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O Quadro abaixo fornece uma orientação preliminar sobre a pressão de serviço (Ps), raio de alcance (Raio), precipitação (Ppt) e aplicação (USO) dos principais tipos de irrigação por aspersão. A microaspersão se encaixa nas duas primeiras linhas.

Considerando que tanto a microaspersão como o gotejamento são considerados irrigação localizada, por fornecer água no pé da planta, temos de atentar, na escolha do espaçamento entre emissores (microaspersor ou gotejador) para a conformação do bulbo de umidade, que é função principalmente da textura do solo, como mostra a Figura abaixo.

A Figura abaixo apresenta o dimensionamento hidráulico de um ramal com microaspersores.

O diâmetro é selecionado da lista de um fabricante idôneo (no caso, a Amanco), de modo que a perda de carga hf (ou de pressão) não ultrapasse 20% da pressão de serviço do microaspersor. No projeto, utiliza-se o diâmetro interno DI e não o diâmetro nominal, como é feito com outros tipos de tubo, como o PVC.

O layout, tanto do gotejamento quanto da microaspersão, pode seguir o esboço do croqui abaixo, onde as linhas verticais da parte inferior são os ramais (também chamados de porta-emissores, de polietileno de baixa densidade) e as horizontais, de linhas de distribuição ou principais (de PVC ou outro material).

A área irrigada é dividida em zonas ou setores, a fim de possibilitar que apenas parte da área seja irrigada por vez, reduzindo a potência da moto-bomba e o custo da irrigação. O número de Setores é calculado dividindo-se o tempo de operação do sistema (ex.: 8 horas/dia) pelo tempo de operação por setor. Assim, se um setor trabalhar durante 4 horas/dia, o número de setores será igual a 8 ÷ 4 = 2 setores (como mostra a Figura acima). Por sua vez, o tempo de operação por setor é dado pela expressão: To = V ÷ (n*q) onde V = consumo de água em L/pé.dia, n = número de emissores por planta e q = vazão ou descarga do microaspersor ou gotejador.

A etapa final do projeto é o cálculo da potência da bomba, dado pela expressão abaixo:

onde: P = potência do conjunto motobomba (CV), ϒ = peso específico do líquido (1.000 kg/m³ no caso da água), Q = vazão de projeto (m³/s), H = altura manométrica total (m), η = potência da bomba (0,60 quando não utilizada a curva de rendimento).

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Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 15 novembro 2020 às 7:38

ALGUMAS EQUAÇÕES USADAS NA FERTIRRIGAÇÃO

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 14 novembro 2020 às 7:24

FERTIRRIGAÇÃO

Fertirrigação é a aplicação de fertilizantes na água de irrigação, recomendada no Gotejamento e Microaspersão.

Uma das maiores vantagens da fertirrigação é a possibilidade da aplicação dos nutrientes recomendados de forma parcelada. As frequências de aplicação de nutrientes ou parcelamento de nutrientes devem ser feitas de acordo com a marcha de absorção de nutrientes pela cultura nos seus diferentes estádios de desenvolvimento (Sousa & Sousa, 1992; Sousa & Sousa, 1993). Desta forma, para efetuar um bom manejo da fertirrigação, é necessário conhecer como ocorre a distribuição da absorção dos nutrientes no ciclo da cultura.

A quantidade de nutriente aplicado na fertirrigação pode ser calculada com base na seguinte equação, sugerida no trabalho “Fertigation recipes for selected crops in the Mediterranean region”. (1)

A recomendação da FAO para a adubação de algumas culturas, em partes por milhão (ppm), miligramas por litro (mg/L) ou gramas de fertilizantes por metro cúbico da água de irrigação) consta da Tabela abaixo.

O planejamento e o manejo corretos da fertirrigação devem iniciar com o conhecimento da situação do solo, determinando-se a dosagem apropriada de nutrientes, frequência de aplicação, concentração da solução a ser injetada, tempo de aplicação e o acompanhamento da dinâmica de nutrientes no solo.

Para gotejamento em solos de textura arenosa, a fertirrigação deve ser realizada de um a dois dias, enquanto em solos de textura média e fina de dois a sete dias. A literatura mostra que, na maioria das vezes, os melhores resultados da fertirrigação são obtidos com aplicações mais frequentes. A aplicação de fertilizantes deve ser feita com a mesma frequência de irrigação (Pizarro, 1987).

Existem vários dispositivos para inserir a mistura de fertilizantes na tubulação de irrigação, e o mostrado na Figura abaixo é um deles, com seus acessórios.

No manejo correto da fertirrigação, a aplicação de fertilizantes deve-se iniciar somente depois que o sistema de irrigação estiver equilibrado hidraulicamente, sob pena de comprometer a uniformidade da distribuição. Para minimizar problemas de corrosão e desenvolvimento de microorganismos no sistema, a fertirrigação deve ser finalizada antes do termino da irrigação, para permitir que todo fertilizante seja lavado do sistema de irrigação. O término antes da irrigação também permite uma melhor incorporação do fertilizante no perfil do solo. Uma recomendação geral 6 a de somente irrigar durante o primeiro quarto do tempo total de irrigação, aplicar fertilizantes no segundo e no terceiro quarto, e irrigar no último quarto. Essa pratica, no entanto, deve ser tomada apenas como guia e não como regra.

