Irrigação & água8 min de leitura

Injetores de fertilizante e sistemas de fertirrigação: tipos e como escolher

Venturi, injetor proporcional, bomba dosadora ou tanque de mistura por batelada? Como funciona cada injetor de fertilizante, qual sistema de fertirrigação se adapta à sua fazenda e como instalar, calibrar e manter o sistema.

Por Equipe de Engenharia da Mars Vertical FarmPublicado em

Injetores de fertilizante e sistemas de fertirrigação: tipos e como escolher — imagem ilustrativa

Resposta curta

Um injetor de fertilizante adiciona solução concentrada de fertilizante à água de irrigação a uma taxa controlada. Os injetores venturi são baratos, mas sensíveis à pressão; os injetores proporcionais acionados pela água mantêm uma proporção fixa sem eletricidade; as bombas dosadoras elétricas com sensores de EC e pH proporcionam a fertirrigação automatizada mais precisa. Instale qualquer injetor após um dispositivo antirrefluxo e um filtro e coloque um filtro de tela de segurança depois dele.

O que é fertirrigação e o que faz um injetor de fertilizante?

Fertirrigação é a aplicação de fertilizante dissolvido pelo sistema de irrigação, de modo que água e nutrientes cheguem juntos à zona radicular em doses pequenas e frequentes. Um injetor de fertilizante é o dispositivo que adiciona solução concentrada de fertilizante à linha de irrigação a uma taxa controlada, transformando água sem fertilizante em solução nutritiva no caminho até os emissores.

A definição de fertirrigação é simples, mas os equipamentos vão de um pequeno injetor de fertilizante instalado em linha em um tubo gotejador de jardim a sistemas de fertirrigação multicanais controlados por computador, que dosam várias soluções concentradas e ácido enquanto mantêm EC e pH dentro de limites estreitos. Este guia explica como funciona cada tipo de injetor, em quais situações ele se aplica e como instalar, calibrar e manter o equipamento. Se você já sabe qual tipo deseja e precisa calcular as taxas de injeção e os canais de dosagem, vá direto para como dimensionar um sistema de fertirrigação.

Por que usar fertirrigação em vez de fertilizante granulado?

A fertirrigação de precisão fornece nutrientes onde estão as raízes ativas, no momento em que a cultura precisa deles. Em culturas irrigadas por gotejamento, isso geralmente traz vários benefícios práticos:

  • Maior eficiência no uso de nutrientes. Doses pequenas e frequentes reduzem a lixiviação em comparação com poucas aplicações de grandes quantidades de fertilizante granulado, especialmente em solos arenosos e em substratos.
  • Controle por fase de crescimento. A formulação pode mudar da nutrição vegetativa para a de frutificação em um dia, por exemplo, aumentando o potássio para tomateiros ou morangueiros após o pegamento dos frutos.
  • Menos mão de obra e compactação do solo. Dispensa passadas de máquinas para distribuir fertilizante.
  • Essencial para o cultivo sem solo. Na hidroponia e no cultivo em substrato, o sistema de aplicação de fertilizante pela irrigação é a única fonte de nutrientes da planta, portanto a dosagem precisa não é opcional.

A contrapartida é que um erro de dosagem atinge todas as plantas do setor de uma só vez. Por isso, um bom sistema de fertirrigação inclui medição, alarmes e proteção contra refluxo, e não apenas um injetor.

Quais tipos de injetor de fertilizante existem?

Existem quatro famílias principais de injetores de fertilizante para irrigação. Cada uma oferece um equilíbrio diferente entre custo, precisão, necessidade de energia e automação.

Injetores venturi

Um venturi tem uma garganta estreita que cria sucção quando a água passa por ela, aspirando solução de fertilizante de um tanque. Os venturis não têm peças móveis e são baratos, o que os torna comuns em sistemas de injeção de fertilizante para irrigação por gotejamento e como elemento de injeção em muitas máquinas automáticas de fertirrigação. Sua limitação é que a sucção e, portanto, a dose variam conforme a pressão e a vazão da linha, além de causarem uma perda de pressão perceptível. Nas unidades automáticas, cada canal venturi é associado a uma válvula e controlado a partir das leituras de EC e pH para corrigir essa variação.

