 1)0,5 / (6 * N2) Onde N é o número de saídas (número de emissores) e m é o expoente da vazão na equação de perda de carga. Caso seja empregada a equação de Hazen Williams, m = 1,852. Caso seja empregada a equação acima m = 1,75. Por exemplo, dimensionar uma lateral para abastecer 10 aspersores de 700 l/h cada, espaçados entre si de 12 metros e operando com pressão média de 20 mca. A lateral teria então 120 metros de comprimento e vazão total de 7000 l/h. Neste caso, adotando 11% da pressão de operação como perda tolerável, temos:
  • 19. Hf < 0,11 * 20 ou seja menor que 2,2 mca. O fator de múltiplas saídas seria: F = 1 / (1,75 + 1) + 1 / (2 * 10) + (1,75 – 1)0,5 / (6 * 102) F = 0,415 Experimentando tubulação DN35 PN40 (DI = 35,7) Hf = 0,47 * 120 * 7000 1,75 / 35,7 4,75 Hf = 12,73 mca Aplicando-se o valor de F, Hf = 12,73 * 0,415, ou seja: Hf = 5,28 mca (muito acima de 2,2 mca que é o permitido) Experimentando tubulação DN50 PN40 (DI = 48,1) Hf = 0,47 * 120 * 7000 1,75 / 48,1 4,75 Hf = 3,09 mca Aplicando-se o valor de F, Hf = 3,09 * 0,415, ou seja: Hf = 1,28 mca (abaixo de 2,2) Portanto, escolheríamos tubulação DN50 para esta lateral.
  • 20. IRRIGAÇÃO LOCALIZADA 1. INTRODUÇÃO O sistema de irrigação por gotejamento se desenvolveu em função da escassez de água. Este sistema aplica água em apenas parte da área, reduzindo assim a superfície do solo que fica molhada, exposta às perdas por evaporação. Com isto, a eficiência de aplicação é bem maior e o consumo de água menor. Os emissores utilizados podem ser gotejadores ou microaspersores. 2. COMPONENTES Os principais componentes de um sistema de gotejamento são: • Emissores (gotejadores ou microaspersores) • Laterais (tubos de polietileno que suportam os emissores) • Ramais (tubulação em geral de PVC 35, 50, 75 ou 100mm) • Filtragem (filtros separadores, tela, disco ou areia) • Automação (controladores, solenoides e válvulas) • Válvulas de segurança (controladora de bomba, ventosa, anti-vácuo) • Fertirrigação (reservatórios, injetores, agitadores) • Bombeamento (motor, bomba, transformador, etc) Emissores a) Gotejadores Os gotejadores podem ser do tipo “on line” que compreendem os gotejadores que são acoplados à tubulação de polietileno após perfuração da mesma (foto abaixo). Os gotejadores “in line” são emissores que já vêm inseridos na tubulação de polietileno (foto abaixo). Qualquer que seja o tipo, eles podem ser normais ou autoreguláveis (gotejadores cuja vazão varia muito pouco se a pressão variar).
  • 21. A equação que descreve a vazão dos gotejadores pode ser escrita como: q= Khx onde q é a vazão em l/h, K e x são constantes do gotejador e h a pressão (mca). Por exemplo, o gotejador Hidrogol (fabricado pela Plastro) tem K = 0.69 e x = 0.502. Por isso, com pressão de 10 mca ele goteja 2.19 l/h. b) Microaspersores Os microaspersores são emissores que como o próprio nome indica funcionam como aspersores de porte reduzido. Alguns têm partes móveis (rotativos ou dinâmicos) como a foto ao lado e outros não têm (sprays ou estáticos), ilustrado na foto abaixo.
  • 22. Filtros A filtragem da água de irrigação constitui-se em uma medida eficaz na redução de bloqueios físicos dos emissores. Para isto, a escolha dos filtros deve ser realizada de acordo com o tipo de emissor e a qualidade da água, garantindo assim a prevenção de bloqueios dos emissores. A filtragem é realizada de modo que a água tenha que passar por orifícios tão pequenos que as impurezas possam ser retidas. Em geral esses orifícios possuem tamanho de 1/6 a 1/10 da menor passagem existente dentro dos emissores. Filtros Centrifugadores - São filtros que separam partículas por mecanismos de força centrífuga. São muito utilizados para remover partículas de areia presentes em águas subterrâneas.
  • 23. Filtros de Tela - A tela pode ser de tela (plástico ou inox). A velocidade de filtragem é da ordem de 0.15 m/s. Os tamanhos vão desde pequenos filtros plásticos de ¾ polegadas até filtros metálicos automáticos de grande porte (figura abaixo). A tabela a seguir apresenta as características geométricas de telas utilizadas na filtragem Mesh* Abertura (micra) 80 180 100 152 120 125 150 105 180 89 200 74 * mesh refere-se ao número de aberturas em uma polegada (25.4mm) A limpeza dos filtros de tela pode ser manual ou automatizada. Toda vez que a diferença entre a pressão de entrada e a pressão de saída superar um valor pré- determinado, em geral 5 a 8 mca, ocorre a lavagem automática do filtro que pode ser auxiliada por escovas, dispositivos de sução, etc.
  • 24. Filtros de Disco – Nestes filtros a água é forçada a passar entre discos plásticos ranhurados, como mostra a figura a seguir para um modelo já comercializado pela Rain Bird. Filtros de areia – Esses filtros funcionam retendo impurezas num meio poroso. Normalmente a água é forçada a passar entre partículas de areia de 0,8 a 1,5 mm. Partículas de areia de 1.5 mm equivalem a 100 a 130 mesh, de 1.20mm (130 a 140mesh), de 0.78mm (140 a 180mesh), de 0.70mm (150 a 200 mesh) e 0.47mm (200 a 250 mesh). As partículas são em geral arestadas para reter com mais eficiência filamentos orgânicos. As partículas não possuem exatamente o mesmo diâmetro. Por isso são preparadas de modo que tenham coeficiente de uniformidade 1.2 a 1.5 (o diâmetro do orifício que deixa passar 60% das partículas é 50% maior que o diâmetro que deixa passar 10%).