O planejamento e o manejo corretos da fertirrigação devem iniciar com os conhecimentos da planta, do solo e do clima, permitindo a determinação da dosagem apropriada de nutrientes.

Concentração da solução

Uma vez definidos os tipos e as doses dos fertilizantes a serem aplicados via água de irrigação e verificada a compatibilidade entre os mesmos, o preparo da solução nutritiva deve levar em consideração, principalmente, o seu pH e a solubilidade dos adubos. O pH da solução deve ser mantido entre 5.5 e 6.5 (Sousa et al., 19991. Para valores de pH acima de 7.5 pode ocorrer precipitação de carbonatos de cálcio e de Magnésio, provocando entupimento dos emissores e das linhas de irrigação (Coelho et al., 2000).

Em termos gerais, a concentração da solução final (que chega à planta), não deve ultrapassar a 0,70 g/L e, no caso de irrigação por gotejamento, esta deve ser mantida sempre entre 0,20 e 0,40 g/L, uma vez que os emissores são mais susceptíveis a obstruções (Pizarro, 1987). Na prática, tem-se observado que as concentrações das soluções no tanque têm variado de 4 g/L até acima de 30 g/L do nutriente, mas sempre obedecendo à solubilidade do fertilizante utilizado.

A Figura abaixo dá uma indicação da eficiência (em percentagem) dos adubos Nitrogenados (N), Fosforados (P) e Potássicos (K) quando aplicados nos solos Argilosos (Clay), de Textura média (Medium) e Arenosos (Sandy), pelos métodos de irrigação de Sulcos de infiltração (Furrow), Aspersão (Sprinkler) e Micro-irrigação (Gotejamento e Microaspersão).

O Quadro abaixo lista os principais fertilizantes e sua composição de elementos minerais.

Os microaspersores geralmente são conectados às laterais por um tubo de plástico. Eles são comumente instalados presos a uma estaca para garantir que estejam na posição vertical. Em alguns casos, microaspersores roscados são instalados em um tubo de subida rígido de 12 a 18 mm de diâmetro ou diretamente na lateral. Em estufas, os microaspersores podem ser instalados de cabeça para baixo para a irrigação aérea.

A Figura abaixo mostra a sequência de cálculos (Planilha Excel) para o dimensionamento hidráulico de fertirrigação num projeto de irrigação por gotejamento.

Explicação da planilha

Colunas 1 e 2 (Ciclo e N): dados característicos da cultura (ex.: dias 1 a 6, usar 3 kg/ha de N);

Coluna 3 (Nap): Dividir o número máximo de dias do período pela frequência de irrigação (ex.: 6 ÷ 3 (Fi) = 2 aplicações);

Coluna 4 (qna): dividir N por Nap (ex.: 3/2 = 1,5 kg por aplicação);

Coluna 5 (qfa): dividir qna por cn (45) e multiplicar por 100 (ex.: (1,5/45)*100 = 3,3 kg Uréia por aplicação); e

Coluna 6 (Vt): Vt = (qna*1000*60)/(Q_sist*cs) = (1,5*1000*60)/(40.000*0,1) = 22,5 L.

Resumo da primeira linha da planilha: a) No período entre os dias 1 e 6 do ciclo da cultura, usar a dosagem de 3 kg/ha do produto escolhido (Nitrogênio, no caso); b) nesse período, efetuar 2 aplicações do produto por fertirrigação; c) em cada aplicação, usar 1,5 kg de N; d) como a quantidade de Nitrogênio na Uréia é de apenas 45%, usar 3,3 kg de Uréia por aplicação; e) finalmente, em cada aplicação no período considerado, o volume de mistura no tanque de fertilizante será de 22,5 litros.

REF.:

[1] https://www.aua.gr/ns/project/hortimed/Deliverable_2.pdf

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 12 novembro 2020 às 10:06

REQUERIMENTO DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO

De modo geral, a água necessária a uma determinada cultura é equivalente à evapotranspiração (evaporação de água do solo + transpiração das plantas) de uma cultura livre de doenças e se desenvolvendo em um local em condições ótimas de solo e clima. (1)

A irrigação localizada é utilizada em culturas onde somente uma parte da área está totalmente coberta pelas plantas, como ocorre comumente com fruteiras e com algumas olerícolas. Na irrigação por superfície ou por aspersão, toda a superfície do solo que a cultura não cobre e que é molhada pela irrigação sofre perda de água, devido à evaporação do solo e à transpiração de ervas daninhas. O cálculo das necessidades hídricas determinado para esses sistemas inclui essas perdas; entretanto, para o cálculo das necessidades hídricas das culturas em irrigação localizada, deve-se aplicar um coeficiente de redução (Kr), tendo em vista que, geralmente, apenas uma parte da superfície do solo é molhada (Vermeiren e Joblin, 1997).

