Irrigação & água8 min de leitura

Irrigação por gotejamento para pomares e lavouras: layouts, SDI e equipamentos

Como planejar a irrigação por gotejamento para árvores frutíferas, vinhedos e culturas de campo, quando o gotejamento subsuperficial compensa e quais equipamentos do cabeçal de controle protegem o sistema.

Por Equipe de Engenharia da Mars Vertical FarmPublicado em

Irrigação por gotejamento para pomares e lavouras: disposições, SDI e equipamentos — imagem ilustrativa

Resposta curta

A irrigação por gotejamento para pomares e lavouras fornece água e fertilizantes diretamente à zona radicular por meio de emissores em linhas de polietileno. Os pomares normalmente usam uma ou duas linhas laterais por fileira de árvores, com emissores integrados, molhando aproximadamente de um terço à metade da área da copa. Culturas de campo frequentemente usam fita gotejadora, e o gotejamento subsuperficial é adequado para culturas em fileiras cultivadas por vários anos, nas quais as linhas permanecem enterradas.

O que é irrigação por gotejamento para pomares e lavouras?

A irrigação por gotejamento para pomares e lavouras fornece água e fertilizantes lentamente, por meio de emissores distribuídos ao longo de linhas de polietileno, diretamente à zona radicular de cada árvore ou fileira de cultivo. Em comparação com a irrigação por inundação, sulcos ou aspersão, molha apenas parte do solo, reduzindo as perdas de água por evaporação, escoamento superficial e consumo pelas plantas daninhas.

O gotejamento pertence a um grupo chamado irrigação localizada, ou microirrigação, que também inclui microaspersores e borbulhadores. Em pomares, vinhedos e culturas em fileiras, tornou-se um dos sistemas de irrigação agrícola mais comuns onde a água é limitada ou cara, pois se integra naturalmente à fertirrigação e à automação.

Este guia aborda a comparação do gotejamento com outros métodos de irrigação, como distribuir as linhas de gotejamento para árvores frutíferas e culturas de campo, quando a irrigação por gotejamento subsuperficial faz sentido e quais equipamentos de irrigação agrícola você precisa no cabeçal do sistema.

Quais são os principais tipos de sistemas de irrigação agrícola?

Os sistemas de irrigação agrícola se dividem em três grandes grupos: irrigação por superfície (inundação e sulcos), por aspersão (incluindo pivôs centrais e canhões) e localizada (gotejamento e microaspersores). Cada grupo é adequado a diferentes culturas, solos e condições de abastecimento de água.

Método de irrigaçãoEficiência típica de aplicaçãoEnergia / pressãoMão de obraUso típico
Inundação / baciasBaixa a moderadaMuito baixaAltoArroz, pastagens, pomares tradicionais
SulcosBaixa a moderadaMuito baixaModerado a altoCulturas em fileiras em terrenos nivelados
Aspersão / pivôModerado a altoMédio a altoBaixa (pivô) a moderadaGrãos, forragens, grandes áreas a céu aberto
MicroaspersãoAltoBaixo a médioBaixaPomares em solos arenosos, proteção contra geadas, citros
Gotejamento superficialAlta, frequentemente em torno de 90% quando bem projetadoBaixaBaixa após a instalaçãoPomares, vinhedos, hortaliças, pequenas frutas
Gotejamento subsuperficial (SDI)AltoBaixaBaixa; a necessidade de manutenção é mais difícil de identificar visualmenteCulturas em fileiras, alfafa, hortaliças de alto valor

Os valores de eficiência representam faixas típicas de sistemas bem manejados; um sistema de gotejamento com manutenção inadequada pode ter desempenho inferior ao de uma boa irrigação por superfície.

Vantagens e desvantagens do gotejamento em comparação com outros métodos de irrigação

  • Vantagens: alta eficiência no uso da água, fertirrigação precisa, folhagem e entrelinhas secas (menos doenças e maior facilidade de pulverização e colheita), funcionamento em terrenos irregulares e inclinados, baixa pressão de operação e facilidade de automação.
  • Desvantagens: custo inicial maior que o dos sistemas de irrigação por superfície, possibilidade de entupimento dos emissores sem boa filtragem, danos causados por roedores e máquinas, possível acúmulo de sais na borda da zona molhada em regiões áridas e pouca proteção contra geadas em comparação com microaspersores.

