Agricultura irrigada e o uso racional da agua ana by Aga Solutions Ltda.

ANA AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS

Agricultura Irrigada e o Uso Racional da Ă gua

República Federativa do Brasil Luiz Inácio Lula da Silva Presidente

Ministério do Meio Ambiente Marina Silva Ministra

Agência Nacional de Águas Diretoria Colegiada Jerson Kelman - Diretor-Presidente Marcos Freitas Benedito Braga Ivo Brasil

Superintendência de Conservação de Água e Solo Antônio Félix Domingues Superintendente

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS

Agricultura Irrigada e o Uso Racional da Água

Superintendência de Conservação de Água e Solo Brasília-DF 2004

©Agência Nacional de Águas – ANA Setor Policial – Área Especial 5 – Quadra 3 – Bloco L CEP 70610-200 – Brasília-DF PABX (61) 445.5400 / 445.5212 Endereço eletrônico: http://www.ana.gov.br Correio eletrônico: cdoc@ana.gov.br

Equipe Editorial Supervisão editorial: Devanir Garcia dos Santos Elaboração dos originais: Claudio Ritti Itaborahy Lairson Couto Devanir Garcia dos Santos Luis Augusto Preto Lucimar Silva Rezende Revisão dos originais: Lucimar Silva Rezende Editoração eletrônica dos originais: Claudio Ritti Itaborahy Projeto gráfico, editoração e arte-final: Mauro Nunes Barbosa Capa: Adolfo Clementino Borges Aparecida de Fátima Gonçalves Diagramação: Mauro Nunes Barbosa

CIP- CDOC/Biblioteca

A278 Agricultura irrigada e o uso racional da água / Claudio Ritti Itaborahy... [et al.] — Brasília: Agência Nacional de Águas, Superintendência de Conservação de Água e Solo, 2004. 30 p. 1. Agricultura irrigada 2. Métodos de irrigação 3. Uso racional da água 4. Rentabilidade da agricultura irrigada. I. Agência Nacional de Águas (Brasil). CDU 631.587

AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA

SUMÁRIO APRESENTAÇÃO

1. INTRODUÇÃO

2. RAZÕES PARA SE UTILIZAR A IRRIGAÇÃO

2.1. Balanço hídrico desfavorável 2.2. Produção na entressafra 2.3. Garantia da produção 2.4. Aumento da produtividade das culturas 2.4.1. Produção potencial de uma cultura 2.4.2. Fatores limitantes 2.5. Qualidade do produto 3. DISPONIBILIZAÇÃO DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO

3.1. Quantidade de água 3.2. Qualidade da água 4. A IRRIGAÇÃO E A GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS

4.1. Outorga do uso da água para irrigação 4.2. Cobrança pelo uso da água de irrigação 4.3. Uso racional da água na irrigação 5. A ESCOLHA DO MÉTODO DE IRRIGAÇÃO 5.1. Aspectos edafo-climáticos e topográficos

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5.2. Aspectos da cultura 5.3. Aspectos econômicos e sociais 6. CUSTOS VERSUS RENTABILIDADE DA AGRICULTURA IRRIGADA 6.1. Custos dos equipamentos 6.2. Custos de produção 6.3. Custos de energia 6.4. Rentabilidade da agricultura irrigada

7. AGRICULTURA IRRIGADA E SUSTENTABILIDADE

8. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

APRESENTAÇÃO Esta cartilha foi elaborada pela equipe técnica da Superintendência de Conservação de Água e Solo da ANA, por ocasião da realização do Seminário ”O Estado da arte da agricultura irrigada e as modernas tecnologias no uso racional da água na irrigação”, com o objetivo de retomar o debate acerca da importância da irrigação na produção de alimentos e da necessidade de melhorias no manejo dessa irrigação com vistas à racionalização do uso da água. Com a segunda área potencial irrigável do mundo, 55 milhões de hectares (PRONI, 1989), o Brasil tem, no entanto, apenas uma pequena parcela de suas terras agricultáveis dedicada à irrigação – 3,0 milhões de hectares –, o que representa apenas 1% da área total irrigada no mundo. Porém, tudo indica que a atividade é ainda mais promissora dentro de nossas fronteiras pois, enquanto no mundo cerca de 17% da área plantada é irrigada e responde por 40% da produção global, no Brasil 5% da área plantada é irrigada e responde por 16% da produção brasileira. Se por um lado a prática da irrigação permite ampliar a oferta de alimentos com menor expansão da fronteira agrícola, possibilitando a preservação ambiental das áreas não ocupadas, por outro é a maior usuária de água – estima-se que no mundo 70% da água captada dos rios e lagos é utilizada na agricultura irrigada, sendo que apenas 40% dessa água chega às raízes das plantas –, ainda que parcela representativa retorne para a bacia como água subterrânea ou escoamento superficial. No Brasil, 61% da água captada dos rios e lagos é utilizada na irrigação e 50% dessa água é efetivamente utilizada pelas plantas. Apesar de um pouco melhor do que o resto do mundo, a situação brasileira é bastante preocupante e exige ações do poder público, dos fabricantes de equipamentos para irrigação, dos técnicos, dos pesquisadores e dos usuários em geral, com vistas à efetiva modificação desse quadro, fazendo com que a atividade irrigação, tão necessária na atual tendência de forte crescimento da demanda por alimentos, seja também sustentável do ponto de vista social, econômico e ambiental. Foi buscando esse objetivo que a Agência Nacional de Águas, responsável que é pela implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e ciente da necessidade de intensificar os debates sobre o tema, lançou a presente cartilha e realizou o referido Seminário, como marco referencial do Programa de Conservação e Uso Racional da Água. ANTÔNIO FÉLIX DOMINGUES Superintendente de Conservação de Água e Solo