Injetores proporcionais acionados pela água

Um injetor proporcional usa o fluxo da água de irrigação para acionar um pistão ou diafragma que injeta o concentrado em uma proporção fixa, por exemplo, 1:100. Como a dose acompanha a vazão de água, a proporção permanece aproximadamente constante quando a vazão muda, sem necessidade de eletricidade. Esses equipamentos são uma boa opção de injetor de fertilizante para sistemas de irrigação em pequenas fazendas, viveiros e estufas que usam uma única formulação. Suas limitações são uma faixa fixa de proporções por modelo, uma vazão máxima por unidade e o desgaste das vedações.

Bombas dosadoras elétricas

Bombas dosadoras de diafragma ou pistão injetam solução concentrada sob o comando de um temporizador ou controlador. Combinadas com sensores, formam um sistema de dosagem automatizado: o controlador lê EC e pH a jusante e ajusta cada bomba. Um controlador de pH com bomba dosadora é a versão mais simples, usado de forma independente para dosar produtos de ajuste de pH em água alcalina. Unidades multicanais usadas em estufas comerciais e fábricas de plantas costumam ser chamadas de sistemas de dosagem de nutrientes ou sistemas de dosagem de produtos químicos.

Tanques de batelada e tanques em derivação

O método mais antigo consiste em misturar fertilizante em um tanque de fertirrigação e bombear a solução para fora, ou desviar parte da vazão por um tanque pressurizado contendo fertilizante. Os tanques de batelada fornecem EC estável e são comuns na hidroponia com recirculação. Tanques simples em derivação são baratos, mas sua concentração cai continuamente à medida que o fertilizante se dissolve, portanto só são adequados quando a precisão da dose não é crítica.

Como os tipos de injetor de fertilizante se comparam?

TipoEnergia necessáriaPrecisão da doseAutomaçãoUso típico
Tanque em derivaçãoNenhumaBaixa; a concentração diminui com o tempoNenhumaAdubação ocasional, pomares com programas simples
Venturi (manual)Nenhuma; usa a diferença de pressãoModerada; varia com a pressãoBaixaPequenos sistemas de gotejamento, talhões de campo
Venturi com válvulas e controle de EC/pHAlimentação elétrica de baixa potência para controlador e bomba de reforçoBoaAltoEstufas, grandes sistemas de gotejamento
Proporcional acionado pela águaNenhumaBoa dentro da faixa nominal de vazãoBaixa a moderadaViveiros, pequenas estufas, formulação única
Bomba dosadora elétrica com controladorRede elétrica ou fonte confiável de energia independente da redeAltoAltoHidroponia, fábricas de plantas, sistemas comerciais de fertirrigação
Tanque de mistura por bateladaEnergia para a bombaAlta após a misturaModeradaSistemas com recirculação, pequenas fazendas hidropônicas

Qual sistema de fertirrigação se adapta à sua fazenda?

O melhor injetor de fertilizante para irrigação por gotejamento depende principalmente da escala, do número de formulações e de quanto a cultura é afetada por um erro de dosagem.

  • Sistemas residenciais de fertirrigação e linhas de gotejamento para cultivo por hobby: um pequeno injetor de fertilizante venturi ou proporcional instalado em linha na tubulação principal, após o dispositivo antirrefluxo e o filtro, geralmente é suficiente.
  • Pequenas fazendas e viveiros com uma única formulação: um ou dois injetores proporcionais acionados pela água, ou um venturi manual com medidor de vazão.
  • Cultivos a campo e pomares com talhões dispersos: uma unidade móvel que se desloca entre pontos de bombeamento, como uma unidade móvel rebocável de água e fertilizante ou um aplicador automático móvel de fertilizante.
  • Estufas, cultivos em substrato e cultivos hidropônicos: uma unidade automática multicanal com canais de fertilizante A e B, um canal de ácido, sensores de EC e pH e programação por setor, como nossa máquina inteligente de fertirrigação com bomba dosadora.

