1 - O estudo desse
trabalho deve ser complementado com a leitura das comunicações
técnicas publicadas por SAAD & LIBARDI durante os 4o
e 5o Encontro Nacional de Produtores Irrigantes ocorridos,
respectivamente, nos anos de 1992 e 1994 em Guaíra, SP. Além
dessas publicações o leitor encontra vários textos
didáticos (publicados pelos serviços estaduais de Pesquisa
e Extensão Rural, pela EMBRAPA e pelas Universidades) que tratam
do controle de água de irrigação por diferentes métodos.
Esses métodos geralmente se baseiam no conhecimento dos parâmetros
climáticos, da planta e também das propriedades físicas
do solo.
2 - Apresentamos aqui, alguns conceitos teóricos e práticos
advindos da experiência da instalação do tensiômetro
de faixas em mais de 3000 ha irrigados por pivô central, principalmente
na regiões de Guaíra e Casa Branca, SP. Não é
nossa intensão detalhar o método de controle de irrigação
com o tensiômetro e sim discutir alguns de seus aspectos práticos,
bem como ilustrar a metodologia de instalação desse sistema
no campo suas vantagens e desvantagens.
3 - Na Figura 1 é mostrado, a título de exemplo, como os
tensiômetros monitoram a água no perfil de solo de 0 a 0,45
m, para uma cultura do milho irrigado por pivô central. Nota-se,
no gráfico, que o tensiômetro localizado a 0,15 m sofre as
maiores variações até o 58o dia
após a germinação, isto é, na fase de desenvolvimento
vegetativo, na qual por sua vez, o consumo de água pela cultura
é baixo. No período reprodutivo, após o 60o
dia da valor chega ao máximo entre o 75o e o
85o dia após a germinação. Para
suprir a elevada demanda evapotranspirométrica da cultura do milho,
o irrigante acionou o pivô central de forma quase continua conseguindo,
com isso, que a camada de maior extração de água
(0 germinação, os tensiômetros localizados a maiores
profundidades (0,30 e 0,45 m), começam a acusar a maior extração
de água nessa camada de solo (secamento do solo), devido às
maiores taxas de evapotranspiração da cultura no período
reprodutivo. Esse a 0,45 m) mantivesse um teor de água adequado
para não haver perdas de rendimento. O bom desempenho dos tensiômetros
em monitorar a quantidade de água no solo pode também ser
notado no final do ciclo da cultura, quando da ocorrência de precipitações
pluviais. Observa-se que em todas as três profundidades houve uma
maior armazenagem de água.
Figura 1 - Potencial mátrico, irrigação e
precipitação pluvial durante o ciclo de uma cultura
do milho, Guaíra, SP.- 1993.
4 - As leituras
do tensiômetro indicam o estado de energia com que a água
está retida nos poros do solo (formados pela agregação
das partículas sólidas minerais e/ou orgânicas).
A leitura do tensiômetro indica somente se a água do solo
está retida com alta ou baixa energia (em solos secos a energia
de retenção é alta e a água é pouco
disponível para as plantas, em solos úmidos ocorre o inverso).
Dessa maneira o tensiômetro é um instrumento que pode indicar
muito bem qual o momento de se iniciar a irrigação e consequentemente
qual o momento que se deve desligar o equipamento. Se conhecermos o
teor de água no solo correspondente a determinada leitura do
tensiômetro, teremos condições de definir, além
do momento da irrigação, a quantidade de água a
ser aplicada. Uma das maneiras de se conhecer o valor da umidade do
solo através das leituras do tensiômetro é determinando-se
a curva de retenção de água desse solo. A curva
de retenção representa a distribuição de
poros do solo, isso é, nos mostra qual a quantidade de água
existente nos diferentes diâmetros de poros do solo. A quantificação
do reservatório de água no solo vai depender basicamente
do tamanho e da distribuição dos poros do solo. Os poros
do solo podem ser classificados em macroporos, mesoporos e microporos.
