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Irrigação em pastagens

Fernando Braz Tangerino Hernandez* e Gelci Carlos Lupatini**

Os principais métodos de irrigação são os por superfície, aspersão e irrigação localizada. Nas pastagens, o mais comum é a aspersão, por possibilitar a fertirrigação. Por outro lado, exige investimento inicial maior e custos mais altos de operação e manutenção. Esse método apresenta-se com algumas variações, como a seguir:

Convencional
São constituídos por uma linha principal, além das secundárias e laterais. A mobilidade dessas linhas define os diferentes tipos de sistemas.

A superfície total pode ser dividida em parcelas e o sistema é desmontado após a irrigação de um talhão ou setor. Até mesmo a unidade de bombeamento pode ser desmontada. Requer maior mão de obra no deslocamento das tubulações.

No sistema semiportátil (ou semifixo), as linhas principais e secundárias permanecem fixas, podendo ou não ser enterradas, e as linhas laterais deslocam- se. No sistema fixo ou permanente, todas as tubulações são enterradas e apenas os registros e as hastes dos aspersores afloram à superfície. Esse sistema apresenta alto custo de aquisição, justificando-se para irrigação de áreas pequenas, culturas de elevado valor econômico e mão de obra escassa.

Figura 1 – Ilustração de um sistema de irrigação convencional fixa em faixa em operação.

Uma nova opção é o sistema de irrigação convencional fixa em faixa ou em malha (figura 1), que tem como característica o uso de tubulação de pequenos diâmetros, possível pelo fracionamento da vazão e uso de aspersores de baixa pressão e vazão. Nesses sistemas, a tubulação é fixa e enterrada e os aspersores são móveis ou fixos.

Os aspersores utilizados nos sistemas convencionais de irrigação operam com pressões na ordem de 20-30 mca. A uniformidade da distribuição de água é função principalmente do espaçamento entre emissores e quanto maior, menor o custo, porém, menor a sobreposição. Na aspersão, a sobreposição dos jatos é obrigatória. Os canhões (aspersores de alta vazão) operam com pressões superiores, podendo chegar a 50 mca e podem representar investimentos menores, mas também haverá elevação dos custos operacionais.

Para áreas pequenas e médias, uma opção que tem se mostrado viável para sistemas em faixa ou malha é o uso de aspersores de baixa pressão (20 mca) e vazão (menor que 300 litros por hora), que resulta em lâminas inferiores a 3 mm/hora. Essa configuração apresentada exige investimentos da ordem de R$ 5.000,00 a R$ 7.000,00/ha e deve ser projetado considerando a mobilidade do gado (pastejo rotacionado).

A irrigação noturna deve ter a preferência em todos os sistemas, trazendo benefícios econômicos e ambientais. Gera melhor aproveitamento da água pela planta e ainda conta com a tarifa reduzida em até 70%.

A aspersão fixa em faixas (Figura 1) tem por características utilizar diâmetro de tubulação reduzido e baixo volume de água (vazão), resultando em uma taxa de precipitação baixa, utiliza baixa pressão de serviço e com isso há um baixo consumo de energia e, ainda, um baixo custo de bombeamento, além do baixo uso de mão de obra.

É interessante que o projeto de distribuição de piquetes seja feito juntamente com o projeto de irrigação.

Uma opção tecnológica também utilizada para sistemas de irrigação em malha ou em faixa é contar com aspersores autocompensados de baixa pressão e vazão, permitindo operar em topografias irregulares.

Irrigação garante pasto novinho em plena época seca

Carretel enrolador ou pivô central
O sistema de aspersão por carretel enrolador é de fácil manejo e transporte. São apropriados para solos arenosos e franco-arenosos. Para áreas maiores, cada vez mais pecuaristas optam pelos sistemas tipo pivô central, no qual os piquetes são distribuídos em forma de pizza.

Ao longo dos anos, o pivô central tem passado por aperfeiçoamentos, tornando-se uma máquina confiável e de simples operação, no entanto, necessita de manutenção periódica. Tem a capacidade de irrigar, em apenas uma revolução, áreas de 130 hectares ou mais, em relevo plano ou levemente ondulado. Há, contudo, equipamentos projetados para declives de até 20%.