  • 25. A velocidade da filtragem é tal que cada metro quadrado de seção transversal do meio poroso filtre aproximadamente 50 m3/h. A espessura do leito filtrante é da ordem de 40 a 50cm. Em geral, emprega-se mais de um tanque para possibilitar a retrolavagem. Neste caso, enquanto um tanque filtra a água, no outro a água passa no sentido inverso, para expandir em cerca de 30% a areia, afastando os grânulos um do outro, possibilitando a saída das impurezas retidas. A areia dos filtros é trocada somente após vários anos de funcionamento (5 a 10 anos), bastando apenas completar anualmente pois alguns grânulos podem escapar juntamente com a água da retrolavagem. A retrolavagem ocorre sempre que a diferença de pressão (entrada-saída) ultrapassar o valor de 5 a 8 mca. Este processo dura de 1 a 4 minutos, dependendo da quantidade de impurezas retidas. Para escolha do filtro a ser utilizado, é necessário conhecer o teor de sedimentos inorgânicos e orgânicos da água a ser filtrada. Em geral pode-se empregar as seguintes recomendações: Sedimentos orgânicos Sedimentos inorgânicos Tipo de filtro (mg/l) (mg/l) <5 <5 Tela manual 5 a 10 Disco manual > 10 Tela ou disco automático 5 a 10 <5 Tela ou disco automático 5 a 10 Areia manual > 10 Areia manual >10 Qualquer concentração Areia automático
  • 26. Fertirrigação Para fazer a aplicação do fertilizante junto a água de irrigação é necessário que o sistema possua um injetor para incorporar os produtos na água. Este injetor é considerado um dos principais componentes do sistema de irrigação localizada. Os injetores podem ser classificados em três grupos: • Os que utilizam pressão positiva (por exemplo, bomba injetora); • Os que utilizam diferença de pressão (por exemplo, tanque de derivação); • Os que utilizam pressão efetiva negativa como, por exemplo, injetor tipo Venturi; e injeção por meio da tubulação de sucção da própria bomba do sistema de irrigação (este método não é recomendável pois pode poluir as fontes de água). * Bomba injetora É um equipamento que retira o fertilizante a ser aplicado de um reservatório e o injeta diretamente no sistema de irrigação. Os equipamentos que promovem a injeção do fertilizante podem ser do tipo pistão, do tipo diafragma ou mesmo uma bomba centrífuga. Usa-se a bomba de pistão quando o sistema a trabalhar é de alta capacidade e alta pressão. As bombas injetoras do tipo centrífugas são as mais utilizadas atualmente e são comercializadas acopladas a motores elétricos. A potência dos motores é de aproximadamente 1 CV e o material da bomba em contato com o adubo é, em geral, de inox ou plástico. Agitador Pré-mistura Dreno de fundo Motobomba * Tanque de derivação de fluxo Este sistema é muito raro e já não é utilizado mais. É um cilindro hermeticamente fechado. O fertilizante é colocado dentro deste cilindro formando a solução nutritiva
  • 27. junto com a água que se destina às plantas. Parte da água da irrigação é derivada, passando pelos tanques, arrastando consigo a solução que lá se encontra. Esta água passa por diferença de pressão transportando, desta forma, os nutrientes até os emissores. O tanque é um equipamento relativamente barato, porém tem a desvantagem de aplicar o fertilizante de forma não uniforme em relação ao tempo de aplicação. No princípio da aplicação a concentração é alta, e em seguida seu valor diminui exponencialmente com o tempo. Neste caso é mais recomendável o seu uso quando as aplicações forem mais demoradas ou menos freqüentes. * Venturi Este é um injetor que se baseia no princípio hidráulico de Venturi. Este equipamento é muito utilizado e consiste de um estrangulamento de uma tubulação, causando um grande aumento da velocidade. Como a energia total da água é a mesma, o aumento considerável da velocidade causa uma redução na pressão a ponto de promover uma sucção resultante da mudança de velocidade do fluxo. Com isso, a solução contida num reservatório aberto é aspirada e incorporada na água de irrigação. Agitador Pré-mistura Venturi Dreno de fundo
  • 28. As vantagens deste injetor devem-se a sua simplicidade de operação, baixo custo e satisfatória eficiência em condições controladas de vazões e pressões de serviço. Muitas vezes, a velocidade não aumenta tanto com a simples derivação do fluxo (figura A) e torna-se necessário o emprego de uma motobomba auxiliar (booster) para aumentar a capacidade do venturi. Essa motobomba é, em geral, de pequena potência (0,5 a 1,0 CV). Agitador Pré-mistura Venturi Dreno de fundo Booster
  • 29. *Bombas dosadoras Estas bombas exigem manutenção e peças quase sempre importadas, por isso é preciso cautela no emprego deste tipo de equipamento. FERTILIZANTES Os principais fertilizantes empregados na fertirrigação são listados a seguir, com sua respectiva solubilidade em água. FERTILIZANTE SOLUBILIDADE (g/l) Amônia (82% N) 900 Nitrato de amônia (34% N) 1870 Sulfato de amônio (21% N e 24% S) 710 Nitrato de cálcio (15,5% N) 1340 Monofosfato de amônia (11% N, 22% P) 430 Cloreto de potássio (60% K2O) 280 Nitrato de potássio (13% N 46% K2O) 130 Sulfato de potássio (53% K2O) 80 Nitrato de sódio (16% N) 730 Uréia (46% N) 1080 Sulfato de cobre (25% Cu) 320 Sulfato de zinco (36,4% Zn) 700 Difosfato de amônia (18% N 22% P) 250 Quelatos (Fe, Cu, Mn, e Zn) EDTA, DTPA Alta Ácido fosfórico(52% P2O5) Alta Sulfato de magnésio (MgSO4.7H20) 850 Gesso (sulfato de cálcio) 2,4 Bórax (11,3% B) 25
  • 30. COMPATIBILIDADE DOS FERTILIZANTES Os fertilizantes empregados na fertirrigação não podem ser misturados aleatoriamente. É preciso verificar a compatibilidade entre eles para evitar complexação de íons, formação de outros compostos e precipitados químicos. A tabela a seguir pode ser utilizada para evitar possíveis problemas: Sulfato de Fe, Zn, Cu, Mn Quelatos de Fe, Zn, Cu, Mn Sulfato de magnésio Cloreto de potássio Uréia Nitrato de cálcio Sulfato de potássio Fosfato de amônia Nitrato de potássio Ácido nítrico Nitrato de amônia Sulfato de amônia Ácido sulfúrico Ácido fosfórico Uréia Nitrato de amônia Sulfato de amônia Nitrato de cálcio Nitrato de potássio Cloreto de potássio Sulfato de potássio Fosfato de amônia Sulfato de Fe, Zn, Cu, Mn Quelatos de Fe, Zn, Cu, Mn Sulfato de magnésio Ácido fosfórico Ácido sulfúrico Ácido nítrico Totalmente compatível Fonte: Van der Gulik, T.W. 1999 Solubilidade reduzida Incompatível
