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IRRIGAÇÃO POR GOTEJAMENTO DA CANA-DE-AÇÚCAR

A revista Globo Rural que está nas bancas (Março 2015, pág. 27) trás uma interessante reportagem intitulada “Supercana do Sertão”, dizendo que o Brasil irriga 5,7 milhões de hectares (9% da área agrícola) e incentivando o sistema de gotejamento subterrâneo. Diz que os sistemas se dividem em 35% na aspersão, 24% inundação, 19% pivô central, 7% localizado, 6% sulco e 8% outros. Embora o assunto seja cana, a foto do tópico é o café, que também vai muito bem neste sistema de irrigação.

Segundo a Netafim, uma empresa (com fábrica no Brasil desde 1997) que fornece gotejadores, este sistema (gotejamento subterrâneo) chega a dobrar a produção da cana-de-açúcar (de 60 para 120 t/ha); possibilita até 12 colheitas sem reforma do canavial; produz até 13.000 l/ha de etanol (enquanto no sequeiro não passa de 6,5 mil litros); e amortização do investimento entre a 3ª. e a 5ª. colheita.

O gotejamento subterrâneo é o sistema de irrigação mais recentemente utilizado em cana-de-açúcar, em que a água é aplicada diretamente na região radicular em pequenas intensidades (baixa vazão) e alta frequência (turno de rega pequeno, de 1 a 4 dias), mantendo esse solo próximo a capacidade de campo. Nesse sistema, a água se distribui por uma rede de tubos, sob baixa pressão. Os emissores são fixos nas tubulações dispostas na superfície do solo ou enterradas, acompanhando as linhas de plantio. Este tipo de irrigação apresenta um controle rigoroso da quantidade de água fornecida às plantas, possibilitando grande economia de água e energia. Além de ser usualmente semi-automatizado ou automatizado, necessitando de menos mão-de-obra para o manejo do sistema. O uso desse sistema permite o cultivo em áreas com afloramentos rochosos e, ou, com declividades acentuadas. Porém, requer de um alto custo inicial e oferece elevado potencial de entupimento dos emissores, necessitando um sistema de filtragem, além de requerer a manutenção com maior frequência. Normalmente a irrigação localizada é executada por sistemas de gotejamento e microaspersão.

O gotejamento é composto por emissores, denominados de gotejadores, através dos quais a água escoa após ocorrer uma dissipação de pressão ao longo da rede de condutos. As vazões são usualmente pequenas, variando 2 a 20 l/h. O uso da irrigação por gotejamento vem crescendo nos últimos anos, principalmente pela grande economia no consumo da água que a mesma proporciona, no entanto, por se tratar de um sistema fixo, os elevados custos de instalação tendem a inibir a utilização desta técnica. O gotejamento requer uma mão-de-obra extremamente especializada. Pode ser superficial e sub-superficial e em cana-de-açúcar, principalmente em grandes áreas, o mais recomendado é o sub-superficial.

Como nem tudo são flores, o sistema subterrâneo apresenta problemas de entupimento pelas raízes (cerca de 82% delas se concentram nos primeiros 60 cm do solo, contra 75% na cana não irrigada) e por partículas do solo, por efeito do vácuo que se forma nos tubos quando cessa a irrigação.

Aos colegas, sugiro a leitura da tese de Ronaldo Resende (Piracicaba – SP, 2003) “Intrusão radicular e efeito de vácuo em gotejamento enterrado na irrigação de cana-de-açúcar”, disponível no Google.

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Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 30 agosto 2021 às 10:26

ALGUNS DETALHES DA IRRIGAÇÃO DA CANA DE AÇÚCAR COM GOT_SUBT

Área molhada. A área molhada como uma porcentagem da área total de cana cultivada varia de um mínimo de 28% na configuração de plantio em linha amplamente espaçada, com uma linha de gotejadores para cada duas fileiras de cana (colocado no meio do caminho entre duas fileiras) para uma máxima de 60%, na configuração de plantio de linha retangular com uma linha de gotejamento para cada fileira.

Variedades

Época de plantio

Vazão do gotejador

A literatura internacional recomenda que se aplique a vazão unitária de 1 a 3 L/h, espaçamento entre emissores de 0,3 a 0,75 m e  diâmetros nominais de 16 e 22 mm.

Tubulações porta-emissores

Profundidade das linhas

Adubação

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 28 agosto 2021 às 12:02

FILTROS DE AREIA PARA O PROJETO

Esses equipamentos são também chamados de filtros de areia pressurizados por operarem geralmente a pressões superiores a 300 kPa (30 mca), devido ao bombeamento requerido em sistemas de irrigação, que vai originar uma pressão de serviço positiva (ou acima da atmosfera) nas tubulações e nos acessórios. (1)

Vale observar que, como no projeto não constava o filtro, agora, teremos de considerar mais esta perda de carga ou de pressão (30 m) no conjunto moto-bomba.

REF.;

[1] Filtros de areia na irrigação localizada, Roberto Testzlaf e auxs., UNICAMP, Campinas - SP, 2014.

http://www2.feis.unesp.br/irrigacao/pdf/testezlaf_filtros.pdf

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 27 agosto 2021 às 18:25

PORCENTAGEM DE SOLO MOLHADO PELO GOTEJAMENTO

Considerando que a irrigação é localizada e o bulbo não costuma ter grande diâmetro, o Quadro abaixo nos ajuda a determinar a porcentagem da área molhada (P) pelos gotejadores.

