O Brasil já irriga 251.000 ha de todo o seu parque cafeeiro, o que representa quase 10% da cafeicultura nacional. O que chama a atenção é que esta fatia irrigada responde por 25% da produção nacional, mostrando a grande competitividade da cafeicultura irrigada nacional.
Os cafezais irrigados estão mais concentrados nos estados do Espírito Santo, Minas Gerais, Bahia e, em menor proporção, em Goiás, Mato Grosso, Rondônia e São Paulo.
A irrigação tem sido utilizada mesmo nas regiões consideradas tradicionais para o cafeeiro, como o sul de Minas Gerais, Zona da Mata de Minas Gerais, Mogiana Paulista, Espírito Santo, etc. Trabalhos de pesquisa demonstram que o aumento de produtividade média com o uso da irrigação (médias de pelos menos 3 safras) tem sido de 50%, quando comparada com as lavouras de sequeiro, trabalhos estes desenvolvidos nas regiões de Lavras e Viçosa, Minas Gerais, regiões consideradas aptas climaticamente ao cultivo do cafeeiro, sem a necessidade de irrigação.
Vários experimentos têm sido conduzidos nas diferentes regiões cafeeiras, objetivando, principalmente, avaliar o efeito da irrigação na produtividade e qualidade do cafeeiro, sendo vários deles relacionados a estresse hídrico x produtividade/qualidade do café.
Existem diferentes sistemas de irrigação que podem ser utilizados, sendo que a escolha do sistema de irrigação mais adequado depende de uma série de fatores, destacando-se o tipo de solo, a topografia, o tamanho da área, os fatores climáticos, os fatores relacionados ao manejo da cultura, o déficit hídrico, a capacidade de investimento do produtor e o custo do sistema de irrigação. Além disso, deve-se ter em mente também que é grande o volume de água exigido na irrigação e, por isso, a necessidade de otimizar a utilização deste recurso é um dos aspectos mais importantes que deverá, também, ser considerado no momento de decidir pelo método e pelo sistema de irrigação a ser utilizado.
Em geral, a irrigação do cafeeiro é feita por dois métodos: aspersão e irrigação localizada. Os sistemas de aspersão utilizados na irrigação desta cultura são os seguintes: aspersão convencional móvel (com aspersores pequenos, médios e canhões) ou fixa (que inclui o sistema de aspersão em malha), autopropelido e pivô central. Em função de aspectos rela-cionados ao consumo de energia, exigência de mão-de-obra e outros aspectos operacionais, os sistemas mais viáveis de irrigação por aspersão têm sido o convencional (principalmente do tipo malha) e o pivô central. Já com relação à irrigação localizada, os sistemas mais utilizados são o gotejamento, por suas características técnicas que permitem uma irrigação com grande precisão, economia de água e energia e as fitas de polietileno (sistema também conhecido como “tripa”), principalmente pelo menor custo de implantação. Na Figura 1, estão dispostos custos atualizados dos principais sistemas de irrigação para o cafeeiro. Pode-se observar que, para irrigar a lavoura, o produtor tem opções que variam de U$ 1.200,00 a 3.300,00/ha.
Irrigação localizada
Compreende os métodos de irrigação em que a água é aplicada diretamente sobre a região radicular, em pequena intensidade e alta freqüência, para manter a umidade próxima da ideal, que é a chamada capacidade de campo. O principal sistema é o gotejamento, onde a água é aplicada de forma dirigida e localizada na zona de maior aproveitamento das raízes das plantas. São caracterizados pela localização, que implica num umedecimento parcial da área total sob irrigação, reduzindo, portanto, o volume total de solo explorado pelas raízes. O restante da área não se umedece, fazendo com que a planta modifique seu crescimento radicular, o qual se concentra nos volumes de solo umedecidos. Outro aspecto importante a ser salientado é a alta freqüência de aplicação de água, procedimento praticamente imposto pelo baixo volume de solo explorado pelas raízes, a fim de compensar o consumo normal de água pelas plantas.
No que se refere especificamente ao gote-jamento, quando a água é aplicada de for-ma pontual, toda a propagação de umidade ocorre através do ponto de emissão, que difunde a água mediante um fluxo tridimen-sional, formando os chamados bulbos de umedecimento (Figura 2), cujas formas e dimensões dependem das propriedades físicas do solo e das características da apli-cação: textura, vazão e tempo de irrigação.
Nas chamadas linhas de aplicação contínua, produzidas pela instalação muito próxima de gotejadores, tendência nos projetos de café, ao invés de realizar-se em um ponto, a aplicação tem a forma de uma linha contínua. Nesse caso, o regime de fluxo se realiza em duas dimensões.
No sistema de irrigação por gotejamento, o sistema pode trabalhar 24 h (devem ser evitadas, porém, as horas de pico de energia, por motivo econômico), operando a baixas pressões, o que permite o uso de bombas de baixa potência, com conseqüente economia de energia. Além disso, também favorecem o controle automatizado da irrigação e são aproveitados para aplicação de fertilizantes, num processo econômico de fertirrigação e de produtos fitossanitários, como inseticidas (insetigação) e fungicidas (fungigação).