  • 31. QUANTIDADE DE ÁGUA NECESSÁRIA Lâmina bruta diária A lâmina bruta é definida com base em dados de evapotranspiração potencial Para café na região dos cerrados tem sido muito empregado o valor de 3 mm/dia (3 l/m2/dia). Considerando que a largura da faixa molhada é de aproximadamente 1.5 metros, e o espaçamento entre ruas de 3.7 m, esta lâmina é aplicada na verdade em apenas 100 * 1.5/3.7 = 40.5% da área. 3 mm/dia / 0.405 = 7.4 mm/dia na faixa úmida De um modo geral pode-se estimar a lâmina bruta multiplicando a evapotranspiração potencial máxima vezes o valor máximo de Kc e dividindo o resultado pela eficiência de aplicação. Como o gotejamento molha apenas parte da área, o resultado deverá ser multiplicado pelo percentual de área molhada. Este percentual é a razão entre a largura da faixa molhada pelo gotejamento e o espaçamento entre laterais. Na verdade expressa o percentual da área total que é molhado pela irrigação localizada. Em termos matemáticos pode-se escrever que: LB (mm/dia) = [(Kcmax * ETrmax) / (Ea)] * [PAM/100] Obs: a constante 100 no denominador da expressão costuma ser substituída pelo valor 85 por projetistas Israelenses e Americanos, resultando numa lâmina bruta ainda maior. Espaçamento entre plantas e laterais Em geral, emprega-se uma ou duas linhas de gotejamento (laterais) por linha de planta. No café é utilizada uma lateral e na laranja adulta são empregadas duas laterais por linha de plantas. Vazão do gotejador A vazão do gotejador é da ordem de 3.4 a 4.0 l/h por metro linear. A largura do bulbo úmido depende da vazão do gotejador e da textura do solo (redistribuição horizontal da água). Em geral pode-se utilizar a equação DB = a + bq onde DB: diâmetro do bulbo (m), a e b são constantes empíricas e q é a vazão do gotejador (l/h) Textura a b Fina (argila) 1.2 0.10 Média 0.7 0.11 Grossa (areia) 0.3 0.12
  • 32. Por exemplo, um gotejador de 3.4 l/h em latossolo vermelho escuro de cerrado (consideramos textura média) DB = 0.7 + 0.11*3.4 DB = 1.07 metros Espaçamento entre gotejadores Em geral pode-se empregar espaçamento entre gotejadores equivalente a 90% do diâmetro do bulbo úmido. A tabela a seguir serve como base para escolha do gotejador Tipo de solo Espaçamento entre got (cm) Vazão do gotejador (l/h) Arenoso 50 1,6 a 1,7 Médio 75 2,2 a 2,3 Argiloso 100 3,4 a 4,0 Nos latosolos vermelho escuro emprega-se em geral gotejadores de 2,2 l/h espaçados de 75cm. PROCEDIMENTOS PARA CÁLCULO DA VAZÃO a) Definir tubogotejador (vazão e espaçamento entre gotejadores) Exemplo: vazão do gotejador (qg) = 2,2 l/h Espaçamento entre gotejadores (Eg) = 0,75m a) Definir espaçamento entre laterais e entre plantas Exemplo: El = 3,7 metros entre laterais Ep = 0,50 m entre plantas na linha b) Calcular vazão por metro linear (ql) ql = qg/Eg ql = 2,2 / 0,75 = 2,94 l/h/m c) Definir a lâmina aplicada por hora (Lh) Lh = qg / (El * Eg) Lh = 2,2 / (3,7 * 0,75) = 0,793 mm/h
  • 33. d) Definir a lâmina bruta diária (Lb) Exemplo = 3 mm/dia e) Calcular o tempo de irrigação por setor (Ti) Ti = Lb/Lh Ti = 3,0 / 0,793 Ti = 3,78 horas f) Definir a jornada diária e o número de setores (NS) Exemplo = 21 horas por dia (evitando 3 horas do horário de ponta) NS = Jornada / Ti NS = 21 / 3,78 NS = 5,55 setores NS = 5 setores (arredondar para baixo) g) Corrigir a jornada diária Jd = NS * Ti = 5 * 3,78 = 18,9 horas h) Definir a área a ser irrigada e calcular o tamanho do setor Exemplo A = 80 há As = A / NS = 80 / 5 As = 16 há i) Calcular o comprimento de tubogotejador por setor CT = (As * 10000 m2/ha) / El CT = (16 * 10000 ) / 3,7 CT = 43244 metros j) Calcular a vazão do gotejamento Q = CT * ql Q = 43244 * 2.94 Q = 127137 l/h Q = 127 m3/h k) Calcular volume aplicado diariamente em cada planta Qpl = ql * Ep * Ti Qpl = 2,94 * 0,5 * 3,78 Qpl = 5,55 l/planta/dia
  • 34. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf MÉTODOS DE FERTIRRIGAÇÃO Introdução A fertirrigação consiste na aplicação de fertilizantes via água de irrigação. É um sistema que teve início na Califórnia, por volta de 1930, em sistemas de irrigação por aspersão em pomares. É uma técnica relativamente antiga que os agricultores de muitos países tem utilizado, em diferentes métodos de irrigação. Em alguns países, como os Estados Unidos, Israel e Itália, a fertirrigação tornou-se uma técnica de uso generalizado, principalmente com o desenvolvimento de modernos sistemas de irrigação e de equipamentos de injeção que permitiram e expansão do número de produtos aplicáveis pela água de irrigação. Alguns exemplos destes produtos estão apresentados a seguir: • herbicidas; • inseticidas; • fungicidas; • nematicidas; • reguladores de crescimento • agentes de controle biológico. Para COSTA et al. (1986), embora a fertirrigação esteja sendo utilizada em algumas áreas irrigadas no Brasil, a falta de informação, principalmente sobre dosagens, tipo de fertilizantes mais recomendados, prevenção à formação de precipitados, modo e época de aplicação, reflete a necessidade de se realizar pesquisas nessa área, levando em consideração as diversas condições do país. Vantagens e limitações da fertirrigação Com base em resultados de pesquisas e na experiência de agricultores, o uso combinado de fertilizantes na água de irrigação apresenta vantagens e limitações à sua aplicação. Vantagens As principais vantagens notadas no uso da fertirrigação são: Mau aproveitamento dos equipamentos de irrigação: Em princípio, o mesmo sistema de injeção pode ser utilizado na introdução de diversas substâncias na água de irrigação como, por exemplo, os defensivos agrícolas (herbicidas, inseticidas, fungicidas e nematicidas), além de reguladores de crescimento aplicados por intermédio da água de irrigação num grande número de culturas Economia de mão-de-obra: A aplicação manual é imprecisa e desuniforme. A aplicação através do uso de tratores e aviões são relativamente dispendiosas. O uso da fertirrigação reduz os requerimentos de mão-de-obra na aplicação de adubos. Economia e praticidade: 1