Os macroporos são poros com diâmetros superiores a 0,1
mm, os mesoporos são poros com diâmetros entre 0,1 mm e
0,05 mm e os microporos são poros com diâmetros menores
do que 0,05 mm. Os macroporos tem como função básica
a aeração das raízes das plantas. Esses poros geralmente
são devidos a atividade biológica do solo (minhocas, matéria
orgânica, raízes podres etc..). Os mesoporos são
responsáveis pela condução da água de drenagem
do solo e são denominados geralmente de poros inter-agregados.
Os microporos do solo são aqueles poros chamados de intra-agregados,
pois, devido a sua pequena dimensão localizam-se internamente
ao agregado de partículas sólidas do solo. Nesses poros
intra-agregados, existe uma faixa de diâmetro de poros que é
a responsável pela retenção e disponibilização
de água para as plantas, essa faixa compreende os poros desde
0,05 mm a 0,0002 mm. A água retida em poros com diâmetro
menor do que 0,0002 mm não se encontra disponível para
as plantas.
5 - Para cada tipo de solo teremos um volume de reservatório
de água para as plantas. Solos arenosos com macroporosidade elevada
(muitos poros de condução de água), reterão
pequena quantidade de água, implicando portanto, em irrigações
com maior freqüência. Solos argilosos com microporosidade
elevada (muitos poros de retenção de água) deverão
armazenar uma maior quantidade de água, implicando em maiores
intervalos entre as irrigações.
6 - Para quantificar o reservatório de água no solo necessitamos
conhecer alguns conceitos que auxiliam no seu dimensionamento. Um desses
conceitos é o que denomina água disponível. Água
disponível, como o próprio nome diz, representa a água
existente no perfil de solo onde se encontram as raízes e que
esteja retida com uma energia tal que possa ser vencida e absorvida
pela planta. É, portanto, aquela água retida no
solo entre a capacidade de campo e o ponto de murchamento permanente,
em uma espessura de solo onde exista a maior parte das raízes
da planta, ou seja, a camada de irrigação. A capacidade
de campo é conhecida como o limite superior de disponibilidade
de água para a planta; representa a umidade atingida pelo solo
no final do processo de redistribuição da água
de um perfil de solo no campo que foi saturado com prevenção
de evaporação de sua superfície. O ponto de murchamento
permanente é o limite inferior de disponibilidade de água
para a planta. Essa é uma situação em que há
uma certa quantidade de água nos poros do solo, porém,
devido a elevada força de retenção existente entre
as partículas sólidas do solo e a água, esta não
se disponibiliza para o movimento em direção ao sistema
radicular da planta. Nessa situação, a planta com seus
mecanismos de defesa, fecha as células responsáveis pela
transpiração (estômatos), deixando nula a atividade
fotossintética, resultando estresse hídrico na planta
com consequente perda de rendimento. Estes conceitos de capacidade de
campo, ponto de murchamento permanente e água disponível,
apesar de polêmicos no que respeita a sua conceituação
teórica, são indispensáveis do ponto de vista prático
para o correto controle da irrigação. O importante é
saber utilizá-los da melhor maneira possível em cada caso
específico.
7 - O tensiômetro é um instrumento no qual se faz leituras
somente num dado intervalo de água diponível no solo;
não se consegue fazer leituras em toda a faixa de umidade entre
a capacidade de campo e o ponto de murchamento permanenente. Este fato,
entretanto, não restringe seu uso, notadamente, numa agricultura
irrigada. O tensiômetro aqui chamado de tensiômetro de faixas
indica diretamente a disponibilidade de água para as plantas
na camada em que está instalado, ou seja, não é
necessário que o agricultor realize as transformações
matemáticas para calcular a lâmina de água a ser
aplicada, pois, a própria cor e a altura das faixas pintadas
no manômetro de mercúrio, indicam tanto o momento de se
irrigar como a quantidade de água a ser aplicada (ver Figura
2). Se um solo for muito poroso, com baixa capacidade de retenção
de água, o tensiômetro vai conter todas as faixas de cores
que representam respectivamente as diferentes frações
de água disponível no solo. Por exemplo: para um tensiômetro
instalado a 0,20 m de profundidade em Latossolo de textura muito arenosa,
a faixa azul terá 7,3 cm a partir da superficíe do mercúrio
localizado dentro da cuba (leituras da coluna no topo dessa faixa indicam
que o solo está na capacidade de campo, ou seja, 100% de água
disponível), a faixa verde terá 13,6 cm de comprimento,
quando a leitura da coluna de mercúrio chegar a essa posição,
significa que nessa profundidade, o solo se encontra com 50 % de água
disponível para as plantas; a faixa amarela terá 24 cm
de comprimento, portanto quando a coluna de mercúrio atingir
essa leitura, o solo terá 30% de água disponível
para as plantas, por fim, quando a leitura atingir 41 cm, no topo da
faixa vermelha, o solo possui 20 % de água disponível
para as plantas. As lâminas de reposição de água
para uma camada de irrigação de 0,30 m serão respectivamente,
0 mm, 16,7 mm; 23,3 mm e 26,6 mm, para as faixas de cores azul, verde,
amarelo e vermelho.
