QUALIDADE DA ÁGUA E UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO NA IRRIGAÇÃO LOCALIZADA COM EMISSOR MICROJET NA CULTURA DA UVA
Cristiani Campos Martins Busato1; Camilo Busato2; Edvaldo Fialho dos Reis3
1 Eng. Agrônoma, D.Sc. Engenharia Agrícola, Instituto Federal do Espírito Santo - IFES Campus Itapina, Colatina-ES, Brasil (cristianicmartins@yahoo.com.br)
2 Doutorando em Produção Vegetal, Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo, CCA/UFES, Alegre-ES, Brasil
3 Prof. Dr. Associado II da Universidade Federal do Espírito Santo, Departamento de Engenharia Rural, CCA/UFES, Alegre-ES, Brasil
Data de recebimento: 07/10/2011 - Data de aprovação: 14/11/2011
RESUMO
Informações sobre a qualidade da água do manancial, bem como a uniformidade da distribuição da água pelo sistema são fundamentais para a obtenção de maiores produtividades no cultivo da videira. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de um sistema de irrigação localizada com emissor microjet na cultura da uva “Niágara Rosada” em Colatina, no Estado do Espírito Santo, por meio da determinação dos coeficientes de uniformidade de aplicação e da qualidade da água utilizada para a irrigação. Foram avaliados os parâmetros: ferro total, manganês total, sódio, cálcio, magnésio, fósforo, potássio, boro, pH, condutividade elétrica e Razão de Adsorção de Sódio (RAS). A uniformidade de aplicação de água foi determinada por meio da avaliação da vazão dos emissores de cada linha lateral.
Foram utilizados os coeficientes de uniformidade de Christiansen (CUC) e o de distribuição (CUD). Concluiu-se que todos os parâmetros de qualidade da água analisados encontravam-se dentro dos padrões desejados. Os coeficientes de uniformidade de aplicação de água (CUC e CUD) do sistema avaliado mantiveram a classificação boa a excelente em todas as avaliações.
PALAVRAS-CHAVE: videira, irrigação, uniformidade de aplicação de água.
WATER QUALITY AND DISTRIBUTION UNIFORMITY IN IRRIGATION LOCATED WITH MICROJET EMITTER IN GRAPE CULTURE
ABSTRACT
Information on water quality in the watershed, as well as the uniformity of water distribution system are key to achieving higher productivity in the cultivation of the vine. The objective of this work was to evaluate the acting of an overhead irrigation located with originator microjet in the culture of the grape "Niagara Rosada" in Colatina, in Espirito Santo State, through the determination of the coefficients of uniformity of application of water and of the quality of the water used for the irrigation.
They were appraised the parameters: iron total, total manganese, sodium, calcium, magnesium, match, potassium, boron, pH, electric conductivity and Reason of Adsorption of Sodium (RAS). The uniformity of water application was determined by evaluating the flow of emitting each lateral line. The coefficients of uniformity of Christiansen were used (CUC) and the one of distribution (CUD). It is ended that all of the parameters of quality of the water analyzed met inside of the wanted patterns.
The coefficients of uniformity of application of water (CUC and CUD) of the appraised system they maintained the good classification the excellent in all of the evaluations.
KEYWORDS: grapevine, irrigation, uniformity of application of water.
INTRODUÇÃO
No Brasil, a videira vem sendo explorada comercialmente a mais de um século e se firmou como atividade sócio-econômica de importância relevante, inicialmente em regiões de clima temperado dos Estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, São Paulo e Minas Gerais e, posteriormente, em regiões de clima tropical e semi-tropical, em razão da demanda crescente do mercado externo e dos melhores rendimentos com a comercialização deste produto em relação a outros (MELLO, 2004). Mais recentemente, o cultivo da videira tem se expandido para diversas localidades da região Noroeste do Estado do Espírito Santo, como no município de Colatina e nesta nova região produtora, a utilização da irrigação se constitui uma técnica fundamental para a obtenção de maiores produtividades (BUSATO, 2010).
Tanto a deficiência como o excesso de água afeta de maneira marcante o comportamento dos estádios fenológicos da cultura da videira, comprometendo a produtividade e a qualidade dos frutos. A deficiência, quando ocorre durante o período inicial de crescimento das bagas, proporciona redução no tamanho dos frutos; quando acontece durante a maturação, atrasa o amadurecimento, afetando a coloração e favorecendo a queima dos frutos pela radiação solar. O excesso de água, combinado com temperaturas elevadas, torna a cultura muito susceptível a doenças (TEIXEIRA & AZEVEDO, 1996). Assim, torna-se imprescindível a utilização de práticas que possibilitem o uso adequado dos recursos hídricos disponíveis, tais como a avaliação do desempenho de sistemas de irrigação, para avaliar e adequar o equipamento e a sua utilização, em relação à demanda hídrica da cultura irrigada (MARTINS et al., 2011).