Porcentagem de cobertura do solo

É dada pela expressão: Cs = (Ac ÷ Ae)*100 onde Cs = porcentagem de cobertura (%), Ac = área da copa projetada sobre o solo (m²) e Ae = área dos espaçamentos entre linhas de plantio e entre plantas da mesma linha (m²). A área da copa pode ser estimada aproximadamente pela área da elipse: Ac = (π*D1*D2) ÷ 4 onde D1 = diâmetro maior da elipse projetada no solo (m) e D2 = diâmetro menor da elipse projetada no solo (m).

Um pomar maduro tem geralmente um valor máximo de Cs igual a 80%, tendo em vista que a copa tem uma projeção circular sobre um espaçamento quadrado, cujos lados são os espaçamentos entre fileiras e plantas, formando uma relação máxima de π/4 entre a área circular (da projeção da copa, Ac) e a quadrada (dos espaçamentos, Ae).

A Figura abaixo apresenta uma planilha Excel com o dimensionamento hidráulico de um sistema de irrigação por microaspersão.(2)

Observe que na checagem da área molhada (item 4) o resultado (Pw = 38%) é inferior ao mínimo recomendado, que é de 50%, obrigando a ser acrescentada uma outra linha lateral para o atendimento da planta.

REF.:

[1] Requerimento de água das culturas para fins de dimensionamento e manejo de sistemas de irrigação localizada, Embrapa, Sete Lagoas, MG, 2007.

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

[2] Irrigation Manual, FAO, vol. IV

http://www.fao.org/tempref/agl/AGLW/ESPIM/CD-ROM/documents/7I4_e.pdf

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 10 novembro 2020 às 17:55

FILTRO PARA ÁGUA DE IRRIGAÇÃO

O entupimento de emissores na irrigação localizada por contaminantes físicos, químicos e biológicos afetam o desempenho hidráulico, amplia os problemas de manutenção e, consequentemente, o custo de operação do sistema, reduzindo a uniformidade de distribuição da água. A obstrução dos emissores afeta negativamente a operação do sistema, reduzindo as chances de sucesso da irrigação e tornando a qualidade da água a principal preocupação no manejo de culturas irrigadas por sistemas localizados. (1)

A aplicação de filtros de areia em sistemas de irrigação localizada é recomendada quando a água possui contaminação orgânica e de algas, sendo o seu correto dimensionamento e operação essenciais para reduzir os problemas de obstrução de emissores.

De acordo com Pizarro Cabelo (1996), o projeto de um filtro envolve a determinação das seguintes características: superfície filtrante ou diâmetro do filtro, tipo de areia ou meio poroso e espessura da camada.

A vazão para a escolha do filtro para um projeto de irrigação é expressa em volume por unidade de tempo e por unidade de área efetiva normal à direção do fluxo da filtração. VERMEREIN & JOBLING (1984) afirmam que, quanto menor a vazão por unidade de superfície, melhor é o processo de filtração, indicando o valor máximo de 30 L/s.m² (108 m³/h.m²), enquanto ASAE (1993) recomenda vazões entre 10 e 18 L/s.m² (36 e 64,8 m³/h.m²). PIZARRO CABELO (1996) aponta a aplicação do critério da velocidade média de filtração de 16,7 L/s.m² (60 m³/h.m²) no dimensionamento do diâmetro do filtro. BENHAM & ROSS (2002) recomendaram que a vazão de projeto não deve ultrapassar 17 L/s.m² (61,2 m³/h.m²) em concordância com a afirmativa de PHILLIPS (1995), que sugeriu vazões entre 10 e 17 L/s.m² (36 e 61,2 m³/h.m²) para a utilização de filtros de areia.

Filtro de tela

Diferentemente dos filtros de areia, que realizam uma retenção profunda das impurezas, os filtros de tela efetuam uma retenção superficial, fazendo com que sua colmatação seja muito mais rápida. Por esta razão, costuma ser utilizado com águas não muito sujas que contenham partículas de tipo inorgânico.

Segundo Rodrigo López et al. (1997), para um filtro de tela fina (50 a 200 mesh) recomendam-se velocidades de filtração de 0,4 a 0,9 m/s.

Para a escolha do filtro, deve-se levar em conta a superfície da tela e o tamanho dos orifícios, em mesh. Segundo Pizarro (1997), estes devem ser cerca de 1/7 do menor diâmetro de passagem do gotejador, ou 1/5 no caso do microaspersor.

A Figura abaixo mostra a página do fabricante que permitiu a escolha do filtro para o projeto anteriormente apresentado.

REF.:

[1] Filtros de areia aplicados à irrigação localizada: teoria e prática

https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-6...

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