A História da Irrigação

7/30/2019 A Histria da Irrigao

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1 - INTRODUO

1.1 - A Histria da Irrigao

Na literatura, nota-se que a irrigao foi uma das primeiras modificaes no

ambiente realizadas pelo homem primitivo. As primeiras tentativas de irrigao foram

bastante rudimentares, mas a importncia do manejo da gua tornou-se evidente na agricultura

moderna. Tribos nmades puderam estabelecer-se em determinadas regies, irrigando terras

frteis e, assim, assegurando produtividade suficiente para a sua subsistncia.

Dados histricos das sociedades antigas mostram a sua dependncia da agricultura

irrigada, onde grandes civilizaes desenvolveram-se nas proximidades de grandes rios como

o rio Nilo, no Egito, por volta de 6000 A.C, rio Tigre e Eufrates, na Mesopotmia, por volta

de 4000 A.C, e Rio Amarelo, na China, por volta de 3000 A.C. Na ndia, h indcios da

prtica da irrigao em 2500 A.C. Nas civilizaes antigas, a irrigao era praticada fazendo-

se represamentos de gua cercados por diques. Com o avano da tecnologia e divulgao das

mesmas, a irrigao espalhou-se por vrias partes do mundo.

Todos os anos, as guas do Nilo, engrossadas pelas chuvas que caem em

setembro/outubro nas cabeceiras, cobriam as margens e se espalhavam pelo Egito. Quando

baixavam, deixavam uma camada de hmus extremamente frtil, onde os camponeses

plantavam trigo e seus animais pastejavam. Havia, entretanto, um grave inconveniente: se a

cheia era muito alta, causava devastao; se era fraca, restava menos terra frtil para semear e

os alimentos escasseavam... eram os anos de vacas magras. Tornava-se vital controlar essas

cheias. Sob o comando do fara Ramss III, os egpcios construram diques que prensaram o

rio em um vale estreito, elevando suas guas e represando-as em grandes reservatrios, de

onde desciam aos campos atravs de canais e comportas, na quantidade desejada. O homem

comeava a dominar a cincia da irrigao e se dava conta de sua importncia para oprogresso. Experincias semelhantes ocorriam em outras partes do mundo de ento. A maioria

das grandes civilizaes surgia e se desenvolvia nas bacias dos grandes rios.

Na ndia, os mtodos de irrigao nos vales dos rios Indo e Ganges so conhecidos e

praticados desde os tempos memoriais. Na China, sua imensa populao sempre teve que

realizar muitos esforos para cultivar arroz. Com muito engenho, o campons chins elevava

a gua, por processo manual, at os terraos que construam nas escarpas das montanhas e, de


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l, distribuam-na cuidadosamente, quadra por quadra, com total aproveitamento do lquido e

do solo.

A irrigao no Mxico e Amrica do Sul foi desenvolvida pelas civilizaes Maias e

Incas h mais de 2000 anos. A tcnica da irrigao continua a ser utilizada nessas terras, em

algumas com sistemas de conduo e distribuio de gua bem antigos. No Ir, Ganats, tneis

com 3000 anos conduzem gua das montanhas para as plancies. Barragens de terra

construdas para irrigar arroz no Japo, bem como tanques de irrigao em Sri Lanka, datam

2000 anos e se encontram em pleno uso.

Nos EUA, a irrigao j era praticada pelos ndios da regio sudoeste a 100 A.C..

Exploradores espanhis encontraram evidncias de canais de irrigao e derivaes ao longo

de vrios pontos dos rios. Os espanhis tambm introduziram aos ndios novos mtodos de

irrigao e novas culturas irrigadas, tais como frutferas, vegetais, oliveira, trigo, e cevada.

Como em outras reas do mundo a irrigao permitiu que ndios se estabelecessem e

desfrutassem de fonte mais segura de alimentos.

Os pioneiros na regio oeste dos EUA no foram diferentes do que os povos das

civilizaes antigas. Os agricultores desenvolveram tcnicas de irrigao que eram

empregadas atravs de cooperativas. O desenvolvimento da agricultura irrigada no oeste

americano teve apoio do governo atravs dos atos: Desert Land Act em 1877 e do Carey Act

em 1894. Nas regies sudoeste da Califrnia e Utah, a irrigao no expandiu rapidamente at

o ato Reclamation Act, em 1902. O desenvolvimento da irrigao deveu-se ao apoio do

governo, fornecendo crdito, e tcnicos especializados para a construo da infra-estrutura de

distribuio e armazenamento de gua para irrigao. Depois da Segunda Guerra Mundial, a

agricultura irrigada expandiu rapidamente na regio Central das Grandes Plancies e na regio

Sudoeste. Nos ltimos anos, a expanso das reas irrigadas tem diminudo bastante em funo

dos baixos preos em commodities, da alta dos custos de energia e da menor disponibilidade

dos recursos hdricos.O Japo, a Indonsia e outros pases do Oriente adotaram sistemas parecidos. Aqui

na Amrica do Sul, os Maias, Incas e Astecas deixaram vestgios de suas obras de irrigao

onde hoje se localizam o Mxico, Peru, norte do Chile e Argentina. Na Espanha e na Itlia

ainda sobrevivem redes de canais e aquedutos dos tempos dos dominadores rabes e romanos.

Israel e Estados Unidos constituem exemplos a parte. Sem a irrigao, a agricultura

seria impossvel em Israel, com seu solo pedregoso, ausncia severa de chuvas e um nico rio

perene, o Jordo. Aproveitando milimetricamente o pequeno Jordo, construindo imenso


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aqueduto do lago Tiberades at o deserto de Neguev, extraindo gua dos mananciais

subterrneos e aplicando modernos processos cientficos no uso econmico da gua, a nao

israelense consegue no s abastecer-se como exportar cereais, frutas e laticnios. J os

Estados Unidos dispensam comentrios na condio de maior produtor mundial de alimentos,

e devem muito de sua prosperidade aos gigantescos e numerosos projetos de irrigao que

implantaram em vrios pontos de seu territrio.

O desenvolvimento de vrias civilizaes antigas pode ser traado atravs do sucesso

da irrigao. A irrigao antiga teve como conseqncia dois grandes impactos: suprimento

de alimento e aumento de populao. Atravs da irrigao foi possvel estabelecer uma fonte

mais estvel de alimentos, fibras e suportar populaes mais densas. O insucesso de

civilizaes pode ser notado atravs de aspectos fsicos e sociais ligados ao desenvolvimento

da irrigao. Entre os aspectos fsicos podemos citar a inabilidade em lidar com inundaes e

salinidade. Em outra instncia, a falta de cooperao entre povos que desenvolviam e

operavam sistemas de irrigao. Problemas semelhantes ainda acontecem nos dias de hoje em

reas com agricultura irrigada em expanso.

O planeta conta atualmente com cerca de 220 milhes de hectares de terras irrigadas.

Ainda pouco; representam menos de 5% das reas disponveis para a agricultura. No

entanto, alimentam mais da metade da populao que vive sobre a Terra. Esta desproporo

uma prova das vantagens da cultura irrigada sobre a lavoura de sequeiro.

O Brasil um pas iniciante e tem dois desafios: o do Nordeste, onde h clima seco,

problemas de salinidade da gua e poucos rios perenes, como o So Francisco, e o do restante

do pas, com suas ms distribuies pluviomtricas e outros fatores.

1.2 - A Irrigao no Brasil e no Mundo

A irrigao no Brasil depende de fatores climticos. No semi-rido do Nordeste, uma tcnica absolutamente necessria para a realizao de uma agricultura racional, pois os

nveis de chuva so insuficientes para suprir a demanda hdrica das culturas. Nas regies Sul,

Sudeste e Centro-Oeste, pode ser considerada como tcnica complementar de compensao

da irregularidade das chuvas. A irrigao supre as irregularidades pluviomtricas, chegando a

possibilitar at trs safras anuais. o caso do municpio de Guara (SP), onde operam mais de

uma centena de equipamentos do tipo piv central. Na Amaznia, o fenmeno inverso, pois


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h excesso de chuvas; neste caso, deve-se retirar gua do solo, atravs de drenagem. o que

ocorre na Fazenda So Raimundo (Par), parte do projeto Jari.

Na safra de 1987/1988, a agricultura irrigada foi responsvel por 16% da produo

brasileira de gros. Ela abastece todo o mercado de verduras e legumes dos grandes centros

populacionais, colabora ativamente no fornecimento de frutas para o mercado interno e para a

exportao. O mesmo ocorre com a produo de flores. Tambm significativa sua

participao na produo de sucos ctricos para exportao, pois eleva a produtividade mdia

de duas para seis e at dez caixas de laranja por p. Esta produtividade foi alcanada na

Fazenda 7 Lagoas, em Mogi Guau (SP), com o uso de equipamento autopropelido, e na

regio de Bebedouro (SP), com irrigao localizada (Figura 1). A iniciativa privada

responsvel por 94% dessa irrigao, e os 6% restantes so projetos pblicos.

A distribuio da irrigao no Brasil pode ser dividida em trs grupos:

irrigao "obrigatria" no Nordeste;

irrigao "facilitada" no Rio Grande do Sul;

irrigao "profissional" nas regies Sudeste, Centro-Oeste e parte da regio Sul.

0

200

400

600

800

1000

1200

Sul Sudeste Nordeste C. Oeste Norte

Regio

rea

(1000ha

),,,

Localizada

PivAsperso

Superfcie

Figura 1 - Mtodos de irrigao por regio no Brasil.

No Rio Grande do Sul, vastas extenses de reas planas e uma boa disponibilidade

de gua facilitaram a implantao de grandes tabuleiros que produzem arroz irrigado. O


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projeto Camaqu um exemplo a ser lembrado. O mtodo predominante a inundao, com

baixo nvel tecnolgico. Abrange mais de 40% de rea irrigada no pas, apresentando

interessantes exemplos de canais de distribuio de gua explorados por particulares.

A irrigao "profissional" deve ser entendida como aquela em que o agricultor

investe na tecnologia de irrigao, buscando garantir, aumentar ou melhorar sua produo.

praticada principalmente nos Estados de So Paulo, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul,

Paran e Santa Catarina. Adotam-se, em geral, duas safras anuais em culturas de maior

retorno econmico, como feijo, frutas, produo de sementes selecionadas, tomate e flores.

Predomina o mtodo da asperso, com uma tendncia para a utilizao de equipamentos do

tipo piv central, que so automatizados e cobrem grandes reas (em mdia 50 a 60, chegando

a mais de 120 hectares por um nico equipamento). Tal irrigao desenvolveu-se a partir de

1980, impulsionada por programas de incentivo e pela implantao da indstria nacional de

equipamentos. Disponibilidade restrita de recursos hdricos e de energia eltrica no meio rural

so empecilhos para a sua maior expanso. A regio dos cerrados do Brasil Central

considerada de grande potencial para a adoo da agricultura irrigada, podendo transformar-se

em enorme celeiro de produo de gros.