Deve ficar claro que a irrigação localizada não deve ser considerada somente como uma nova técnica para suprir de água as culturas, mas como parte integrante de um conjunto de técnicas agrícolas nos cultivos de determinadas plantas, sob condições controladas de umi-dade do solo, adubação, salinidade, doenças e variedades selecionadas, de modo que ob-tenham efeitos significativos na produção por área e por água consumida, bem como na época da colheita e na qualidade do produto.
Um bom projeto de engenharia começa nos estudos básicos de solo, água, topografia e clima. As práticas agronômicas e culturais de cada região devem ser incorporadas ao projeto, sempre que possível. Restrições financeiras muitas vezes indicam soluções longe daquelas consideradas ideais e cabe ao projetista incorporar esses aspectos no seu projeto.
Muitos produtores de café nos últimos anos têm procurado empresas de irrigação de gote-jamento para a irrigação de suas lavouras. Porém, ao se definir pela instalação de um sis-tema desta natureza, de alta complexidade, vários cuidados devem ser tomados para que o empreendimento não fique prejudicado. Para que seja possível um bom projeto de irrigação, o cafeicultor deve ter disponíveis informações detalhadas sobre a água a ser utilizada (deve ser feita análise completa da água – características físicas, químicas e biológicas). Na Tabela 1, constam os parâmetros que devem analisados e os riscos de obstrução dos gotejadores. Recomenda-se que esta análise seja feita em pelo menos duas estações do ano, pois ocorrem variações na qualidade da água ao longo do tempo. Além da qualidade da água, deve-se saber a quantidade disponível, principalmente na época seca do ano, em que o sistema será mais utilizado. Também é imprescindível para o projeto a existência de um levantamento planialtimétrico (com a demarcação das cotas do terreno, locação das linhas de café, fonte de água, linhas de energia e planimetria de toda a área), realizado por profissionais capacitados, e com bons equipamentos de medida.
A combinação da boa engenharia de irrigação aliada ao manejo correto do sistema traz óti-mos resultados. O entendimento perfeito de quando e quanto irrigar, é um dos fatores fun-damentais para que se obtenha uma alta produtividade. Para tanto, é necessário que os dados básicos da física de solos sejam incorporados à metodologia de cálculo, de modo a definir, com certa precisão, o momento correto de irrigar o cafezal e o tempo (ou volume de água) necessário para que o solo volte a condições ótimas de umidade, permitindo um cres-cimento ideal para as plantas.
Diferentemente dos demais sistemas de irrigação, que irrigam a área total da lavoura, o gotejamento irriga apenas parte do solo. Denomina-se bulbo úmido o volume de solo umedeci-do por um emissor de irrigação localizada. O movimento da água no solo determina a forma e o tamanho desse bulbo, que tem grande importância, na medida em que é nessa região que se desenvolve o sistema radicular das plantas.
A água no solo se move em todas as direções, em uns casos com maior ou menor facilidade que em outros, dependendo da porosidade do solo: nos macroporos, a água circula, movi-menta-se por gravidade e, nos microporos, a circulação é feita por capilaridade, em todas as direções.
A forma e o tamanho do bulbo dependem dos seguintes fatores:
a) Textura do solo: em solos arenosos, com grande quantidade de macroporos, a água circula com maior facilidade na vertical, e em solos argilosos, o bulbo se estende com mais facili-dade para os lados. Em conseqüência, em solos arenosos, o bulbo tem a forma alongada e, em solos argilosos, apresenta a forma achatada.
b) Vazão do emissor: quando a água sai de um emissor, forma-se um pequeno “empoça-mento”. O tamanho desse empoçamento depende da vazão do emissor: a maior vazão corresponde a uma superfície maior de encharcamento e, portanto, a um bulbo mais ex-tenso no sentido horizontal.
c) Tempo de irrigação: na medida em que aumenta o tempo de irrigação (supondo a vazão constante do emissor), o tamanho do bulbo aumenta em profundidade.
Todos estes fatores devem ser considerados antes de se escolher um tipo de gotejador para café (espaçamento e vazão do emissor). Em muitos casos de insucesso do sistema de gote-jamento para café, o emissor não foi escolhido levando-se em consideração tais fatores, o que pode acarretar sérios problemas de uniformidade do sistema depois de instalado. So-mente depois de conhecido o perfil de molhamento de um dado emissor é que é possível a escolha do seu espaçamento, para que seja possível a garantia de uma faixa molhada adequada para a cultura. Algumas empresas de irrigação têm realizado “testes de bulbo” na propriedade onde será instalado o projeto, antes da escolha do emissor mais adequado. Este procedimento é altamente recomendável, porém, negligenciado na maioria dos casos, pelo custo e tempo dispensados.