  • 35. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Contrariamente aos outros métodos, o uso do equipamento de fertirrigação é prático e de fácil mobilidade, já que se trata de um equipamento central para toda uma área, parcela ou linha lateral. Ocorre a economia de fertilizantes devido ao fato de que a solução dilui- se de forma homogênea na água de irrigação, distribuindo-se no campo da mesma maneira que a água. Distribuição uniforme e localizada dos fertilizantes: Nos pomares irrigados por aspersão convencional a irrigação ocorre ao longo das fileiras e, supostamente, é onde se localiza o fertilizante. Nos métodos mecanizados a aplicação de fertilizantes e feito entre as fileiras de plantas, onde a irrigação é feita parcialmente ou não dependendo do sistema de irrigação utilizado. Quando se utiliza sistemas de irrigação localizada ocorre uma melhor distribuição dos fertilizantes por estes sistemas apresentarem uma alta uniformidade de distribuição, e por estes serem aplicados onde ocorre uma maior concentração de raízes e uma menor perda por lixiviação de nutrientes. Aplicação em qualquer fase de desenvolvimento da cultura: A aplicação de fertilizantes pode ser feita independentemente da cultura e das variações provenientes das necessidades específicas nas diferentes etapas de desenvolvimento da cultura: crescimento vegetativo, floração e maturação. Eficiência do uso e economia de fertilizantes: A aplicação fracionada dos nutrientes aumenta a sua assimilação pelas plantas e limita as perdas por lixiviação, proporcionando um aproveitamento eficiente do fertilizante, isto é, resposta da cultura equivalente a uma menor quantidade de fertilizante aplicado em comparação com outros métodos. Um bom exemplo é mostrado nas Figuras 7.1 e 7.2 obtidas por MEIRELLES et al. (1980), estudando absorção e lixiviação de nitrogênio em cultura de feijão (Phaseolus vulgaris, L.). Pelas figuras, pode-se concluir que a fertilização nitrogenada deve ser aplicada parceladamente: 1/3 da dose total no plantio, pelo fato de nas primeiras etapas do desenvolvimento da cultura a utilização de fertilizantes ter sido alta, porém com baixa eficiência; e os 2/3 restantes dos 30 aos 45 após a germinação, período de maior necessidade de N pela planta e de maior eficiência de utilização do fertilizante nitrogenado. Após os 45 dias, não se deve fazer adubação nitrogenada pois, apesar de haver aumento no nitrogênio total da planta, a contribuição de nitrogênio do fertilizante cai sensivelmente, havendo maior absorção de nitrogênio do solo. Redução da compactação do solo e dos danos mecânicos à cultura: O tráfego de tratores na lavoura pode ser minimizado com a fertirrigação. Além de economia com combustível e com a manutenção da frota, consegue-se redução da compactação do solo e dos danos mecânicos às plantas. 2
  • 36. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 1: Nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (NPPF), nitrogênio total na planta (NTP) e eficiência da utilização do fertilizante nitrogenado (EUFN), em função do tempo após a germinação (TAG). Figura 2: Variação do nitrogênio total na planta proveniente do fertilizante (NTPPF) e do solo (NTPPS), e da testemunha, ao longo do período da cultura. TAG = Tempo após a germinação. Controle de profundidade de aplicação e absorção: Muitos fertilizantes exigem um certo teor de umidade para sua absorção a uma dada profundidade. De acordo com as características do solo, do fertilizante e da cultura, às vezes, é conveniente aplicar o fertilizante pouco antes de finalizar a irrigação para impedir a lixiviação de nutrientes. O controle de qualidade dá água aplicada pela irrigação juntamente com o fertilizante, permite fazer aplicações em profundidades de solo onde ocorre uma maior absorção radicular, evitando-se, desta forma, perda de nutrientes por lixiviação. Aplicação de micro-nutrientes: São geralmente elementos caros, aplicados em pequenas dosagens, portanto exige-se um sistema de aplicação mais preciso e eficiente. 3
  • 37. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Redução do custo de aplicação: Existe a possibilidade de se utilizar a mesma instalação para aplicação de outros produtos como herbicidas, fungicidas, inseticidas, etc. Desta forma a aplicação simultânea de dois ou mais produtos na lavoura via água de irrigação pode aumentar os benefícios econômicos da fertirrigação. Na Tabela 7.1, mostra comparações de custo de diferentes esquemas de aplicação de produtos químicos na água de irrigação (quimigação), em relação aos sistemas convencionais. Fica evidente nessas comparações que esta técnica torna-se mais barata quando usada duas ou mais vezes por ano. A economia geralmente cresce quando aumenta o número de aplicações anuais, mas depende também da combinação dos produtos químicos aplicados. No caso do Brasil, onde o feijão é uma das principais culturas irrigadas, principalmente sob pivô central, a quimigação deve proporcionar substancial economia, pois o feijoal exige aplicações periódicas de defensivos juntamente com a necessidade de se molhar o solo Tabela 7.1: Custos comparativos (quimigação x métodos convencionais), em dólares/ha, quando se usaram diferentes esquemas de aplicação de produtos químicos Esquema de Quimigação Convencionais Economia com a 1 2 3 aplicação Custo fixo Custo variável Custo total Custo total quimigação 1F 8.56 4.50 13.06 6.20 -6.86 1F, 1H 4.28 9.00 13.28 20.20 6.92 2F,1H 2.85 13.50 16.35 26.40 10.05 2F,1H,1I 2.14 14.78 16.92 32.00 15.08 2F,1H,1I,1Fg 1.71 16.06 17.77 37.60 19.83 2F,1H,2I,1Fg 1.43 17.34 18.77 43.20 24.43 2F,1H,4I 1.22 18.62 19.84 48.80 28.96 3F,1H,4I 1.07 23.12 24.19 55.00 30.81 3F,2H,4Fg 0.95 27.62 28.57 69.00 40.43 3F,2H,5I 0.86 28.90 29.76 74.60 44.84 (1) Número de aplicações por ano e tipo químico: F= fertilizantes, H= herbicidas, I= inseticidas e Fg = fungicidas. (2) Assumindo que o custo fixo do equipamento de quimigação é de 6.56 dólares/ha/ano mais dois dólares de custo de manutenção/ha/ano. (3) Baseado no custo operacional de um pivô central para 61 ha. Limitações A maioria dos inconvenientes citados na literatura não se deve ao método em si, mas sim ao problema de manejo incorreto e à falta de informações que existe com relação a muitos aspectos ligados à nutrição das plantas. Os principais inconvenientes são: • Entupimento devido a precipitação causada pela incompatibilidade dos distintos fertilizantes entre si e quando utilizadas na água de irrigação ou devido à problemas de salinidade. Como, por exemplo, o superfosfato e o cálcio que contém carbonato de cálcio solúvel; • Aumento excessivo da salinidade da água de irrigação; 4