A partir de 1995, houve um crescimento significativo da irrigao no pas, com a

implementao de projetos particulares e a diversificao dos mtodos de irrigao. Em 1996,

na implantao de projetos privados, foram includos aproximadamente 10 mil hectares em

3.100 operaes de investimentos, envolvendo, aproximadamente, US$ 23,2 milhes (mdia

de US$ 7.480/ha), com a seguinte participao regional:

NORTE 2,4%;

NORDESTE 26,4%

CENTRO-OESTE 34,1%

SUDESTE 25,6%

SUL 11,5%A histria da irrigao no Nordeste est vinculada luta contra a falta de gua no

polgono das secas. Desde o Segundo Imprio constante a promessa de irrigar a regio, com

a poltica de construo de audes e resultados prticos muito localizados. Condies adversas

de clima, solos em geral inadequados, falta de infra-estrutura, srios problemas na estrutura

fundiria, prticas agrcolas de baixo nvel tecnolgico e questes polticas so alguns

problemas existentes. A implantao de um permetro irrigado envolve custos muito elevados,

de 6 mil a 20 mil dlares por hectare. Os projetos particulares consomem entre 600 a 3.500


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dlares. O permetro deve ser suprido com rede de energia eltrica, escolas, hospitais,

estradas, habitaes, treinamento etc. Alguns projetos pblicos foram instalados sob o

enfoque de uma "soluo social". Existem tambm problemas de salinizao do solo devido

ao manejo inadequado da irrigao e falta de drenagem. Chapman (1975) estimou em mais de

25 mil hectares de rea total salinizada nessa regio do Brasil. Sob esse aspecto, devem ser

considerados os projetos Morada Nova e Curu-Paraipava, ambos no Cear, dentre outros. A

iniciativa privada soube ser mais eficiente, tirando proveito da infra-estrutura, bem como dos

resultados positivos das prprias iniciativas governamentais, e vem obtendo sucesso com a

irrigao, principalmente nos Estados do Cear, Rio Grande do Norte, Bahia e Pernambuco.

Pode ser destacado o projeto do Grupo Maisa, em Mossor (RN), que abastece praticamente

todo o pas de melo produzido com irrigao localizada e com uso de gua subterrnea. No

Vale do So Francisco, regio favorecida pela insolao e pela disponibilidade de gua,

floresce auspiciosamente, no polo Petrolina-Juazeiro, a agricultura irrigada (merecem

destaque os projetos Touro, Nilo Coelho e do grupo Milano). Baseada na infra-estrutura

governamental e ligada iniciativa privada, essa agricultura irrigada abastece uma

agroindstria recm implantada e fornece frutas para o mercado interno e para exportao.

Em termos de extenso, toda a regio nordestina contribui com menos de 300.000 ha do total

irrigado no pas.

De acordo com dados da FAO (Food and Agriculture Organization), a China possui a

maior rea irrigada do planeta, sendo esta superior a 52 milhes de hectares. O Brasil ocupa a

17 posio, com mais de 2,6 milhes de hectares irrigados (Tabela 1). A maioria da rea

irrigada no mundo teve seu desenvolvimento recentemente. Em 1961 a rea irrigada no

mundo era cerca de 137 milhes de hectares, que se expandiu a uma taxa de 2% ao ano.

Atualmente esta expanso caiu para uma taxa de 1% ao ano.

A rea irrigada nos EUA era de aproximadamente 7,5 milhes de hectares em 1945.

Nesta poca as maiores reas irrigadas eram a regio sudoeste (2,3 milhes de ha), os estadosmontanhosos (2,5 milhes de ha) e a regio noroeste (1,4 milhes de ha). A seca da dcada de

1950 estimulou a irrigao nas Grandes Plancies (Nebraska, Iowa, Oaklahoma, Kansas, etc)

com gua subterrnea bombeada do vasto aqfero Ogallala. Com o surgimento do sistema de

irrigao por asperso Piv Central e a gua subterrnea prontamente disponvel, a irrigao

expandiu rapidamente nas dcadas de 60 e 70. A rea irrigada expandiu na regio mida do

sudeste tambm nas dcadas de 60 e 70. O total de rea irrigada essencialmente se estabilizou

na dcada de 80, em funo do baixo preo de commodities, do alto preo da energia e do


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escasseamento dos recursos hdricos. Em 1987, a rea irrigada nos EUA era estimada em 19

milhes de ha.

Tabela 1 - Relao dos vinte primeiros pases com maiores reas irrigadas no mundo.

Pas rea (1000 ha)China 52.580Estados Unidos 21.400Iran 7.562Mxico 6.500Indonsia 4.815Tailndia 4.749Federao Russa 4.663Uzbequisto 4.281Turquia 4.200Bangladesh 3.844Espanha 3.640Iraque 3.525Egito 3.300Romnia 2.880Itlia 2.698Japo 2.679

Brasil 2.656Ucrnia 2.454Austrlia 2.400Afeganisto 2.386Mundo 271.432

DivisasA Cultivada / A Irrigada Produo

(17) 16% 25%4%

Fonte: FAO, 2000. Dados referentes ao ano de 1998

1.2.1 - rea Irrigada e Mtodos de Irrigao Utilizados nas Diferentes Regies do Brasil

A irrigao no Brasil apresenta caractersticas diferentes no Nordeste e no Sul. Ainda

que tenham surgido nas duas regies simultaneamente, no incio do sculo, a irrigao

desenvolveu-se com caractersticas bem diferenciadas. Enquanto no Nordeste as iniciativas

nasceram do poder pblico, no Sul a iniciativa foi predominantemente particular.

Com os dados recebidos de rgos estaduais, em 1996, a Secretaria de Recursos

Hdricos do MMA (SRH/MMA) contabilizou cerca de 2,63 milhes de hectares irrigados no

Brasil. A regio Sul se destacou como a mais irrigada, com cerca de 1,15 milhes de hectares,


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seguida da regio Sudeste, com mais de 800 mil hectares. A regio Nordeste vem a seguir,

com mais de 400 mil, depois a Centro-Oeste, com aproximadamente 200 mil hectares e,

finalmente, a regio Norte, com 80 mil hectares irrigados, como ser observado na Tabela 2 e

Figura 2.

Apesar do esforo da SRH/MMA em obter informaes recentes sobre a irrigao no

Brasil, o Departamento de guas e Energia Eltrica (DAEE) estima em, aproximadamente, 3

milhes de hectares a extenso da rea irrigada no Brasil. Entretanto, isto representa apenas

4% da rea cultivada, percentagem considerada muito baixa, frente aos valores mdios de

15% fornecidos pela FAO.


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Tabela 2 - reas irrigadas, plantadas e mtodos de irrigao utilizados no Brasil.

EstadoRegio Superf. (ha) Aspers.(ha) Piv(ha) Localiz.(ha) Totais(ha) Regio(%) Pas(%)

rea

plantada(x 1000 ha)

Irrg/Plant(%)

PR 20.000 10.000 20.000 5.000 55.000 4,8 2,1 7.745,7 0,71RS 950.000 19.000 19.000 5.000 974.000 84,9 37 7.393,1 13,17SC 105.000 12.600 1.200 118.800 10,4 4,5 3.138,4 3,79

Regio Sul 1.075.000 41.600 20.000 11.200 1.147.800 43,7 18.277,2 6,28%Regio 93,7 3,6 1,7 1

ES 8.760 24.400 6.000 360 39.520 4,8 1,5 800 4,94MG 96.000 68.400 80.000 15.620 260.020 31.70 9,9 4.450,5 5,84RJ 40.000 28.000 4.000 72.000 8,8 2,7 345,2 20,86SP 75.000 100.000 250.000 25.000 450.000 54,8 17,1 6.900 6,52

R. Sudeste 219.760 220.800 336.000 44.980 821.540 31,2 12.495,7 6,57%Regio 26,7 26.90 40,9 5,5

,AL 7.200 300 7.500 1,9 0,3 585,2 1,28BA 42.060 41.090 38.980 18.480 140.610 35 5,3 3.800 3,7CE 29.848 26.388 17.772 3.025 77.033 19,2 2,9 2.316 3,33MA 22.400 10.600 2.100 4.900 40.000 10 1,5 1.874,8 2,13PB 112 635 747 0,2 0 1.059,1 0,07PE 29.120 40.000 8.900 6.980 85.000 21,2 3,2 1.419,8 5,99PI 10.824 4.250 790 2.325 18.189 4,5 0,7 1.500 1,21RN 3.090 2.734 480 8.184 14.488 3,6 0,6 632,4 2,29SE 1.080 9.758 7.200 18.038 4,5 0,7 1.041,6 1,73

R. Nordeste 145.734 135.755 69.022 51.094 401.605 15,3 14.228,9 2,82%Regio 36,3 33,8 17,2 12.70

DF 460 3.500 5.800 150 9.910 5,5 0,4 222,7 4,45GO 9.000 27.500 70.000 106.500 59,1 4,1 2.662,8 4MT 3.000 2.100 3.000 8.100 4,5 0,3 3.121,8 0,26MS 39.000 2.900 12.500 1.200 55.600 30,9 2,1 1.738,3 3,2

R. C. Oeste 51.460 36.000 91.300 1.350 180.110 6,8 7.745,6 2,33%Regio 28,6 20 50.70 0,7

AC 600 600 0,8 0 120,4 0,5AP 100 100 0,1 0 3,5 2,87AM 700 500 1.200 1,5 0 75,9 1,58PA 6.260 6.260 8 0,2 965,7 0,65RO 100 100 0,1 0 801,4 0,01RR 4.800 200 5.000 6,4 0,2 27,4 18,27TO 64.150 950 65.100 83,1 2,5 220,4 29,54

R. Norte 76.610 1.750 78.360 3 2.214,6 3,54%Regio 97,8 2,2

Brasil 1.568.564 435.905 516.322 108.624 2.629.415 54.962 4,78% Pas 59,7 16,6 19,6 4,1

Fonte: Christopidis (1997) e Telles (1999).


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10

reas irrigadas Regio SulPR5%

SC10%

RS85%

reas irrigadas Regio Sudeste

ES5% MG

32%

RJ9%

SP54%

reas irrigadas Regio Nordeste

AL2%

BA35%

PE21%

PI5%

RN4%

SE4%

CE19%

MA10%

reas irrigadas Regio C. Oeste

DF6%

GO59%

MT4%

MS31%

reas irrigadas Regio Norte

PA

8%RR6%

AC

1%

TO83%

AM

2%

reas irrigadas Brasil

R. C. Oest e

7%

R. Nort e

3%

R. Nordeste

15 %

Regio Su44 %

R. Sudeste

31 %

Figura 2 Distribuio das reas irrigadas por Estados e Regies.


