NECESSIDADES HÍDRICAS, MÉTODOS DE IRRIGAÇÃO E ASPECTOS ECONÔMICOS DA CULTURA DE ALFAFA * |
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Débora
Pires Paula |
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1.Introdução
A alfafa (Medicago sativa), leguminosa originária da Ásia Central é considerada a "rainha das plantas forrageiras", por apresentar elevado valor nutritivo, grande produtividade e boa palatabilidade. Sabe-se do seu cultivo já no ano de 700 a.C. pelos árabes e talvez tenha sido a primeira herbácea a ser cultivada no mundo (IBAÑEZ, 1976). Segundo da dados de COSTA & MONTEIRO, 1997, estima-se que a área cultivada com alfafa no mundo é da ordem de 32.266.605 ha, com a seguinte distribuição: no hemisfério norte, destaca-se como maior produtor os Estados Unidos da América, que representa também, a maior produção mundial, com 10,5 milhões de hectares ( 26% sob irrigação, segundo GUITJENS, 1990), seguidos pela ex-União Soviética, com 3,3 milhões, Canadá, com 2,5 milhões e Itália, com 1,3 milhões. |
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No hemisfério Sul, o maior produtor e o segundo em nível
mundial, é a Argentina com 7,5 milhões de hectares Seguido
pela África do Sul, com 300.000 e Peru, com 120.000. O Brasil apresenta
uma área cultivada de apenas de apenas 26.000 hectares. As dificuldades
para expansão do cultivo da alfafa no Brasil ainda, vão
desde o desconhecimento da cultura, passando por aspectos de fertilidade
do solo, manejo, irrigação em áreas secas, produção
de sementes, até a necessidade de produção de material
mais adaptado e em equilíbrio com as principais doenças
e pragas, que acompanham a alfafa em todo o mundo. Paim, 1994 citado por
COSTA & MONTEIRO, (1997) A alfafa pode ser cultivada em monocultura, em rotação com outras culturas de grãos, e em mistura com várias espécies de forrageiras. Seu principal uso é como feno, silagem e pastagem para ruminantes, ou como fonte de proteínas e vitamina A para animais não ruminantes, como aves domésticas e porcos (HEICHEL, 1983). No Brasil, a cultura vem sendo tradicionalmente cultivada no sul do país devido, principalmente, a sua boa tolerância ao frio, bem como sua elevada exigência quanto à fertilidade do solo (CUNHA et al., 1994). No entanto, a expansão da eqüinocultura e a bovinocultura leiteira para áreas mais ao centro do país, tornou crescente a busca por forrageiras produtivas de alto valor nutricional, expandindo o cultivo da alfafa para regiões com diferentes condições edafoclimáticas. Somente no estado de Goiás a taxa de crescimento da bovinocultura leiteira em 1995 foi de 15,4% enquanto que a produção brasileira foi de 12,0%. Já em 1996 acentuou-se a diferença entre essas duas taxas, sendo que neste período a produção leiteira goiana cresceu 24,6% e a produção nacional foi de 6,3%(A GRANJA, 1997). No entanto, deve-se considerar que os aumentos na produtividade de quaisquer cultivos estão na dependência de certos fatores, tais como: genéticos, climáticos, edáficos e principalmente aqueles relacionados com o manejo das culturas (irrigação, pragas, doenças, entre outras). A suplementacão hídrica através da irrigação, se constitui numa das técnicas que podem ser adotadas visando a minimização dos efeitos do déficit hídrico. Porém, na maioria dos casos os custos são mais elevados e o acréscimo desejado na produtividade não é atingido, ficando desta forma, comprometidas a receitas líquidas do produtor. Isto pode ser atribuído em grande parte à falta de informações e conseqüente manejo inadequado da irrigação por parte dos agricultores, principalmente com relação a quantidade adequada de água e o momento oportuno de aplicação. Assim, quando dizemos manejo correto da irrigação, faz-se necessário o conhecimento das exigências hídricas da cultura no local, métodos de irrigação, levando-se em conta os mais eficazes e com menor custo possível, objetivando a máxima produtividade e conseqüentemente as maiores receitas liquídas. 2. Exigências hídricas A água é essencial para a hidratação dos tecidos da planta e segundo (GOMES, 1994) a necessidade hídrica de qualquer cultura esta relacionada com a evapotranspiração, que corresponde a quantidade de água que passa a atmosfera em forma de vapor, pela evaporação do solo e transpiração das plantas, mais a quantidade d'água que é incorporada à massa vegetal. Essa quantidade que é retida pela planta, que se denomina água de constituição, é muito pequena com relação a água evaporada e transpirada, e por isto se considera que a necessidade de água da planta ou do conjunto solo-planta é igual à água que é transferida para a atmosfera pela evaporação do solo e transpiração das