Com relação aos demais sistemas, o gotejamento tem uma série de vantagens, das quais se destacam: a) Maior eficiência no uso da água (melhor controle da lâmina de água; diminui as perdas por evaporação; não ocorre perdas por percolação e por escoamento superficial; não irriga ervas daninhas entre as fileiras da cultura; não é afetada pelo vento, tipo de solo ou interferência do irrigante) ; b) Maior produtividade (em geral, obtém-se maior produtividade com irrigações localizadas, pois a freqüência de irrigação é maior neste método; menores variações na umidade do solo e em conseqüência produção mais uniforme; c) Maior eficiência na adubação (permite o uso da fertirrigação e em razão de concentrar o sistema radicular da cultura junto ao bulbo molhado, facilita a aplicação do adubo por cobertura; d) Maior eficiência no controle fitossanitário (não irriga as ervas daninhas e não molha a parte aérea dos vegetais, o que facilita o controle destas ervas, dos insetos e fungos, permitindo maior eficiência no uso de defensivos, além de permitir a aplicação direta de defensivos sistêmicos via água de irrigação; e) Não interfere com as práticas culturais (por não molhar a faixa entre fileiras, podem-se fazer capinas, colheitas e aplicação de defensivos antes, du-rante e depois da irrigação); f) Adapta-se a diferentes tipos de solo e topografia (como a aplicação de água na irrigação é em pequena intensidade, este método se adapta melhor do que qualquer outro, a diferentes tipos de solo e a variada topografia, mesmo no caso de ter-renos com topografia irregular e acidentada; g) Pode ser usado com água salina ou em solos salinos (como o turno de rega é, em geral, muito pequeno, o teor de umidade dentro do bulbo molhado é sempre bastante elevado, mantendo-o com menor concentração de sal no seu interior e maior na sua periferia. Isso permite maior concentração de raízes na região central do bulbo; h) Economia de mão-de-obra (por se tratar de sistemas fixos e possibilitar automatização, há grande economia de mão-de-obra (1 homem/100ha) quando comparados com sistemas convencionais de irrigação por aspersão e por superfície.
Porém, apresenta também algumas limitações, como: a) Entupimento (uma das característi-cas deste método é o fluxo de água por pequenos orifícios. Por isso necessita de um sistema de filtragem cuidadosamente dimensionado, para atender as características do projeto. Com o desenvolvimento das indústrias de filtros, podemos dizer que os problemas mais comuns de entupimento no passado foram superados. Esse assunto será abordado com mais detalhes nesta unidade de estudo; b) Distribuição do sistema radicular (quando os primeiros sistemas de irrigação localizada foram instalados no Brasil, utilizavam-se gotejadores so-mente ao lado das plantas, de acordo com o espaçamento entre elas. Isso gerava um bulbo úmido constante somente naquela região e onde se concentrava o sistema radicular, dimi-nuindo a estabilidade, principalmente de árvores frutíferas, o que levava ao tombamento. Hoje não é comum este procedimento, sendo o mais recomendado a irrigação por faixa molhada ao longo da fileira da cultura, o que, consequentemente, elimina a má distribuição das raízes.
Na cafeicultura, este problema pode ser evitado, com o manejo dos emissores, através da mudança na instalação das linhas de gotejadores, em relação às linhas de plantas; c) Capina, fogo, vandalismo, roedores (são problemas que realmente atormentam a vida dos produtores. Como o sistema normalmente fica sobre o solo, no momento das capinas pode ocorrer corte dos tubogotejadores e demais peças do sistema, como, por exemplo, dos tubos que conectam os microaspersores na linha lateral; o fogo é outro problema, porque todo o material utilizado é de plástico e de polietileno e estes são sensíveis à alta temperatura. Roedores também se constituem em problemas, pois danificam os tubos quando vão matar a sede nas linhas laterais do sistema, onde estão instalados os gotejadores. Em alguns países, como Austrália e Cuba, utiliza-se a subirrigação, que consiste em enterrar todas as linhas laterais a uma certa profundidade, dependendo da cultura. No Brasil já existem alguns produtores que estão adotando esta tecnologia. Porém, os resultados não tem sido satisfatórios. Há necessidade de maiores pesquisas antes de se adotar com propriedade o enterrio de tubogotejadores em café.
Componentes do sistema
Em geral, um sistema típico de gotejamento, conforme esquematizado, a seguir, é constituído das seguintes partes: sistema de captação e bombeamento; cabeçal de controle; linha principal; linha de derivação; linha lateral; emissores (gotejadores) – Figura 3.
O conjunto motobomba é de fundamental importância no sistema de irrigação localizada. As bombas, normalmente usadas neste sistema de irrigação, são as do tipo centrífuga de eixo horizontal. A água é pressurizada através do sistema de bombeamento, e antes que chegue a ser aplicada, necessita passar por um sistema de filtragem. Equipamentos de bombeamento podem ser elétricos ou a diesel. Na maioria das situações que se encontram na prática, sistemas de gotejamento não trabalham sob gravidade ou com caixas d’água elevadas.