Como projetar a irrigação por gotejamento para um pomar?

Irrigar árvores frutíferas com um sistema de gotejamento exige molhar uma porção suficiente da zona radicular, não apenas colocar emissores perto do tronco. Árvores adultas precisam de uma faixa molhada ampla, enquanto árvores jovens precisam de água perto de um torrão pequeno.

Árvores jovens

Para árvores recém-plantadas, uma linha lateral por fileira com um ou dois emissores próximos a cada árvore costuma ser suficiente. Alguns produtores usam um pequeno anel de tubo gotejador, frequentemente chamado de anel de irrigação para árvores, ao redor de cada árvore jovem, distribuindo a água uniformemente ao redor do torrão. Conforme as árvores crescem, adicione emissores mais afastados ou instale uma segunda linha lateral.

Árvores adultas

Para pomares adultos, as disposições comuns incluem:

  • Linha lateral única com emissores integrados pouco espaçados, por exemplo, a cada 50–100 cm, formando uma faixa molhada contínua. Comum em pomares de alta densidade de macieiras, pereiras e frutíferas de caroço, além de vinhedos.
  • Linha lateral dupla, com uma linha de cada lado da fileira de árvores, frequentemente a 0.5–1.5 m do tronco, dependendo do tamanho da copa. Usada para árvores grandes, como citros, abacateiros, mangueiras, nogueiras e amendoeiras.
  • Vários emissores pontuais por árvore, distribuídos ao redor do tronco próximos à projeção da borda da copa. As orientações de extensão rural costumam sugerir dividir a vazão de uma árvore entre três ou quatro emissores, em vez de um.

Uma meta prática usada por muitos projetistas é molhar aproximadamente de um terço à metade da área sob a copa, e uma porção maior em solos arenosos e climas quentes e secos. Tubos de irrigação para árvores e pequenos ramais de microtubos de irrigação (tipo espaguete) podem levar água de uma linha lateral a árvores individuais, mas, em escala comercial, tubos gotejadores com emissores integrados geralmente são mais rápidos de instalar e mais fáceis de manter.

Vinhedos e culturas em espaldeira

Em vinhedos e pomares conduzidos em espaldeira, a linha lateral costuma ser presa ao arame inferior da espaldeira, a 30–60 cm acima do solo. Isso a mantém fora do alcance de roçadeiras e das operações de controle de plantas daninhas, facilita a identificação de vazamentos e permite que a água goteje sobre a fileira de videiras. Os emissores integrados normalmente têm espaçamento igual ao das videiras ou menor, para formar uma faixa contínua em solos leves. Muitos vinhedos usam estratégias de irrigação deficitária em determinadas fases de crescimento, o que torna ainda mais importantes a aplicação precisa e uniforme e um controlador com monitoramento de vazão.

De quanta água uma árvore frutífera precisa?

O consumo diário de água depende do tamanho da copa, da cultura, do clima e da estação do ano. Os projetistas o estimam a partir da evapotranspiração de referência (ET), de um coeficiente de cultura e da área sombreada. Uma árvore adulta com copa grande pode consumir de algumas dezenas de litros a bem mais de 100 litros por dia no pico da demanda de verão em climas quentes e secos; árvores pequenas consomem muito menos. Dimensione o sistema para a demanda de pico e depois deixe o controlador reduzir os tempos de funcionamento nas semanas mais frescas. Nosso guia de projeto de irrigação por gotejamento explica o cálculo passo a passo.

Como a irrigação por gotejamento é usada em culturas de campo?

A irrigação por gotejamento em campo é comum para hortaliças, melões, pequenas frutas, algodão, cana-de-açúcar, milho para produção de sementes e outras culturas de alto valor ou com disponibilidade limitada de água. Um sistema típico de irrigação em campo usa:

  • Fita gotejadora instalada sobre o canteiro ou logo abaixo de sua superfície por uma ou algumas safras, frequentemente sob cobertura plástica do solo.
  • Tubo gotejador de parede mais espessa para culturas de vários anos ou onde as linhas são recolhidas e reutilizadas.
  • Mangueira achatável ou linhas secundárias de PVC/PE ao longo da cabeceira do talhão, com uma válvula para cada setor.

