Sistema de irrigação eleva a produtividade agrícola

O sistema por gotejamento subsuperficial é definido como um sistema de irrigação que tem o solo como meio de propagação da água, na qual os emissores ficam abaixo da superfície do solo, posicionado dentro da camada onde se encontra o sistema radicular das plantas.

No passado, o gotejo subsuperficial era usado em culturas de alto valor (fruteiras e plantas ornamentais). Entretanto, com a evolução da tecnologia de fabricação dos componentes desse sistema, houve um aumento da vida útil e, assim, passou a ser utilizado em culturas de menor valor (commodities).

A longevidade do sistema está atrelada à qualidade do projeto hidráulico, à implantação do sistema e ao gerenciamento adequado. A seguir, abordaremos alguns pontos relevantes para o dimensionamento e a manutenção de um sistema de gotejamento subsuperficial.

Vantagens 

O conflito por água é um dos fatores que mais preocupam irrigantes em zonas áridas e semiáridas. Diante disso, o gotejamento subsuperficial é uma alternativa viável para aumentar a eficiência do uso da água. Geralmente, a economia de água é na ordem de 40%, pois a camada de solo da superfície (0cm-15cm) permanece seca, o que reduz consideravelmente a evaporação de água.

Além da maior eficiência do uso da água, é possível diminuir os custos com energia elétrica, custo este que nos últimos anos tem se tornado mais oneroso para o produtor. Neste sistema ainda é possível fazer o reaproveitamento de águas residuárias de forma segura para plantas, produtores e consumidores. Entretanto, deve-se avaliar a viabilidade dessa prática para cada cenário produtivo.

A aplicação de fertilizantes, inseticidas, fungicidas, nematicidas e herbicidas, usando a água de irrigação como veículo, é uma técnica viável para os sistemas de gotejo subsuperficial, pois aumenta a eficiência tanto do uso como da ação, devido ao produto ser aplicado próximo das raízes. Ademais, diminui a demanda de mão de obra e reduz a compactação do solo pelo menor trânsito de máquinas na área.

O gotejo subsuperficial também propicia menor incidência de doenças foliares e plantas daninhas, e como consequência, reduz o número de aplicações e os custos inerentes a essas práticas. Os tubos gotejadores são protegidos por uma camada de solo, que reduz a deterioração pela radiação solar e os danos causados pelos tratos culturais e pela mecanização, resultando em aumento da vida útil do equipamento. Essa maior longevidade do equipamento também contribui para a amortização dos custos de investimento.

Todas estas vantagens levam a um aumento da produtividade. Esse incremento pode atingir 30% na cultura do tomate industrial, 50% no café e em cana-de-açúcar pode-se atingir até 12 cortes com produtividade acima de 180ton/ha.

Desvantagens

Em contrapartida, esse sistema apresenta algumas desvantagens, dentre essas o maior investimento em sistemas de filtragem da água para prevenir entupimentos. A qualidade da água pode ser um fator limitante, e, em alguns casos, exigir um tratamento especial para evitar formação de precipitados. Com isso, há um incremento de componentes especiais no sistema de irrigação que eleva os custos de implantação. 

Na parte de campo, geralmente a camada superficial do solo permanece seca e com isso pode reduzir a taxa de germinação ou pegamento das mudas transplantadas, necessitando de chuvas ou dispositivos móveis para aplicação artificial da água. Outro fator que pode dificultar o estabelecimento das plantas é o acúmulo de sais que pode ocorrer acima dos emissores, dependendo da qualidade da água de irrigação. 

As taxas de aplicação do emissor podem exceder a capacidade de alguns solos de redistribuir a água. E com isso, a água pode atingir a superfície do solo através de caminhos preferenciais, causando manchas molhadas indesejáveis no campo. Outro problema são os espaçamentos fixos entre linhas de irrigação e entre emissores, pois restringe o número de culturas que podem ser usadas para sucessão ou rotação. 

Apesar dos inúmeros benefícios, o gotejamento subsuperficial ainda é uma tecnologia pouco utilizada no Brasil, e consequentemente os técnicos e produtores possuem pouca experiência com este sistema. Assim, erros de projeto são mais difíceis e caros de serem resolvidos no campo, pois os emissores estão enterrados no solo, e muitas vezes o problema aparece no final do ciclo produtivo de uma cultura.