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1.2.1.1 - Irrigao no Estado de So Paulo

No Estado de So Paulo, o total anual de chuva, em torno dos 1.500 mm, ,

primeira vista, satisfatrio para garantir a produo agrcola. Todavia, a sua distribuio

durante os meses do ano no uniforme. A precipitao pluviomtrica concentra-se no

perodo de outubro a maro, poca de desenvolvimento das culturas anuais. Ocorrem, porm,

veranicos (alguns dias seguidos sem chuva durante o perodo chuvoso) e, quando isso

acontece, as quebras de safra podem ser grandes ou at totais, com enormes prejuzos para os

agricultores e, indiretamente, para a populao, gerando escassez e aumento no preo dos

alimentos. O uso da irrigao justifica-se nestas condies, garantindo ao agricultor uma safra

boa e segura.

Por outro lado, nos meses secos (abril a setembro), a utilizao da irrigao cria

condies para que seja realizado um ou dois cultivos neste perodo, resultando em um

melhor aproveitamento da rea e da infra-estrutura (tratores, mquinas, equipamentos

agrcolas etc), que permanecem ociosas durante esta poca do ano. Deve-se ressaltar que os

preos obtidos pelo produtor nesta poca so bem superiores, dada a inexistncia de cultivos

tradicionais (sem irrigao). Outro fator favorvel ao uso da irrigao neste perodo a

possibilidade de produzir sementes selecionadas, uma vez que as condies climticas so

muito propcias.

No final dos anos 40, houve uma tentativa mal sucedida de introduzir a irrigao no

Estado de So Paulo. Diversos fatores contriburam para o seu insucesso: o interesse apenas

comercial dos vendedores de equipamentos, a inadequao do sistema de irrigao escolhido

(asperso convencional em caf) e inexistncia de tradio do uso da irrigao.

A partir de 1972, o DAEE realizou uma srie de estudos e levantamentos visando

dinamizar o uso da irrigao. Um deles, o Diagnstico Bsico para o Plano Estadual de

Irrigao, detectou a existncia de 4,5 milhes de hectares de terras economicamenteirrigveis no Estado de So Paulo. Outros trabalhos foram realizados pelo DAEE, que ento

lanou o Programa de Implantao de Campos de Demonstrao de Irrigao (CDI). O de

Guara, o primeiro a ser implantado, levou o agricultor local a conhecer, acreditar e investir na

irrigao, promovendo sua rpida expanso e transformando a regio em polo de

desenvolvimento desta tecnologia em nvel nacional. Tiveram tambm importncia marcante

no desenvolvimento da irrigao no Estado, os incentivos financeiros e os programas oficiais:

Pro-Feijo, Profir e Proni.


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A Figura 3 mostra a evoluo do nmero de irrigantes e da rea irrigada no Estado de

So Paulo.

0

5

10

15

20

25

30

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

N

mero

de

irr

igan

tes

(x1000),

,,,

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450500

rea

irr

iga

da

(1000ha

),,,,

Nmero de Irrigantes

rea Irrigada

Fonte: Anurio Estatstico IBGE

Figura 3 - Evoluo do nmero de irrigantes e da rea irrigada no Estado de So Paulo entre

os anos de 1970 e 1995

Tentando equacionar a distribuio, a localizao dos irrigantes e a vazo captada

por manancial em So Paulo, o DAEE elaborou em 1990 o cadastro de irrigantes, iniciando

pela bacia hidrogrfica dos rios Piracicaba, Capivari e Jundia, estendendo-se, posteriormente,

bacia do Alto Tiet.

O cadastro da bacia do rio Piracicaba, Capivari e Jundia, abrangeu 50 municpios,

incluindo 4 municpios do Estado de Minas Gerais, totalizando a rea de 28.500 ha irrigados,

correspondendo a cerca de 90% da rea total irrigada e 2718 mdulos irrigados. As Tabelas 3e 4 mostram alguns dados obtidos no cadastro, no que diz respeito s culturas predominantes

e suas respectivas reas plantadas e sistemas de irrigao utilizados.


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13

Tabela 3 - Culturas predominantes e respectivas reas plantadas, segundo o cadastro de

irrigantes da bacia do Piracicaba, Capivari e Jundia, elaborado pelo DAEE em

1990.

Culturasrea(ha)

%

Cana de Acar 9.997 35Citrus 3.976 14

Olericultura1 3.675 12,9Batata Inglesa 2.468 8,7Feijo 1.416 5Milho 1.397 4,9

Outras Frutas2

1.227 4,3Tomate 1.108 3,9Floricultura 1.042 3,6

Outros Produtos Agrcolas3 2.194 7,7Total 28.500 100

1 Compreende as culturas de alface, couve, escarola, brcolis, rcula, salsa, repolho, couve flor, nabo, cenoura,

rabanete etc;2 Compreende as frutas de morango, ameixa, goiaba, ma, caqui, pssego etc;3 Compreende as culturas de arroz, caf, soja, trigo etc.

Tabela 4 - Sistemas de irrigao utilizados na bacia do Piracicaba, Capivari e Jundia,

segundo o cadastro de irrigantes elaborado pelo DAEE em 1990.

Sistema Quantidade %Asperso convencional 2.251 77,2Sulcos de infiltrao 303 10,4Mangueira 205 7Microasperso 103 3,5Gotejamento 32 1,1Outros 22 0,8Total 2916 100

Propriedades agrcolas com mais de um equipamento de irrigao

O cadastro de reas irrigadas na bacia do Alto Tiet contabilizou a rea de 2.947

hectares irrigados, correspondendo a, aproximadamente, 37% da rea total irrigada na bacia,

de acordo com dados do Censo Agropecurio 1995/96 do IBGE. O levantamento cadastrou


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654 mdulos irrigados localizados nos municpios de Biritiba Mirim, Mogi das Cruzes e

Salespolis. Alguns dados obtidos no cadastro so mostrados nas Tabelas 5 e 6.

Tabela 5 - Culturas predominantes na bacia do Alto Tiet segundo o cadastro de irrigantes

elaborados pelo DAEE em 1990.

Culturas rea (ha) %

Olericultura1 2170 62Batata inglesa 407 12

Milho 375 11

Frutas2 108 3Floricultura 68 2Tomate 26 0.7

Outros produtos agrcolas3 340 10Total 34944 100

1 Compreende as culturas de alface, couve, brcolis, rcula, salsa, repolho, couve flor, cenoura, rabanete, nabo

etc;2 Compreende as culturas de morango, pssego, caqui, ameixa, uva etc;3 Compreende as culturas de feijo, cebola, citrus etc.

Tabela 6 - Sistemas de irrigao utilizados na bacia do Alto Tiet segundo o cadastro de

irrigantes elaborados pelo DAEE em 1990.

Sistema Quantidade %Asperso convencional 517 74,4Mangueira 175 25,2Gotejamento 3 0,4

Total 695 100 Propriedades agrcolas com mais de um equipamento de irrigao.

A quantidade de gua que uma plantao consome (uso consultivo) varia com o tipo

de planta, seu estgio de desenvolvimento, clima da regio e poca de cultivo. As guas das

chuvas podem atender, total ou parcialmente, esta demanda de gua. Para que no haja perda

de produo, o restante da gua necessria cultura dever ser fornecido pela irrigao.


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Outros componentes importantes na determinao das quantidades de gua utilizada

para uso agrcola so: mtodo de irrigao adotado e sua eficincia na aplicao da gua. Em

termos mdios, observa-se que, nos meses secos, a irrigao utiliza mais de 40% da gua

consumida no Estado. Nos prximos 20 anos este valor pode chegar a 50%.

Preocupado com o consumo excessivo de gua no setor agrcola, o DAEE em

convnio com o IPT, elaborou em 1997 o Estudo de Parametrizao Agroclimtica nos

municpios de Piracicaba e Mogi das Cruzes. Este estudo teve o objetivo de determinar os

valores de evapotranspirao e dos coeficientes de cultura do feijo e milho em Piracicaba, e

alface em Mogi das Cruzes.

inteno do DAEE estender este projeto de parametrizao s demais bacias

hidrogrficas do estado, determinando o consumo timo de gua pelas culturas de maior

representatividade de explorao pelos produtores rurais e contribuir para a promoo do uso

mais racional da gua na irrigao.

1.3 - A Irrigao e o Meio Ambiente

Os impactos positivos da atividade agrcola, como gerao de empregos, oferta de

alimentos, produtos essenciais vida humana, fixao do homem no campo ou em pequenos

centros, so evidentes, amplamente reconhecidos e de grande importncia. Mas, de certa

forma a sociedade tem sido complacente com os danos ambientais provocados pelas

atividades agrcolas, em favor dos benefcios gerados pelo setor. No entanto, irracional e

injustificvel que, para produzirmos o alimento de hoje, comprometamos os recursos naturais

de amanh.

O impacto ambiental definido pela resoluo do Conselho Nacional do Meio

Ambiente (Conama) 001/86 (Conama, 1992), como qualquer alterao das propriedades

fsicas, qumicas e biolgicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matria ouenergia resultante das atividades humanas que direta ou indiretamente afetam:

a sade, a segurana e o bem-estar da populao;

as atividades sociais e econmicas;

a biota;

as condies estticas e sanitrias do meio ambientes;

a qualidade dos recursos ambientais.


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importante ressaltar que o conceito de impacto ambiental abrange apenas os efeitos

da ao humana sobre o meio ambiente, isto no considera os efeitos oriundos de

fenmenos naturais, e ainda d nfase principalmente aos efeitos destes impactos no homem,

demonstrando uma conotao antropocntrica dessa definio.

Existem muitas evidncia no mundo de que, aps os benefcios iniciais da irrigao,

grandes reas tm-se tornado imprprias agricultura. Apesar de seus imensos benefcios, ela

tem criado impactos ambientas adversos no solo, disponibilidade e qualidade da gua ,

sade pblica, fauna e flora e, em alguns casos, s condies socioeconmicas da populao

local.

Em geral os grandes projetos de irrigao incluem barragens, lagos, unidades de

bombeamento, canais e tubulaes, sistema de distribuio dgua nas parcelas e sistemas de

drenagem. Assim, para analisar os efeitos da irrigao sobre o meio ambiente, devem ser

considerados os diversos tipos de impactos ambientais inerentes aos projetos de irrigao, ou

seja, impactos ambientais nas reas inundadas, impactos ambientais a jusante das barragens e

impactos ambientais propriamente dita.

No se pode concordar com aqueles que preconizam a paralisao do

desenvolvimento de novos projetos de irrigao por causa de possveis problemas ecolgicos,

mas tambm no se pode concordar com os que desconsideram totalmente os impactos

ambientais relacionados com os novos projetos e se apoiam somente na relao benefcio-

custo. Ambos analisam, exclusivamente, uma nica face do problema. Acredita-se que, na

maioria dos casos, possvel compatibilizar desenvolvimento e proteo do meio ambiente.

O insumo gua to importante quanto qualquer outro, mas pouco se tem feito

quanto ao seu uso racional. A partir da, nos deparamos com as tcnicas de manejo da

irrigao. Conhecendo-se as caractersticas fsico-hdricas do solo, o clima, a cultura e os

princpios de funcionamento dos equipamentos de irrigao, pode-se propor um uso racional

da gua e, consequentemente, sem danos ao meio ambiente (Folegatti, 1996).