plantas. O conjunto dos dois fenômenos é denominado evapotranspiração da cultura. Blad (1983), citado por GUITJENS (1990) relata que evapotranspiração ocorre em resposta a demanda atmosférica por água, mas a intensidade deste processo pode ser modificado pela quantidade de água disponível para as plantas no solo. Um decréscimo nesta quantidade poderá afetar o transporte de água através da planta, e portanto, o crescimento desta. GUITJENS (1990) cita que o potencial do solo não pode ser menor do que -200kPa. A evapotranspiração depende basicamente do clima, do tipo e estado de desenvolvimento da cultura. Normalmente quando maior a evapotranspiração, maior será a quantidade de matéria seca produzida, como mostra a figura 1 (GUITJENS, 1990). |
Algumas pesquisas
tem mostrado que o requerimento de água da alfafa é maior
que do milho e sorgo, que realizam fotossíntese pela via C4. As
estimativas do requerimento de água da alfafa varia conforme a
variedade, condições de crescimento, e das perdas de água
no solo pela evaporação e percolação (HEICHEL,
1983). Briggs & Shantz (1914, citados por HEICHEL, 1983) relataram
que o requerimento de água está entre 631 a 834kg de H2O
por kg de matéria seca de alfafa. Já Shantz & Piemeisel
(1927, citados por HEICHEL, 1983) encontraram um requerimento de 890 a
957kg de H2O por matéria seca de alfafa, dependendo do cultivar.
Gifforrd & Jensen (1967, citados por HEICHEL, 1983) observaram um
requerimento de água de 800kg de H2O por matéria seca de
alfafa, crescendo em solo úmido, e 1360kg para alfafa crescendo
em solo seco. Quando a alfafa está crescendo em campo irrigado,
considerando-se todos os fatores que levam à perda d'água,
as taxas de requerimento de água variam de 512 a 663kg de H2O por
kg de matéria seca, considerando-se as diferentes condições
climáticas ao longo do ano. Estes valores sugerem que a alfafa
requer cerca de 5,6 a 7,3cm.ha-1 de água por tonelada de matéria
seca para satisfazer suas necessidades transpiracionais durante a estação
de crescimento (HEICHEL, 1983). Os estágios de desenvolvimento da alfafa de maior requerimento de água são a de germinação, estabelecimento da muda, período pós-corte e na fase de produção de sementes (HEICHEL, 1983). A irrigação, principalmente nestas fases, é primordial para um bom desenvolvimento da planta e conseqüente aumento na produtividade, quando não pode-se contar com água das chuvas. O manejo da irrigação durante o crescimento vegetativo varia com a estação do ano, com as características do solo e com a situação financeira do produtor. Recomenda-se irrigação no período de pré-plantio da alfafa para deixar o solo em condições de umidade ideal para a germinação da semente, além de evitar o risco de encrostamento, principalmente em solos salinos, o que atrapalharia o estabelecimento da muda por aumentar o atrito do mesmo (HEICHEL, 1983). 2.1.Clima Originalmente, a cultura da alfafa é de clima temperado. Entretanto, atualmente, ocorrem diversas variedades produtivas adaptadas ao clima tropical, entre estas destacam-se CRIOULA e PIONNER. Seu crescimento pode ocorrer com variações de clima acima de 30° C ou abaixo de 10° C; porém a uma temperatura estável de 25° C, em condições de baixa umidade relativa do ar, a produtividade é maior (Manual do Irrigante, 1987). No verão têm-se obtido as melhores produtividades. Entretanto, no inverno, desde que não rigoroso, o ganho na produtividade pode ser compensado com o uso da irrigação. ALVIM & BOTREL (1995) informam que os resultados de pesquisas do CNPGL mostram que sob condições de irrigação, aproximadamente 42% da produção anual da alfafa pode ser obtido nesta época do ano. A temperatura influencia diretamente no intervalo de cortes, ou seja, no crescimento vegetativo. Em geral, quanto maior a temperatura menor será o intervalo(Tabela 1) (DOORENBOS & PRUITT, 1977) . TABELA 1. Intervalo de corte e temperatura. |
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Para cada fase de
crescimento da cultura existe a seguinte relação: |
FIGURA 2 - Valores de kc da alfafa cultivada em climas secos, com ventos moderados (DOORENBOS & PRUITT ,1977). |
O coeficiente de
cultura (Kc) é considerado um parâmetro confiável
no dimensionamento do consumo d'água para os mais diversos fins,
no que concerne às relações hídricas. Segundo
SANTOS et al. (1996), o Kc da alfafa aumenta a partir do corte,
até uma estabilização próxima aos trinta dias,
para o período de primavera-verão. Para culturas como a
alfafa, em função do manejo de cortes adotado, uma curva
média de Kc do início do rebrote até a estabilização
da área foliar, representa a seqüência contínua
da variação das suas necessidades hídricas (Figura.