Embora as pressões de trabalho não sejam altas, para que os sistemas operem corretamente, é necessário que as moto-bombas sejam capazes de pressurizar o sistema com valores muito acima daqueles possíveis através de caixas d’água ou quedas naturais.
O cabeçal de controle é uma das principais partes de um sistema de irrigação localizada. Ele fica normalmente situado após o conjunto motobomba, ou seja, no início da linha principal. Em algumas situações, dependendo da topografia e do projeto, o cabeçal deverá ser adequadamente instalado. É constituído, em geral, das seguintes partes: medidores de vazão; filtros (hidrociclones, areia, tela ou disco); injetores de produtos químicos e orgânicos; válvulas de controle de pressão e medidores de fluxo; registros e manômetros.
O conhecimento de como o processo de filtragem ocorre quando a água passa pelos filtros, aliado aos dados de análise da qualidade da água, é fundamental para que a escolha do equipamento de filtragem seja o mais apropriado. Assim, a determinação do melhor equipamento é uma combinação de vários fatores e um engenheiro de irrigação experimentado deve ser capaz de indicar o filtro mais adequado para cada caso específico.
Com relação às tubulações, além da adutora, um sistema de irrigação por gotejamento tem a linha principal, a linha de derivação e as linhas laterais com emissores. A linha principal conduz a água da motobomba até as linhas de derivação. Geralmente, utilizam-se na linha principal tubos de PVC rígido ou aço galvanizado. Ela pode ser instalada na superfície do solo ou ser enterrada, facilitando, neste caso, as operações com máquinas agrícolas na área. A linha de derivação conduz a água da linha principal até às linhas laterais. Normalmente, utilizam-se tubos de PVC. É comum a instalação de válvulas de controle de pressão e ventosas no início dessas linhas. As linhas laterais são as linhas nas quais estão instalados os emissores que aplicam água juntos às plantas. Devem ser dispostas em nível e são constituídas de polietileno flexível, com diâmetro variando, geralmente, de 16 a 32 mm. São instaladas ao longo das fileiras de café, com distâncias preestabelecidas, conforme critérios já discutidos.
Os emissores são, talvez, os componentes mais importantes da rede de distribuição de um projeto de irrigação localizada e, por terem uma estrutura hidráulica que pode ser muito complicada, são também os mais delicados do sistema.
Toda a dificuldade do seu projeto construtivo reside no seguinte problema: os emissores devem proporcionar uma vazão baixa, mesmo porque os diâmetros das tubulações, tanto das laterais como das linhas de distribuição, são reduzidos. Devido às grandes distâncias que estes tubos devem conduzir a água, em sistemas de irrigação localizada, fazem com que um ligeiro incremento no diâmetro encareça sobremaneira a instalação. Por outro lado, a pressão de serviço dos emissores não deve ser muito baixa, para minimizar o efeito da redução da uniformidade de aplicação de água em condições de declive do terreno. Ambas estas condições, vazão baixa e pressão relativamente alta, conduzem, do ponto de vista exclusivamente hidráulico, a emissores com orifícios muito pequenos, que, por outro lado devem ser os maiores possíveis para evitar problemas de entupimentos. Esta contradição resulta na fabricação de grande variedade de emissores.
Quando o produtor de café adota um sistema de irrigação por gotejamento, que é um dos mais tecnológicos existentes, espera ter maior segurança no seu negócio. Se o projeto for feito de forma adequada, com instalação cuidadosa e adotando-se um manejo racional da sua água e energia, com certeza terá sucesso. São várias as histórias de sucesso com cafe-icultores irrigantes que adotam o gotejamento, em praticamente todas as regiões brasileiras. Em experimento realizado em Uberaba, na Fazenda Escola da Uniube, em lavoura de café Catuaí vermelho, foram avaliados diferentes sistemas de irrigação para o café, comparando-se com a testemunha não irrigada. Após 7 safras, concluiu-se que nas condições de clima e solo de Uberaba, a produtividade da lavoura de sequeiro é baixa quando comparada com a lavoura irrigada; as áreas irrigadas por gotejamento tiveram produtividades 93% superiores. Nas regiões cafeeiras tradicionais, como o Sul de Minas Gerais, a irrigação por gotejamento tem crescido de forma acelerada, graças aos excelentes resultados obtidos pelos produtores que já adotam esta tecnologia há mais tempo (Figuras 4 e 5). Outros grandes projetos foram montados na região da Mogiana Paulista (Figura 6) e outros no cerrado (Figura 7), região já tradicional de cafeicultura irrigada.
Foi publicada a segunda edição da obra: Cultivo do Cafeeiro irrigado por gotejamento, dos autores Roberto Santinato e André Luís T. Fernandes. O livro tem 396 p., sendo 40 coloridas. É dividido em 6 capítulos: 1) Introdução; 2) Sistema de irrigação por gotejamento; 3) Seleção de áreas para plantio do cafeeiro irrigado por gotejamento pelo clima, solo e disponibilidade de água; 4) Implantação da lavoura; 5) Condução de Lavoura e 6) Colheita e pós-colheita.