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1. INTRODUÇÃO De acordo com Couto (2003), a agricultura consome 70% dos recursos hídricos utilizados no mundo enquanto a atividade industrial utiliza apenas 23% e o uso doméstico 7%. A área irrigada global é de aproximadamente 260 milhões de hectares, representando 17% da área total cultivada, porém contribui com 40% da produção de alimentos. Portanto, a produtividade da agricultura irrigada mundial equivale a 2,4 vezes a da agricultura de sequeiro. No Brasil, a agropecuária consome cerca de 61% da água utilizada, enquanto o uso industrial é de 18% e o uso doméstico e municipal alcança 21%. A área irrigada no Brasil está estimada em pouco mais de 3 milhões de hectares, distribuídos nas regiões do país aproximadamente nas seguintes porcentagens: Norte – 3%, Nordeste – 19%, Sudeste – 30%, Sul – 41%, Centro-Oeste – 7%. Em termos de porcentagem ocupada por método de irrigação, observa-se: superfície – 58%, aspersão convencional e autopropelida – 17%, aspersão mecanizada – 19%, microirrigação – 6%.

Irrigação no Brasil, por método - 2001

Irrigação no Brasil, por região - 2001 3.500 Área Irrigada (1.000 h a)

Área Irrigada (1.000 h a)

3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500

3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0

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De acordo com Santos (1998), a área irrigada no Brasil representa cerca de 5% da área total cultivada, mas contribui com 16% da produção agrícola e representa 35% do valor total dessa produção. Portanto, pode-se concluir que cada hectare irrigado equivale a três hectares de sequeiro, em produtividade física, e a sete hectares de sequeiro, em produtividade econômica.

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ANO

Evolução da área irrigada no Brasil

Área (1.000 ha)

1950 3.500

1960

1970

1980

1990

EVENTOS DE IMPORTÂNCIA PARA O SETOR DA IRRIGAÇÃO

2000

1970

3.000

Criação do GEIDA – Grupo Executivo de Irrigação para o Desenvolvimento Agrícola

2.500 2.000

1974

MG criou o Provárzeas, SP criou o Profeijão

1981

Criou-se o Provárzeas Nacional / PROFIR

1986

Criou-se o PRONI e PROINE

1.500 1.000 500 0

No âmbito dos recursos hídricos derivados dos mananciais, a agricultura irrigada é considerada a principal usuária, sendo responsável pelo uso de aproximadamente 61% do volume total de água utilizado. Dentre os principais problemas encontrados na agricultura irrigada merecem destaque a baixa taxa de utilização de técnicas de manejo de irrigação, com desperdício de água e energia e a utilização por um grande número de irrigantes de sistemas de produção e de tecnologias desenvolvidas para a agricultura de sequeiro. Outro grande equívoco que se tem cometido é com relação à escolha do método e do sistema de irrigação. Muitas vezes o agricultor ou empresário, por desconhecimento ou por assessoria inadequada, faz a opção por um sistema de irrigação totalmente inadequado para as suas condições ou para o tipo de cultura. Outro ponto a considerar é o projeto de irrigação em si, e o dimensionamento do sistema e dos equipamentos de irrigação que muitas vezes são feitos sem muito critério. Entretanto, além desses problemas tecnológicos existem outros entraves de ordem socioeconômica e até mesmo cultural. Hoje, com o acirramento da competitividade pelo uso da água nos diversos setores e atividades e com a maior aplicabilidade dos instrumentos de gestão de recursos hídricos introduzidos pela lei 9.433/97 e as correspondentes leis estaduais, é necessário um maior grau de organização do setor agrícola para se ajustar aos novos paradigmas e às exigências da sociedade com relação aos aspectos ambientais e de sustentabilidade.

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Diferentes equipamentos e sistemas de irrigação

A agricultura irrigada requer elevados investimentos em sistemas e equipamentos de irrigação e independentemente do tamanho do estabelecimento exige a utilização de alta tecnologia de produção. Desta forma, cada vez mais a agricultura irrigada deverá buscar a racionalização do uso da água, o aumento da produtividade física, a melhoria da qualidade dos produtos, as estratégias de mercado, os aspectos relacionados à pós-colheita e comercialização e com a sustentabilidade dos sistemas do ponto de vista ambiental, econômico e social.