Para valores-alvo de EC e pH por cultura, consulte nosso guia de nutrientes hidropônicos, EC e pH.

Como um injetor de fertilizante deve ser instalado em um sistema de gotejamento?

O posicionamento correto protege a fonte de água, o injetor e os emissores. Uma sequência típica, da fonte de água até o campo, é:

  1. Bomba ou abastecimento de água, com manômetro.
  2. Prevenção de refluxo. Uma válvula de retenção ou um dispositivo antirrefluxo do tipo exigido pela regulamentação local, para que a solução de fertilizante nunca retorne por sifonagem a um poço, à rede pública de abastecimento ou às águas superficiais. Muitas jurisdições exigem dispositivos específicos para quimigação; verifique as normas locais.
  3. Filtro principal dimensionado para a fonte de água. Nosso guia de filtros de irrigação aborda estações de filtragem.
  4. Injetor de fertilizante ou unidade de fertirrigação, com medidor de vazão para que a dose possa ser conferida em relação ao volume de água.
  5. Ponto de mistura, como um misturador estático ou tanque de mistura, seguido de sensores de EC e pH em sistemas automáticos.
  6. Filtro de tela de segurança após a injeção para reter fertilizante não dissolvido ou precipitados.
  7. Válvulas de setor e regulagem de pressão para os tubos gotejadores. Consulte o guia de válvulas de irrigação.

Intertrave o injetor com a bomba de irrigação para que a injeção pare automaticamente se a bomba parar ou se a vazão cair. Isso evita que fertilizante concentrado encha as tubulações ou retorne ao tanque de solução concentrada.

Quais fertilizantes podem ser usados na fertirrigação?

Use apenas formulações de fertilizantes para fertirrigação totalmente solúveis em água. As opções comuns incluem nitrato de cálcio, nitrato de potássio, fosfato monopotássico, sulfato de magnésio, sulfato de potássio, ureia e nitrato de amônio onde permitido, além de micronutrientes quelatizados. Concentrados líquidos de fertilizante são mais fáceis de manusear com um injetor de fertilizante líquido porque não é necessário dissolver nada no local.

Mantenha os fertilizantes à base de cálcio separados de sulfatos e fosfatos na forma concentrada. Misturá-los em um mesmo tanque de solução estoque forma precipitados insolúveis que entopem os injetores e os filtros dos tubos gotejadores. Por isso, as unidades comerciais usam tanques A e B separados, conforme explicado em detalhes no guia de dimensionamento com link acima. Sempre faça um teste de jarra ao experimentar uma nova combinação: misture as soluções estoque em água limpa na proporção de injeção e observe se há turvação.

Como você calibra um injetor de fertilizante?

Mesmo bons injetores apresentam desvios de dosagem à medida que as vedações se desgastam e a pressão muda. Calibre na instalação, ao trocar de fertilizante e em intervalos regulares. Dois métodos práticos são amplamente utilizados:

  • Método volumétrico: meça quanto concentrado o injetor aspira de um recipiente graduado enquanto um volume conhecido de água passa pelo sistema e, em seguida, calcule a proporção real.
  • Método da EC: meça a EC da água com a injeção desligada e depois com a injeção ligada. A diferença deve corresponder ao aumento de EC esperado para aquele fertilizante e aquela concentração.

Em sistemas automáticos, compare os sensores de EC e pH instalados na tubulação com um medidor portátil calibrado e recalibre-os conforme uma rotina fixa. Registre cada calibração para identificar desvios precocemente.

De que manutenção um sistema de fertirrigação precisa?