1.3.1 - Problemas de Salinizao do Solo

O halomorfismo (halos = sal + morfos = forma) desenvolve-se no solo quando as

condies do ecossistema so propcias. Altas taxas de evapotranspirao potencial, drenagem

deficiente, guas subterrneas (lenol fretico) enriquecidas por sais, entre outros fatores

favorecem o halomorfismo tanto em ambientes de climas ridos e semi-ridos, como em


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condies de umidade, influenciadas pela gua do mar. Portanto, os halobiomas evoluem a

partir da interao entre os fatores de formao dos solos (material de origem, clima, relevo,

organismos vivos e tempo), tendo como conseqncia o processo pedogentico da

salinizao.

A concentrao salina da soluo do solo antes da ao do homem (ao antrpica),

definida como salinizao primria. Por outro lado, a salinizao pode se estabelecer em

ambientes onde, previamente, os teores de sais txicos eram abaixo do limite de tolerncia das

plantas cultivadas. A essa salinizao, decorrente quase sempre do manejo inadequado do

solo e da gua, d-se o nome desalinizao induzida ousalinizao secundria.

Segundo Oliveira (1997) a salinizao induzida pelo homem mais perceptvel em

ambientes de elevada taxa de evapotranspirao potencial e baixa precipitao pluviomtrica

no curso do ano. A salinidade induzida se manifesta em decorrncia da irrigao praticada

nessas reas, onde o controle da drenagem no feito ou feito de forma ineficiente. No

nordeste semi-rido, as maiores incidncias de reas salinizadas com salinizao secundria

se concentram nas terras mais intensamente cultivadas com o uso da irrigao nos chamados

Permetros Irrigados. Chapman (1975) estimou em mais de 25.000 hectares de rea total

salinizada nessa regio do Brasil.

A salinidade do solo e da gua de irrigao so expressas pela condutividade eltrica

(CE), visto que existe uma correlao direta entre a quantidade de sais dissolvidos em uma

soluo e a capacidade desta soluo em conduzir corrente eltrica.

A unidade de CE o deciSiemens por metro (dS.m-1), sendo que uma soluo que apresenta

uma CE de 1 dS.m-1 possui, aproximadamente, 0,64 gramas de sais dissolvidos por litro de

soluo.

Com isso, pode-se afirmar que a salinizao uma conseqncia do manejo

inadequado da irrigao. Por exemplo, considerando que a lmina total de irrigao aplicada

em um cultivo de milho safrinha seja de 500 mm e que a gua de irrigao apresenta umaconcentrao de sais de 0,4 g.L-1, a qual deve apresentar uma condutividade eltrica de,

aproximadamente, 0,6 dS.m-1. Neste caso, a quantidade de sais adicionados ao solo ser de

2.000 kg.ha-1 para a rea irrigada. Supondo que o sistema de irrigao apresenta alta

eficincia de aplicao de gua e, consequentemente, a quantidade de gua percolada abaixo

da zona radicular da cultura mnima, o sal se acumularia na superfcie do solo devido ao

fluxo ascendente de umidade, decorrente da evapotranspirao, criando os chamados solos

salinos. Portanto, faz-se necessria a aplicao de uma quantidade de gua alm daquela


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requerida para repor a quantidade de gua evapotranspirada para promover a lixiviao do

excesso de sais para camadas mais profundas de solo, longe do sistema radicular das plantas.

1.3.2 - Contaminao dos Mananciais Hdricos

Muitas vezes, devido necessidade de controle de sais do solo, baixa eficincia do

sistema de irrigao ou mesmo falta de um manejo criterioso da irrigao, a quantidade de

gua aplicada pode ser bastante superior quela necessria. O excesso de gua aplicado que

no evapotranspirado pelas culturas retorna aos rios e crregos, por meio do escoamento

superficial e subsuperficial, ou vai para os depsitos subterrneos, por percolao profunda,

arrastando consigo sais solveis, fertilizantes (principalmente nitrato), resduos de defensivos

e herbicidas, elementos txicos, sedimentos etc. A contaminao dos recursos hdricos causa

srios problemas ao suprimento de gua potvel, tanto no meio rural como nos centros

urbanos.

A contaminao de rios e crregos mais rpida e acontece imediatamente aps a

aplicao da gua de irrigao por superfcie, ou seja, por sulco, faixa e inundao. No Brasil,

tem-se verificado srios problemas devido aplicao de herbicidas na irrigao por

inundao do arroz, uma vez que parte da vazo aplicada sempre circula pelos tabuleiros e

retorna aos crregos. Na irrigao por sulcos, grande parte da vazo aplicada no incio escoa

no final dos sulcos. Essa gua escoada carrega sedimentos, em virtude da eroso no incio do

sulco, fertilizantes, defensivos e herbicidas. No final da parcela, esta coletada pelo dreno

que a conduz aos crregos.

A contaminao de rios e crregos tambm pode ocorrer de um modo pouco mais

lento, por meio do lenol fretico subsuperficial, que arrasta os elementos citados, exceto os

sedimentos. Essa contaminao pode ser agravada se, no perfil do solo que est sendo

irrigado, houver sais solveis, pois a gua que movimentar no perfil do solo arrastar tantoos sais trazidos para a rea irrigada pela gua de irrigao como os sais dissolvidos no perfil

do solo. Um exemplo clssico desse caso um projeto implementado na bacia do Rio

Colorado, EUA.

A contaminao da gua subterrnea mais lenta. O tempo necessrio para a gua

percolada atingir a gua subterrnea aumenta com o decrscimo da permeabilidade do solo,

com a profundidade do solo e com a profundidade do lenol fretico. Dependendo da

permeabilidade do solo, para atingir um lenol fretico situado a, aproximadamente, 30 m de


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profundidade, o tempo necessrio pode variar de 3 a 50 anos, o que torna o problema mais

srio devido ao longo tempo para se conscientizar de que a gua subterrnea est sendo

poluda. Na poluio subterrnea, os sais dissolvidos, os nitratos, os pesticidas e os metais

pesados so as substncias qumicas mais preocupantes,

Quanto maiores forem as perdas por percolao e por escoamento superficial na

irrigao, maiores sero as chances de contaminao dos mananciais e da gua subterrnea.

Assim, torna-se cada vez mais necessrio dimensionar e manejar os sistemas de irrigao com

maior eficincia, bem como evitar o uso de herbicidas e defensivos na irrigao por

inundao, utilizando-os cautelosamente na irrigao por sulco e por faixa.

Antes de implementar um projeto de irrigao, principalmente de irrigao por

superfcie, de suma importncia fazer um estudo geolgico da regio para evitar reas com

alto potencial de contaminao dos recursos hdricos, em razo da existncia de grandes

concentraes de sais solveis no perfil do solo.

No Brasil, atualmente, a agricultura irrigada tem descarregado seu retorno de gua

diretamente no sistema hidrolgico da bacia. Contudo, medida que a rea irrigada aumentar,

os conflitos sobre o uso de gua se gravaro, uma vez que a populao est conscientizando

sobre a importncia da qualidade dos mananciais.

1.3.3 - Conflito pela gua Envolvendo sua Disponibilidade para Consumo Humano

A humanidade j enfrentou diversas crises envolvendo recursos naturais, como, por

exemplo, a crise do petrleo. Com o crescimento exponencial da populao mundial e

degradao do meio ambiente, h uma forte tendncia de que as prximas crises envolvam a

falta de energia e disponibilidade de gua de boa qualidade.

De acordo com Salati et al. (1999), no futuro, os usurios da gua para fins

domstico e industrial vo competir cada vez mais com a agricultura irrigada. Para se produziruma tonelada de gros so necessrias mil toneladas de gua e, para uma tonelada de arroz,

duas mil toneladas de gua. De acordo com a FAO, a produo de alimentos est cada vez

mais dependente da agricultura irrigada e a necessidade de alimentar uma populao crescente

dever pressionar mais os recursos hdricos do que os solos.

As grandes cidades, particularmente as megalpoles e as que esto crescendo

rapidamente nos pases em desenvolvimento, vo exigir enormes esforos para reduzir o


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dficit crnico de abastecimento de gua. Muitas, como a Cidade do Mxico, vo necessitar

implantar um cuidadoso gerenciamento dos aqferos subterrneos.

No Brasil, so ainda raros os casos de disputa pela gua com a participao dos

irrigantes. Pode-se citar os casos dos conflitos ocorridos em Guara (SP), Barreiras (Ba),

Maracatu (MG), Rio Verde (BA), Jaguaribe (CE), Barretos (SP), Casa Branca (SP) e

Araatuba (SP). Maiores informaes sobre estes conflitos podem ser encontradas em Telles

(1999).

No futuro prximo, a gua para conservao de ecossistemas receber mais ateno

como tema scio-poltico. Ser, portanto, imprescindvel que os novos projetos para atender a

demanda de gua sejam planejados e administrados dentro de uma perspectiva de

sustentabilidade econmica, social e ambiental. A soluo vai exigir tanto a explorao

cuidadosa de novas fontes quanto medidas para estimular o uso mais eficiente da gua. Uma

dessas medidas estabelecer polticas que considerem a gua como um bem escasso com

valor econmico, e no como um recurso natural infinito e de uso gratuito.

1.4 - Cobrana pelo Uso da gua para Irrigao

Na irrigao, existe muita perda de gua devido, principalmente, baixa eficincia

dos sistemas de irrigao e falta de um monitoramento da quantidade de gua necessria e

aplicada. Todavia, estas causas no justificam as perdas, visto que estas podem ser evitadas

pelo uso de um sistema de irrigao mais eficiente e de tcnicas de manejo da irrigao. Com

isso, pode-se dizer que a principal causa dos desperdcios de gua na agricultura que o seu

uso no cobrado. Com a introduo da cobrana pelo uso da gua de se esperar um uso

racional, com conseqente reduo no consumo.

A cobrana pela utilizao dos recursos hdricos vm sendo um dos temas mais

polmicos no que se refere anlise da viabilidade econmica da irrigao. A experinciaestrangeira revelou que em muitos pases, como a Frana, Alemanha, Inglaterra, entre outros,

a cobrana pela utilizao da gua foi a maneira encontrada para enfrentar o desafio de

melhorar as condies de aproveitamento, recuperao e conservao dos recursos hdricos.

Neste sentido, vem sendo implantado em nosso pas a Poltica Nacional de Recursos

Hdricos. A Lei n 9433 de 8 de janeiro de 1997 institui a Poltica e o Sistema Nacional de

Gerenciamento de Recursos Hdricos, cujos fundamentos so baseados no fato de que a gua


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um recurso natural limitado, dotado de valor econmico. A racionalizao dos recursos

hdricos um dos objetivos principais da Poltica Nacional de Recursos Hdricos.

A cobrana pelo uso da gua dever estimular o agricultor irrigante a adotar medidas

para evitar perdas e desperdcios e, tambm, constituir receitas que possam viabilizar

financiamentos para a aplicao em projetos e obras hidrulicas e de saneamento. Os valores a

serem cobrados levaro em conta diversos fatores, dentre os quais destacam-se: a vazo

captada e sua variao, o consumo efetivo, a finalidade a que se destina, a carga poluidora

lanada e sua variao, a existncia de obras hidrulicas de regularizao de vazes e outros.