A escolha entre fita gotejadora e tubo gotejador depende principalmente da duração da cultura, da espessura da parede e do orçamento; consulte fita gotejadora versus tubo gotejador para mais detalhes. Para operações menores de produção de hortaliças, nosso guia de irrigação por gotejamento para hortaliças e pequenas propriedades é um ponto de partida mais adequado.

Quando a irrigação por gotejamento subsuperficial faz sentido?

A irrigação por gotejamento subsuperficial (SDI) instala fitas gotejadoras ou tubos gotejadores abaixo da superfície do solo, geralmente a uma profundidade entre cerca de 15 e 60 cm, dependendo da cultura, do solo e do preparo do terreno. O Serviço de Extensão da Universidade Estadual do Colorado descreve a SDI como um sistema de baixa pressão e alta eficiência e informa uma vida útil normal de aproximadamente 12–15 anos para sistemas bem mantidos.

Um sistema de gotejamento subsuperficial é adequado para:

  • Culturas perenes ou em rotação, cultivadas em fileiras, nas quais as linhas podem permanecer no local por muitos anos, como alfafa, milho, algodão e algumas rotações de hortaliças.
  • Pomares e vinhedos em que os produtores desejam manter a superfície seca para controlar plantas daninhas e permitir o tráfego de máquinas.
  • Regiões áridas e com ventos, onde a evaporação superficial é alta.

Os principais riscos são a intrusão de raízes nos emissores, os danos causados por roedores e os entupimentos difíceis de detectar até que as plantas apresentem estresse. Boa filtragem, lavagem regular das linhas, tratamento químico quando a qualidade da água exigir e válvulas de admissão e expulsão de ar são essenciais. A irrigação subsuperficial não é uma boa opção onde roedores que escavam tocas são comuns e não podem ser controlados.

O que determina o custo da irrigação por gotejamento subsuperficial?

O custo por hectare da irrigação por gotejamento subsuperficial é maior que o do gotejamento superficial devido aos equipamentos de instalação, à tubulação de parede mais espessa, aos coletores de lavagem e à filtragem mais criteriosa. Os principais fatores de custo são o tamanho e o formato da área, o espaçamento das linhas laterais e a espessura da parede, a qualidade da água (que determina a filtragem e o tratamento), os requisitos de bombeamento e o nível de automação. Áreas maiores e regulares geralmente têm menor custo por hectare.

Quais equipamentos de irrigação agrícola são necessários no cabeçal do sistema?

O cabeçal, também chamado de cabeçal de controle, prepara a água antes de sua entrada na rede. Para pomares e lavouras, uma sequência típica é:

  1. Fonte de água e bomba: poço, canal, reservatório ou lagoa, com uma bomba elétrica, solar ou acionada por motor a combustão. Um sistema de irrigação com motobomba a combustão e fertilização com IoT é adequado para áreas sem acesso à rede elétrica; veja também sistemas de irrigação movidos a energia solar.
  2. Prevenção de refluxo, necessária sempre que houver injeção de fertilizantes ou produtos químicos.
  3. Filtragem primária: filtros de areia para águas superficiais com algas e carga orgânica, ou hidrociclones para água de poço com areia. Um sistema de filtragem de areia com retrolavagem é uma escolha comum para água de lagoas e canais.
  4. Injeção de fertilizantes: venturi, injetor proporcional ou unidade dosadora. Uma unidade móvel rebocável de água e fertilizantes pode atender a vários talhões dispersos.
  5. Filtragem secundária: filtros de discos ou de tela, normalmente em torno de 120–150 mesh para tubos gotejadores e frequentemente com filtragem mais fina para fitas de parede fina, dependendo da recomendação do fabricante dos emissores.
  6. Válvulas de controle, regulagem de pressão, medidor de vazão e controlador.

A filtragem é o fator isolado que mais influencia a vida útil do sistema de gotejamento. Nosso guia de filtros de irrigação explica como adequar o tipo de filtro à fonte de água. Para a programação, consulte controladores inteligentes de irrigação; um temporizador ou controlador simples de microirrigação é suficiente para um talhão experimental, mas grandes talhões se beneficiam do monitoramento de vazão e de alarmes remotos.