  • 38. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf • Corrosão. Algumas partes metálicas da rede de distribuição pode ser danificada devido à atividade corrosiva de alguns fertilizantes; • Reação dos fertilizantes na linha de distribuição, sobretudo os fosfatos que podem provocar precipitados na rede de água através de reações dependendo do nível de PH, isto pode comprometer seriamente a uniformidade de distribuição de água dos equipamentos de irrigação localizada; • Possibilidade de contaminação e envenenamento de fontes de água com produtos químicos, pondo em risco a saúde de pessoas e animais. Como precaução, deve-se instalar válvulas de retenção e anti-vácuo na tubulação para impedir a inversão no fluxo da rede de irrigação; • A pureza dos fertilizantes utilizados, ocorre o inconveniente de que faltam alguns elementos que aparecem como impurezas em adubos tradicionais. Este é o caso, por exemplo, do enxofre. Por isto a aplicação de elementos secundários e micro-elementos é mais importante que os adubos convencionais granulados. Métodos de injeção de produtos químicos na irrigação Existem muitos métodos de injeção química nos sistemas de irrigação. Esses métodos podem ser classificados em 4 grupos: bombas centrífugas, bombas de deslocamento positivo, diferencial de pressão e métodos baseados no principio de venturi. Estes quatro grupos estão subdivididos em algumas categorias, de acordo com o princípio de funcionamento (Figura 3), apesar que, existem alguns injetores que utilizam uma combinação destes métodos. Esta publicação discutirá as vantagens e desvantagens de cada grupo de injetor químico e suas principais aplicações. Um resumo sucinto das vantagens e desvantagens de injetores é mostrado na Tabela 7.2. Figura 3: Esquema classificatório do tipo de métodos de injeção. 5
  • 39. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf 1. BOMBAS CENTRÍFUGAS As bombas centrífugas de pequeno fluxo radial (booster) podem ser usadas para injetar adubos dentro dos sistemas de irrigação (Figura 4). Basicamente este sistema funciona através do bombeamento da solução com uso de uma bomba centrífuga através da ação centrífuga ou pela ação de sustentação imposta pelas palhetas do rotor à solução que está em contato com elas. Desta maneira, a força centrífuga das palhetas expele o fluído para a periferia, enquanto a pressão negativa desenvolvida junto ao eixo promove a aspiração de novas quantidades de solução, estabelecendo-se assim a continuidade do processo. Para a operação da bomba centrífuga como um injetor de fertilizantes é necessário que a pressão por ela produzida seja maior que a pressão na linha principal de irrigação. Entretanto, a taxa de injeção da solução a partir da bomba depende da pressão na linha de irrigação. Portanto para uma boa performance da distribuição de fertilizantes e produtos químicos é necessário uma calibração adequada da bomba. Figura 4: Bomba centrífuga injetora de produtos químicos. 2. BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO Bombas de deslocamento positivo são freqüentemente usadas para injeção de produtos químicos dentro de sistemas de irrigação pressurizados. Elas podem ser classificadas em recíprocas (pistão e diafragma), rotativas, peristálticas e mistas, dependendo do mecanismo usado para transferência de energia para o fluído. Bombas recíprocas incluem pistão, diafragma e combinação pistão/diafragma e todas são usadas normalmente para injeção de adubos dentro dos sistemas de irrigação. A maioria das bombas rotativas ou mistas não são usadas para injeção de adubos. As exceções são as bombas rotativas de engrenagens e excêntricos, que eventualmente são usadas, e as bombas peristálticas que podem ser usadas somente para pequenas taxas de injeção. Pela definição, uma bomba de deslocamento positivo faz com que o fluído bombeado adquira um movimento com a mesma velocidade, em módulo, direção e sentido, que o 6
  • 40. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf órgão móvel que o impele, promovendo a admissão e a expulsão de volume correspondente de fluído. 2.1. Bombas Recíprocas Bombas recíprocas são bombas na qual ocorre um deslocamento de um pistão ou diafragma que desloca uma certa quantidade de solução nutritiva em cada movimento. A troca interna do volume da bomba cria uma alta pressão, na qual força a entrada de fluído dentro da tubulação principal de irrigação. Estas bombas são classificadas como bombas de pistão, bombas diafragmas ou uma combinação de pistão e diafragma. Freqüentemente as bombas recíprocas são acionadas eletricamente. A taxa de injeção de produtos químicos através de um acionamento elétrico da bomba é praticamente constante e independe da vazão de água do sistema de irrigação. Portanto, a taxa de injeção, deve ser calibrada entre intervalos se a vazão do sistema não é constante em todo o intervalo Para assegurar-se que a concentração de produtos químicos seja constante na linha principal de irrigação um injetor de acionamento elétrico pode ser instalado, conjuntamente com um medidor de vazão que irá detectar as variações de vazão do sistema e ajustará automaticamente a velocidade de injeção do injetor ou o tempo de injeção. Outra possibilidade é medir-se a condutividade da água de irrigação (se está sendo injetado fertilizantes) e através desta informação faz-se um ajuste automático. Existem no mercado vários sensores para se determinar a condutividade elétrica da água que devem ser calibrados para os diferentes produtos químicos utilizados. 2.1.1 Bomba de pistão O funcionamento de uma bomba de pistão é baseado em movimentos seqüenciais que promovem impactos consecutivos de admissão e compressão. Com o movimento de admissão, o produto químico entra no interior do cilindro através da válvula de sucção, (Figura 5/A). Com o movimento de compressão (Figura 5/B), o produto químico é forçado para o interior da linha de descarga através da válvula de descarga. 2.1.2 Bomba de diafragma O funcionamento de uma bomba de diafragma é semelhante ao da bomba de pistão. O movimento pulsante é transmitido para o diafragma através do fluido ou do eixo mecânico e, então, através do diafragma, para o produto químico que está sendo injetado. Uma ilustração do movimento de sucção e descarga é mostrado na Figura 6 (A e B). Normalmente a combinação de bombas de pistão que movimentam o diafragma através de óleo ou outro fluído são bombas que apresentam uma maior precisão na injeção de adubos como também uma maior resistência a corrosão devido a produtos químicos. Algumas bombas de pistão ou diafragma são acionadas hidraulicamente, através da vazão que passa através do injetor. A força hidráulica é transmitida para o pistão que o empurra para frente e para trás em movimento consecutivos que faz com que ocorra um sucção de solução química como também uma injeção da mesma na linha principal de irrigação. A 7