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Imagem de satélite de região com grande concentração de áreas irrigadas

Esta cartilha pretende abordar de forma sucinta os pontos mais importantes que se referem à irrigação como técnica e à agricultura irrigada, bem como à inserção do tema na gestão dos recursos hídricos no Brasil. Abordam-se temas como os que seguem: irrigação como agronegócio, balanço hídrico na agricultura, disponibilidade de água em quantidade e qualidade, as implicações da lei 9.433/97 e os principais instrumentos de gestão como a outorga e a cobrança pelo uso da água, a seleção e a escolha do método e do sistema de irrigação, o dimensionamento do sistema e equipamentos de irrigação, os sistemas de produção e custos e as questões ambientais e de sustentabilidade, dentre outros.

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2. RAZÕES PARA SE UTILIZAR A IRRIGAÇÃO Existem muitas razões para se implantar um sistema de irrigação em uma propriedade. Algumas são devidas às condições climáticas, outras são questões agronômicas e outras de ordem econômica e gerencial. Algumas podem ser consideradas mais relevantes, como segue. 2.1. Balanço hídrico desfavorável O balanço hídrico de uma região ou de um ecossistema leva em conta as entradas e as saídas de água no sistema. Entretanto, para fins de uma análise para verificação da necessidade de irrigação é comum utilizar-se métodos mais simples para avaliar o balanço, que levam em conta apenas a precipitação e a evapotranspiração. O principal critério para se determinar ou se decidir pela irrigação é a extensão do período em que o balanço hídrico se apresenta desfavorável e a dimensão do déficit hídrico a que as culturas são submetidas, associando esses fenômenos às respectivas probabilidades de ocorrência. Logicamente, é preciso avaliar os possíveis riscos ao se optar pela agricultura de sequeiro, comparando-os não somente com os rendimentos da agricultura irrigada, mas também com os custos inerentes à implantação, operação e manutenção dos sistemas de irrigação Uma situação peculiar de uso da água ocorre na irrigação da cultura do arroz, onde a água é essencial mais pelas características do sistema de produção e manejo dessa cultura que pelo balanço de água. 2.2. Produção na entressafra Pela lei da oferta e da procura, os produtos que chegam ao mercado na entressafra geralmente alcançam melhores preços e sua comercialização é facilitada. A irrigação permite a oferta de alguns produtos durante quase todo o ano. Para o consumidor isso também é uma grande vantagem porque causa uma estabilidade dos preços e o produto está sempre novo e de boa qualidade. Hoje, com o uso da irrigação em diferentes regiões do país, verifica-se uma melhor distribuição na oferta de diversos produtos agrícolas e maior estabilidade dos preços durante o ano. Merecem destaque as hortaliças, frutas e, em especial, a uva e a manga. Produtores e empresas que utilizam a irrigação e dispõem de alta tecnologia têm usado

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mais favoráveis para a sua comercialização. Logicamente, além da irrigação é necessário que se utilizem técnicas e sistemas especiais de produção para se alcançar esses objetivos. 2.3. Garantia da produção Na agricultura de sequeiro, o risco de ocorrência de um período de estiagem nos períodos críticos da lavoura está sempre presente, tornando a atividade agrícola um empreendimento com certo grau de incerteza. Principalmente nas regiões onde a distribuição de chuvas é irregular e a freqüência dos veranicos é grande o agricultor fica receoso de investir nos fatores de produção e geralmente as produtividades obtidas são baixas. Por outro lado, com a irrigação esse fator de risco é eliminado, possibilitando aplicação de níveis elevados de insumos para obtenção de produtividades também altas. Essa segurança conseguida através da irrigação possibilita também um melhor planejamento da produção permitindo a realização de contratos entre os produtores, as agroindústrias e os distribuidores. A irrigação permite, portanto, o planejamento da produção de forma escalonada com a garantia de altas produtividades e produtos de melhor qualidade. 2.4. Aumento da produtividade das culturas A irrigação possibilita ao produtor utilizar os fatores de produção – incluindo os insumos – em níveis mais elevados, o que resulta em altas produtividades. Ou seja, na agricultura irrigada deve-se usar alta tecnologia para se alcançar elevada eficiência no uso da água, visando obter maior produtividade física por unidade de área e por unidade de água utilizada. 2.4.1. Produção potencial de uma cultura A produção de uma cultura é função principalmente de dois conjuntos de fatores: os fatores ambientais e os fatores genéticos. Dentre os fatores ambientais podemos destacar o clima (radiação solar, temperatura, etc), a disponibilidade de nutrientes e água e o manejo cultural. Já os principais fatores referentes à genética são principalmente as características da espécie e da cultivar. A produção está relacionada em primeiro lugar com a genética da planta, que certamente responde por mais da metade da potencialidade de produção, enquanto o restante pode ser atribuído ao ambiente em que a cultura se desenvolve. Numa cultura bem suprida com água e nutrientes e livre de plantas daninhas, pragas e doenças, a taxa de crescimento é determinada pela

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luz incidente, temperatura ambiental e características da cultura. Essa taxa de crescimento é denominada taxa potencial de crescimento.