Alguns dos projetos existentes no semi-rido do Brasil j vm realizando a cobrana

h algum tempo, com preos de at R$ 0,06 por metro cbico de gua utilizado. Blanco et al.

(1999) realizaram simulaes dos efeitos da cobrana pelo uso da gua sobre a viabilidade de

implantao de um sistema de irrigao para a cultura da manga, em Petrolina (PE), e

verificaram haver uma necessidade de aumento na produo de 40, 60 e 80%, em mdia, para

viabilizar a irrigao, caso o preo cobrado pela utilizao da gua fosse de US$ 0,00, 0,03 e

0,06, respectivamente. De acordo com os dados apresentados na literatura, os autores

concluram que este aumento de produo poderia ser alcanado e a cobrana pelo uso da

gua no inviabilizou a implantao do sistema, independendo do valor cobrado.

Embora necessria, a cobrana pela utilizao dos recursos hdricos poder causar, a

curto prazo, impactos negativos na agricultura. Estima-se que a reduo no nmero de

lavouras irrigadas no Estado de So Paulo possa ser de 50%, com conseqente reduo no

nmero de empregos, migrao do homem do campo para as cidades e reduo no volume de

negcios das empresas do setor de irrigao. Por outro lado, a irrigao ser encarada com

maior seriedade, obrigando o agricultor irrigante a realizar um manejo adequado da irrigao

para que a relao custo/benefcio seja minimizada. Alm disso, por ocasio da outorga de

utilizao dos recursos hdricos, necessria a apresentao de um projeto de irrigao no

qual deve ser explicitado o mtodo de controle da irrigao, sendo que a outorga pode sercancelada se, em sua vigncia, tal controle no for realizado.

1.5 - Importncia do Manejo da Irrigao

A gua um dos fatores mais importantes para a produo das culturas. Alm da sua

participao na constituio celular e nos diversos processos fisiolgicos na planta, ela est

diretamente relacionada aos processos de absoro de nutrientes e resfriamento da superfcie


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vegetal. A crescente demanda de gua para os diversos fins, tem tornado o manejo de gua

um problema complexo em todo o mundo. Os principais aspectos relacionados este tema

envolvem:

1) limitado suprimento de gua acompanhado por uma crescente demanda,

2) poluio das guas,

3) elevado custo das estruturas necessrias distribuio das guas,

4) incerteza no mercado internacional em commodities,

5) problemas relacionados a lei das guas,

6) mudanas institucionais no que se refere ao manejo das guas.

Um dos aspectos mais importantes da irrigao a reposio da gua ao solo em

quantidade adequada e na ocasio oportuna. O excesso de irrigao geralmente reduz a

produtividade e a qualidade da produo, pode provocar o crescimento excessivo da planta, o

retardamento da maturao dos frutos, a lixiviao de nutrientes solveis (principalmente

nitrognio), queda de flores, maior ocorrncia de doenas de solo e distrbios fisiolgicos,

maiores gastos com energia e o desgaste do sistema de irrigao.

As quantidades de gua aplicada ao solo atravs da irrigao, so determinados

atravs de como os sistemas de irrigao so manejados. Usualmente, maiores quantidades de

gua so aplicadas atravs de sistemas de irrigao de superfcie do que sistemas por asperso

e sistemas de irrigao localizados. A quantidade de gua consumida na agricultura irrigada,

ou o esgotamento dos recursos hdricos no processo hidrolgico, no afetado

significativamente pelo sistema de irrigao empregado, ou seja, o sistema de irrigao

conduz e entrega a gua, mas as culturas que impem a quantidade de gua a ser consumida.

Em muitos casos, o excesso de gua aplicado atravs dos diferentes mtodos de irrigao

retornam superfcie e subsuperfcie. Uma mudana no sistema de irrigao pode afetar a

maneira de distribuio de gua, bem como sua qualidade mas, geralmente, no afeta o

consumo. Entretanto, a mudana ou aprimoramento dos sistemas de irrigao freqentementediminui os custos da irrigao. Os rendimentos devem ser maiores que os custos na

agricultura irrigada, como em qualquer outro negcio. A irrigao representa a maior parcela

dos custos em qualquer lugar que se pratica a agricultura irrigada.

O aumento dos custos da gua est levando, cada vez mais, os agricultores a

investirem em melhores sistemas de irrigao que proporcionam maior uniformidade de

aplicao de gua e melhor manejo da lmina aplicada. Os agricultores devem considerar

todas as variveis que influenciam os custos e rendimentos, e eles continuaro a irrigar se os


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rendimentos em funo do aumento de produo e da qualidade do produto agrcola

compensarem os custos com a irrigao.

Vejamos um exemplo simples de clculo do gasto adicional com energia eltrica,

ocasionado pela aplicao de gua em excesso. A equao para o clculo do gasto com o

consumo de energia :

( ) ( )

++=

100

ICMS1PiCTM30CPi12G consopopdemen

sendo:

Gen gasto com energia (US$.ano-1);

Pi potncia instalada (kW instalado.ha-1);

Cdem custo da demanda de energia (US$.kW instalado-1);

Mop nmero de meses de operao do sistema de irrigao (meses.ano-1);

Top tempo de operao do sistema (horas.dia-1);

Ccons custo do consumo de energia (US$.kW consumido-1);

ICMS valor do ICMS (%).

Supondo que o agricultor tenha em mos um projeto de irrigao por asperso

convencional, o qual possui as seguintes informaes:

necessidade de irrigao = 30 mm

intensidade de aplicao do sistema = 10 mm.h-1

nmero de posies da linha lateral = 5 posies.dia-1

potncia instalada = 2 cv.ha-1 = 1,47 kW.ha-1

Considere, ainda, os seguintes dados:

Meses de operao por ano = 9 meses

Custo do consumo de energia = US$ 0,035.kW consumido-1

Custo da demanda de energia = US$ 4,11.kW instalado-1

ICMS = 15%

Calculando o tempo de irrigao por posio da linha lateral:


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1-1-

h.posio3mm.h10

mm30T ==

Para calcularmos o gasto com energia, necessita-se saber o tempo de operao do

sistema por dia:

-1-1-1op h.dia15iaposies.d5h.posio3T ==

Portanto, o gasto anual com energia eltrica ser:

( ) ( )[ ] 1-1-en .ha323.anoUS$1001511,470,035159304,111,4712G = ++=

Supondo que o agricultor, para garantir que no faltar gua para a cultura, resolva

estender o perodo de irrigao para 3,5 h.posio-1:

( ) ( )[ ] 1-1-en .ha363.anoUS$100

1511,470,03517,59304,111,4712G =

++=

Isso representa um custo adicional de energia eltrica de 12,4%, alm dos outros efeitos

causados pela aplicao excessiva de gua, conforme exposto acima.

1.6 - Novas reas de Pesquisa

O manejo e controle da gua aplicada atravs dos sistemas de irrigao, com base em

princpios cientficos, esto tornando-se cada vez mais importantes, em funo da menor

disponibilidade dos recursos hdricos e do crescente custo da gua utilizada. Competindo com

o setor agrcola, o volume de gua utilizado na zona urbana tem aumentado anualmente.

Existe um problema crescente do comprometimento da qualidade da gua, ou seja, da

contaminao dos mananciais de gua (principalmente gua subterrnea), em funo do uso

indiscriminado de pesticidas e fertilizantes, associados ao manejo incorreto da gua aplicada

atravs da irrigao. Para minimizar o efeito desta contaminao, a agricultura irrigada tem


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que ser mais eficiente, aplicando a quantidade correta de gua para as culturas, no momento

certo, para otimizar a produo e proteger o meio ambiente.

Culturas de alto valor comercial, como as hortcolas e frutferas, quase sempre

implicam na utilizao de equipamentos e tcnicas que garantam uma maior eficincia do uso

da gua e maior produtividade, principalmente nas proximidades dos grandes centros urbanos.

Estas tcnicas utilizam sensores instalados no solo ou prximos s plantas, de forma a se obter

dados relativos ao solo, planta e clima para a tomada de deciso de quando. Existem no

mercado instrumentos que podem ativar automaticamente o sistema de irrigao para aplicar

uma determinada lmina de gua, fertilizantes e, possivelmente, pesticidas (qumicos e

biolgicos).

As culturas cultivadas em grandes reas, aparentemente, no requerem mtodos

sofisticados como as culturas de alto valor, mas o manejo da gua de maneira correta

necessrio de forma a obter a produtividade mais econmica. Neste caso, necessrio que

medidas rpidas e freqentes sejam tomadas nestas reas, de maneira que o agricultor possa

saber em que condies as culturas se encontram no campo diariamente ou mesmo ao longo

do dia. Num futuro no muito distante, para a obteno destas informaes sero necessrios

a utilizao de sensores remotos em avies e satlites. Avies operados por empresas de

prestao de servio sobrevoando grandes reas agrcolas uma ou duas vezes por semana para

coletar dados de radiao refletida e emitida pelas culturas podero ser uma realidade.

Estaes meteorolgicas ligadas em rede em regies agrcolas possibilitaro consultores,

usando sistema geogrfico de informao, integrar todas as informaes de maneira que cada

agricultor afiliado a este servio poder saber em que condies se encontram as diferentes

culturas no campo. Consultores informaro os agricultores, discutiro as informaes e

ajudaro na tomada de decises. Cada vez mais surgiro algoritmos mais eficientes que

traduzem as informaes, de modo a permitir fcil interpretao e rpida tomada de decises.

O grande desafio para os cientistas desenvolver novas tcnicas de maneira a distinguir o"status" da gua na planta e, alm disso, detectar o tipo de estresse a que a planta est

submetida, seja devido ao excesso ou escassez de gua, salinidade, toxicidade, doenas,

pragas ou deficincia mineral.

Os agricultores acessaro computadores em suas propriedades e sabero quando

devem irrigar, fertilizar ou controlar determinada praga. Eles sero, ainda, capazes de saber se

economicamente vivel fazer determinada operao, uma vez que eles tero acesso a

modelos econmicos, informaes de mercado em tempo real, tendo acesso a preos reais e


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esperados para uma determinada cultura. A tecnologia para se alcanar este futuro est

disponvel, ou muito prximo da disponibilidade. Caber aos agricultores, cientistas,

administradores e polticos torn-los realidade.

1.7 Manejo da irrigao em ambiente protegido

1.8 -Fertirrigao


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2 RELAO SOLO-PLANTA-ATMOSFERA

2.1 ndices Fsicos do Solo

O solo, do ponto de vista fsico, pode ser considerado como uma mistura porosa de

partculas minerais, orgnicas, ar e gua com substncias em dissoluo. Nele, as partculas

minerais e orgnicas formam uma matriz slida do conjunto, enquanto que a soluo e o ar

ocupam os poros deixados pela poro slida.

