CARTILHA 2013
MANEJO DE IRRIGAÇÃO UTILIZANDO O MODELO DE HARGREAVES & SAMANI
REALIZAÇÃO:
Av. Francisco Lopes de Almeida Bairro Serrotão | CEP: 58434-700 Campina Grande-PB +55 83 3315.6400 www.insa.org.br
Salomão de Sousa Medeiros Cláudia Facini Reis José Amilton Santos Júnior Márcio Roberto Klein Maycon Diego Ribeiro Flávio Daniel Szekut Delfran Batista dos Santos
APOIO:
APRESENTAÇÃO
Governo do Brasil Presidência da República Dilma Vana Rousseff Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação Marco Antonio Raupp
Este material didático foi produzido para apoiar a execução do projeto Planejamento, Gerenciamento e Uso Racional de Água em Áreas Irrigadas do Semiárido Brasileiro, cujo objetivo é introduzir e adaptar tecnologias de planejamento, gerenciamento e uso racional de água em áreas irrigadas do Semiárido brasileiro, visando à conservação dos recursos hídricos, prevenção da salinidade do solo e aumento da produtividade das culturas, mediante capacitação e treinamento de pessoal envolvido em pólos de irrigação estando essa atividade em consonância com a Lei Nº 12.787, de 11 de janeiro de 2013, que trata da Política Nacional de Irrigação.
Instituto Nacional do Semiárido Diretor Ignacio Hernán Salcedo Assessores Técnicos Salomão de Sousa Medeiros Aldrin Martin Perez-Marin Assistente Técnico Vinícius Sampaio Duarte Projeto Gráfico e Editoração Eletrônica Wedscley Oliveira de Melo
Ignacio Hernán Salcedo Diretor
O projeto conta com apoio financeiro do Banco do Nordeste do Brasil – BNB, através do Fundo de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – FUNDECI, e apoio logístico operacional da Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba – CODEVASF.
CONSIDERAÇÕES INICIAIS O manejo de irrigação tem como finalidade a promoção do uso racional da água no setor agrícola, em especial nas áreas localizadas no Semiárido brasileiro que apresenta disponibilidade hídrica reduzida, permitindo assim uma maior eficiência no consumo de água e a sustentabilidade econômica, social e ambiental da prática de irrigação.
RESUMO DAS ETAPAS PARA ESTIMATIVA DA LÂMINA DE IRRIGAÇÃO Variáveis Meteorológicas Tméd , T máx e T min
Seleção da R a
Para estimativa da lâmina de irrigação é necessário calcular a evapotranspiração da cultura e conhecer e/ou determinar a eficiência de aplicação de água do sistema de irrigação. A eficiência de aplicação de água de irrigação depende do tipo de sistema utilizado (aspersão, localizada e superfície), estado de conservação e modelo de operação adotado. Os valores utilizados para Ei devem ser oriundos da avaliação do próprio sistema, contudo, na falta deste, e para fins de estimativa da lâmina de irrigação pode-se considerar os valores da Tabela 1. Tabela 1. Eficiência de aplicação de água do sistema de irrigação (Ei)
(Tabela 3)
i
Seleção do K C
Cálculo da ETo (Equação 3)
(Tabela 2)
Seleção da E i
Cálculo da ETC (Equação 2)
(Tabela 1)
Cálculo da L i (Equação 1)
i
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Tempo de Irrigação (Equação 6)
CÁLCULO DA LÂMINA DE IRRIGAÇÃO
Cálculo da L i
Cálculo da ETc
Seleção da E i
CÁLCULO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DA CULTURA Lâmina de irrigação é a quantidade de água que deverá ser aplicada a cultura em cada evento de irrigação objetivando o suprimento das necessidades hídricasdas plantas (Equação 1).
Cálculo da ETc
Cálculo da ETo
Seleção do K C
Evapotranspiração da cultura é o somatório da quantidade de água evaporada pelo solo e t ra n s p i ra d a p e l a p l a nta , podendo ser estimada através da Equação 2.
Fluxograma para cálculo da ETc.
Fluxograma para cálculo da Li. x
(Equação 1)
Em que,
Em que,
Li= Lâmina de irrigação, mm/dia; Etc= Evapotranspiração da cultura, mm/dia; e Ei= Eficiência de aplicação de água do sistema de irrigação, %.
Eto= Evapotranspiração de referência, mm/dia; e Kc= Coeficiente de cultivo, adimensional.
(Equação 2)
O coeficiente de cultivo – Kc é específico para cada cultura explorada, sendo influenciado pelas características da planta, data de plantio, estádio de desenvolvimento e duração, condições climáticas e frequência de irrigação. Na literatura especializada existem valores de Kc tabelados para várias culturas, e na Tabela 2 encontram-se reunidos valores para algumas frutíferas. Tabela 2. Coeficiente de cultivo para diferentes culturas 84 107
VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS As variáveis meteorológicas (temperaturas máxima, mínima e média) necessárias na estimativa da ETo podem ser obtidas diretamente de uma estação meteorológica automatizada, convencional e/ou utilizando um termômetro de máxima e mínima. ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS No Brasil existe uma extensa malha de estações meteorológicas automatizadas (Figura 1) e convencionais (Figura 2), que monitoram as condições climáticas em todas as regiões do País, cujos dados podem ser acessados via internet no site do Instituto Nacional de Meteorologia – INMET (www.inmet.gov.br). ESTAÇÕES AUTOMÁTICAS Nas estações meteorológicas automáticas as leituras das variáveis de temperatura são realizadas a cada hora; contudo, para obter a temperatura média diária é necessário calcular o valor médio das temperaturas instantâneas. Já a obtenção dos valores de temperatura máxima e mínima se dá através da localização do maior e menor registro da temperatura instantânea, respectivamente.