É relevante ressaltar que a distribuição de água pelo sistema de irrigação localizada é influenciada pela alteração de pressão ao longo das tubulações, devido ao entupimento dos emissores. Assim, é necessário avaliar os sistemas periodicamente, de modo a minimizar perdas de água, energia elétrica e fertilizantes (RIGO et al., 2011). No que se refere ao manejo, uma consequência direta da baixa uniformidade de aplicação de água é o aumento do volume aplicado, já que o aplicador, ao constatar a diminuição da vazão média dos emissores, pelo efeito do entupimento, aumenta o tempo de aplicação (CUNHA et al., 2006).
São necessárias informações sobre a qualidade da água do manancial devido a sua utilização para orientar as práticas de irrigação e a seleção de cultivos, bem como possibilitar a classificação para fins de irrigação (ALMEIDA, 2010). O conceito de qualidade da água refere-se às suas características que podem afetar sua adaptabilidade para uso específico. No entanto, quando se usa irrigação localizada, uma séria atenção deve ser dada à qualidade da água, pois ela pode conter elementos que venham causar obstruções nos emissores, provocando graves problemas de uniformidade de emissão (AYERS & WESTCOT, 1999). Em virtude dos pequenos diâmetros de orifício, o entupimento dos emissores configura-se como um dos principais problemas relacionados ao método (BATISTA et al., 2006;
MARTINS et al., 2010; BUSATO & SOARES, 2010). Objetiva-se com este trabalho avaliar o desempenho de um sistema de irrigação localizada com emissor microjet
na cultura da uva, por meio da determinação dos coeficientes de uniformidade de aplicação de água e da qualidade da água utilizada para a irrigação.
METODOLOGIA
O estudo foi realizado no Instituto Federal do Espírito Santo - IFES Campus Itapina, no Município de Colatina, ES, situada a 19° 32' 22'' de latitude Sul e 40° 37' 50'' de longitude Oeste, em uma altitude de 71 m. O clima do local é Tropical Aw, segundo a classificação climática de Koppen (BUSATO, 2010).
O experimento foi conduzido com a cultivar de uva “Niágara Rosada” no sistema de latada, com espaçamento 2,0 m entre plantas e 3,0 m entre linhas, no período de 15 de maio a 06 de outubro de 2009, em uma área de 480 m2. As plantas foram irrigadas por meio do sistema de irrigação localizada com emissor microjet, composto de tubulações de PVC com diâmetro nominal de 32 mm. A água era fornecida por gravidade à área de cultivo.
A linha principal alimentava três linhas de derivação constituídas de tubos de PVC com diâmetro nominal de 32 mm. Em cada linha de derivação foram conectadas 4 linhas laterais de 16 mm de diâmetro que continham os emissores, espaçadas entre si de 3 m, com 12 m de comprimento, contendo cada uma 6 emissores microjet, comumente utilizado pelos irrigantes no Estado do Espírito Santo (Qual marca? Modelo? Pois se eu não for do Espirito Santo eu não sei qual o modelo e não consigo reproduzir tal trabalho em outro local). Suas características de operação são apresentadas na Tabela 1. A montagem foi realizada diretamente na linha de polietileno por engate tipo bisel. Utilizou-se o mesmo espaçamento entre plantas (2 m).
Tabela 1. Características de operação do emissor microjet Características de operação Pressão (kgf.cm-2) Vazão (Lh-1)
0,25 6,44
0,50 8,69
0,75 11,05
1,00 12,44
1,25 14,21
1,50 16,07
1,75 17,43
2,00 18,73
Fonte: Catálogo do fabricante (Qual fabricante?)
Uma amostra da água utilizada na irrigação do experimento foi coletada para efeito da caracterização do teor dos elementos de importância para a irrigação localizada, como ferro total, manganês total, sódio, cálcio, magnésio, fósforo, potássio e boro, além do pH, condutividade elétrica e Razão de Adsorção de Sódio (RAS).
A uniformidade de aplicação de água foi determinada por meio da avaliação da vazão dos emissores de cada linha lateral, segundo metodologia apresentada por MERRIAM & KELLER (1978) modificada por DENÍCULI et al. (1980). Os testes foram realizados com periodicidade mensal para verificação da vazão determinada coletando-se o volume de água aplicado pelo Microjet durante 30 segundos.