2.1.1 Relao Massa-Volume dos Constituintes do Solo

Na figura abaixo, tem-se o esquema das trs fases dos constituintes de um bloco de

solo. Vrias relaes de massa e de volume dos constituintes do solo podem ser definidas a

partir do esquema proposto na figura 5.

Var Mar

Vv

Va Ma

Vt Mt

Vs Ms

AR

GUA

SLIDOS

Figura 5 Representao grfica da relao massa-volume dos constituintes do solo

em que:

Mar = massa de ar;

Ma = massa de gua;

Ms = massa de slidos;


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Mu = massa mida;

Mt = massa total;

Var = volume de ar;

Va = volume de gua;

Vv = volume de poros (vazios);

Vs = volume de slidos; e

Vt = volume total.

No lado direito da representao grfica anterior, tem-se a massa de ar (Mar), massa

de gua (Ma) e massa de slidos (Ms), sendo que a massa total est representada por (Mt).

Desta forma, temos:

Mt = Ms + Ma + Mar

Entretanto, em comparao com a magnitude de Ms e Ma, a massa do ar torna-se

desprezvel.

Mar = 0 ento, Mt = Ms + Ma

O somatrio entre a massa de gua e a massa de slidos, denominada como massa

mida.

Mu = Ma + Ms ento, Mt = Mu

No lado esquerdo da representao grfica, tem-se o volume de ar (Var), volume de

gua (Va), volume de slidos (Vs) e volume total (Vt). Desta forma temos:

Vt = Vs + Va + Var

O volume de vazios (Vv) ou volume de poros dado pelo somatrio de Var e Va.

Vv = Var + Va ento, Vt = Vv + Vs


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Num solo de estrutura rgida, Vv constante e, portanto, quando Va aumenta (ou

diminui), Var diminui (ou aumenta) do mesmo valor.

Vv = constante

A massa especfica da gua ou densidade da gua (da), aproximadamente de 1g.cm-3

e representada pelo quociente entre a massa de gua e o volume da gua, ento tem-se que a

massa de gua, em gramas, igual ao volume de gua, em cm3 .

Va

Mada =

Ma = da . Va

Ma = 1 . Va ento, Ma (g) = Va (cm3)

2.1.2 Densidade dos Slidos (ds),

( )3-g.cmVsMsds =

A densidade dos slidos tambm conhecida pelos nomes: densidade de partculas, ou

densidade real, ou massa especfica dos slidos.

Esta relao determinada em laboratrio com auxlio de picnmetros. Em funo da

grande quantidade de quartzo e caulinita, a grande maioria dos solos apresenta valores mdios

de 2,65 g.cm

-3

. Este valor aumenta quando o solo contm alta porcentagem de minerais,como dixido de mangans e dixido de titnio. A presena de matria orgnica pode alterar

consideravelmente este valor, devido ao seu baixo valor. Para matria orgnica, dp igual a

1,3 a 1,5 g.cm-3.


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30

2.1.3 Densidade Global do Solo (dg)

( )3-g.cmVt

Msdg =

A densidade global do solo tambm conhecida pelos nomes: densidade do solo, ou

densidade aparente do solo, ou massa especfica do solo.

A densidade global do solo funo da textura, estrutura e grau de compactao do

solo. Solos de textura grossa tem seu valor de 1,3 a 1,8 g.cm-3 , solos de textura fina de 1,0 a

1,4 g.cm-3 e orgnicos de 0,2 a 0,6 g.cm-3 .

Esta relao depende da coleta de amostras indeformadas, a sua determinao

normalmente feito pelo mtodo do torro ou com a utilizao do amostrador de Uhland, que

consiste na coleta de amostras em anis de volume conhecido. Em solos agrcolas este valor

est ao redor de 1,3 g.cm-3 , situao em que ocorre grande restrio ao desenvolvimento

radicular.

2.1.4 Umidade com Base em Massa Seca (U)

MsMaU

MsMs-MuU == (g de gua / g de solo)

2.1.5 Umidade com Base em Volume ou Volumtrica ()

Vt

Va =

Na equao acima, substituindo-se Va e Vt em funo de da e dg, e considerando-se

da = 1 g.cm-3 , tem-se:

dg.Ms

Ma

1

dg.

Ms

Ma

da

dg.

Ms

Ma

dg

Msda

Ma

====


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dg.U = (cm3 de gua / cm3 de solo)

A umidade com base em volume muito til nos assuntos relacionados irrigao,

uma vez que permite a visualizao da lmina de gua armazenada em uma determinadaprofundidade de solo. Por exemplo, a umidade volumtrica de 35% a 30 cm de profundidade,

corresponde a 35 cm3 de gua para cada cm3 de solo, ou seja, neste dado momento existe

armazenado no solo uma lmina de 10,5 cm de gua.

2.1.6 Porosidade do Solo ()

Vt

Vv =

Sendo Vv = Var + Va, tem-se:

Vt

Vs-1

Vt

Vs-Vt

Vt

VaVar ==

+=

Expressando-se Vs em funo de ds, e Vt em funo de dg, tem-se:

ds

dg-1 =

Considerando-se valores mdios de dg e ds iguais a 1,3 e 2,65 g.cm-3 , indicam

porosidade de 0,5; ou seja, o volume ocupado pelo ar e gua est ao redor de 50%.

2.1.7 Porosidade Livre de gua ()

Vt

Va-Vv

Vt

Var ==

- =


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32

Esta relao tem grande importncia no controle da gua em projetos de irrigao e

drenagem. No que diz respeito irrigao, quando se aplica uma determinada lmina

necessrio que se avalie quanto tempo ser necessrio para que uma porcentagem de poros do

solo esteja na condio de no saturao, ou seja, qual a porosidade livre de gua. Para a

maioria das culturas 6% de porosidade livre de gua permite o aproveitamento do oxignio

pelo sistema radicular. Na literatura encontram-se vrios trabalhos que relatam os danos

causados ao sistema quando sob condies de solo saturado por determinado tempo.

2.1.8 Porcentagem de Saturao (ps)

Vv

Va

ps =

ps =

A porcentagem de saturao reflete diretamente qual a porcentagem da porosidade do

solo ocupado com gua.

2.1.9 Exerccios sobre Relao Solo-Planta-Atmosfera

1) Uma amostra de solo de 1000 cm3 tem massa mida igual 1460 g e peso seco de 1200

g. sabendo-se que a ds 2,65 g.cm-3 , calcular:

a) umidade com base em massa seca;

b) umidade volumtrica;c) densidade global do solo;

d) porosidade do solo;

e) porosidade livre de gua; e

f) porcentagem de saturao.


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2) Um cilindro de solo de 0,10 m de dimetro e 0,12 de altura tem uma massa de 1,7 kg

dos quais 0,26 kg so gua. Assumindo que o valor da densidade da gua seja de 1

g.cm-3 e o da densidade dos slidos seja 2,65 g.cm-3 , calcular:

a) umidade com base em volume;

b) umidade com base em massa;

c) densidade global do solo;

d) porosidade do solo;

e) porosidade livre de gua; e

f) porcentagem de saturao.

3) Foi coletada 210 kg de solo mido. O valor da umidade do solo foi de 0,19 g.g-1 .

Calcular o valor da massa de slidos e da massa de gua.

4) Um pesquisador necessita de exatamente 0,1 kg de um solo seco e dispe de uma

amostra de solo mido com = 0,25 cm3.cm-3 e dg = 1,2 g.cm-3 . Quanto solo mido ele

deve pesar para obter a massa de solo seca desejada?

2.1.10 - Mtodos de Determinao da Umidade do Solo

A determinao do contedo de gua no solo de fundamental importncia para a

prtica da irrigao, sendo utilizada em estudos de movimento de gua no solo,

disponibilidade de gua no solo, eroso, poca e quantidade de gua a ser aplicada e muitas

outras aplicaes.

Existem diferentes mtodos que so utilizados para efetuar essa determinao, todos

com algumas limitaes no que diz respeito preciso, ao custo, ao tempo e ao grau dedificuldade no processo de execuo. A opo por um determinado mtodo varia de acordo

com a finalidade, os objetivos e as disponibilidades instrumentais existentes. Dentre os

principais destacam-se: mtodo gravimtrico direto (mtodo padro da estufa); mtodo do

forno microondas; mtodo do lcool; mtodo da frigideira; mtodo das pesagens; mtodo

do balo volumtrico; mtodo do acetileno (speed) e mtodo da moderao de nutrons.


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A) Mtodos Termogravimtricos

Mtodo Gravimtrico Direto

um mtodo direto, bastante preciso e consiste em se pesarem amostras de solo

midas e secas. A secagem da amostra efetuada em estufa a 105 - 110 C at peso constante.

conhecido, tambm, como mtodo padro da estufa (Bernardo, 1986; Klar, 1988; Klar,

1991).

Material a ser utilizado:

a) latinhas de alumnio com capacidade para 50 a 200 g de solo;

b) estufa a 105 110 C;

c) balana com sensibilidade de 0,01 g; e

d) trado amostrador.

Metodologia:

a) pesar a latinha de alumnio vazia, obtendo-se a tara;

b) retirar amostras do solo com trado, enxado ou outro instrumento, atentando-se para que as

amostras de diferentes horizontes e/ou profundidades no sejam misturadas durante a retirada;

c) colocar parte da amostra de solo na latinha, fechando-se bem, para que no haja sada de

vapor de gua;

d) pesar o conjunto, obtendo-se o peso mido (Mu);

e) levar estufa a 105 110 C por 24 a 48 horas (at peso constante);

f) pesar novamente o conjunto, obtendo-se o peso seco (Ms); eg) determinar o contedo de gua da amostra:

Com base em peso seco (U):

Ms

MaU

Ms

Ms-MuU == (g de gua / g de solo)


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Com base em volume ():

dg.U =

Apesar de o clculo da umidade, em peso, ser muito simples, desejvel que o

clculo da umidade seja realizado com base em volume, onde tem-se a quantidade de gua em

determinado volume de solo, permitindo convert-la facilmente em altura de lmina de gua,

por unidade de profundidade de solo, que um dado muito usado em irrigao. Este mtodo

apresenta um inconveniente para o manejo da irrigao, uma vez que s permite o

conhecimento do contedo de gua do solo cerca de 48 horas aps a amostragem.

O mtodo padro da estufa proporcionou o surgimento de uma srie de outros

mtodos alternativos, que variam entre si em funo da fonte de calor utilizada para a

eliminao do contedo de gua da amostra de solo. Dentre eles destacam-se: o mtodo do

forno microondas, o mtodo do lcool e o mtodo da frigideira, dentre outros.