2). HEICHEL (1983) encontrou taxas de evapotranspiração máxima da alfafa por volta de 7,6 a 9,0mm.dia-1, embora extremos de 4,1 a 12mm.dia-1 também foram encontrados. O consumo médio de água estão entre 800 e 1600mm por período vegetativo, dependendo do clima e da duração do período vegetativo (Manual do irrigante, 1987). WRIGHT (1988) verificou que consumo de água foi de 1022mm (abril-outubro) durante 5 anos, num total de água de 58,1mm para produzir uma tonelada por hectare, para uma eficiência do uso da água de 17,2 Kg/ha/mm. O valor de Kc está por volta de 0,4 após o corte, aumentando para 1,05 até 1,2 imediatamente antes do próximo corte (forragem), ou até a metade da floração (produção de sementes). Neste caso, o valor de Kc se reduz bruscamente após este período (DOORENBOS.& PRUITT, 1977). 2.2.1. Desenvolvimento do sistema radicular A alfafa tem um sistema radicular profundo que se estende a até 3m em solos profundos. A máxima profundidade das raízes se alcança depois do primeiro ano. O cultivo pode extrair água desde uma grande profundidade, demonstrando que o efeito da irrigação para solos rasos (lençol freático situado até 2m da superfície) é baixo. Normalmente quando a planta está completamente desenvolvida 100% da água extraída está situada de 1 a 2m de profundidade. Segundo TAYLOR & MARBLE (1986) verificaram os mais altos rendimentos quando a extração de água no solo estava confinada a uma profundidade de até 0,6m, e quando a disponibilidade de água no solo era de 16% numa profundidade de 0,6 a 1,2m e 89% na profundidade, de 1,2 a 1,8m o sistema radicular não conseguiu extrair água devido a restrição física do solo. Quando a evapotranspiração máxima é de 5 a 6mm.dia-1, pode esgotar-se ao redor de 50% do total da água disponível no solo, antes que absorção da água precedente afete a evapotranspiração do cultivo (FAO, 1980). 3.Efeitos do stress hídrico Quando a demanda da evaporação excede a capacidade da planta em transportar água através de seu sistema, ocorre o chamado stress hídrico. Embora o stress hídrico reduza a produtividade (Donavan &Meek, 1983; citados por GUIJENS, 1990) a planta apresenta uma habilidade de recuperar-se quando o stress acaba. Brown & Tanner (1983; citados por GUITJENS, 1990) concluíram que o stress hídrico na última metade do ciclo de crescimento não afetou a densidade de caules e folhas e o total de peso seco, entretanto, a densidade de caules diminuiu 23% quando o stress ocorreu durante os primeiros 14 dias do rebrote, e uma vez reduzido este número, as irrigações posteriores não foram capazes de aumentar o mesmo. Segundo HEICHEL (1983), com o aumento do stress hídrico no solo há uma diminuição do crescimento das raízes e da nodulação. A atividade da nitrogenase nos nódulos pode se reduzir até 85%. Umidade do solo abundante é essencial para a germinação e para o estabelecimento da plântula. Segundo HEICHEL (1983), a germinação é inibida em potenciais osmóticos de -12 a -15bars. A redução do potencial de água de -0,5 para -10,0bars durante quatro semanas causou uma redução de 28% no número de caules da muda de alfafa. Nestas mesmas condições o número de brotos foi reduzido 31%, e o peso da planta decaiu 58%. |
A figura acima ilustra os vários efeitos do stress hídrico na planta da alfafa. Sendo: A: menor crescimento do caule; B, C e D: desenvolvimento anormal de flores e sementes (GUITJENS, 1990). 4.Métodos de Irrigação Para a produção da alfafa utiliza-se o método de irrigação por aspersão, e por superfície. Dentro do método de irrigação por aspersão existem numerosas maneiras para se irrigar a cultura , variando em função da área, condições climáticas, capital investido, qualidade e quantidade de água, entre outros. Neste seminário, procuramos nos ater aos mais usuais em nosso país. 4.1. Irrigação por aspersão O método
de irrigação por aspersão consiste na aplicação
de água às plantas em forma de chuva artificial, por meio
de dispositivos especiais (aspersores), abastecidos com água
sob pressão. Estes dipositivos especiais chamados de aspersores
são basicamente, pequenos orifícios ou bocais com a função
de pulverizar os jatos d'água que saem das tubulações,
conferindo uma certa uniformidade na precipitação (GOMES,1996).