Aspecto de cultura de tomate irrigada por gotejamento

2.4.2. Fatores limitantes Lei do Mínimo de Liebig: o crescimento da planta é proporcional à quantidade disponível do nutriente mais limitante. A expansão desse conceito levou à inclusão de água, temperatura, e condições do solo como possíveis fatores limitantes juntamente com os nutrientes para as plantas. Esta teoria sugere que os aumentos do crescimento das plantas são obtidos pelo maior suprimento do fator mais limitante. Isto, naturalmente fará com que este fator se torne mais adequado e algum outro fator se torne mais limitante. Rendimento máximo é obtido quando todos os fatores são supridos em quantidades adequadas ou ótimas.

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As teorias de Liebig marcaram um importante avanço na compreensão da nutrição de plantas. Suas idéias ainda hoje têm mérito embora se descobriu que eram de alguma forma imprecisas. Por exemplo, a lei do mínimo negligencia a possibilidade da interação (positiva ou negativa) entre nutrientes. Experimentos têm demonstrado que dois ou mais fatores podem interagir para limitar mais o crescimento que o fator mais limitante agindo isoladamente. Lei dos Rendimentos Decrescentes de Mitscherlich: a resposta do crescimento da planta a um elemento limitante não segue a proporcionalidade proposta por Liebig, mas sim uma lei de rendimentos decrescentes. 2.5. Qualidade do produto A irrigação geralmente propicia a obtenção de produtos de melhor qualidade, uma vez que ela permite que a água seja aplicada na quantidade correta e no tempo certo, evitando déficits e excessos em períodos críticos. Com a irrigação, o plantio pode ser planejado para a época mais adequada para a condução de determinada cultura em relação aos aspectos climáticos. As exigências em água variam com a cultura, estágio de desenvolvimento e tipo de produto (grãos, frutas, hortaliças, fibras, etc). Portanto, o manejo da irrigação deve levar em conta não somente as necessidades hídricas das culturas em termos quantitativos, mas também os estágios de desenvolvimento da cultura e os aspectos fisiológicos das plantas relacionados com o produto que se deseja obter. Além disso, muitas culturas se desenvolvem melhor ou possibilitam a obtenção de produtos de melhor qualidade se a água é aplicada diretamente ao solo e isso somente é possível com a utilização do método de irrigação mais adequado para essas situações.

3. DISPONIBILIZAÇÃO DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO 3.1. Quantidade de água O primeiro passo para se planejar um sistema de irrigação é saber se a propriedade dispõe de uma fonte de suprimento de água em quantidade e qualidade para atender a demanda do projeto. É muito comum a não observação desse ponto, ou melhor, geralmente os leigos não têm noção da quantidade de água que se requer para irrigar um hectare e na prática esse valor é subestimado. O requerimento de água para irrigação varia com a cultura, com o clima, com o sistema e o método de

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irrigação, com o período e o tempo de irrigação, mas geralmente para se ter uma primeira estimativa da disponibilização necessária de água para um projeto se utiliza como uma primeira estimativa a dotação de 1 L/s.ha. Dispondo-se de informações mais detalhadas, parte-se para estimar a dotação média necessária para períodos específicos de tempo, para uma propriedade, perímetro de irrigação ou até mesmo uma bacia hidrográfica. Não pode ser desprezado pelo projetista de irrigação que as condições climáticas são também variáveis de ano para ano e que, por isso, os sistemas devem permitir a aplicação de maiores lâminas de água, ainda que para isso tenham que trabalhar maior número de horas por dia do que o previsto nas condições médias. 3.2. Qualidade da água A qualidade da água constitui-se num aspecto relevante na agricultura irrigada porque pode afetar o sistema de irrigação, a cultura, a qualidade do produto, o irrigante e as propriedades do solo. No Brasil, as águas superficiais geralmente são de boa qualidade para a irrigação. Entretanto, está ocorrendo uma crescente degradação dos rios, reservatórios e lagos pelo lançamento de efluentes industriais, esgotos sanitários, resíduos da pecuária intensiva (suinocultura), o que poderá implicar em limitação do uso dessas águas para fins de irrigação.

Unidade de filtragem e controle de sistema de microirrigação

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Os órgãos estaduais de recursos hídricos em alguns estados vêm fazendo o enquadramento dos cursos d’água em classes de acordo com os usos preponderantes. Faz-se também o monitoramento periódico da qualidade das águas superficiais em alguns pontos dos principais rios. Normalmente, a água subterrânea também tem sua qualidade determinada em algumas regiões do país, embora o monitoramento tenda a ser efetuado com freqüência muito menor que para águas superficiais. Na região Nordeste do país é muito comum a presença de poços com elevadas concentrações de cloreto de sódio e de outros sais. Nas regiões com predominância de rochas calcárias, por sua vez, as águas subterrâneas geralmente apresentam altas concentrações de cálcio, de magnésio, de carbonatos e bicarbonatos, as chamadas águas duras. A presença do ferro também é comum em algumas águas subterrâneas. A ocorrência ou não de problemas com o uso de água de pior qualidade em irrigação está ligada a aspectos do solo, clima e da cultura, bem como às características do método de irrigação utilizado e à habilidade e aos conhecimentos do usuário da água no estabelecimento de sua estratégia de manejo do sistema. Portanto, a qualidade da água pode ou não ser um fator limitante à irrigação, desde que o agricultor esteja ciente de como proceder para evitar problemas.