No caso de culturas anuais em fileiras, deve-se umedecer uma faixa de solo que possa beneficiar uma ou duas fileiras. Se os emissores estão espaçados a 0,8 ou 0,9 vez o diâmetro horizontal do bulbo, então de 90 a 95% da faixa estarão umedecidos e a largura mínima da zona molhada será de aproximadamente 90% da largura total da faixa. (1)

Keller e Karmeli (1974) desenvolveram um guia para a estimativa de porcentagem do volume umedecido (P). Os valores propostos figuram na Tabela 13 e permitem calcular o valor de P no caso de tubulações laterais isoladas, em linhas retas e equidistantes, equipadas com emissores uniformemente espaçados para distintas vazões e solos de texturas grossa, média ou fina. O espaçamento entre emissores indicado na Tabela 13 permite ter uma faixa contínua de solo umedecido de largura uniforme de aproximadamente 30 cm abaixo da superfície do solo. Os valores indicados são válidos para condições médias, quando se aplicam aproximadamente 40 mm de lâmina por irrigação.

Não se tem estabelecido um volume mínimo para P. Já se demonstrou que, mesmo que se aplique um volume referente à quarta parte do sistema radicular (P = 25%), maçãs jovens continuam crescendo normalmente. Um valor de 50% parece ser suficiente. Uma média razoável para o cálculo de um projeto é umedecer pelo menos 1/3 (P = 33%) do volume da zona radicular potencial, no caso de um pomar onde as plantas estejam muito espaçadas. Se as plantas estão juntas, deve-se umedecer todo o volume do solo para assegurar a cada planta água em quantidade suficiente. Em uma área com chuvas intermitentes intensas durante o ciclo e onde a irrigação tem caráter complementar, P igual a 20% parece ser uma base razoável de cálculo.

No nosso caso, o espaçamento entre os tubos de PE das laterais é de 1,5 m, a vazão de cada emissor é 1 L/h (< 1,5 L/h) e o solo é de textura média, onde os tubos devem ficar afastados de 0,5 m entre si; daí resulta 47% de solo molhado, próximo do valor recomendado de 50%. É bom lembrar que o médio deve ser de 33%.

Ainda segundo o estudo da Embrapa, o diâmetro e a altura do bulbo de umidade podem ser estimados com base nas curvas da Figura abaixo.

REF.:

[1] Requerimento de água das culturas para fins de dimensionamento e manejo de sistemas de irrigação localizada, Paulo E. P. Albuquerque e Paulo Maeno, Embrapa, Sete Lagoas – MG, 2007.

https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/CNPMS/20494/1/Doc...

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 27 agosto 2021 às 11:59

CONFORMAÇÃO DO BULBO DE UMIDADE

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 26 agosto 2021 às 19:43

UMA CORREÇÃO NOS CÁLCULOS

Quando eu calculei o ramal de polietileno com gotejadores da Netafim, não dispunha do seu manual para computar as perdas de carga ou de pressão e, portanto usei um tubo de outro fabricante (Amanco). Como somente hoje encontrei o dito cujo, faço a correção e peço desculpas.

Como vêm, para o tubo Dripnet PC com 0,5 m de distância entre os gotejadores e vazão unitária de 1 L/h, consideramos a situação mais desfavorável (morro acima ou 2% de declive) e, como o comprimento do meu ramal foi arbitrado em 120 m, eu posso usar até 149 m de tubo e (melhor ainda) com a pressão de serviço de apenas 1.5 bar ou 15 m (em vez dos 30 m que havia considerado inicialmente).

Outra correção é quanto ao Diâmetro Nominal do tubo que, segundo a tabela do fabricante (Netafim), mostrado na Figura abaixo, é de 53,60 mm (diâmetro interno) e não 20,6 mm como eu havia estipulado.

0 cálculo da perda de carga na linha de Polietileno (PE) com os gotejadores, agora refeito, é mostrado abaixo, e tornou-se insignificante.

O resultado final dos estudos, irrigando um setor de cada vez, exige agora uma moto-bomba de apenas 3 CV.

C.Q.D.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 26 agosto 2021 às 9:46

ALTERNATIVA ECONÔMICA

Uma alternativa econômica para a irrigação do talhão de cana de açúcar, seria dividi-lo em quatro (4) setores de irrigação, operados um por vez (com a manobra de registros na cabeceira), a partir do 01. Assim, mesmo mantendo a pressão de serviço (PS = 30 m) e as perdas com desnível e peças (Δh = 5 m), reduzindo-se os diâmetros dos tubos de alimentação e mantendo a vazão (por setor) constante, a potência da bomba cairia à metade.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 25 agosto 2021 às 16:51

CONCLUSÃO DO PROJETO: CÁLCULO DA MOTO BOMBA

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 24 agosto 2021 às 19:43

PROJETO DE IRRIGAÇÃO DA CANA DE AÇÚCAR COM

O MÉTODO DO GOTEJAMENTO SUBTERRÂNEO

Partimos da propaganda de um fabricante de equipamentos de irrigação, para chegar ao layout e dimensionamento das tubulações.

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 3 novembro 2019 às 10:51
Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 15 março 2015 às 12:13

IRREGULARIDADE DA FORMA DO TALHÃO

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