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Os cafezais irrigados estão mais concentrados nos estados do Espírito Santo, Minas Gerais, Bahia e, em menor proporção, em Goiás, Mato Grosso, Rondônia e São Paulo.
A irrigação tem sido utilizada mesmo nas regiões consideradas tradicionais para o cafeeiro, como o sul de Minas Gerais, Zona da Mata de Minas Gerais, Mogiana Paulista, Espírito Santo, etc. Trabalhos de pesquisa demonstram que o aumento de produtividade média com o uso da irrigação (médias de pelos menos 3 safras) tem sido de 50%, quando comparada com as lavouras de sequeiro, trabalhos estes desenvolvidos nas regiões de Lavras e Viçosa, Minas Gerais, regiões consideradas aptas climaticamente ao cultivo do cafeeiro, sem a necessidade de irrigação.
Vários experimentos têm sido conduzidos nas diferentes regiões cafeeiras, objetivando, principalmente, avaliar o efeito da irrigação na produtividade e qualidade do cafeeiro, sendo vários deles relacionados a estresse hídrico x produtividade/qualidade do café.
Existem diferentes sistemas de irrigação que podem ser utilizados, sendo que a escolha do sistema de irrigação mais adequado depende de uma série de fatores, destacando-se o tipo de solo, a topografia, o tamanho da área, os fatores climáticos, os fatores relacionados ao manejo da cultura, o déficit hídrico, a capacidade de investimento do produtor e o custo do sistema de irrigação. Além disso, deve-se ter em mente também que é grande o volume de água exigido na irrigação e, por isso, a necessidade de otimizar a utilização deste recurso é um dos aspectos mais importantes que deverá, também, ser considerado no momento de decidir pelo método e pelo sistema de irrigação a ser utilizado.
Em geral, a irrigação do cafeeiro é feita por dois métodos: aspersão e irrigação localizada. Os sistemas de aspersão utilizados na irrigação desta cultura são os seguintes: aspersão convencional móvel (com aspersores pequenos, médios e canhões) ou fixa (que inclui o sistema de aspersão em malha), autopropelido e pivô central. Em função de aspectos rela-cionados ao consumo de energia, exigência de mão-de-obra e outros aspectos operacionais, os sistemas mais viáveis de irrigação por aspersão têm sido o convencional (principalmente do tipo malha) e o pivô central. Já com relação à irrigação localizada, os sistemas mais utilizados são o gotejamento, por suas características técnicas que permitem uma irrigação com grande precisão, economia de água e energia e as fitas de polietileno (sistema também conhecido como “tripa”), principalmente pelo menor custo de implantação. Na Figura 1, estão dispostos custos atualizados dos principais sistemas de irrigação para o cafeeiro. Pode-se observar que, para irrigar a lavoura, o produtor tem opções que variam de U$ 1.200,00 a 3.300,00/ha.
Figura 1 – Custos de instalação dos principais sistemas de irrigação do cafeeiro (Conversão: U$ 1,00 = R$ 2,15).
Irrigação localizada
Compreende os métodos de irrigação em que a água é aplicada diretamente sobre a região radicular, em pequena intensidade e alta freqüência, para manter a umidade próxima da ideal, que é a chamada capacidade de campo. O principal sistema é o gotejamento, onde a água é aplicada de forma dirigida e localizada na zona de maior aproveitamento das raízes das plantas. São caracterizados pela localização, que implica num umedecimento parcial da área total sob irrigação, reduzindo, portanto, o volume total de solo explorado pelas raízes. O restante da área não se umedece, fazendo com que a planta modifique seu crescimento radicular, o qual se concentra nos volumes de solo umedecidos. Outro aspecto importante a ser salientado é a alta freqüência de aplicação de água, procedimento praticamente imposto pelo baixo volume de solo explorado pelas raízes, a fim de compensar o consumo normal de água pelas plantas.
Nas chamadas linhas de aplicação contínua, produzidas pela instalação muito próxima de gotejadores, tendência nos projetos de café, ao invés de realizar-se em um ponto, a aplicação tem a forma de uma linha contínua. Nesse caso, o regime de fluxo se realiza em duas dimensões.
No sistema de irrigação por gotejamento, o sistema pode trabalhar 24 h (devem ser evitadas, porém, as horas de pico de energia, por motivo econômico), operando a baixas pressões, o que permite o uso de bombas de baixa potência, com conseqüente economia de energia. Além disso, também favorecem o controle automatizado da irrigação e são aproveitados para aplicação de fertilizantes, num processo econômico de fertirrigação e de produtos fitossanitários, como inseticidas (insetigação) e fungicidas (fungigação).