As principais vantagens estão na reduzida necessidade de mão de obra, constância de alinhamento e da velocidade de deslocamento e facilidade de aplicar água ou fertilizante com precisão. A limitação é a particularidade de irrigar áreas circulares, ocasionando perdas de áreas cultiváveis de 20%, e exige uma área totalmente livre de edificações.

O pivô central é totalmente controlado por meio de um painel principal. A água é conduzida da fonte por uma adutora de comprimento variável. Quanto mais próximo da fonte e menor o desnível do terreno, menor será a potência e o consumo de energia. O avanço de uma torre é determinado pela velocidade da última. O movimento pode ser no sentido horário ou anti-horário. Um dispositivo denominado temporizador percentual comanda o intervalo de tempo que o motor da última torre deverá funcionar no espaço de 1 minuto. Assim, com o temporizador ajustado em 100%, a última torre estará em velocidade máxima. Ajustando-o a 50%, a última torre movimentará por 30 segundos e permanecerá parada por 30 segundos. Portanto, o temporizador é destinado a ajustar a lâmina de água aplicada. A distribuição de água é feita por meio de emissores (spray ou difusor) acoplados e convenientemente espaçados. Quanto à pressão de serviço, o pivô pode operar em baixa, média e alta pressão.

Controle e manejo
A necessidade de irrigação é evidenciada pelo balanço hídrico, a diferença entre a entrada de água (chuvas) e a perda pela evapotranspiração das plantas. Mas o que vem a ser isso? É a soma das perdas de água pelo solo na forma de evaporação e também da transpiração das plantas.

O monitoramento da evapotranspiração na irrigação torna-se mais importante, quando se consideram as mudanças climáticas. A elevação da temperatura ambiente, por exemplo, pode acarretar aumento na demanda evaporativa e reduzir a água disponível no solo.

Saber o momento certo de irrigar e quanto de água deve ser aplicado é o objetivo do manejo racional da irrigação. Portanto, não basta jogar água, tem de se saber colocá-la no momento e na quantidade certos.

No manejo da irrigação surge o termo “frequência de irrigação” ou “turno de rega”, que nada mais é do que o número de dias decorridos entre uma irrigação e outra. A frequência pode ser fixa ou variável. A primeira traz consigo a vantagem da possibilidade da programação das atividades. Por outro lado, na segunda, não se sabe exatamente quando se praticará a irrigação, mas é possível ter em mãos uma aproximação boa de quanto aplicar.

Antes de se iniciar um processo de irrigação é necessário um bom conhecimento da cultura, como o ciclo fenológico, as exigências de água e seus períodos críticos. No caso das pastagens rotacionadas, o ciclo é curto e esse trabalho é muito facilitado, atentando- -se apenas para o intervalo entre uma e outra irrigação, especialmente no período que vai de agosto a abril, quando se aproveita o máximo da conversão de energia solar em biomassa.

Existem três processos básicos de se controlar a irrigação: os baseados nas condições atmosféricas, nas condições de água do solo e nas condições de água nas plantas.

Nas condições atmosféricas
É necessário fazer uma diferenciação entre a evapotranspiração de referência (ETo) e a evapotranspiração da cultura (ETc). O método considerado o mais preciso na estimativa da evapotranspiração de referência é de Penman-Monteith, porém, é necessário saber a umidade relativa do ar, da velocidade do vento e da radiação global, inviabilizando seu uso por pequenos irrigantes. Contudo, a partir do site http://clima.feis.unesp. br pode-se obter o seu valor a partir de 8 estações automáticas que compõem a Rede Agrometeorológica do Noroeste Paulista, com atualização horária dos dados. Para o irrigante que não dispõe da informação direta da evapotranspiração, contando apenas com o valor das variáveis climáticas, também no Canal CLIMA da UNESP Ilha Solteira é possível baixar o software SMAI (Sistema para Manejo da Agricultura Irrigada) e fazer a estimativa.