Mtodo do Forno Microondas

o mtodo que utiliza o forno microondas comercial para a secagem das amostras

de solo. Apresenta como vantagem principal a reduo no tempo de secagem da amostra, o

qual varia em funo do nmero de amostras colocadas para secar, do tamanho da amostra, da

umidade, do tipo de solo e da potncia do forno microondas utilizado. Para fins de manejo de

irrigao em uma determinada rea, aconselhvel que seja feita um estudo prvio, com os

diferentes tipos de solo existentes na propriedade, para a definio dos parmetros acima

mencionados, visando a sua calibrao com o mtodo padro da estufa. Neste contexto,

Andrade Jnior et al. (1996) estabeleceram tempos mximos de secagem em torno de 25

minutos para amostras com peso de 200 g e 30% de umidade em solo Areia Quartzosa,

Latossolo Amarelo e Aluvial.


a) latinhas de alumnio com capacidade para 50 a 200 g de solo;

b) beckers de vidro com capacidade para 100 a 200 mL;

c) forno microondas comercial;


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d) balana com sensibilidade de 0,01 g; e

e) trado amostrador.

Metodologia:

a) retirar amostras do solo com trado, enxado ou outro instrumento, atentando-se para que as

amostras de diferentes horizontes e/ou profundidades no sejam misturadas durante a retirada;

b) colocar parte da amostra de solo na latinha, fechando-se bem, para que no haja sada de

vapor de gua;

c) pesar o becker de vidro vazio, obtendo-se a tara;

d) transferir parte da amostra de solo para o becker de vidro;

d) pesar o conjunto, obtendo-se o peso mido (Mu);

e) levar ao forno microondas (at peso constante);

f) pesar novamente o conjunto, obtendo-se o peso seco (Ms); e

g) determinar o contedo de gua da amostra conforme as equaes do mtodo anterior.

Mtodo do lcool

o mtodo que consiste em se adicionar lcool etlico, metlico ou proplico em

excesso amostra de solo, o qual a seguir queimado, proporcionando a remoo da gua do

solo. Apresenta uma preciso que varia de 0,5 a 1% do contedo de gua da amostra, a qual

diminui com o aumento do teor de matria orgnica. Desde que foi primeiramente proposto

por Bouyoucos, tem sido estudado e recomendado como um mtodo rpido, requerendo de

0,5 a 1,0 mL de lcool por grama de solo (Pruski et al., 1986).


a) lcool 96 GL;

b) balana com sensibilidade de 0,01 g;

c) caixa de fsforo; e

d) latinha de alumnio.

Metodologia:


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a) coloca-se a amostra de solo mido na latinha de alumnio, devidamente tarada;

b) pesa-se o conjunto, determinando-se o peso mido da amostra (Mu);

c) adiciona-se lcool amostra na proporo de 0,2 mL por grama de solo mido;

d) faz-se a homogeneizao da mistura solo-lcool;

e) procede-se queima do lcool; e

f) repete-se as etapas (c) , (d) e (e) mais duas vezes;

g) Aps o resfriamento da amostra efetuada pesagem do conjunto, obtendo o peso seco

(Ms); e

h) Faz-se o clculo do contedo de gua da amostra atravs das equaes do Mtodo

Gravimtrico Direto.

Mtodo da frigideira

Este mtodo consiste em efetuar a secagem do solo utilizando-se como fonte de calor

um fogareiro a gs butano e acondicionando-se a amostra em uma frigideira. um mtodo

muito simples e prtico de determinao, mas que apresenta limitaes quanto preciso

(Pruski et al., 1986).


a) fogareiro a gs butano;

b) frigideira de cozinha ou outro artefato que a substitua;


d) caixa de fsforo ou isqueiro.

Metodologia:

a) coloca-se a amostra de solo mido na frigideira e pesa-se o conjunto (Mu);

b) leva-se a frigideira ao fogareiro, revolvendo-se a amostra cuidadosamente durante a

secagem;

c) o tempo de secagem controlado pela observao visual de alteraes ocorridas na

amostra;


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d) aps a secagem, espera-se a frigideira esfriar e pesa-se, o conjunto, obtendo-se o peso seco

(Ms); e

e) a determinao do contedo de gua da amostra efetuada pelas equaes do Mtodo

Gravimtrico Direto.

B) Mtodo das Pesagens

um mtodo que baseia-se na saturao da amostra de solo, contrariamente aos

mtodos anteriormente, que promovem o secamento da amostra. Foi desenvolvido por Klar et

al. (1966) e fundamenta-se na obteno de um padro, que servir de referncia s demais

determinaes. um mtodo simples e, aps obteno do padro e da densidade de partculas

do solo, necessita apenas de balana com sensibilidade de 1 g, sendo, portanto, barato e, para

fins prticos apresenta boa preciso.


a) erlenmeyer ou balo volumtrico de 500 mL;


c) bomba de vcuo eltrica ou manual;

d) trado amostrador;

e) latinhas de alumnio; e

f) estufa a 105 110 C.

Metodologia:

Obteno do padro:

a) adicionar gua at aproximadamente a metade do volume do erlenmeyer ou balo de 500

mL;

b) colocar 100 g do solo seco em estufa a 105 C;

c) agitar bem para garantir uma boa homogeneizao da mistura gua-solo;

d) adaptar uma bomba de vcuo eltrica ou manual para facilitar a retirada do ar;

e) completar o volume do frasco com gua at a marca dos 500 mL; e


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f) pesar o conjunto (M), considerado como padro para o solo em questo, o qual

determinado apenas uma vez.

Determinao do contedo de gua:

a) repete-se com a amostra de solo que se quer determinar a umidade os mesmos passos

utilizados para a obteno do padro (exceto o item b), obtendo-se o peso M . O clculo da

umidade com base em peso mido (Uw) efetuado por meio da equao abaixo:

( )

=

1-ds

ds.M'-MUw

em que:

ds = densidade de partculas do solo, geralmente, igual a 2,65 g.cm-3 .

Para a obteno do contedo de gua com base em peso seco (U%) pode ser utilizada

a seguinte equao:

Uw-100Uw.100(%)U =

C) Mtodo do Balo Volumtrico

semelhante ao mtodo das pesagens, porm a determinao do contedo de gua

na amostra efetuado com base na variao de volume medida durante o processo. um

mtodo simples e rpido, mas apresenta baixa preciso.


a) balo volumtrico com capacidade de 100 mL;

b) proveta graduada de 50 mL;


c) tubo graduado.


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Metodologia:

a) coloca-se 20 g da amostra de solo mido no balo volumtrico;

b) adiciona-se 50 mL de gua no balo;

c) agita-se o balo para saturar a amostra e eliminar o ar;

d) coloca-se o tubo graduado no balo volumtrico, ajustando-se bem para no ocorrer

vazamentos de gua;

e) adiciona-se mais 50 mL de gua no balo;

f) proceder a leitura no tubo graduado para verificar o aumento de volume que ultrapassa os

100 mL; e

g) calcula-se o contedo de gua da amostra por meio da equao abaixo:

100.Ma-20

MaUw =

em que:

Uw = contedo de gua da amostra de solo com base em peso mido (%); e

Ma = massa de gua para 20 g de solo mido (g), obtida pela seguinte equao.

1-ds

Mu-ds.VMa

=

em que:

V = variao de volume medida no tubo graduado (mL);

ds = densidade de partculas (g.cm

-3

); eMu = massa mida da amostra de solo (20 g).


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D) Mtodo do Acetileno

Fundamenta-se na reao da gua com o carbureto de clcio (CaO2), que colocado

em excesso, reage com a gua existente na amostra de solo produzindo gs acetileno (C2H2):

CaO2 + H2O CaO + C2H2 . Como a amostra se encontra em um recipiente fechado

hermeticamente, haver aumento na presso (que ser lida em um manmetro), a qual ser

proporcional ao contedo de gua da amostra de solo.

Normalmente, os aparelhos so acompanhados por uma tabela que relaciona a

presso com o teor de gua da amostra para determinadas quantidades fixas de solo. Quanto

mais arenoso for o solo, maior dever ser a massa de solo que dever ser utilizada, devido ao

fato de o manmetro possuir uma presso limitada.

Caso o aparelho no possua uma tabela que o acompanhe, necessrio elabor-la

usando o mtodo gravimtrico padro como referncia, a partir de solos de diferentes texturas

e massas.


a) recipiente hermeticamente ligado a um manmetro;


c) ampolas de carbureto de clcio;

d) esferas metlicas;

e) tabela de converso de presso em contedo de gua do solo; e

f) instrumentos para retirada e preparo da amostra (trado, esptula, pincel, etc).

Metodologia:

a) pesar uma determinada quantidade de solo mido;

b) coloc-lo no recipiente, na seguinte ordem: amostra de solo, esferas e ampola de carbureto;

c) fechar o recipiente e agit-lo violentamente at a estabilizao da presso no manmetro,

para que ocorra reao do carbureto com toda a gua da amostra;

d) fazer a leitura da presso no manmetro; e

e) fazer a converso da presso em contedo de gua da amostra atravs da tabela.


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E) Mtodo da Moderao de Nutrons

Essa metodologia baseia-se na interao entre o contedo de gua do solo e a

dissipao de nutrons com o meio. Existe uma estreita relao entre esse poder dissipador e o

contedo de gua do solo, pois depende diretamente da quantidade de tomos de hidrognio,

que tm a habilidade de moderar eficientemente a energia cintica dos nutrons rpidos por

possurem a mesma massa que estes, proporcionando choques elsticos.

O meio moderador recebe os nutrons rpidos, moderando-os e passando-os a

nutrons trmicos (energia de 0,005 a 0,5 eV) por choques elsticos, principalmente com

tomos de hidrognio. Aps choques sucessivos, os nutrons atingem a velocidade de

equilbrio trmico (0,025 eV). Tem-se ento o fenmeno da difuso. Em seguida, o nutron

absorvido pelo meio havendo dissipao. O processo envolve trs etapas: moderao, difuso

e absoro de nutrons.

O equipamento medidor, geralmente denominado bomba de nutrons, consiste em

duas partes principais: sonda e contador. A sonda, que contm uma fonte de nutrons rpidos

e um detector de nutrons lentos, introduzida em um tubo de alumnio ou PVC, previamente

colocado no solo. O detector mais efetivo um cristal cintilador. Os nutrons lentos incidem

sobre o cristal, originando um fton luminoso que excita a clula fotomultiplicadora, dando

um impulso eltrico que registrado no contador. Para fins prticos, considera-se um alcance

mdio de 25 cm, porm, a maior incidncia ocorre a uma distncia de, aproximadamente, 5

cm em torno da fonte de nutrons.

As fontes mais comuns de nutrons rpidos so uma mistura de Rdio-Berlio. O

Berlio pulverizado bombardeado por partculas emitidas pelo Rdio, resultando nutrons

rpidos. Outras fontes existem como o Amercio-Berlio e o Polnio-Berlio.

um mtodo consagrado para uso no campo, cujas principais limitaes so: o preo

elevado; pode ser perigoso, se no devidamente manuseado; os resultados podem sermascarados por outras fontes de hidrognio (como matria orgnica) ou mesmo outros

elementos como, o cloro, o ferro e o boro. Entretanto, apresenta como vantagens: a preciso

dos resultados; o tempo de obteno do resultado; a possibilidade de repetio da

determinao da umidade em um mesmo local rapidamente e sem alterar a estrutura natural

do solo.