Projeto

Os critérios de dimensionamento são similares aos do sistema de gotejamento superficial, exceto alguns componentes obrigatórios, que devem ser incorporados no sistema de gotejamento subsuperficial. É importante ressaltar que o projeto deve ser realizado por um profissional capacitado para que seja possível atender a demanda hídrica da cultura ou grupo de culturas usadas em sucessão ou rotação, de acordo com os atributos do solo e as preferências do agricultor.

Filtragem

Os sistemas de irrigação por gotejamento subsuperficial exigem boa filtragem, ou seja, para garantir um bom desempenho do projeto e longevidade do sistema de irrigação, não é recomendado reduzir custos com os sistemas de filtragem e tratamento de água. Problemas com entupimentos podem ser difíceis ou impossíveis de serem remediados nesse sistema.

Segundo os fabricantes de tubos gotejadores, se a água de irrigação possuir mais que 2ppm de areia, deve-se instalar um filtro do tipo hidrociclone antes do filtro principal para extrair a areia. Já quando houver sólidos (areia, silte e argila) superiores a 100ppm deve-se obrigatoriamente deixar a água em repouso para decantar as partículas. Após o hidrociclone é importante a instalação de filtros de areia para remoção mais eficiente dos sólidos. E o último elemento filtrante (tela ou discos) deve possuir uma capacidade de filtragem adequada para cada modelo de emissor, que geralmente varia de 140mesh a 200mesh.

Dimensionamento

A escolha da vazão do emissor deve ser com base na demanda hídrica máxima. Geralmente, a maioria das vazões comerciais e dos espaçamentos típicos de emissor e linha de gotejador apresenta taxas de aplicação acima do pico de referência (evapotranspiração da cultura - ETc). Os emissores com maiores vazões são recomendados para esse sistema, porque estão menos sujeitos a entupimentos e permitem mais flexibilidade na programação da irrigação. 

Em contrapartida, quando os emissores com maiores vazões são escolhidos, o comprimento da linha lateral pode precisar ser reduzido para manter uma boa uniformidade. E, ainda, dependendo do tipo de solo, pode apresentar problemas de contrapressão, que geralmente ocorre em solos pesados, que apresentam baixa condutividade hidráulica, e a pressão contrária ao emissor dificulta a saída de água ou caminhos preferenciais no solo, as chamadas “chaminés”, muito comuns em solos arenosos e/ou que apresentam rachaduras.

A velocidade de escoamento do fluido recomendado para dimensionamento das linhas laterais varia de 0,3m/s a 0,6m/s. Para sistemas de gotejamento subsuperficial é viável adotar valores próximos de 0,6m/s, pois com  maior velocidade de descarga é possível ter melhor limpeza geral dos materiais.

No final das linhas laterais é importante instalar tubulações e válvulas de descarga, para garantir uma limpeza adequada do sistema. Não sendo possível a utilização do sistema automático, dispositivos fins de linha manuais devem ser instalados. Entretanto, esses componentes devem ser dimensionados de forma que não influenciem significativamente o processo normal do sistema. É importante adotar tamanhos iguais para as linhas laterais e, com isso, evitar variação na pressão de funcionamento.

Quando se trata de limpeza final das linhas de forma automatizada, recomenda-se inserir a válvula de descarga no centro da linha de limpeza, pois contribui com a redução das perdas de carga e, assim, é possível optar por uma tubulação de diâmetro menor para essa linha.

Geralmente, para escolher o diâmetro da linha de limpeza, adota-se um valor igual ou maior que 25% da seção transversal acumulada das linhas de gotejadores, com isso a velocidade de fluxo da linha lateral é aproximadamente 0,3m/s, que é aceitável para o projeto.

Nos pontos mais altos das linhas de limpeza, devem-se instalar válvulas de duplo efeito para evitar o esmagamento do tubo gotejador e a sucção de solo pelos emissores, sob a condição de depressão e facilitar a expulsão do ar de toda a tubulação enterrada. Ademais, emissores antissucção também são recomendados para evitar sucção de solo.

Para fazer uma limpeza adequada do sistema subsuperficial é necessário que o conjunto motobomba seja dimensionado com capacidade suficiente de pressão e vazão para remover os resíduos do setor mais crítico. Com isso, é importante optar por tubulações de gotejadores com boa resistência para suportar a pressão usada na limpeza e utilizar válvulas reguladoras de pressão no início dos setores para garantir a pressão normal de funcionamento.

Manejo

A melhor forma de manter um sistema de gotejamento subsuperficial com boa eficiência de irrigação por muitos anos é adotar medidas preventivas, ou seja, um projeto dimensionado e implantado adequadamente. Assim como a aquisição de material de qualidade. 