4. A IRRIGAÇÃO E A GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS 4.1. Outorga do uso da água para irrigação A outorga é um dos principais instrumentos para a gestão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica. Ela está prevista na Lei 9.433/97 que trata da Política Nacional de Recursos Hídricos e as correspondentes leis estaduais. A Outorga pelo direito de uso da água pode ser considerada o “coração” do método da gestão, pois é o instrumento pelo qual se pode disciplinar o uso da água. Atualmente, com a promulgação da Lei 9.433/97 que trata da Política Nacional de Recursos Hídricos e as correspondentes leis estaduais, é muito importante que sejam observadas as questões da dominialidade da fonte de água e os aspectos de outorga pelo direito de uso da água. Pela legislação, a concessão da outorga para rio de domínio da União é feita pela ANA e por entidades dos estados ou do Distrito Federal, se o rio estiver sob a jurisdição dessas unidades

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federativas. Portanto, a captação de água, derivação e construção de barragens em corpos d’água, bem como a abertura de poços profundos, estão sujeitas à solicitação do pedido de outorga ao órgão competente em cada caso.

Usos da água sujeitos à outorga:

• derivação ou captação de águas superficiais e subterrâneas; • diluição, transporte ou disposição final de esgotos e demais resíduos líquidos ou Gasosos;

• aproveitamento dos potenciais hidrelétricos; e • outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água existente em um corpo de água.

4.2. Cobrança pelo uso da água de irrigação A cobrança pelo uso da água está prevista na Lei 9.433/97, que trata da Política Nacional de Recursos Hídricos, e nas correspondentes leis estaduais, de alguns estados brasileiros. É um instrumento econômico de grande importância no contexto da gestão, tendo já respondido pelo sucesso de sistemas de gestão da água em outros países que avançaram no setor. A ANA deverá implementar a cobrança pelo uso da água em algumas bacias hidrográficas do país, tendo selecionado a bacia do rio Paraíba do Sul em caráter de projeto piloto. O estado do Ceará, por exemplo, já institucionalizou a cobrança pelo uso da água para os usos múltiplos, inclusive para irrigação.

Objetivos da cobrança: • reconhecer a água como bem econômico e dar indicativo de seu real valor; • incentivar a racionalização do uso da água; e • obter recursos para o financiamento dos programas e intervenções previstos nos planos de recursos hídricos.

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4.3. Uso racional da água na irrigação A racionalização do uso da água na agricultura irrigada tem como principal objetivo reduzir os desperdícios de água, buscando alcançar a melhor produtividade física da cultura por unidade de área e unidade de água utilizada, levando-se em conta a sustentabilidade do sistema do ponto de vista econômico, social e ambiental. Abrange desde a captação da água até a sua aplicação nas culturas e no sistema de produção agrícola, incluindo: • a escolha adequada do método e do sistema de irrigação; • a concepção do projeto e o dimensionamento do sistema e dos equipamentos de irrigação; • a redução das perdas de água na captação, armazenamento e distribuição; • a eficiência da irrigação; • o correto manejo da irrigação; e • suporte de sistemas de produção das culturas irrigadas que permitam otimizar o rendimento físico por unidade de área e unidade de água utilizada.

Tensiometria: uma das técnicas de avaliação da disponibilidade de água no solo

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5. A ESCOLHA DO MÉTODO DE IRRIGAÇÃO A escolha ou seleção do sistema e do método de irrigação obedece a alguns critérios que levam em conta questões socioeconômicas, o tipo de solo, a topografia e o relevo, o clima, a cultura, a disponibilidade e a qualidade da água. 5.1. Aspectos edafo-climáticos e topográficos A natureza e as características do solo devem ser consideradas no momento de se decidir sobre o método de irrigação a ser utilizado. Para grandes projetos de irrigação geralmente são realizados levantamentos com a classificação do solo para irrigação. Por exemplo, os métodos de irrigação por superfície geralmente não são recomendados para solos muito arenosos porque as perdas por percolação seriam muito elevadas. Mesmo para projetos menores é importante que se tenha conhecimento das características físico-hídricas do solo, que darão subsídios ao correto dimensionamento e ao manejo adequado. Outro aspecto importante na escolha do método de irrigação é a topografia do terreno. A irrigação superficial requer terrenos quase planos, com declividades abaixo de 5%. A aspersão pode ser empregada em áreas de até 20% enquanto o gotejamento pode ser implementado em áreas com declives de até 60%. A presença de afloramento de rochas e de camadas impermeáveis próximas à superfície do solo deve também ser levada em consideração sendo, nesse caso, normalmente recomendada a microirrigação. Com relação ao clima, um dos fatores relevantes é a intensidade e freqüência dos ventos. Os métodos de irrigação por aspersão podem ser muito afetados pelo vento na distribuição da água, além das perdas por evaporação.