  • Diariamente: verifique os níveis dos tanques de solução estoque, os filtros de sucção e o status dos alarmes; confirme se as leituras de EC e pH estão dentro da faixa.
  • Semanalmente: limpe os filtros de sucção, inspecione tubos e conexões quanto a vazamentos ou cristalização e enxágue o injetor com água limpa ao final de cada ciclo de fertirrigação.
  • Mensalmente: inspecione vedações, anéis O-ring e diafragmas; faça uma verificação da calibração.
  • A cada safra: substitua as peças de desgaste conforme o cronograma do fornecedor, limpe completamente os tanques de solução estoque e lave os tubos gotejadores.

Manuseie ácidos e fertilizantes concentrados com equipamentos de proteção adequados, armazene-os separadamente e identifique todos os tanques. As linhas de dosagem de ácido devem usar materiais quimicamente compatíveis.

O que você deve perguntar antes de comprar um sistema de injeção de fertilizante?

Antes de solicitar orçamentos de equipamentos de injeção de fertilizante para sistemas de gotejamento ou de sistemas comerciais completos de fertirrigação, reúna:

  • Vazão máxima do maior setor e pressão de operação
  • Número de setores e formulações, e se as culturas variam entre os setores
  • Uma análise da água que inclua EC, pH e alcalinidade
  • Disponibilidade de energia elétrica no local
  • Os fertilizantes que você pretende usar, líquidos ou sólidos
  • Controle necessário: manual, por temporizador ou automação completa de EC/pH com monitoramento remoto

A Mars Vertical Farm fabrica equipamentos de fertirrigação e tratamento de água em Xangai, com 20+ anos de experiência em produção, gestão da qualidade ISO 9001 e produtos com marcação CE. Conheça a linha de irrigação, fertirrigação e tratamento de água ou envie a vazão dos seus setores e a análise da água para receber uma proposta de fertirrigação.

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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O que é fertirrigação?

Fertirrigação é a aplicação de fertilizante solúvel em água por um sistema de irrigação, geralmente por gotejamento. Os nutrientes chegam à zona radicular com a água em doses pequenas e frequentes. Ela melhora a eficiência de uso dos nutrientes e permite que os produtores ajustem a nutrição conforme o estágio de crescimento.

Qual é o melhor injetor de fertilizante para irrigação por gotejamento?

Depende da escala e da precisão necessária. Para sistemas pequenos com uma única formulação, um injetor proporcional acionado pela água é confiável e dispensa eletricidade. Para estufas e hidroponia, uma unidade multicanal com bombas dosadoras ou injetores venturi controlados e sensores de EC e pH oferece a melhor precisão e automação.

Onde instalar um injetor de fertilizante no sistema de irrigação?

Instale-o após o dispositivo de prevenção de refluxo e o filtro principal, e antes das válvulas dos setores. Adicione um ponto de mistura e, nos sistemas automáticos, sensores de EC e pH após o injetor, seguidos de um filtro de tela de segurança. Intertrave o injetor com a bomba para que a injeção pare quando o fluxo de água for interrompido.

Preciso de um dispositivo de prevenção de refluxo para fertirrigação?

Sim. Uma válvula de retenção ou um dispositivo de prevenção de refluxo aprovado impede que a solução fertilizante retorne por sifonagem para um poço, a rede pública de abastecimento ou águas superficiais. Muitas jurisdições exigem dispositivos específicos de prevenção de refluxo quando produtos químicos são injetados na água de irrigação, portanto verifique a regulamentação local antes da instalação.

Como funciona um injetor venturi de fertilizante?

A água passa por uma garganta estreita, o que aumenta sua velocidade e cria sucção em uma abertura lateral. Essa sucção aspira a solução fertilizante de um tanque para a tubulação principal. Como a sucção depende da diferença de pressão entre a entrada e a saída do venturi, a dosagem muda quando a pressão ou a vazão da tubulação varia.

O que é um sistema de dosagem de nutrientes?

Um sistema de dosagem de nutrientes é uma unidade automatizada de fertirrigação que injeta soluções estoque separadas e ácido ou base sob o controle de sensores de EC e pH. Ele ajusta continuamente a dosagem para manter a concentração de nutrientes e o pH desejados. Esses sistemas são padrão na hidroponia, em fábricas de plantas e em estufas com cultivo em substrato.

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