8 - A Figura 3, apresenta o roteiro metodológico para instalação
desse sistema de controle da irrigação. Como pode ser
observado neste roteiro, há duas abordagens distintas para o
estudo. A primeira é a quantificação dos diferentes
tipos de solos existentes sob o pivô central. O estudo do solo
consiste em quantificar a disponibilidade de água para as plantas
através da determinação da Água Disponível.
A segunda é a realização do ensaio de avaliação
da uniformidade de distribuição de água do equipamento.
9 - Para o controle de irrigação o fundamental do ensaio
é definir os locais onde é precipitada a lâmina
média, pois nessas faixas de terreno serão instalados
os tensiômetros.
10 - Apesar de ser um equipamento de alta freqüência de irrigação,
no Brasil, em clima tropical, o procedimento ideal a ser adotado para
o manejo da irrigação por aspersão mecanizada em
feijoeiro é o de maiores intervalos entre irrigações,
em conseqüência, a reposição de água
também será maior. Isso só se torna possível
quando a capacidade de aplicação de água do pivô
central repor esse volume de água em toda a área irrigada
num intervalo de tempo em que o déficit de água no solo
não diminua o rendimento da cultura. Desta forma, evita-se altas
perdas por evaporação da superfície de solo nu,
quando a cobertura vegetal é inferior a 70 %, bem como as perdas
por lixiviação de íons. Minimiza-se também
o aparecimento das doenças fúngicas como o "mofo branco",
que aparece devido à elevada umidade, alta temperatura e baixo
nível de aeração.
11 - As principais vantagens do uso do tensiômetro de faixas para
o controle da irrigação, são as seguintes: método
direto, determina a necessidade de água da cultura em função
da disponibilidade de água no solo; estima a disponibilidade
de água no solo para as plantas para cada tipo de solo representativo
localizado sob o pivô central; define o momento e a quantidade
de água a ser aplicada em cada irrigação em função
da capacidade de aplicação de água do pivô
central; permite o controle da qualidade das irrigações;
método de simples operacionalização e automação;
método de baixo custo. As principais limitações
desse método são: limitação de uso para
solos muito argilosos, sem microagregação, pois, monitora
apenas parte da capacidade da água disponível; faz medidas
puntuais, fica na dependência da variabilidade espacial das propriedades
físico-hídricas dos solos; sem automação
requer leitura manual diária do instrumento; necessita cuidados
especiais de instalação, operação e manutenção;
necessita de um programa de treinamento para os técnicos responsáveis
pelo controle de irrigação na propriedade. A Figura 4
apresenta um exemplo de tabela para controle de irrigação,
construída com base na curva de retenção de água
no solo e com os resultados do ensaio do pivô central. As informações
contidas nessa tabela possibilitam que o agricultor tome a decisão
do momento e da quantidade de água a ser aplicada.
Figura 2 - Tensiômetro de mercúrio com faixas.
Figura 3 - Roteiro metodológico da instalação do
sistema de controle da irrigação com o uso do tensiômetro
de faixas.
12 - BIBLIOGRAFIA
SAAD, A.M. & LIBARDI, P.L. Uso prático do tensiômetro
pelo agricultor irrigante. Publicação IPT, São
Paulo, no 2002, 27p., 1992
SAAD, A.M. & LIBARDI, P.L. Aferição do controle da
irrigação feito pelos agricultores utilizando tensiômetro
de faixas. Publicações IPT, São Paulo, no 2147,
14p., 1994.
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