Microirrigação: distribuição de linhas de gotejadores

Microirrigação: irrigação com mangueiras perfuradas (tripas)

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5.2. Aspectos da cultura Características das culturas podem acarretar em limitação quanto ao uso de um ou outro método de irrigação. Por exemplo, as hortaliças em geral não devem ser irrigadas por aspersão por causa do microclima que se forma no ambiente em que as plantas se desenvolvem, que facilitaria a ocorrência de doenças, além de lavar os defensivos da folhagem. Por sua vez, a cultura do arroz responde bem à inundação e esse método de irrigação é o mais utilizado em sua produção.

Irrigação por superfície: arroz inundado

Irrigação por superfície: sulcos retos

5.3. Aspectos econômicos e sociais Agricultores baseiam-se também em razões econômicas, culturais e de tradição ao demonstrarem suas preferências por determinado método de irrigação. Segundo Andrade (2000), seria mais adequado para uma certa situação selecionar o método de irrigação antes de se instalar as culturas, pois isso implicaria num leiaute de disposição da cultura no campo adaptado ao método escolhido. Porém, levam-se em consideração os fatores sumarizados no Quadro 1 na seleção do método de irrigação em casos gerais.

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Quadro 1. Fatores na seleção do método de irrigação Fatores Método

Declividade

Taxa de Infiltração

Sensibilidade da Cultura ao Molhamento

Superfície

Área deve ser plana ou artificialmente nivelada a um limite de 1%. Maiores declividades podem ser empregadas com culturas que cobrem o solo.

Não recomendado para solos com taxa de infiltração acima de 60 mm/h ou com taxa de infiltração muito baixa

Adaptável à maioria das culturas. Pode ser prejudicial a culturas que não toleram encharcamento das raízes, como batata.

Usualmente não é importante, mas pode causar problemas quando o solo está nu.

Aspersão

Adaptável a diversas condições

Adaptável às mais diversas condições

Adaptável à maioria das culturas. Pode propiciar o desenvolvimento de doenças foliares

Pode afetar a uniformidade de distribuição e a eficiência

Microirrigação

Adaptável às mais diversas condições.

Todo tipo. Pode ser usado em casos extremos, como solos muito arenosos ou muito pesados.

Causa menos doenças que a aspersão. Permite umidecimento de parte da área.

Pequeno efeito no caso de microaspersão.

Subirrigação

Área deve ser plana ou nivelada.

O solo deve ter uma camada impermeável abaixo da zona das raízes ou lençol freático alto que possa ser controlado.

Adaptável à maioria das culturas. Pode prejudicar a germinação de culturas com semeadura rasa.

Não tem efeito.

Fonte: Andrade (2000), adaptado de Turner (1971) e Gurovich (1985).

Efeito do Vento

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6. CUSTOS VERSUS RENTABILIDADE DA AGRICULTURA IRRIGADA A irrigação tem sido utilizada para promover o desenvolvimento social e econômico de regiões áridas e semi-áridas do mundo, desde que exista disponibilidade de água para isso. Especificamente no Brasil, muitos projetos públicos de irrigação foram implantados, nas últimas quatro décadas, particularmente no Vale do São Francisco e de modo geral na região Nordeste. Muitos desses perímetros irrigados obtiveram êxito enquanto outros apresentaram muitos problemas técnicos e gerenciais, inclusive com grandes extensões de áreas salinizadas. Esses projetos despertaram o interesse da iniciativa privada e existem muitas empresas investindo em irrigação nessas regiões, obtendo altas produtividades e competindo no mercado internacional com produtos de alta qualidade, principalmente na área de fruticultura.

Irrigação por aspersão: convencional, autopropelida e pivô central

Problemas na economia, surgidos principalmente a partir da década de noventa do século XX, promoveram uma redução no crescimento da Irrigação no Brasil. Esta tendência parece estar se revertendo, pois no PPA 2004-2007 está prevista a reabilitação e a implantação de vários perímetros de irrigação, basicamente na região Nordeste. 6.1. Custos dos equipamentos Os equipamentos de irrigação custam na faixa de 1.500 a 3.000 dólares por hectare. Esse preço varia muito com o sistema de irrigação, a concepção do projeto, a qualidade do material,

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acessórios e o tamanho da área a ser irrigada. Varia também com o grau de automação do sistema. Geralmente, sistemas de microirrigação, que cobrem toda a gleba irrigada e quase sempre permitem uma completa automação, têm preços mais elevados. Não se pode comparar o custo do hectare irrigado em propriedades particulares e em perímetros de irrigação, uma vez que esse último embute, por exemplo, custos de estruturas de distribuição de água, de construção de estradas, casas, escolas etc.