No entanto, o que realmente se deseja é a ETc, ou seja, devemos repor a água consumida pela cultura, que varia em função do estágio de desenvolvimento da planta e de cultura para cultura. Assim, a ETc é obtida multiplicando- se a evapotranspiração de referência pelo coeficiente de cultura (Kc):

ETc = ETo x Kc;
ETc = Evapotranspiração da cultura, em mm/dia;
ETo = Evapotranspiração de referência, em mm/dia;
Kc = Coeficiente de cultivo, varia em função da cultura e do estádio fenológico.

Definidos os termos que compõem as entradas e saídas de água no solo, já pode ser calculado o balanço hídrico. A maioria das regiões já dispõe de instituições que divulgam o valor direto da evapotranspiração de referência, como, por exemplo, a Embrapa, o IAC-CIIAGRO, o Iapar, o INMET, a Unesp, USP e Unicamp, e as variáveis agroclimatológicas e a evapotranspiração de referência atualmente são divulgadas na Internet.

O ciclo de uma cultura é dividido em fases fenológicas e cada uma assume valores distintos de Kc. No caso das pastagens, esse ciclo é muito curto em pastejo rotacionado e coeficiente de cultura varia muito pouco e, dessa maneira, pode se utilizar o valor fixo de 1,0. Assim, no caso das pastagens, a evapotranspiração da cultura é a própria evapotranspiração de referência (ETo).

Por exemplo, se em um dia qualquer a ETo for 4,0 mm, a ETc será também de 4,0 mm (4,0 mm/dia x 1,0). Se o intervalo de irrigação ou turno de rega não for diário, deve-se somar a ETc estimada a cada novo dia e fazer a reposição com o cuidado de não deixar o estoque de água ou a umidade do solo chegar a um valor crítico.

Qualidade do pasto rotacionado em pivô de 110 ha

Nas condições do solo
O controle da irrigação via solo é feito através da medição do estoque de água ou pela definição de um potencial matricial (tensão) de água crítico, que a partir desse ponto resultaria em perda de produtividade. Repor a água perdida do solo em valores exatos exige necessariamente que se conheça as suas características físico-hídricas. Sabendo-se a umidade atual e qual a umidade desejada, será possível determinar qual o volume total de água a ser aplicado. Assim, densidade aparente, granulometria, declividade, velocidade de infiltração básica (VIB), capacidade de água disponível (CAD), umidade de saturação, capacidade de campo, ponto de murcha permanente e curva característica do solo devem fazer parte do conhecimento do irrigante.

Deve-se fazer uma analogia do solo com um reservatório de água e, assim, consumir uma quantidade de água de tal modo que não cause problemas para o suprimento futuro. De maneira simples, podemos chamar a CAD de “tamanho do reservatório” e de Água Disponível (AD) a quantidade a ser consumida pelas plantas. A CAD é calculada pela diferença entre a umidade na capacidade de campo (ӨCC) menos a umidade no ponto de murcha permanente (ӨPMP), multiplicada pela profundidade efetiva do sistema radicular (Pe).

CAD = (ӨCC – ӨPMP) x Pe

Se um determinado solo possui uma umidade na capacidade de campo (ӨCC) de 0,2303 cm3.cm-3 e uma umidade no ponto de murcha permanente (ӨPMP) de 0,1189 cm^3.cm^-3 e a profundidade efetiva do sistema radicular é de 400 milímetros (40 cm), tem-se uma CAD de 44,6 mm. Ou seja, nosso “reservatório” deverá ter uma capacidade de armazenar 44,6 mm.

A saturação é o ponto em que todos dos poros do solo são preenchidos pela água. Já o ponto de murchamento permanente (PMP) é o limite de absorção de água pelas plantas. Se a umidade do solo chegar a esse ponto em todo o perfil, as plantas não terão condições de se recuperar. A CAD é uma característica do solo, portanto, varia dependendo da granulometria, compactação e teor de matéria orgânica, e temos de dividi-la em duas partes, água a consumir (AC) e reserva (R). A AC é uma função da sensibilidade da cultura à baixa umidade no solo e da evapotranspiração da região. Nas pastagens, pode-se permitir um esgotamento de água do solo da ordem de 50% da CAD, no exemplo anterior, 22,3 milímetros.

