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IRRIGAÇÃO EM HORTALIÇAS CULTIVADAS EM AMBIENTE PROTEGIDO
Irrigação • Sulco • Aspersão • Gotejamento
Irrigação por sulco
Irrigação por aspersão
Irrigação por gotejamento
Irrigação localizada
TOMATE
PIMENTÃO
Sistema de irrigação Absorção dos fertilizantes N, P e K em % influenciados pelo sistema de irriga ção. Sistema * Nitrogênio Fósforo Potássio ------------------ % -------------------Sulco 40-60 10-20 60-70 Aspersão 60-70 15-25 70-80 Microirrig. 75-85 25-35 80-90
Papadopoulos (1999)
Características Uso da água Frequência de aplicação
Aplicação localizada
Aspersão
> Eficiência < Eficiência < Eficiência Maior
Menor
Distribuição de água
Homogênea Homogênea
Distribuição do adubo
Próximo ao sist. Radicul.
Qualidade da agua/sais
Sulco
Área toda (parte aérea)
Efeito Eficiência no uso de fertilizantes
Menor
Concentração da solução aplicada
Não homogênea
Qualidade da adubação
Varia ao longo do sulco
Reação do fertilizante com o solo e com a planta
> Limitação < Limitação < Limitação
Obstrução nos emissores
Irrigação (única fonte de água)
Ambiente favorável ao acúmulo de sais no solo
Menor radiação solar incidente em relação ao meio externo
Temperatura mais elevada
Umidade relativa do ar mais baixa
Menor velocidade do vento
Reflexão
Qg
Absorção pelo plástico
Radiação solar incidente
tQg
Radiação solar transmitida pelo plástico
Déficit hídrico
A absorção de nutrientes é afetada Menor taxa fotossintética Redução na produção
Fixação do CO2
Radiação solar absorvida pela folha Perda de calor sensível
Radiação de onda longa Transpiração
Irrigação localizada
Salinização Acúmulo de sais
Acúmulo de sais na zona radicular: Redução do potencial hídrico no solo
Irrigação localizada • Maior eficiência no uso da água • Adaptação a diferentes tipos de solos e topografia • Economia de mão-de-obra • Aumento da frequência de irrigação (pode ser diária ou até fracionada durante o dia) • Acúmulo de sais na superfície
Desvantagens • Entupimento • Distribuição do sistema radicular na zona do bulbo molhado • Necessidade de água de boa qualidade
Fertirrigação
água
+
fertilizantes
Sistemas de Irrigação
Adubos Minerais + Água de Irrigação
Água de Irrigação Enriquecida = Caldo
Porcentagem da área molhada
AW = 3,14 W2 4 AW = área molhada por emissor, m2 W = diâmetro do bulbo molhado, por emissor, m;
Disponibilidade de água no solo
Saturação
DRA
CC PM
DRA = Disponibilidade real de água DTA = Disponibilidade total de água
DTA
Água no solo • Umidade: • U = mH2O m solo seco θ = VH2O V solo θ = U dg
Água disponível no solo Água total no solo
Água total disponível Água real disponível
Seco PMP = 0%
Li = ?%
CC = 100% Saturação
Li depende da cultura
Água Disponível em Solo
Água total no solo
Água total disponível Água real disponível
Seco
PMP = 0% 1500 kPa
Li = ?% <100 kPa
CC = 100% Saturação 10 a 30 kPa
Li depende da cultura
Água Disponível em Substrato Li=5 kPa
Água total
Água total disponível Água real disponível
Seco
PMP = 0% 10 a 30 kPa
Saturação CC = 1 KPa
Propriedades físicas Curva de retenção de água Nos solos agrícolas → 0 - 1500 kPa Em substratos → 0 - 9,8 kPa ou 0 -100 cm H2O
1 bar = 0,987 atm = 100 kPa = 105 N/m2 = 0,1 J/cm3 = 1,02 kg/cm2 = 76 cm de Hg = 1 019 cm de água.
Propriedades físicas • Densidade • Porosidade (70 a 85%) • Pt(%)= (1- Da/Dr) x 100 • Capacidade de retenção de água • Capacidade de recipiente:água retida pelo substrato num determinado recipiente, após a saturação e cessada a drenagem. • Água facilmente disponível: 20 a 30 % do volume
Recipientes
50 cm
10 cm 0 cm
Altura do recipiente
Potencial hídrico no solo • ΨH2O = Ψm + Ψg + Ψos + Ψp • Ψp: camada de impedimento • Ψos: desprezível no solo
Potencial hídrico no substrato • ΨH2O = Ψm + Ψg + Ψp • Ψp = a base do recipiente atua como uma barreira física
Potencial hídrico no substrato
Manejo da irrigação
Irrigação localizada
Qualidade da água • • • • •
Concentração total de sais solúveis Proporção relativa de sódio Concentração de elementos tóxicos Concentração de bicarbonatos Aspecto sanitário
Proporção relativa de sódio RAS =
Na Ca + Mg
1/2
2
Na, Ca e Mg em meq L-1
Qualidade da água em relação ao potencial de entupimento Fator
Risco de entupimento Baixo
Moderado Severo
Sólidos supsensos (mg L-1)
< 50