Deve ficar claro que a irrigação localizada não deve ser considerada somente como uma nova técnica para suprir de água as culturas, mas como parte integrante de um conjunto de técnicas agrícolas nos cultivos de determinadas plantas, sob condições controladas de umi-dade do solo, adubação, salinidade, doenças e variedades selecionadas, de modo que ob-tenham efeitos significativos na produção por área e por água consumida, bem como na época da colheita e na qualidade do produto.
Um bom projeto de engenharia começa nos estudos básicos de solo, água, topografia e clima. As práticas agronômicas e culturais de cada região devem ser incorporadas ao projeto, sempre que possível. Restrições financeiras muitas vezes indicam soluções longe daquelas consideradas ideais e cabe ao projetista incorporar esses aspectos no seu projeto.
Muitos produtores de café nos últimos anos têm procurado empresas de irrigação de gote-jamento para a irrigação de suas lavouras. Porém, ao se definir pela instalação de um sis-tema desta natureza, de alta complexidade, vários cuidados devem ser tomados para que o empreendimento não fique prejudicado. Para que seja possível um bom projeto de irrigação, o cafeicultor deve ter disponíveis informações detalhadas sobre a água a ser utilizada (deve ser feita análise completa da água – características físicas, químicas e biológicas). Na Tabela 1, constam os parâmetros que devem analisados e os riscos de obstrução dos gotejadores. Recomenda-se que esta análise seja feita em pelo menos duas estações do ano, pois ocorrem variações na qualidade da água ao longo do tempo. Além da qualidade da água, deve-se saber a quantidade disponível, principalmente na época seca do ano, em que o sistema será mais utilizado. Também é imprescindível para o projeto a existência de um levantamento planialtimétrico (com a demarcação das cotas do terreno, locação das linhas de café, fonte de água, linhas de energia e planimetria de toda a área), realizado por profissionais capacitados, e com bons equipamentos de medida.
Tabela 1 - Risco potencial de obstruções conforme a qualidade da água de irrigação
A combinação da boa engenharia de irrigação aliada ao manejo correto do sistema traz óti-mos resultados. O entendimento perfeito de quando e quanto irrigar, é um dos fatores fun-damentais para que se obtenha uma alta produtividade. Para tanto, é necessário que os dados básicos da física de solos sejam incorporados à metodologia de cálculo, de modo a definir, com certa precisão, o momento correto de irrigar o cafezal e o tempo (ou volume de água) necessário para que o solo volte a condições ótimas de umidade, permitindo um cres-cimento ideal para as plantas.
Diferentemente dos demais sistemas de irrigação, que irrigam a área total da lavoura, o gotejamento irriga apenas parte do solo. Denomina-se bulbo úmido o volume de solo umedeci-do por um emissor de irrigação localizada. O movimento da água no solo determina a forma e o tamanho desse bulbo, que tem grande importância, na medida em que é nessa região que se desenvolve o sistema radicular das plantas.
A água no solo se move em todas as direções, em uns casos com maior ou menor facilidade que em outros, dependendo da porosidade do solo: nos macroporos, a água circula, movi-menta-se por gravidade e, nos microporos, a circulação é feita por capilaridade, em todas as direções.
A forma e o tamanho do bulbo dependem dos seguintes fatores:
a) Textura do solo: em solos arenosos, com grande quantidade de macroporos, a água circula com maior facilidade na vertical, e em solos argilosos, o bulbo se estende com mais facili-dade para os lados. Em conseqüência, em solos arenosos, o bulbo tem a forma alongada e, em solos argilosos, apresenta a forma achatada.
b) Vazão do emissor: quando a água sai de um emissor, forma-se um pequeno “empoça-mento”. O tamanho desse empoçamento depende da vazão do emissor: a maior vazão corresponde a uma superfície maior de encharcamento e, portanto, a um bulbo mais ex-tenso no sentido horizontal.
c) Tempo de irrigação: na medida em que aumenta o tempo de irrigação (supondo a vazão constante do emissor), o tamanho do bulbo aumenta em profundidade.
Todos estes fatores devem ser considerados antes de se escolher um tipo de gotejador para café (espaçamento e vazão do emissor). Em muitos casos de insucesso do sistema de gote-jamento para café, o emissor não foi escolhido levando-se em consideração tais fatores, o que pode acarretar sérios problemas de uniformidade do sistema depois de instalado. So-mente depois de conhecido o perfil de molhamento de um dado emissor é que é possível a escolha do seu espaçamento, para que seja possível a garantia de uma faixa molhada adequada para a cultura. Algumas empresas de irrigação têm realizado “testes de bulbo” na propriedade onde será instalado o projeto, antes da escolha do emissor mais adequado. Este procedimento é altamente recomendável, porém, negligenciado na maioria dos casos, pelo custo e tempo dispensados.