No cálculo da uniformidade de aplicação foram utilizados os coeficientes de uniformidade de Christiansen (CUC), desenvolvido por CHRISTIANSEN (1942) e o de distribuição (CUD), de acordo com as equações 1 e 2:
−
−
=
∑
= m n
i
m i
q n
q q CUC 100 1 1
(1) em que:
CUC = coeficiente de uniformidade de Christiansen, %;
qi = vazão de cada emissor, L h-1;
qm = vazão média dos emissores, L h-1; e n = número de emissores avaliados.
qm
CUD=100 q25%
(2)
em que,
q25% = média dos 25% menores valores de vazão observados, L h-1; qm = vazão média dos emissores, L h-1.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O valor da condutividade elétrica da água de 0,07 dS m-1 está na faixa menor que 0,7 dS m-1, estabelecida por AYERS & WESTCOT (1999) como água sem restrição para o uso em irrigação e segundo a classificação proposta por BUCKS et al. (1979), os valores de pH da água não apresentaram potencial de entupimento dos emissores (Tabela 2).
Verifica-se ainda que a água utilizada para a irrigação no experimento apresentou 0,64 mg L-1 de ferro total, valor inferior ao limite máximo de 1,5 mg L-1 proposto por BUCKS et al. (1979), não apresentando, portanto, nenhum risco de entupimento para a irrigação. O ferro e o manganês, em elevados teores são os principais causadores das obstruções de tubulações e emissores dos sistemas de irrigação. Conforme observado por MARTINS (2007) e MARTINS et al. (2010), estes elementos precipitam-se facilmente no interior das tubulações e dos emissores, impedindo ou dificultando a passagem normal da água.
As concentrações de sódio, cálcio, magnésio, fósforo, potássio, boro e manganês total da água também estão dentro dos padrões de qualidade da água para utilização em sistemas de irrigação localizada, segundo BUCKS et al. (1979) (Tabela 2).
Tabela 2. Condutividade elétrica (CE), pH, Razão de Adsorção de Sódio (RAS), concentração de sódio (Na), cálcio (Ca), magnésio (Mg), fósforo (P), potássio (K), ferro total (Fe), boro (B) e manganês total (Mn) da água utilizada no experimento
CE pH RAS Na Ca Mg P K Fe B Mn
(dS m-1) - - ---(meq L-1 )--- ---(mg L-1)---
Os valores médios do CUC mostraram-se sempre acima de 90%, podendo ser classificados como excelentes segundo classificação proposta por MANTOVANI (2004), durante todo o período do experimento, como observado na Figura 1. O valor médio encontrado durante o experimento aproximou-se de 94%. De acordo com BERNARDO et al. (2008), o limite mínimo do CUC aceitável em um sistema de irrigação localizada é de 80% e quanto maior o valor do CUC, menor é a lâmina de irrigação necessária para alcançar a produtividade máxima.
Verificou-se que a irrigação localizada com emissor microjet manteve a classificação boa a excelente em todas as avaliações, variando de 88,5 a 92,6%
(Figura 2), indicando que este, pela sua simplicidade de operação e menor custo de aquisição é sim uma alternativa viável de irrigação, como já é verificado em muitas áreas de viticultura irrigada do Estado do Espírito Santo. No norte do Espírito Santo, SOUZA (2000) avaliou dezesseis sistemas irrigados por microjet obtendo valor médio do CUD de 79,3%, resultado razoável segundo MERRIAN & KELLER (1978).
Os piores resultados apresentados pelos sistemas irrigados por microjet podem estar relacionados à utilização de emissores de baixa padronização de fabricação e de diferentes tipos (vazões) em um mesmo setor e mau dimensionamento de projetos, fatos igualmente identificados nos estudos de SOUZA (2000), CHAMON (2002) e LOPES (2006).
50 60 70 80 90 100
jun/09 jul/09 ago/09 set/09 Data da avaliação
CUC (%)
Figura 1. Valores médios de CUC (%) do sistema de irrigação localizada com emissor microjet durante o período do experimento.
50 60 70 80 90 100
jun/09 jul/09 ago/09 set/09 Data da avaliação
CUD (%)
Figura 2. Valores médios de CUD (%) do sistema de irrigação localizada com emissor microjet durante o período do experimento.
CONCLUSÕES
A água utilizada para a irrigação apresentou-se dentro dos padrões de qualidade para utilização em sistemas de irrigação localizada. Os coeficientes de uniformidade de aplicação de água (CUC e CUD) do sistema avaliado mantiveram a classificação boa a excelente em todas as avaliações com valores superiores ao valor recomendado para sistemas de irrigação localizada.
AGRADECIMENTOS
Ao CNPq pela concessão de bolsa de doutorado ao primeiro autor.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALMEIDA, O. A. Qualidade da Água de Irrigação. Cruz das Almas: Embrapa Mandioca e Fruticultura, 2010.