50-100
>100
pH
<7,0
7,0-8,0
>8,0
Sólidos dissolvidos(mg L-1)
<500
500-2000
>2000
Manganês(mg L-1)
<0,1
0,1-1,0
>1,0
Ferro total(mg L-1)
<0,20
0,2-1,5
>1,5
Sulfeto de hidrogênio(mg L-1)
<0,2
0,2-2,0
>2,0
Biológico (№ bactérias L-1)
<10000
10000 a 50000
> 50000
Qualidade da água Fatores
Unidades
Graus de restrição ao uso Nenhuma
Moderada
Severa
CE
dS/m
<0,7
0,7-3,0
>3,0
Sólidos solúveis
mg/L
<450
450 a 2000
>2000
RAS = 0 a 3 e Cei
dS/m
>0,7
0,7 a 0,2
<0,2
RAS = 3 a 6 e Cei
dS/m
>1,2
1,2 a 0,3
<0,3
RAS = 6 a 12 e Cei
dS/m
>1,9
1,9 a 0,5
<0,5
RAS = 12 a 20 e Cei
dS/m
>2,9
2,9 a 1,3
<1,3
RAS = 20 a 40 e Cei
dS/m
>5,0
5,0 a 2,9
<2,9
Na
RAS
<3,0
3a9
>9
B
meq/L
<0,7
0,7 a 3,0
>3
N-NO3
meq/L
<5,0
5 a 30
>3
Toxicidade
pH
6,5 a 8,4
Disponibilidade de água no solo Água no solo prontamente disponível para as culturas LRD = (θCC –θ i) Z LRD = lâmina real de água disponível, em mm θ CC = Umidade do solo na capacidade de campo, em volume θ i = Umidade do solo crítica, em volume Z = Profundidade do sistema radicular em mm
LTN = LRD Ei LTN = lâmina total de água necessária, em mm LRD = lâmina real de água disponível, em mm Ei = eficiência de irrigação, decimal
Curva de retenção de água no solo
Manejo com o uso do tanque Classe A
Determinação da evapotranspiração • Evapotranspiração potencial da cultura • ETc = Kc ETo
Determinação da ETo • Tanque classe A: 121 cm de diâmetro interno e 25,5 cm de profundidade. • Instalação: estrado de madeira de 15 cm de altura, cheio de água até 5 cm da borda superior • Mini tanque: • Leitura: micrômetro de gancho
Evapotranspiração da cultura ETc = Kc.ET0 ETc = evapotranspiração da cultura Kc = coeficiente da cultura ET0 = evapotranspiração de referência
ET0 = Kp.EVA ET0 = evapotranspiração de referência Kp = coeficiente do tanque EVA = evaporação medida no tanque no intervalo entre duas irrigações consecutivas
Tanque Classe A
Mini tanque
Coeficiente do tanque (Kp) para o tanque classe A para estimativa da ET0. Tanque circundado por grama UR (%)
Baixa < 40%
Média 40-70%
Tanque circundado por solo nú Alta > 70%
Baixa < 40%
Média 40-70%
Alta > 70%
Vento (m/s)
R (m)
Leve <2
0
0,55
0,65
0,75
0
0,70
0,80
0,85
10
0,65
0,75
0,85
10
0,60
0,70
0,80
100
0,70
0,80
0,85
100
0,55
0,65
0,75
1000
0,75
0,85
0,85
1000
0,50
0,60
0,70
0
0,50
0,60
0,65
0
0,65
0,75
0,80
10
0,60
0,70
0,75
10
0,55
0,65
0,70
100
0,65
0,75
0,80
100
0,50
0,60
0,65
1000
0,70
0,80
0,80
1000
0,45
0,55
0,60
0
0,45
0,50
0,60
0
0,60
0,60
0,65
10
0,55
0,60
0,65
10
0,50
0,55
0,75
100
0,60
0,65
0,75
100
0,45
0,50
0,60
1000
0,65
0,70
0,75
1000
0,40
0,45
0,55
0
0,40
0,45
0,50
0
0,50
0,60
0,65
10
0,45
0,55
0,60
10
0,45
0,50
0,55
100
0,50
0,60
0,65
100
0,40
0,45
0,50
1000
0,55
0,60
0,65
1000
0,35
0,40
0,45
Moderado 2-5
Forte 5-8
Muito forte >8
R (m)
Cálculo da ETo
ETo = Kp EV Kp = coeficiente do tanque EV = evaporação do tanque, em mm/dia
Coeficiente da cultura (Kc) em diferentes estádios de desenvolvimento, em função da umidade relativa e velocidade do vento para o tomateiro.
Hortaliça
Tomate
Fases de desenvolvimento da cultura I
II
III
IV
0,400,50
0,700,80
1,051,25
0,600,65
Primeiro número: UR > 70% e vento fraco (V < 5 m/s) Segundo número UR < 50% e vento forte (V > 5 m/s)
Manejo com o uso do tensiômetro
Monitoramento da irrigação
Instalação dos tensiômetros
15-20 cm
40-50 cm
Profundidade efetiva do sistema radicular (Z) de algumas hortaliças, no estádio de máximo desenvolvimento vegetativo.
Hortaliça
Z (cm)
Tomate
25-70
Adaptado de Rapouso (1980) e citado por Marouelli et al. (1994).
Curva de retenção da água no solo Mesa de tensão
• Para determinação da umidade do solo a baixas tensões • As amostras são colocadas na mesa já saturadas.
Panela de pressão • Para pressões entre 0 e 200 KPa;
Placa ou membrana de Richards • Para pressões entre 100 e 2000 KPa
Tensiômetro h h1
h2
Ψm = - (13,6h – h – h1 – h2) cm H2O Ψm = - (12,6h – h1 – h2) cm H2O
Uso do tensímetro
Leitura em KPa, Bar, atm
Procedimentos para instalação do tensiômetro • Trado específico para realizar o orifício • Após a abertura do orifício na profundidade efetiva do sistema radicular • Umedecer o solo • Inserir o tensiômetro sem provocar movimentos laterais • Completar o corpo do tensiômetro com água deionizada • Vedar a corpo do tensiômetro com uma tampa de borracha