  • 41. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf taxa de injeção destas bombas depende da vazão do sistema de irrigação. Portanto se ocorrerem variações de vazão na linha principal do sistema conseqüentemente irão ocorrer variações na taxa de injeção destas bombas. Nestes casos a taxa de injeção é proporcional a taxa de vazão do sistema. Figura 5: Bomba de pistão d impacto. (A) Posição de admissão e (B) Posição de compressão. Outra maneira de acionar um injetor usando a água de irrigação pode ser visto na Figura 7. Neste caso o mecanismo de funcionamento é formado por dois pistões de diferentes tamanhos e uma série de válvulas. O pistão de maior tamanho é acionado pela pressão do sistema de irrigação. O pistão de menor tamanho injeta a solução química para dentro da linha de irrigação. As bombas de pistão ou diafragma injetam soluções químicas concentradas através de pulsos separados por um intervalo de tempo. Algumas bombas são equipadas com pistões ou diafragmas com dupla ação para minimizar as variações de concentração e solução química no sistema de irrigação. Nestes casos o volume de ambos os lados do pistão ou diafragma é usado para bombear solução química (Figura 8). Entretanto se o comprimento da linha entre o injetor é o ponto de aplicação de solução é curto, um tanque de mistura deve ser colocado para assegurar uma mistura melhor entre a água e o fertilizante. 8
  • 42. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 6: Bomba de diafragma. (A) Posição de sucção, (B) posição de descarga. Figura 6: Pistões injetores para sucção de solução nutritiva. 2.2 Bombas rotativas As bombas rotativas são bombas de engrenagens externas e bombas de excêntricos que transferem o produto químico da sucção para a descarga através da rotação do eixo das engrenagens, dos excêntricos, ou de outros mecanismos similares (Figura 9 e 10). A operação destas é baseada num vácuo parcial criado pôr um descompasso de rotação entre as duas engrenagens. Este vácuo causa o fluxo do produto químico para o interior da bomba, onde é transportado entre as engrenagens ou excêntricos e a carcaça da bomba para o ponto de descarga da mesma. 2.3 Bombas peristálticas A bomba peristáltica é mais usada em laboratório químico, mas pode ser utilizada também para injeção de produtos químicos em pequenos sistemas de irrigação. Possui capacidade limitada, com pressão de trabalho variando de 30 a 40 psi (0.2 a 2.8 atm.). Uma bomba peristáltica é mostrada na Figura 11. 9
  • 43. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 7: Bomba de pistão de dupla ação. Figura 8: Bomba de engrenagem. O tubo flexível é pressionado por rolamentos e uma quantidade de fluxo é succionada e conduzida por uma ação de compressão para a área de descarga. Este tipo de bomba é adequado para bombear líquidos corrosivos, uma vez que o líquido fica complemente isolado de todas as partes da bomba em questão. 3. MÉTODOS BASEADOS NO DIFERENCIAL DE PRESSÃO O método diferencial de pressão baseia-se na adição de energia ao sistema e/ou aproveitamento da pressão negativa do corpo da bomba, no trecho de sucção do conjunto, podendo fazer uso de pressão positiva ou negativa. Ele pode ser separado em dois distintos grupos: Injeção na sucção da bomba de irrigação e injeção no recalque da bomba de irrigação. 10
  • 44. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 9: Bombas de excêntrico. Figura 10: Bomba peristáltica 3.1 Injeção na linha de sucção de bombas (vácuo) A técnica de injeção de solução química na sucção da bomba de irrigação é muito simples e de baixo custo. A pressão negativa, ou vácuo, é criada no interior do corpo da bomba e é transmitida para a tubulação de sucção do conjunto moto-bomba. A Figura 12 mostra esquematicamente o tubo de sucção, o local da admissão da solução do produto químico, tanque de solução, conjunto moto-bombas e a linha principal. Uma desvantagem deste tipo de injeção é que a taxa de injeção não pode ser ajustada facilmente, além de causar problemas de corrosão no rotor da bomba dependendo do tipo de solução química utilizada Uma observação muito importante é que, em alguns países europeus e em alguns estados americanos (Florida por exemplo), o uso deste sistema na injeção produtos químicos é proibido por lei quando se utiliza água subterrânea como fonte na irrigação. devido a possibilidade de contaminação do manancial hídrico. 11
  • 45. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 11: Injeção na sucção da bomba. 3.2 Injeção no Recalque (pressão positiva) Aplica-se uma pressão positiva, maior que a do sistema de irrigação, através de um conjunto auxiliar, de forma que as características técnicas do injetor satisfaçam os requerimentos de área, volume e doses a serem aplicados. Uma exigência básica para o funcionamento do método da pressão positiva é que a pressão desenvolvida pela moto-bomba auxiliar seja maior do que a pressão na linha do sistema de irrigação, para que ocorra a injeção. É necessário uma fonte de energia externa para operar o conjunto moto-bomba auxiliar. 3.2.1 Mistura em Tanque sobre Pressão O tanque injetor de mistura funciona com uma descarga de solução química na linha principal de irrigação através de um diferencial de pressão. A água é dividida a partir da linha principal, misturada com fertilizantes e injetada novamente na linha principal do sistema (Figura 13). Uma quantidade de fertilizante necessária para uma injeção é colocada em um cilindro. Parte da vazão que passa na linha principal de irrigação do sistema é desviada para o cilindro, controla-se a vazão de entrada do tanque através de um medidor de vazão que é colocado antes da entrada do tanque e depois da derivação da linha principal. A solução química é misturada com a água que foi desviada para o tanque e é injetada novamente na rede de irrigação. Para ocorrer uma boa operação do sistema de injeção de fertilizantes é necessário que ocorra um diferencial de pressão entre a entrada e a saída do injetor que é provocada por um registro ou por uma válvula reguladora de pressão que é instalada na linha principal do sistema de irrigação. Este sistema tem a vantagem da praticidade, simplicidade e baixo custo, por outro lado apresenta inconvenientes. Um deles é o fato de que a concentração da solução dentro do 12