Lista de verificação para instalação de gotejamento em pomares e lavouras

  1. Analise a qualidade da água (EC, pH, ferro, manganês, dureza, sólidos em suspensão) antes de escolher filtros e emissores.
  2. Mapeie a área com as cotas de elevação; divida-a em setores que possam ser irrigados uniformemente com a vazão disponível.
  3. Escolha o tipo de linha lateral, a vazão dos emissores e o espaçamento conforme a textura do solo e a zona radicular.
  4. Use tubos gotejadores autocompensantes em terrenos inclinados ou linhas longas.
  5. Instale válvulas de admissão e expulsão de ar nos pontos altos e válvulas ou coletores de lavagem nas extremidades das linhas laterais.
  6. Lave as linhas principais, secundárias e laterais antes de conectar os emissores e novamente após a instalação.
  7. Meça a vazão e a pressão no início e no final de várias linhas laterais para confirmar a uniformidade.
  8. Estabeleça uma rotina de manutenção: limpeza dos filtros, lavagem das linhas e, quando necessário, tratamento com ácido ou cloro.

Aquisição de materiais para irrigação agrícola

Tubos gotejadores e emissores são consumíveis, enquanto o cabeçal de controle (bombas, filtros, fertirrigação e controle) é um investimento de longo prazo. A Mars Vertical Farm fabrica unidades de filtragem, fertirrigação e bombeamento em Xangai, com gestão da qualidade ISO 9001, e fornece orçamentos em USD nas condições EXW, FOB Xangai ou CIF. Conheça a linha de irrigação e fertirrigação ou envie o mapa da sua área, a análise da água e o plano de cultivo para receber uma proposta de cabeçal de controle.

Fontes

Equipe de engenharia da Mars Vertical Farm

Engenharia de sistemas, Xangai. Escrito pelos engenheiros e gerentes de projetos que projetam e enviam os sistemas da Mars Vertical Farm. Pergunte ao autor

Perguntas frequentes

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De quantos emissores de gotejamento uma árvore frutífera precisa?

Árvores jovens geralmente precisam de apenas um ou dois emissores próximos ao tronco. Árvores adultas normalmente precisam de vários emissores, ou de uma linha contínua de emissores integrados, distribuídos ao redor da copa para molhar aproximadamente de um terço à metade da área das raízes. Árvores de grande porte, como citros, abacateiros ou nogueiras, costumam usar uma linha lateral de cada lado da fileira.

Gotejamento ou microaspersão: qual é melhor para pomares?

O gotejamento usa menos água, mantém as entrelinhas secas e é adequado à fertirrigação, por isso é a escolha comum para pomares de alta densidade e vinhedos. Os microaspersores molham uma área maior, o que ajuda em solos muito arenosos e com árvores de raízes espalhadas, além de poderem oferecer alguma proteção contra geadas. Alguns produtores usam gotejamento na irrigação de rotina e microaspersores durante episódios de geada.

O que é irrigação por gotejamento subsuperficial?

A irrigação por gotejamento subsuperficial instala a fita gotejadora ou o tubo gotejador abaixo da superfície do solo, frequentemente a uma profundidade entre cerca de 15 e 60 cm, dependendo da cultura e do solo. Ela mantém a superfície seca, reduz a evaporação e as plantas daninhas e permite realizar trabalhos no campo durante a irrigação. Exige boa filtragem, lavagem regular das linhas e proteção contra a intrusão de raízes e roedores.

Quanto tempo dura a irrigação por gotejamento subsuperficial?

Com bom projeto, filtragem e manutenção, os sistemas de gotejamento subsuperficial costumam durar cerca de 12 a 15 anos, e alguns duram mais quando utilizam água limpa. A vida útil é reduzida por filtragem inadequada, danos causados por roedores, intrusão de raízes e precipitação química nas linhas.

De que filtragem um sistema de gotejamento para pomar precisa?

Depende da fonte de água. A água superficial de açudes e canais geralmente precisa de um filtro de areia seguido de um filtro de discos ou de tela, enquanto a água de poço com areia pode precisar primeiro de um hidrociclone. A filtragem final costuma ficar em torno de 120 a 150 mesh, mas siga a recomendação do fabricante do emissor.

Quais são os principais tipos de sistemas de irrigação agrícola?

Os principais tipos são irrigação por superfície (inundação e sulcos), irrigação por aspersão (incluindo pivôs centrais) e irrigação localizada (gotejamento e microaspersão). Os sistemas por superfície têm o menor consumo de energia, mas a menor eficiência. O gotejamento oferece a maior eficiência e o melhor controle da fertirrigação, porém com custo inicial mais alto.

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