Existem empresas que atuam no País que são referências no mercado, em relação à irrigação localizada. Apresentam avançadas tecnologias em tubos gotejadores que aumentam a confiança do produtor em adotar sistemas de gotejamento subsuperficial. Dentre as tecnologias de emissores, estão: proteção contra intrusão de raízes, emissores autocompensantes e mecanismo antissifão, que evita a entrada de partículas de solo no gotejador.

No entanto, não são todos os produtores que têm condições financeiras de adquirir materiais de elevada qualidade. Por isso, apresentaremos algumas práticas adotadas para avaliar o sistema de irrigação, manejos rotineiros para prevenir a obstrução e ações efetivas de desobstrução. 

Avaliação da eficiência

Geralmente, os fabricantes dos tubos gotejadores garantem uma uniformidade de 90%. Entretanto, uma das principais desvantagens do sistema subsuperficial é a dificuldade para a avaliação da uniformidade de distribuição da água pelos emissores depois de instalados. Caso seja realizada de forma convencional, coletando a lâmina, torna-se muito trabalhosa, pois haverá necessidade de escavar trincheiras, tornando inviável essa prática em áreas produtivas.

Instalar manômetros logo após o conjunto de motobombas, no início dos setores e nas linhas de limpeza para averiguar diariamente a pressão do sistema, é uma estratégia viável para indicar a situação atual do sistema, possibilitando ao operador detectar problemas nas motobombas, vazamentos na sucção e linha principal, assim como possíveis entupimentos (aumento de pressão de serviço) ou vazamentos nos tubos gotejadores (redução da pressão de serviço). 

Outra forma de detectar emissores entupidos seria pela verificação em campo de plantas com crescimento deficitário, falhas ou por meio de imagens de Vants, devido à alta resolução espacial, que permite visualizar a heterogeneidade do cultivo.

Manejos rotineiros

Os manejos rotineiros recomendados para os sistemas de gotejamento subsuperficial são similares ao gotejamento superficial e microaspersão. Os sistemas localizados são ideais para automação, no entanto a presença do operador na área de irrigação é imprescindível para a detecção dos problemas. Diante disso, recomenda-se semanalmente e/ou antes de cada evento de fertirrigação caminhar na área para verificar possíveis vazamentos (molhamento superficial) e, se detectados, usar conexões apropriadas para solucionar o problema.

Semanalmente e/ou após a fertirrigação é necessário realizar a limpeza dos tubos gotejadores, procedendo a abertura da válvula de descarga e aplicar água durante dez a 20 minutos ou até a água de descarte apresentar a mesma cor da água de entrada. No entanto, isso pode variar para cada propriedade, dependendo da qualidade da água. Em alguns casos específicos, a limpeza deve ser efetuada após cada evento de irrigação.

Considerações finais

A irrigação por gotejamento subsuperficial é um sistema pouco utilizado no Brasil, e o custo de implantação, juntamente com a pouca experiência dos técnicos e produtores, constitui no entrave para o aumento de áreas irrigadas com esse sistema. O sistema tem sido bastante utilizado para as culturas da cana-de-açúcar e na produção de sementes de pastagem, apresentando significativo crescimento de áreas irrigadas para culturas de grãos. Para isso, bons projetos e o correto manejo são necessários para garantir o aumento de produtividade das culturas e  maior longevidade do sistema, aumentando a viabilidade do seu uso.

Manejo para remediar obstruções

Para evitar ou reduzir o crescimento de raízes nos orifícios dos emissores, recomenda-se aplicar via água de irrigação o herbicida trifluralina na dose de 100ml/ha para a cultura da cana-de-açúcar. Para a cultura do café, recomenda aplicar duas vezes ao ano, sendo uma antes do estresse hídrico e outra após o período chuvoso. Para o tomateiro, recomenda aplicar no início do ciclo, durante 20 a 30 minutos.

Além disso, alguns emissores já vêm incorporados com trifluralina na fabricação ou pode ser incorporado nos componentes do filtro. O uso de ácido fosfórico (15mg/L) ou cloro também pode ajudar a prevenir a intrusão de raízes ou ajudar a remediar emissores parcialmente obstruídos pela oxidação das raízes. Vale ressaltar que a remediação de entupimento com produtos químicos nem sempre é viável, principalmente quando culturas sensíveis são cultivadas.

*Por Edcássio Dias Araújo, Gustavo Henrique da Silva, Job Teixeira de Oliveira e Fernando França da Cunha, da UFV