O turno de rega máximo a ser adotado por um produtor será dado pela divisão da AC pela evapotranspiração, que seria o consumo de água pela cultura, e deve ser utilizado tanto para projetar o sistema de irrigação como para o manejo realizado ao longo do ciclo da cultura.

Fernando Tangerino alerta para a necessidade de conhecimento técnico sobre clima e o ciclo da planta

A curva característica do solo (CAD) é um gráfico que relaciona o potencial de água do solo com a umidade à base de volume do mesmo, compreendendo desde a saturação (0 atm ou centímetros de coluna de água) até 15 atm (15.000 centímetros de coluna de água). Com base em leitura dos potenciais matriciais de água do solo, através de tensiômetros, e a curva característica do solo, pode-se determinar qual o esgotamento máximo de água do solo sem que se tenha perda de produtividade. Esse ponto passa a ser chamado de tensão crítica de manejo, sendo que, ao atingir esse nível, deve ser iniciada a irrigação.

A rigor, o potencial matricial tem o seu valor negativo, portanto, quanto menor seu valor, menor também será a umidade do solo. Mas na prática utilizamos seu valor em módulo.

A quantidade de água necessária ao solo para repor as perdas por evapotranspiração ou elevar a umidade até a capacidade de campo (?CC) é chamada de lâmina líquida (LL) e será determinada a partir da transformação do potencial matricial atual em umidade volumétrica atual (?atual) utilizando a curva característica e deve ser assim calculada:

LL = (ӨCC – Өatual) x Pe

Exemplificando: se em um dia qualquer, a umidade média no solo for de 0,2042 cm3.cm-3, a quantidade de água reposta será de:

LL = (0,2303 – 0,2042) 400 = 10,4 milímetros

Quando não se dispõe da curva característica do solo, deve ser adotado um potencial matricial crítico baseado em pesquisas ou informações de literatura. O uso de um potencial matricial (ou tensão) de manejo de -400 cca (centímetros de coluna de água) pode ser considerado crítico para um Argissolo, ainda que esse valor esteja extremamente relacionado com a capacidade de água disponível dos solos. Ao se praticar uma irrigação, deve-se dar uma quantidade de água tal que o solo fique com a umidade na capacidade de campo. Essa pode ser adotada como a umidade correspondente a -100 centímetros de coluna de água. Para a transformação do potencial matricial em porcentagem da CAD, é necessária a sua conversão para umidade atual através da curva característica. Na ausência dessa, verificar após a irrigação, se o potencial matricial está próximo a -100 centímetros de coluna de água, fazendo-se o ajuste no tempo.

Como o tensiômetro é um instrumento de medição indireta da água no solo, alguns cuidados devem ser tomados quando da instalação. O local de instalação deve estar na região de máximo volume de raízes e o ideal é que se tenha ao menos dois aparelhos, um de decisão, a 20 centímetros da superfície do solo, e outro de controle, instalado a 50 centímetros. Também é fundamental que uma bateria fixa seja instalada no local de medição.

Recomendações
Os capins Mombaça e Tanzânia apresentam resultados impressionantes de produtividade de forragem com uso da irrigação, alcançando produções de 24 a 40 t/ha/ano de matéria seca, aumentando, em média, de 30 a 40%, em relação à pastagem sem irrigação (sequeiro), além de excelentes resultados também obtidos com Tifton 85.

Além do aumento da produtividade total de forragem, outras vantagens da irrigação são o maior crescimento das forrageiras (entre agosto e outubro) e redução no período de suplementação dos animais.

Conforme visto, essa é uma tecnologia que demanda apoio técnico. A irrigação deve ser usada preferencialmente quando o produtor já chegou a um nível de intensificação mais avançado do uso da pastagem. Mesmo irrigando o pasto, o produtor deve estar preparado para enfrentar o período de entressafra (inverno) e manter área de escape.

* Fernando Tangerino é professor titular da Unesp Ilha Solteira – fbthtang@agr.feis.unesp.br
** Gelci Carlos é professor assistente e Doutor, Unesp Dracena – lupatini@dracena. unesp.br