Com relação aos demais sistemas, o gotejamento tem uma série de vantagens, das quais se destacam: a) Maior eficiência no uso da água (melhor controle da lâmina de água; diminui as perdas por evaporação; não ocorre perdas por percolação e por escoamento superficial; não irriga ervas daninhas entre as fileiras da cultura; não é afetada pelo vento, tipo de solo ou interferência do irrigante) ; b) Maior produtividade (em geral, obtém-se maior produtividade com irrigações localizadas, pois a freqüência de irrigação é maior neste método; menores variações na umidade do solo e em conseqüência produção mais uniforme; c) Maior eficiência na adubação (permite o uso da fertirrigação e em razão de concentrar o sistema radicular da cultura junto ao bulbo molhado, facilita a aplicação do adubo por cobertura; d) Maior eficiência no controle fitossanitário (não irriga as ervas daninhas e não molha a parte aérea dos vegetais, o que facilita o controle destas ervas, dos insetos e fungos, permitindo maior eficiência no uso de defensivos, além de permitir a aplicação direta de defensivos sistêmicos via água de irrigação; e) Não interfere com as práticas culturais (por não molhar a faixa entre fileiras, podem-se fazer capinas, colheitas e aplicação de defensivos antes, du-rante e depois da irrigação); f) Adapta-se a diferentes tipos de solo e topografia (como a aplicação de água na irrigação é em pequena intensidade, este método se adapta melhor do que qualquer outro, a diferentes tipos de solo e a variada topografia, mesmo no caso de ter-renos com topografia irregular e acidentada; g) Pode ser usado com água salina ou em solos salinos (como o turno de rega é, em geral, muito pequeno, o teor de umidade dentro do bulbo molhado é sempre bastante elevado, mantendo-o com menor concentração de sal no seu interior e maior na sua periferia. Isso permite maior concentração de raízes na região central do bulbo; h) Economia de mão-de-obra (por se tratar de sistemas fixos e possibilitar automatização, há grande economia de mão-de-obra (1 homem/100ha) quando comparados com sistemas convencionais de irrigação por aspersão e por superfície.
Porém, apresenta também algumas limitações, como: a) Entupimento (uma das característi-cas deste método é o fluxo de água por pequenos orifícios. Por isso necessita de um sistema de filtragem cuidadosamente dimensionado, para atender as características do projeto. Com o desenvolvimento das indústrias de filtros, podemos dizer que os problemas mais comuns de entupimento no passado foram superados. Esse assunto será abordado com mais detalhes nesta unidade de estudo; b) Distribuição do sistema radicular (quando os primeiros sistemas de irrigação localizada foram instalados no Brasil, utilizavam-se gotejadores so-mente ao lado das plantas, de acordo com o espaçamento entre elas. Isso gerava um bulbo úmido constante somente naquela região e onde se concentrava o sistema radicular, dimi-nuindo a estabilidade, principalmente de árvores frutíferas, o que levava ao tombamento. Hoje não é comum este procedimento, sendo o mais recomendado a irrigação por faixa molhada ao longo da fileira da cultura, o que, consequentemente, elimina a má distribuição das raízes.
Na cafeicultura, este problema pode ser evitado, com o manejo dos emissores, através da mudança na instalação das linhas de gotejadores, em relação às linhas de plantas; c) Capina, fogo, vandalismo, roedores (são problemas que realmente atormentam a vida dos produtores. Como o sistema normalmente fica sobre o solo, no momento das capinas pode ocorrer corte dos tubogotejadores e demais peças do sistema, como, por exemplo, dos tubos que conectam os microaspersores na linha lateral; o fogo é outro problema, porque todo o material utilizado é de plástico e de polietileno e estes são sensíveis à alta temperatura. Roedores também se constituem em problemas, pois danificam os tubos quando vão matar a sede nas linhas laterais do sistema, onde estão instalados os gotejadores. Em alguns países, como Austrália e Cuba, utiliza-se a subirrigação, que consiste em enterrar todas as linhas laterais a uma certa profundidade, dependendo da cultura. No Brasil já existem alguns produtores que estão adotando esta tecnologia. Porém, os resultados não tem sido satisfatórios. Há necessidade de maiores pesquisas antes de se adotar com propriedade o enterrio de tubogotejadores em café.
Componentes do sistema
Em geral, um sistema típico de gotejamento, conforme esquematizado, a seguir, é constituído das seguintes partes: sistema de captação e bombeamento; cabeçal de controle; linha principal; linha de derivação; linha lateral; emissores (gotejadores) – Figura 3.
Figura 3 - Lay-out geral de um projeto de irrigação por gotejamento
O conjunto motobomba é de fundamental importância no sistema de irrigação localizada. As bombas, normalmente usadas neste sistema de irrigação, são as do tipo centrífuga de eixo horizontal. A água é pressurizada através do sistema de bombeamento, e antes que chegue a ser aplicada, necessita passar por um sistema de filtragem. Equipamentos de bombeamento podem ser elétricos ou a diesel. Na maioria das situações que se encontram na prática, sistemas de gotejamento não trabalham sob gravidade ou com caixas d’água elevadas.
Embora as pressões de trabalho não sejam altas, para que os sistemas operem corretamente, é necessário que as moto-bombas sejam capazes de pressurizar o sistema com valores muito acima daqueles possíveis através de caixas d’água ou quedas naturais.