Este método é muito indicado principalmente para solos
arenosos com alta capacidade de infiltração e portanto
alta percolação, inviabilizado a utilização
da irrigação por superfície. Estes tipos de solos
também possuem uma baixa capacidade de retenção
de água requerendo irrigações constantes, com aplicação
de menor quantidade d'água, o que é mais fácil
de ser conseguido com irrigação por aspersão do
que por superfície (BERNARDO,1989). |
4.1.1. Sistemas
de aspersão convencionais |
A denominação
"convencional" deve-se ao fato de este tipo de aspersão
Ter sido o primeiro a ser idealizado e ainda o de emprego mais tradicional
(VIEIRA,1995) Na aspersão convencional a água é aplicada na cultura por meio de aspersores instalados ao longo de uma tubulação. Os aspersores são de baixa (4 a 20 mca) e média pressão (20 a 40 mca), com espaçamentos compreendidos de 6 a 36m, instalados sobre tubos porta-aspersores conectados à linha lateral e estes à fonte de abastecimento de água mediante uma rede principal de tubulações de distribuição. Os métodos de aspersão convencionais são os mais empregados devido ao menor custo de implantação e a maior flexibilidade no manejo. São classificados, segundo a forma de instalação, manejo das tubulações e aspersores, em portátil, semiportátil e fixo. 4.1.1.1. Sistema portátil São aqueles cujas tubulações de distribuição e as linhas laterais são instaladas sobre o terreno, sendo transportadas para várias posições de irrigação dentro da área. Normalmente são feitos com materiais leves, como alumínio ou PVC rígido, dotados de engates rápidos para facilitar as operações de transporte. |
São sistemas que requerem menor investimento em capital. Entretanto, apresentam como desvantagem, maior necessidade de mão-de-obra. Deve-se projetar o sistema com no mínimo 2 linhas laterais trabalhando de 18 a 24 horas por dia, para que quando completar um irrigação em toda a área, deve estar na hora de iniciar uma nova irrigação. |
4.1.1.2. Sistema
semiportáteis |
Considerado uma variação do sistema portátil, a exceção que as tubulações de distribuição (linha principal) são fixas e normalmente ficam enterradas. 4.1.1.3. Sistemas
fixos 4.1.2. Sistema
de aspersão não convencionais 4.1.2.1 Canhão
hidráulico |
4.2.2.2 Pivô
Central |
O sistema pivô
consiste fundamentalmente de uma tubulação metálica,
onde são instalados os aspersores, que gira continuamente ao
redor de uma estrutura fixa. Os aspersores, que são abastecidos
pela tubulação metálica (ala do pivô), dão
origem a uma irrigação uniformemente distribuída
sobre uma grande superfície circular (fig. 7). A tubulação
que recebe água sob pressão do dispositivo central, denominado
"ponto pivô", se apoia em várias torres metálicas
triangulares, montadas sobre grandes rodas pneumáticas. As torres
se movem continuamente, acionadas individualmente por dispositivos elétricos
ou hidráulicos, descrevendo circunferências concêntricas
ao redor do ponto do pivô (GOMES,1994). Desvantagens: . É muito
difícil mudá-lo da área, para poder aumentar a
área irrigada, por unidade de equipamento; . Por causa da alta intensidade de aplicação, na extremidade do pivô, precisa-se tomar cuidado com o escoamento superficial. |
4.2.1 Irrigação
de superfície 5. Aspectos econômicos
6.Referências
Bibliográficas * Trabalho apresentado em abril de 1998 na Disciplina de Manejo e Operação de Sistemas de Irrigação da FEIS-UNESP- Ilha Solteira sob responsabilidade do Prof. Dr. Fernando Braz Tangerino Hernandez. |
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