Salienta-se que necessrio a obteno prvia de uma curva de calibrao da sonda

de nutrons para a condio do solo onde ser utilizada. Essa calibrao normalmente


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efetuada com amostras de solo retiradas prxima ao tubo de acesso e nas profundidades de

interesse, com posterior determinao do contedo de gua atravs do mtodo gravimtrico

padro. recomendvel que a calibrao seja realizada para cada profundidade de leitura e

em uma grande faixa de variao de umidade no solo.


a) sonda de nutrons;

b) tubos de acesso de alumnio ou PVC com tapas;

c) trado de solo; e

d) curva de calibrao da sonda de nutrons.

Metodologia para obteno das leituras:

a) coloca-se a sonda de nutrons sobre o tubo de acesso;

b) introduz-se a fonte a nutrons no tubo de acesso at a profundidade que representa a mdia

da camada desejada para a leitura da umidade. O ajuste da profundidade feito por meio de

presilhas presas no cabo da sonda;

c) liga-se a sonda de nutrons, aperta-se o boto para que ocorra a emisso dos nutrons e

espera-se o bip sinalizador para que a leitura seja efetuada no mostrador;

d) divide-se esta leitura atual pela leitura padro, a qual obtida com a fonte de nutrons

disposta dentro do corpo da sonda, obtendo-se, assim a chamada razo de contagem;

e) correlaciona-se a razo de contagem com o contedo de gua do solo por meio da curva de

calibrao; e

f) aconselhvel realizar-se trs leituras em cada profundidade para a obteno da umidade

mdia da camada desejada.

2.2 gua Disponvel

A definio do manejo racional deve ser imprescindvel na prtica da irrigao, pois

possibilita otimizar as produtividades e a eficincia do uso da gua e minimizar os custos de

investimentos e manuteno dos sistemas de rega, mantendo o solo e a cultura em condies

fitossanitrias desejveis, diminuindo o impacto ambiental.


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Devido a sua maior simplicidade, normalmente o manejo da irrigao estabelecido

a partir de constantes estticas da gua no solo envolvidos no conceito de disponibilidade

hdrica. Essas constantes so utilizadas como grandezas absolutas e muitas vezes os seus

usurios no percebem as limitaes desses atributos.

2.2.1 - Capacidade de Campo

A utilizao da capacidade de campo, embasada em seu antigo conceito, tem sido

intensamente questionada. No passado, capacidade de campo era considerada uma grandeza

fsica que representava a quantidade de gua retida no solo, depois que o excesso hdrico

gravitante houvesse sido drenado e a taxa de drenagem livre, decrescido acentuadamente

(Veihmeyer & Hendrickson, 1931). Atualmente, esse atributo tem sido melhor aceito como

comportamento dinmico do perfil do solo em relao distribuio de gua e no uma

caracterstica intrnseca ao mesmo, sendo varivel no tempo e no espao.

A maneira mais precisa de se determinar capacidade de campo estabelecer in situ

a umidade do solo, quando a drenagem interna atinge nveis que possam ser considerados

desprezveis. No entanto, existe grande dificuldade em se estabelecer o tempo final da

drenagem livre, critrio emprico que varia entre os diversos autores. Marshall & Stirk (1949)

concluram que o tempo final da drenagem livre, para solos arenosos e argilosos, foi de um e

cinco dias, respectivamente. Segundo Reichardt (1988), esse perodo de dois a trs dias para

solos arenosos e de quatro a sete dias para os argilosos. Em solos arenosos, Borges (1979)

verificou no haver tempo fixo para atingir esse perodo.

Na prtica, o usual associar capacidade de campo quantidade hdrica retida num

potencial mtrico da gua no solo preestabelecido, em geral -10 e -33 kPa, para solos de

textura grossa e fina, respectivamente (Associao Brasileira de Irrigao e Drenagem, 1978 e

Bernardo 1984). No entanto, conforme Van Wanbeke (1974), capacidade de campo tem sidorelacionada a tenses que variam de -5 a -33 kPa, sendo freqente associ-la a -10 kPa, valor

adotado em pases com Austrlia, Canad e Reino Unido (El-Swaify, 1980). Segundo

Reichardt (1988), a tendncia atual considerar como capacidade de campo a umidade do

solo no potencial mtrico -10 kPa. Borges (1979), para solos franco-arenosos e franco-

argilosos, relacionou capacidade de campo s tenses -10 e -40 kPa. Para Podzlico

Vermelho-Amarelo distrfico e Latossolo Roxo distrfico Argiloso, Righes & Veiga (1975)

recomendam avaliar capacidade de campo no potencial mtrico -6 kPa. Em Latossolo Roxo


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distrfico, Freire (1979) e Ferreira & Marcos (1983) observaram melhor correlao entre

capacidade de campo e as tenses -7 e -6 kPa, respectivamente. Para essa mesma classe de

solo, Fietz & Hernani, 1992 verificaram que o potencial mtrico -10 kPa foi o que melhor

estimou a capacidade de campo, recomendando utiliz-lo como limite superior de gua

disponvel.

Segundo Pizarro (1990), a microporosidade do solo tem maior influncia na

capacidade de campo que a macroporosidade e, consequentemente, esse atributo depende

mais da textura que da estrutura, podendo ser estimada pela curva caracterstica atravs de

amostras deformadas. Segundo o mesmo autor, a capacidade de campo mais facilmente

determinada em solos de textura mais grossa, pois nesses solos os macroporos se esvaziam

mais rapidamente e o momento de drenagem livre desprezvel torna-se mais evidente.

2.2.2 - Ponto de Murcha Permanente

O ponto de murcha permanente a umidade do solo, na qual as plantas

experimentam perdas de turgescncia das folhas, da qual no se recuperam quando colocadas

num ambiente escuro e saturado. Representa a umidade mnima disponvel no solo para o

desenvolvimento das plantas (Briggs & Shantz, 1912). De acordo com esse conceito,

introduzido no incio do sculo, o ponto de murcha permanente uma grandeza fsica de um

solo que representa a umidade retida num potencial mtrico de aproximadamente -1,5 MPa.

No entanto, vrios autores, como Slatyer (1957), tm demonstrado que o ponto de murcha

permanente pode variar com as espcies, idade das mesmas e condies ambientais.

De acordo com Israelsen & Hansen (1962), o potencial mtrico no qual o ponto de

murcha permanente ocorre pode variar entre -0,7 a -4,0 MPa e depende do uso consuntivo, da

cultura, do contedo salino e da textura do solo. Segundo esses autores, com aumento da

temperatura e do uso consuntivo, o ponto de murcha permanente ocorrer em tensessignificativamente inferiores e, portanto, com maior umidade do solo.

Assim como capacidade de campo, o ponto de murcha permanente representa um

estado dinmico, cujo o equilbrio difcil de ser alcanado. Em ambos atributos, este estado

de equilbrio atingido quando o movimento da gua no solo pode ser considerado

desprezvel.

A determinao do ponto de murcha permanente mais difcil que a da capacidade

de campo, pois envolve a condutividade hidrulica do solo quando o mesmo est muito seco e


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o fluxo praticamente inexiste. O mtodo direto ou fisiolgico, empregado por Briggs &

Shantz (1912), o padro para se determinar o ponto de murcha permanente, sendo

trabalhoso e exigente em tempo. Nesse mtodo, as amostras de solo, aps serem destorroadas

e peneiradas, so colocadas em vasos. Em seguida, faz-se a semeadura, geralmente com

girassol. O solo deve ser mantido com boas condies de umidade at que a planta tenha dois

ou trs pares de folhas. Atingida esta condio, o umidecimento suspenso e a superfcie do

solo coberta com cartolina parafinada, deixando-se apenas um orifcio para a passagem da

haste da planta. Quando houver a primeira murcha, a planta deve ser colocada num ambiente

mido e escuro por 12 horas. Esse procedimento tem continuidade at que a planta atinja a

sua murcha mxima e irreversvel, sendo esta umidade considerada como ponto de murcha

permanente.

Sykes (1969), determinou o ponto de murcha permanente de dois solos, utilizando

cinco espcies vegetais (Tabela 9). Os resultados variaram entre -0,7 (girassol) e -3,9 MPa

(capim-trigo). Somente o tabaco, no solo franco-argilo-siltoso, e o milho, no solo franco,

apresentaram resultados relativamente prximos do esperado (-1,5 MPa), evidenciando

diferenas altamente significativas entre os solos, as espcies e a adaptao das plantas ao

ambiente.

Tabela 9 - Potencial mtrico no ponto de murcha permanente (PMP) de dois solos,

determinados com diferentes espcies vegetais.

ESPCIE SOLO POTENCIAL MTRICO NO PMP (MPa)

Franco1 -0,70Girassol (Heliantus annus)

Franco-argilo-siltoso2 -1,10

Franco -1,05Tabaco (Nicotiana sp)

Franco-argilo siltoso -1,61

Franco -1,45Milho (Zea mays)Franco-Argilo-siltoso -2,14

Franco -2,30Cassia3 (Cassia fasciculada)

Franco-argilo-siltoso -3,47

Franco -2,05Capim-trigo3 (Agropyron sp)

Franco-argilo-siltoso -3,86

Fonte: Sykes (1969)1Mdia condutividade hidrulica2Alta condutividade hidrulica3Espcie xerfita


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2.2.3 - Estimativa da Disponibilidade Hdrica

Medidas da capacidade de campo in situ e do ponto de murcha permanente

determinadas pelo mtodo fisiolgico so muito trabalhosas e exigentes. Na prtica o usual

associar esses atributos umidade retida em certos potenciais mtricos da curva caracterstica

da gua do solo, normalmente, -100 kPa (capacidade de campo) e -1,5 MPa (ponto de murcha

permanente). No entanto, a determinao da curva caracterstica tambm apresenta

dificuldades, pois necessita de equipamentos nem sempre disponveis em laboratrios de

fsica do solo (funil de placa porosa ou mesa de tenso e cmara de presso).

Essas dificuldades tm levado ao uso indiscriminado de recomendaes genricas de

disponibilidade hdrica, normalmente baseadas em solos de regies de clima temperado, tais

como as apresentadas por Israelsen & Hansen (1962), Doorenbos & Pruitt (1979), Bernardo

(1984) e Reichardt (1987).

Metodologias simplificadas de determinao desses parmetros podem fornecer

estimativas razoveis desses atributos, normalmente mais prximos da realidade do que o

simples uso de tabelas de recomendaes, e atenuar este problema. Arruda (1987), relacionou

a disponibilidade hdrica de oito classes de solos, determinados na curva de reteno, com a

textura do solo. O autor sugere duas equaes para estimar esses atributos a partir da

granulometria, ou seja:

CC = 3,1 - 0,629 . X - 0,0034 . X2 (R2 = 0,908)

PMP = 398,9 . X / (1308,1 + X) (R2 = 0,961)

em que:

CC = capacidade de campo (% massa);PMP = ponto de murcha permanente (% massa);

X = teor de silte mais argila (%).

2.2.4 - Umidade Crtica

Segundo Hillel (1970), o conceito de disponibilidade hdri

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