AYERS, R. S.; WESTCOT, D. W. A qualidade da água na agricultura; tradução de GHEYI, H. R.; MEDEIROS, J. F.; DAMACENO, F. A. V. Campina Grande: UFPB, 1999. 153 p. (Estudos FAO 29, 1999).
BATISTA, R. O.; SOARES, A. A.; MATOS, A. T.; MANTOVANI, E. C. Influência da aplicação de esgoto sanitário tratado no desempenho de um sistema de irrigação por gotejamento montado em campo. Acta Scientiarum. Technoogy, Maringá, v.28, n.2, p. 213-217, 2006.
BERNARDO, S.; SOARES, A. A.; MANTOVANI, E. C. Manual de irrigação. 8.ed.
Viçosa: Ed. UFV, 2008. 625p.
BUCKS, D. A.; NAKAYAMA, F. S., GILBERT, R. G.; Trickle irrigation water quality and preventive maintenance. Agricultural Water management. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam. 1979. p.149-162.
BUSATO, C. C. M. Produção e qualidade da uva Niágara Rosada fertirrigada com diferentes doses de nitrogênio em Colatina, ES. 2010. 106f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, 2010.
BUSATO, C. C. M.; SOARES, A. A. Desempenho de gotejadores, utilizando água de baixa qualidade química e biológica Bioscience Journal, Uberlândia, v.26, n.5, p.739-746, 2010.
CHAMON, O. Estudo comparativo da demanda de água e do manejo em sistemas de irrigação em lavouras de café. 2002. 135f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória-ES, 2002.
CHRISTIANSEN, J. E. Irrigation by sprinkling. Berkeley: University of California, 1942. (California Agricultural Experimental Station. Bulletin, 670).
CUNHA, F. F., MATOS, A. T.; BATISTA, R. O.; MONACO, P. A. L. Uniformidade de distribuição em sistemas de irrigação por gotejamento utilizando água residuária da despolpa dos frutos do cafeeiro. Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v.28, n.1, p.143-147, 2006.
DENÍCULI, W.; BERNARDO, S.; THIÁBAUT, J. T. L.; SEDIYAMA, G. C.
Uniformidade de distribuição de água, em condições de campo num sistema de irrigação por gotejamento. Revista Ceres, Viçosa, v.27, n.50, p.155-162, 1980.
LOPES, M. E. P. A. Avaliação do uso da água em sistemas de irrigação localizada nas culturas do café e do mamão. 2006. 148f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Programa de Pós- Graduação em Engenharia Ambiental. Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória-ES, 2006.
MANTOVANI, E. C. Otimização do uso da água e energia utilizando o programa IRRIGA-GESAI®. Apostila do curso de manejo de irrigação realizado de 24 a 27 de agosto de 2004. Viçosa, MG. 2004.
MARTINS, C. A. S.; REIS, E. F.; NOGUEIRA, N. O. Análise do desempenho da irrigação por microspray na cultura do café conilon. Enciclopédia Biosfera, Goiânia, v.7, n.12, 2011.
MARTINS, C. C. Efeito da cloração orgânica na uniformidade de distribuição de água em sistema de irrigação por gotejamento utilizando água ferruginosa.
2007. 99f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola), Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, 2007.
MARTINS, C. C.; SOARES, A. A.; RAMOS, M. M.; REIS, E. F. Aplicação de cloro orgânico no tratamento de tubogotejador utilizado na irrigação com água ferruginosa.
Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v.32, n.1, p.1-5, 2010.
MELLO, L. M. R. Produção e comercialização de uvas. In: NACHTIGAL, J. C.;
CAMARGO, U. A.; CONCEIÇÃO, M. A. F. (Ed.). Uvas sem sementes: cultivares BRS Morena, BRS Clara e BRS Linda. Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho, 2004. p.11-14. (Embrapa Uva e Vinho. Sistemas de Produção).
RIGO, M. M.; XAVIER, T. M. T. MARTINS, C. A. S.; CARACINI, G. U.; REIS, E. F.
Desempenho de um sistema de irrigação por microaspersão na cultura de Citrus sinensis l. osbeck cv. folha murcha. Enciclopédia Biosfera, Goiânia, v.7, n.12, 2011.
SOUZA, L. O. C. Análise técnica de sistemas de irrigação por gotejamento utilizados na cafeicultura irrigada. 2000. 85f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, 2000.
TEIXEIRA, A. H.; AZEVEDO, P. V. Zoneamento agroclimático para a videira européia no Estado de Pernambuco, Brasil. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v.4, n.1, p.137-141, 1996.