O cabeçal de controle é uma das principais partes de um sistema de irrigação localizada. Ele fica normalmente situado após o conjunto motobomba, ou seja, no início da linha principal. Em algumas situações, dependendo da topografia e do projeto, o cabeçal deverá ser adequadamente instalado. É constituído, em geral, das seguintes partes: medidores de vazão; filtros (hidrociclones, areia, tela ou disco); injetores de produtos químicos e orgânicos; válvulas de controle de pressão e medidores de fluxo; registros e manômetros.
O conhecimento de como o processo de filtragem ocorre quando a água passa pelos filtros, aliado aos dados de análise da qualidade da água, é fundamental para que a escolha do equipamento de filtragem seja o mais apropriado. Assim, a determinação do melhor equipamento é uma combinação de vários fatores e um engenheiro de irrigação experimentado deve ser capaz de indicar o filtro mais adequado para cada caso específico.
Com relação às tubulações, além da adutora, um sistema de irrigação por gotejamento tem a linha principal, a linha de derivação e as linhas laterais com emissores. A linha principal conduz a água da motobomba até as linhas de derivação. Geralmente, utilizam-se na linha principal tubos de PVC rígido ou aço galvanizado. Ela pode ser instalada na superfície do solo ou ser enterrada, facilitando, neste caso, as operações com máquinas agrícolas na área. A linha de derivação conduz a água da linha principal até às linhas laterais. Normalmente, utilizam-se tubos de PVC. É comum a instalação de válvulas de controle de pressão e ventosas no início dessas linhas. As linhas laterais são as linhas nas quais estão instalados os emissores que aplicam água juntos às plantas. Devem ser dispostas em nível e são constituídas de polietileno flexível, com diâmetro variando, geralmente, de 16 a 32 mm. São instaladas ao longo das fileiras de café, com distâncias preestabelecidas, conforme critérios já discutidos.
Os emissores são, talvez, os componentes mais importantes da rede de distribuição de um projeto de irrigação localizada e, por terem uma estrutura hidráulica que pode ser muito complicada, são também os mais delicados do sistema.
Toda a dificuldade do seu projeto construtivo reside no seguinte problema: os emissores devem proporcionar uma vazão baixa, mesmo porque os diâmetros das tubulações, tanto das laterais como das linhas de distribuição, são reduzidos. Devido às grandes distâncias que estes tubos devem conduzir a água, em sistemas de irrigação localizada, fazem com que um ligeiro incremento no diâmetro encareça sobremaneira a instalação. Por outro lado, a pressão de serviço dos emissores não deve ser muito baixa, para minimizar o efeito da redução da uniformidade de aplicação de água em condições de declive do terreno. Ambas estas condições, vazão baixa e pressão relativamente alta, conduzem, do ponto de vista exclusivamente hidráulico, a emissores com orifícios muito pequenos, que, por outro lado devem ser os maiores possíveis para evitar problemas de entupimentos. Esta contradição resulta na fabricação de grande variedade de emissores.
Quando o produtor de café adota um sistema de irrigação por gotejamento, que é um dos mais tecnológicos existentes, espera ter maior segurança no seu negócio. Se o projeto for feito de forma adequada, com instalação cuidadosa e adotando-se um manejo racional da sua água e energia, com certeza terá sucesso. São várias as histórias de sucesso com cafe-icultores irrigantes que adotam o gotejamento, em praticamente todas as regiões brasileiras. Em experimento realizado em Uberaba, na Fazenda Escola da Uniube, em lavoura de café Catuaí vermelho, foram avaliados diferentes sistemas de irrigação para o café, comparando-se com a testemunha não irrigada. Após 7 safras, concluiu-se que nas condições de clima e solo de Uberaba, a produtividade da lavoura de sequeiro é baixa quando comparada com a lavoura irrigada; as áreas irrigadas por gotejamento tiveram produtividades 93% superiores. Nas regiões cafeeiras tradicionais, como o Sul de Minas Gerais, a irrigação por gotejamento tem crescido de forma acelerada, graças aos excelentes resultados obtidos pelos produtores que já adotam esta tecnologia há mais tempo (Figuras 4 e 5). Outros grandes projetos foram montados na região da Mogiana Paulista (Figura 6) e outros no cerrado (Figura 7), região já tradicional de cafeicultura irrigada.
Foi publicada a segunda edição da obra: Cultivo do Cafeeiro irrigado por gotejamento, dos autores Roberto Santinato e André Luís T. Fernandes. O livro tem 396 p., sendo 40 coloridas. É dividido em 6 capítulos: 1) Introdução; 2) Sistema de irrigação por gotejamento; 3) Seleção de áreas para plantio do cafeeiro irrigado por gotejamento pelo clima, solo e disponibilidade de água; 4) Implantação da lavoura; 5) Condução de Lavoura e 6) Colheita e pós-colheita.
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