CÁLCULO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO DE REFERÊNCIA UTILIZANDO VARIÁVEIS METEOROLÓGICAS
ESTAÇÕES CONVENCIONAIS
Cálculo da ETo
Variáveis Meteorológicas Tméd , T máx e T min Fluxograma para cálculo da ETo.
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=estacoes/estacoesAutomaticas
Seleção da R a
Evapotranspiração de referência é resultado do somatório da quantidade de água evaporada pelo solo e da transpirada por uma cultura hipotética (grama), podendo seu valor ser estimado utilizando o modelo proposto por Hargreaves & Samani (1982) (Equação 3). (Equação 3)
Em que,
Tméd = Temperatura média, °C Tmáx= Temperatura máxima, °C
Tmin= Temperatura mínima, °C Ra= Radiação extraterrestre, MJ/m2 por dia
Nas estações meteorológicas convencionais as leituras das variáveis de temperatura máxima, mínima e média podem ser obtidas diretamente, visto que seus registros são realizados 3 vezes ao dia nos horários de 09, 15 e 21h. http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=estacoes/estacoesConvencionais
TERMÔMETRO DE MÁXIMA E MÍNIMA O termômetro de máxima e mínima registra as variações das temperaturas ocorridas em um dado local e em um período de tempo pré-estabelecido, cujos valores podem ser obtidos através de leituras diárias registradas em um termômetro (Figura 3). Após obtenção das leituras de temperatura é necessário acionar o dispositivo de reset para obtenção dos registros das temperaturas do dia subsequente. Como o termômetro de máxima e mínima não registra a temperatura média o seu valor pode ser estimado através da Equação 4.
(Equação 4)
Em que,
Tméd= Temperatura média do ar, °C; Tmáx= Temperatura máxima do ar, °C; e Tmín= Temperatura mínima do ar, °C. Figura 1. Estação meteorológica automatizada.
Figura 2. Estação meteorológica convencional.
O termômetro de máxima e mínima deve ficar protegido em um abrigo meteorológico.
Figura 3. Termômetro de máxima e mínima analógico.
RADIAÇÃO EXTRATERRESTRE
No sistema de irrigação localizada o cálculo pode ser realizado utilizado a Equação 6.
A radiação extraterrestre – Ra pode ser obtida para cada localidade em função da latitude e do mês de referência, conforme Tabela 3.
=
Tabela 3. Radiação extraterrestre para diferentes latitudes sul (graus).
(Equação 6)
Em que, Ti= Tempo de irrigação, h; Np= Número de plantas por hectare; Ne= Número de emissor por planta; qe= Vazão do emissor, L/h.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH, J. Evapotranspiracion del cultivo: guias para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Roma: FAO, 2006. 298 p. (Estudio Riego e Drenaje, Paper, 56). FERREIRA, M.N.L. Distribuição radicular e consumo de água de goiabeira (Psidium guajava L.) irrigada por microaspersão em PetrolinaPE. 2004. 106p. Tese (Doutorado em Agronomia, Área de Concentração Irrigação e Drenagem), Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2004. MIRANDA, F. R. Manejo da irrigação do coqueiro anão. Circular Técnica, 25. EMBRAPA. 2006. 8p.
Adaptado de Allen et al. (2006).
CÁLCULO DO TEMPO DE IRRIGAÇÃO O tempo de irrigação refere-se ao tempo necessário que o sistema de irrigação deverá permanecer funcionando para aplicação da lâmina de irrigação. Em sistema de irrigação por aspersão o cálculo pode ser realizado utilizado a Equação 5. (Equação 5)
Em que, Ti= Tempo de irrigação, h; e IAi= Intensidade de aplicação média dos emissores, mm/h.
MIRANDA, F. R.; OLIVEIRA, J. J. G.; SOUZA, F. Evapotranspiração máxima e coeficiente de cultivo para a cultura da melancia irrigada por gotejamento. Revista Ciência Agronômica, v35, p. 36-43, 2004. MIRANDA, F. R. BLEICHER, E. Evapotranspiração e coeficientes de cultivo e de irrigação para a cultura do melão (Cucumis melo L.) na região litorânea do Ceará. Boletim de Pesquisa e desenvolvimento 2. Fortaleza, EMBRAPA, 2001, 17p. MONTENEGRO, A. A. T.; GOMES, A. R. M.; MIRANDA, F. R.; CRISÓSTOMO, L. A. Evapotranspiração e coeficiente de cultivo da bananeira para a região litorânea do Ceará. Revista Ciência Agronômica, v39, p.203-208, 2008. MONTENEGRO, A. A. T.; BEZERRA, F. M. L.; LIMA, R. N. Evapotranspiração e coeficiente de cultura do mamoeiro para região litorânea do Ceará. Engenharia Agrícola , v24, p.464-472, 2004.