Automação: quadro de comando à distância

Sistema de quimigação

6.2. Custos de produção Como visto, na agricultura irrigada todos os fatores de produção devem estar em níveis ótimos para maximizar a produção face aos investimentos no sistema de irrigação e no custo operacional da irrigação (30–35% do custo de produção). Assim, devem-se utilizar também espécies e cultivares com altos potenciais de produção e sistemas de produção desenvolvidos para a região e para condições específicas de agricultura irrigada.

AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA

De um modo geral o custo de produção de uma lavoura irrigada é bem mais elevado que em condições de sequeiro. Portanto, ao se fazer o planejamento das culturas a serem irrigadas é importante levar em conta os aspectos agronômicos, de rotação de cultura e o valor da produção que se espera obter. Para muitas culturas, principalmente os grãos, a margem de lucro na irrigação é muito pequena, a não ser que estas estejam sendo produzidas para a comercialização de sementes. 6.3. Custos de energia A energia representa um forte componente nos custos da irrigação. Estudos realizados pela CEMIG e a UFV, por exemplo, mostram que os custos de energia na irrigação por aspersão podem chegar a 35% do custo da irrigação, muito embora sistemas considerados economizadores de energia, quando mal dimensionados, também gastem mais energia que o esperado e resultem em acréscimo no custo de produção. No entanto, o produtor não deve escolher o sistema de irrigação apenas pelo consumo de energia, mas sim selecionar um método que também promova o uso eficiente da água e seja adequado às condições que se observam na propriedade e às características das culturas que se deseja irrigar. 6.4. Rentabilidade da agricultura irrigada O custo de um sistema de irrigação incluindo captação de água, distribuição e equipamento de irrigação é relativamente alto e, para que o empreendimento seja rentável, é importante que, numa agricultura não-subsidiada, sejam utilizadas culturas mais rentáveis, comumente denominadas no meio internacional de high cash crops. Exemplos dessas culturas seriam as frutas, hortaliças, flores ou mesmo, nas condições brasileiras, o café. O Quadro 2 apresenta a produtividade física e a receita bruta de diversas culturas irrigadas, incluindo grãos, frutas, hortaliças, flores e outras. Já o Quadro 3, além dos parâmetros anteriores, apresenta, para uma série de culturas, o valor unitário do produto, o consumo médio de água, o custo de produção e a receita por volume unitário de água aplicado, em valores médios.

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Embora, na agricultura irrigada, os grãos geralmente ofereçam menor rentabilidade que frutas, hortaliças e flores, na década de setenta e oitenta do século XX se favoreceu a implementação de programas de irrigação daquelas culturas, como por exemplo do feijão e milho, para conferir estabilidade à produção e, conseqüentemente, aos preços desses produtos. Na época de verão, a cultura do milho é uma boa alternativa em um sistema de produção irrigado em sucessão e rotação com o feijão e as hortaliças. No caso de culturas anuais e temporárias irrigadas, é muito importante que, além do valor da produção, se observem os aspectos agronômicos e, principalmente, a possibilidade de rotação de culturas. Quadro 2. Produtividade física e receita bruta por hectare de frutas, grãos e flores Produto Abacate Abacaxi Acerola Arroz4 Banana4 Crisântemos Feijão3,4 Goiaba4 Graviola Limão Mamão Papaya Manga4 Maracujá4 Melão3,4 Milho3 Rosas Soja Tangerina Trigo Uva4 Violetas Africanas

Produtividade Física1 (t/ha.ano) 10 40 20 4 40 2,4 20 10 20 25 20 12 40 6 2,5 20 2 40 -

Receita Bruta2 (US$/ha.ano) 3.000 6.000 10.000 800 6.000 120.000 1.150 12.000 9.500 13.500 12.000 4.900 4.400 7.000 660 96.000 400 6.000 300 16.800 504.000

1 - Produtividades médias no Brasil, com irrigação. 2 - Margem de lucro considerada em 20-40% do rendimento bruto. 3 - Duas safras por ano. Fonte: Itens identificados com (4), ANA (2004); demais, Manuais FRUPEX e OCEMG – Organização das Cooperativas do Estado de Minas Gerais.