  • 46. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf tanque decresce exponencialmente no tempo com a introdução de água ao longo do processo de injeção. A experiência tem mostrado que é necessário um volume equivalente a cerca de quatro vezes o volume do tanque para injetar todo o fertilizante na linha, no caso de ser colocado no tanque a solução já preparada (fertilizante líquido). Figura 12: Tanque de fertilizante pressurizado. 3.2.2 Misturadores Proporcionais É uma adaptação feita no tanque injetor para minimizar os problemas de variação da concentração da solução ao longo do tempo. Para isto usa-se uma bolsa plástica, ou diafragma, dentro do tanque, para conduzir o produto isoladamente da água que circula no tanque (Figura 14). Nesse caso, a solução é impulsionada pela ação da água na rede, que pressiona a parede externa da bolsa plástica e promove a introdução da solução no fluxo de irrigação, através de um bocal, mantendo constante a concentração. Para minimizar os problemas de variações de vazão do sistema de irrigação, deve-se colocar uma válvula reguladora de pressão na linha principal entre o intervalo de entrada e saída do tanque injetor além de colocar outra válvula reguladora entre a saída do tanque e a entrada da solução na linha principal. 4. INJETOR TIPO VENTURI É uma peça especial, acoplada à linha de irrigação, que consiste numa seção gradual convergente, passando numa seção constrita constante e em seguida numa gradual transição ampliadora, retornando ao diâmetro original da linha de irrigação. No momento de passagem pela seção constrita, cria-se um diferencial de pressão que “ succiona” a solução do tanque para a linha lateral ou principal (Figura 15). A queda de pressão no venturi deve ser suficiente para criar uma pressão negativa (vácuo) em relação á pressão atmosférica. Nessas condições, a solução química contida no interior do depósito irá fluir para o injetor. O fluxo de solução pode ser regulado, se desejável, por válvula ou registro instalado na tubulação. 13
  • 47. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 13: Misturadores proporcionais. A desvantagem deste método é que a perda de carga localizada no venturi pode atingir cerca de 1/3 da pressão de serviço na lateral ou principal, dificultando ou impossibilitando a injeção. Uma alternativa para contornar o problema seria instalar o venturi em um “by-pass” da linha de irrigação, com menor diâmetro que a mesma, reduzindo a perda de carga localizada e facilitando a injeção. Um benefício adicional seria permitir que um venturi de baixa capacidade possa ser usado para injetar solução fertilizante na tubulação principal de grande diâmetro, uma vez que parte do fluxo é desviado através do injetor. Para que isto ocorra com maior eficiência e precisão na distribuição da solução na linha principal de irrigação, torna-se necessário a instalação de uma válvula reguladora de pressão na linha principal entre os pontos de entrada e saída do injetor, além da colocacão de dois registros, um na entrada e outro na saída do injetor, para que ocorra um diferencial de pressão (Figura 16). 5. MÉTODOS COMBINADOS Existem no mercado alguns injetores que empregam a combinação de diferentes métodos ao mesmo tempo. O mais comum é a combinação do método diferencial de pressão com o medidor de venturi ou alguma medição na qual se baseia no princípio de venturi. O uso da combinação entre o método diferencial com o venturi pode ser encontrado em alguns sistemas onde a queda de pressão necessária para o funcionamento do venturi pode ser dificultada por produzir restrições no projeto do sistema de irrigação.. A combinação de um esquema do venturi com o tanque sobre pressão pode ser uma alternativa viável para esse caso (Figura 17). 14
  • 48. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 14: Esquema de um injetor tipo venturi instalado na linha principal. Figura 15: Injetor venturi com válvula reguladora de pressão na linha principal. Outro método combinado pode ser a utilização de uma bomba centrífuga pode ser usada para adicionar pressão no líquido que passa pelo desvio e, conseqüentemente, no injetor (Figura 18). Escolha do equipamento De acordo com FRIZZONE et al (1985), para a escolha de um equipamento para fertirrigação devem ser considerados os seguintes aspectos: 15
  • 49. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Figura 16: Combinação do injetor venturi com um tanque sobre pressão. Figura 17: Injetor venturi ligado a uma bomba centrífuga. Volume e capacidade do equipamento Deve-se levar em conta a quantidade de solução que o tanque pode conter e a vazão proporcional e total que se pode introduzir na rede de irrigação. Estes valores são determinados de acordo com as normas de irrigação e fertilização, condições de suprimento de água e rede de irrigação. Por exemplo, para uma parcela de 1 ha irrigada em 2 turnos requerendo 200 litros de solução fertilizante por hectare e devendo-se completar a aplicação ao final de 2 horas, o volume mínimo do tanque deverá ser de 200 litros e a vazão de 50 litros/hora. Deve-se considerar, também, a expansão da área cultivada, futuras modificação no sistema e alguma margem de segurança, como por exemplo, no caso de aplicação em série, onde serão necessários volumes muito maiores. 16
  • 50. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Precisão ou fidelidade de funcionamento Relaciona-se à precisão do equipamento, sua resistência em condições de campo, nível técnico e capacidade exigida do operador, necessidade de acompanhamento no início e término da operação e qualidade da assistência técnica. Forma de operação ou funcionamento Refere-se à fonte de energia necessária para o funcionamento do equipamento de fertilização. Por exemplo: pressão da água, eletricidade, motor de combustão ou trator. Mobilidade Em propriedades agrícolas com numerosas unidades irrigadas, deve-se preferir um equipamento móvel, o que possibilitará uma redução de custos. Diluição do fertilizantes A proporção de diluição é a relação entre a quantidade de solução do fertilizante e a quantidade total. Por exemplo: 1 litro de solução fertilizante para 199 litros de água representam uma relação de diluição de 1:200. Legislação para prevenção de contaminação de mananciais Antes da injeção de qualquer solução química nos sistemas de irrigação é necessário a utilização de uma válvula de retenção antes do sistema injetor, para prevenir qualquer problemas do retorno da solução para a fonte de água. Os sistemas de injeção de solução química na sucção da bomba do sistema de irrigação geralmente é proibido em alguns países europeus e em alguns estados dos Estados Unidos da América, como por exemplo na Florida. A exceção é feita para os sistemas onde a fonte hídrica é um rio ou lago e a solução química que está sendo injetada no sistema seja somente fertilizantes. Neste caso é exigido um sistema duplo de prevenção que é uma válvula de retenção antes do depósito da solução nutritiva e mais uma válvula de pé no início da tubulação de sucção da bomba. No Brasil, ainda não existe legislação relacionada com a aplicação de produtos químicos via água de irrigação De acordo com a Agência de Proteção do Meio Ambiente (EPA) somente as bombas de injeção do tipo pistão e diafragma podem ser usadas para a injeção de pesticidas e outras soluções químicas tóxicas. 17
  • 51. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Tabela 7.2:- Comparação do vários métodos de injeção de solução química. Tipo de injeção Vantagens Limitações Bomba centrífuga Baixo custo. Pode ser calibrada Calibração depende da pressão do sistema durante o funcionamento Bomba de pistão Alta precisão. Calibração linear. Alto custo. Pode necessitar de parada para Calibração independe da pressão. ajustar a calibração. Vazão da solução Funciona para altas pressões química não é continua Bomba diafragma Ajuste da Calibração durante o Calibração não é linear. Calibração funcionamento. Alta resistência a depende da pressão do sistema. Custo produtos químicos médio e alto dependendo da bomba. Vazão da solução química não é continua. Bomba Alta precisão. Calibração é linear. Alto custo. Pode necessitar de parada para pistão/diafragma Alta resistência a produtos ajustar a Calibração. químicos. Funciona para altas pressões. Calibração independe da pressão. Bombas de Taxa de injeção pode ser ajustada Solução bombeada não pode ser abrasiva. engrenagens e durante o funcionamento Taxa de injeção depende da pressão do excêntricas sistema. Continuidade da vazão química depende do número de engrenagens dentro da bomba Bomba Alta resistência a produtos Taxa de injeção depende da pressão do peristáltica químicos. Ajustes podem ser sistema. Pressão de funcionamento é feitos fazendo a troca do tamanho baixa e média do tubo. A taxa de injeção pode ser ajustada durante o funcionamento. Venturi Baixo custo. Uso simples. Calibração depende do nível do produto Calibração pode ser feita durante no depósito. Necessita de diferencial de o funcionamento. Força pressão. Variação na concentração hidráulica química. Não pode ser calibrado par uma taxa de injeção constante. Misturador Baixo a médio custo. Calibração Necessita de diferencial de pressão. proporcional durante operação. Maior precisão Variação na concentração da solução na taxa de injeção de fertilizantes química. O volume de solução injetada é limitada pelo tamanho do tanque. Freqüente reabastecimento de solução. Tanque Custo médio. Fácil operação. Necessita de diferencial de pressão. misturador sobre Volume total de solução química Variabilidade na concentração da solução pressão pode ser feito com precisão química. Não pode ser calibrado para taxa de injeção constante. Combinado Médio custo, movido pela energia Controle relativo da quantidade de composto de da água do sistema. Maior produto injetado. Mais caro que o tanque bomba principal precisão que o tanque misturador misturador ou venturi sozinho. e auxiliar, ou venturi sozinho venturi e tanque misturador 18
  • 52. AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof. Roberto Testezlaf Considerações gerais Existem vários métodos de aplicação de produtos químicos, a escolha de um deles dependerá principalmente das condições financeiras do agricultor, de fatores edáficos, topográficos, valor comercial de cultura e sensibilidade da mesma a variações de concentração de nutrientes no sistema. Quando se deseja um nível constante de concentração da solução química a ser aplicada na linha, e se dispõe de capital suficiente, as bombas injetoras de deslocamento positivo são as mais recomendadas. Pois, proporcionam exatidão na aplicação do fertilizante, sendo ideal para culturas sensíveis de alto valor comercial. Este sistema também facilita a aplicação do fertilizante em áreas onde a topografia não é favorável, e por ser automático não necessita de mão de obra especializada. Os métodos de pressão diferencial, venturi, tanque de derivação de fluxo são relativamente simples e de baixo custo em relação à bomba injetora. Sendo que, o Venturi apresenta uma menor variação de concentração em função do tempo e um menor custo em relação ao tanque de derivação de fluxo. Entretanto, o sistema de venturi, apresenta o inconveniente de produzir grandes perdas de pressão no sistema e dificuldade de automação. É mais recomendado para pequenas áreas de produção devido a sua capacidade limitada na aplicação volumétrica de solução nutritiva, e também para culturas que não requer muita precisão de aplicação de fertilizantes. Em virtude da facilidade de movimentação que apresentam, estes sistemas podem ser utilizados em áreas que dificultam a mecanização devido à topografia. E, por apresentar facilidade de acoplamento no sistema de irrigação, a fertirrigação pode ser efetuada em diferentes fases do desenvolvimento da cultura. A fertirrigação com o método de através da sucção da bomba de irrigação deve ser criterioso, pois o tanque de fertilizante fica ligado à sucção da bomba e havendo queda de tensão na rede elétrica a solução contaminará a fonte de água. Também é necessário usar produtos não corrosivos para não danificar a tubulação de sucção e o rotor da bomba. Apesar destes inconvenientes este sistema apresenta baixo custo em relação à bomba injetora e eficiência para aplicação da solução nutritiva em pequenas e grandes áreas. 19