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7. AGRICULTURA IRRIGADA E SUSTENTABILIDADE De acordo com Santana & Bahia Filho (1998), o conceito de agricultura sustentável pode ser resumido em três objetivos principais: (1) melhorar o ambiente e proteger os recursos naturais, (2) aumentar a renda do produtor, e (3) melhorar a equidade social e econômica da sociedade rural. Consiste em utilizar conhecimentos derivados de vários ramos científicos, porém, sobretudo da ecologia e da fisiologia vegetal e da inter-relação solo-água-planta-atmosfera, para criar campos cultivados que funcionem o mais próximo possível de uma situação natural. A irrigação, apesar de todos os seus benefícios econômicos e sociais, pode causar grandes impactos ambientais quando ocorre manejo inadequado da água e da lavoura. Esses impactos se iniciam na derivação ou captação da água na fonte, principalmente quando se constroem grandes obras como barragens, diques, açudes, canais e aquedutos. A outra grande vertente de impactação ambiental é através do sistema de irrigação quando mal dimensionado ou manejado inadequadamente. Quadro 3. Valores médios de produtividade física, valor unitário, consumo médio de água, receita bruta, custo de produção e receita por volume unitário de água aplicado em irrigação, para diferentes culturas Produto

Produtividade Física (t/ha)

Arroz – Sul Arroz - Nordeste Banana Batata Coco Verde Feijão Goiaba Manga Melão Maracujá Tomate de Mesa Uva

5,5 4 24 30 27 mil unidades 1,8 19,3 11,5 15 11,7 88 26,25

Valor Unitário do Consumo Médio Produto (R$/t) de Água (m3/ha)

600 600 450 800 R$ 0,15 por fruto 1.440 1.820 730 520 1.100 500 1.260

12.000 18.000 20.680 7.850 12.750 4.580 12.000 11.500 6.500 7.000 5.250 12.750

Receita Bruta (R$/ha.ano)

Custo de Produção (R$/ha.ano)

Receita por Volume Unitário de Água Aplicado (R$/m3)

3.300 2.400 10.800 24.000 4.050 2.592 35.126 8.395 7.800 12.826 44.000 33.075

1.700 1.200 2.930 11.297 3.560 1.108 2.900 3.800 2.487 3.900 25.951 14.800

0,13 0,07 0,38 1,62 0,04 0,32 2,69 0,40 0,82 1,28 3,44 1,43

Fonte: Custo de produção e produtividade das culturas: arroz NE, banana, batata, coco verde, feijão, goiaba, manga, melão, maracujá e uva – CODEVASF; arroz Sul – EMATER-RS; tomate – EMATER-DF. - Preços: batata, goiaba e maracujá: CEASA DF – 70% do preço médio no atacado, de 1995 a 2002, corrigido pelo IGO-DI; tomate de mesa: CEASA DF – 45% do preço médio no atacado, de 1995 a 2002, corrigido pelo IGO-DI; melão, manga e uva Itália: CEAGESP – 70% do preço médio no atacado; arroz e feijão: EMBRAPA – preço médio dos últimos 10 anos, corrigido pelo IGPM; banana: EMBRAPA Janaúba – preço médio anual.

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Nas regiões mais secas, um projeto de irrigação deve contemplar também um adequado sistema de drenagem. Nessas regiões, água em excesso que não seja drenada ou irrigações que não lavam o excesso de sal no solo periodicamente podem causar a salinização e a degradação da qualidade do solo, constituindo numa das principais causas do insucesso da irrigação. Outro risco ambiental ocorre na utilização inadequada de práticas agrícolas em uma lavoura irrigada pelo carreamento de resíduos de agroquímicos através do escoamento superficial ou da percolação no solo.

Sistema de drenagem: canal coletor e saídas de drenos subterrâneos

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Em grandes projetos de irrigação, onde a água normalmente é distribuída através de canais, ou em projetos que utilizam irrigação por sulcos ou faixas, é esperada uma sobra de água no final da área, que retorna diretamente para os cursos d’água ou segue antes para sistemas de drenagem superficial. Essa água, que terá outras utilizações a jusante, leva sais dissolvidos, defensivos, metais pesados e sedimentos, e tem degradada a sua qualidade. Um sistema de produção sustentável é aquele que satisfaz as necessidades do agricultor (competitividade) e preserva o meio ambiente (preservação), enfatizando sempre a interação entre recursos naturais e aspectos socioeconômicos (cadeia agroalimentar), visando a sustentabilidade da agricultura e o bem estar da sociedade em geral, para esta geração e as que se seguirem (Santana et al., 2000). Em síntese, na fase de planejamento de um sistema de irrigação é necessário que além dos estudos econômicos e de engenharia sejam também realizados estudos voltados para as questões de sustentabilidade e da qualidade ambiental, respeitando a legislação ambiental e de recursos hídricos em vigência.

8. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 1. ANDRADE, C. L. T. Seleção do sistema de irrigação, Documento (Embrapa Milho e Sorgo, 2000). 2. COUTO, L. Como iniciar e conduzir um sistema de produção agrícola sob irrigação. Apostila de Minicurso. XIII CONIRD. 2003. 23p. 3. SANTANA, D. P.; BAHIA FILHO, A. F. C. Sustentabilidade agrícola, Documento (Embrapa Milho e Sorgo, 1998). 4. SANTANA, D. P.; COUTO, L.; BRITO, R. A. L. Agricultura irrigada e sustentabilidade agrícola, Documento (Embrapa Milho e Sorgo, 2000). 5. SANTOS, J.R.M. Irrigar é preciso. Agroanalysis, Rio e Janeiro, 1998, Vol. 18(3): 34-36.

ANA AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS