Modelo matemático aplicado à irrigação localizada com microtubos sob regime de escoamento turbulento

O presente trabalho teve como objetivos, desenvolver dois modelos matemáticos para dimensionamento de microtubos em irrigação localizada, operando sob regime de escoamento turbulento, nos quais foram incluídas as perdas de carga no microtubo, perda de carga localizada e perdas por energia de velocidade na saída do microtubo. Para a determinação da perda de carga localizada, obteve-se, por meio de dados de laboratório, valores de coeficientes K de dissipação de energia na entrada do microtubo. Os modelos foram avaliados com o dimensionamento de uma linha lateral de irrigação e tiveram ótimos desempenhos, tendo em vista que os dados coletados proporcionaram vazão média próxima da vazão de projeto, com coeficiente de determinação acima de 98%, excelente uniformidade de distribuição, baixo erro médio absoluto e coeficiente de variação de vazão. Dessa forma, pode-se dizer que o sistema de irrigação com microtubos, em regime de escoamento turbulento, mostrou-se tecnicamente viável para utilização, e que os modelos matemáticos desenvolvidos foram adequados para a avaliação das perdas no sistema.

Viabilidade técnica e econômica da produção de ervilha (Pisum sativum L.) cultivada sob diferentes lâminas de irrigação

Realizou-se, com o presente trabalho, uma avaliação técnica e econômica da produção de ervilha (Pisum satiums L.) em função de lâminas de irrigação. O experimento foi instalado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado (DIC), com cinco tratamentos de reposição de água no solo (50; 75; 100; 125 e 150% da capacidade de campo) e quatro repetições. O momento de irrigar foi definido quando a tensão média da água no solo, obtida nos tensiômetros instalados na parcela com 100% de reposição de água, atingiu 15 kPa. Concluiu-se que a produção da cultura e o número de vagens por planta foram afetados pelo déficit e pelo excesso hídrico aplicados pelos tratamentos. A máxima produtividade obtida foi igual a 4.197 kg ha-1 com a aplicação de 188,4 mm de água, e a lâmina ótima econômica foi estimada em 187,4 mm; a eficiência no uso da água máxima foi de 27,23 kg ha¹ mm-1, para uma lâmina de 86,25 mm.

Distribuição de pressão em rede de irrigação localizada otimizada por algoritmos genéticos

Modelos matemáticos computacionais de otimização de redes de irrigação, sob vazão em marcha, capazes de fornecer dados hidráulicos, são importantes para a verificação do comportamento do sistema quanto à distribuição da carga hidráulica (energia) e da pressão nas tubulações da rede. Este trabalho teve como objetivo estudar a distribuição da carga efetiva e hidráulica da unidade operacional de uma rede de irrigação localizada otimizada por algoritmos genéticos. As variáveis de decisão para otimização, com auxílio de algoritmos genéticos, foram os diâmetros de cada trecho da rede: dois para linhas laterais, quatro para linhas de derivação, quatro para linhas secundárias e um para a linha principal. Foi desenvolvido um código em linguagem MatLab, considerando todas as perdas de energia distribuídas e localizadas entre o início da rede e o conjunto motobomba. A análise de sensibilidade realizada foi baseada na variação, na declividade do terreno (0; 2,5 e 5%). Os resultados mostram que, para as tubulações com vazão em marcha, quando se aumenta a declividade do terreno, ocorre ganho de energia no início da tubulação, que vai perdendo-se de maneira gradual, e diminuição da pressão no início da tubulação, que aumenta gradualmente.

Sistema com aeração, decantação e filtragem para a melhoria da qualidade de água em irrigação localizada

A qualidade da água é muito importante para irrigação por gotejamento, pois ela escoa por pequenos bocais dos emissores, podendo ocorrer obstrução devido à deposição dos sólidos em suspensão. Portanto, antes da instalação do projeto, devem-se avaliar parâmetros de qualidade da água, para adotar medidas preventivas, evitando o risco de entupimento do sistema. Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema composto por aeradores com aspersores, sobre leito de pedra, para a precipitação dos íons Fe+2e Mn+2 em tanque de decantação, e um conjunto de filtragem composto por três filtros de areia e um de disco, em sistema de irrigação localizada. O trabalho foi realizado na Fazenda Alvorada, no município de Nova Granada - SP, no período de março a outubro de 2008. Foram realizadas determinações de variáveis físicas e químicas da água, ao longo do sistema de aeração, decantação e filtragem, o qual foi eficiente para a melhoria da qualidade de água, reduzindo os níveis de risco de entupimento de severo para médio e de médio para baixo. Oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, pH, Fe+2e Fe+3 não diferenciaram a qualidade de água entre os pontos do sistema de tratamento, porém a turbidez, sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão, ferro total e manganês total reduziram-se significativamente pelo uso do sistema proposto, melhorando a qualidade da água.

Teores de macronutrientes em folhas de bananeira CV. Pacovan Apodi, sob lâminas de irrigação e doses de potássio

Por meio da análise química da folha, é possível avaliar o estado nutricional da planta, em que os resultados obtidos são comparados a padrões (correlação entre a concentração do nutriente nas folhas e o desenvolvimento da cultura). Objetivou-se, com este trabalho, avaliar as concentrações de macronutrientes nas folhas de bananeira sob lâminas de irrigação e doses de potássio na chapada do Apodi, Ceará. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, com arranjo em parcelas subdivididas, com três repetições. Foram empregadas cinco lâminas de irrigação (na parcela): 50%, 75%, 100%, 125% e 150% da ETc do lisímetro e quatro doses de potássio (na subparcela): 0%, 60%, 140% e 200% de K2O (recomendada pela análise do solo). As variáveis analisadas foram: N, P, K, Ca, Mg e S. Através do software "SAEG 9.0-UFV", os dados foram submetidos à análise de variância e, posteriormente, quando significativo pelo teste F, a 5% de probabilidade, à análise de regressão. As lâminas de irrigação influenciaram significativamente (p<0,05) nos teores de Ca e Mg, e a adubação potássica influenciou apenas nos teores de K, Mg e S.

Processo da retrolavagem em filtros de areia usados na irrigação localizada

O processo da retrolavagem consiste na passagem da água através do filtro em sentido contrário ao fluxo de filtragem com o objetivo de remover partículas orgânicas e inorgânicas retidas no meio filtrante. O projeto de filtros de areia com configurações ineficientes e a ocorrência de condições operacionais inadequadas contribuem para limitar o desempenho desse processo, causando deficiências na limpeza dos meios filtrantes e comprometendo o funcionamento dos sistemas de irrigação localizada. O objetivo do presente trabalho é proporcionar uma revisão sobre os conceitos associados ao processo da retrolavagem nos filtros de areia, relacionando informações existentes na literatura com experiências de laboratório. Foi gerado um texto básico com informações técnico-científicas sobre o tema, visando a criar um momento de reflexão sobre o processo de retrolavagem e a contribuir para a melhoria do desempenho desses equipamentos na irrigação localizada.

Estimativa de produtividade da cultura do feijão irrigado em Cristalina-GO, para diferentes lâminas de irrigação como função da uniformidade de aplicação

O estudo foi realizado por meio de simulações, inseridas em seis cenários de níveis de uniformidade de aplicação de água, nas condições de Cristalina-GO, com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de diferentes lâminas de irrigação na produtividade comercial da cultura do feijão (Phaseolus vulgaris L.) cv. Carioca. Para tanto, utilizou-se o sistema de irrigação por aspersão convencional, mediante dados de produtividade obtidos por intermédio da função de produtividade desenvolvida para as condições locais. Os resultados obtidos permitiram concluir que a maior produtividade de grãos (2.946,52 kg ha-1) foi obtida com o maior coeficiente de uniformidade de aplicação da água do sistema de irrigação por aspersão (90%), que resultou no menor valor de lâmina média coletada (418,16 mm) no ciclo da cultura. Ainda foi possível observar que o modelo e o método adotados se mostraram adequados para gerar cenários de produtividade do feijoeiro para as condições locais do presente estudo.

Contribuição da estrutura interna na perda de carga de filtros de areia utilizados na irrigação

A dinâmica de operação dos filtros de areia afeta o desempenho hidráulico do sistema de irrigação, elevando a perda de carga e alterando a altura manométrica total do sistema. Buscando entender parte dessa dinâmica, o objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da estrutura interna de filtros de areia na perda de carga de três modelos de equipamentos fabricados no Brasil, sem a presença do elemento filtrante e utilizando água limpa. Adicionalmente, com o ajuste do modelo matemático exponencial aos dados experimentais, procurou-se estabelecer comparações entre os tipos de estrutura dos filtros avaliados. Os ensaios foram realizados em um módulo experimental construído no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da FEAGRI/UNICAMP. Os resultados mostraram que a estrutura hidráulica interna dos filtros determinou comportamentos hidráulicos diferenciados e que os tipos de estruturas (placa difusora e drenos) alteraram o padrão de operação dos modelos ensaiados. A função matemática proposta representou, significativamente, o fenômeno físico de perda de carga para as condições do experimento.

Mudanças nas características físico-químicas de um latossolo vermelho-amarelo distrófico após a irrigação com água de reúso na cultura da alface-crespa (Lactuca sativa, L.)

A utilização do efluente de esgoto tratado para poupar os corpos d'água utilizados para irrigação tem sido de grande interesse na agricultura, e o uso não regulamentado desta prática pode acarretar mudanças no comportamento físico-químico do solo. Sua prática tem sido de grande interesse em vista da redução da quantidade de água retirada dos mananciais, preservando-os. Objetivou-se, neste trabalho, a avaliação dos atributos físico-químicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo após aplicação de água de reúso. O experimento foi realizado em uma condição de casa de vegetação onde foram cultivados dois ciclos da alface-crespa (Lactuca sativa, L) com dois tratamentos, com três repetições cada: testemunhas (água de abastecimento proveniente de poço) e reúso (proveniente de esgoto local). Os resultados mostraram que não ocorreram aumentos em alguns atributos químicos de fertilidade, como ferro, magnésio, zinco, boro, potássio, nitrato, sódio e cálcio; decréscimo nos valores de matéria orgânica e manganês, além de diminuição da condutividade hidráulica e aumento na condutividade elétrica do solo. Observou-se, ainda, redução do pH no solo, além do aumento da RAS e PST. Desta forma, concluiu-se que a utilização de água de reúso para fins agronômicos deve ser de forma racional, monitorando-se, principalmente, a elevação do teor de sais no solo.

Uniformidade de aplicação de água de equipamentos autopropelidos de irrigação com aspersores de perfil radial triangular, elíptico e retangular

Este trabalho apresenta resultados de simulações digitais da uniformidade de aplicação de água de sistemas autopropelidos de irrigação, para a condição de ausência de ventos. Nas simulações foram considerados aspersores com perfis radiais de distribuição de água tipo triangular, elíptico e retangular, operando sob diferentes combinações de ângulo de giro (de 180 até 360º) e espaçamento entre carreadores (de 0 a 100% do diâmetro molhado - DM). Os resultados das simulações foram apresentados em três grupos distintos, cada um representando a mesma forma geométrica do perfil radial de distribuição de água. Independentemente do ângulo de giro, os melhores valores de uniformidade foram obtidos com espaçamentos menores que 45% e entre 55% e 70% do DM para o perfil radial triangular e com espaçamentos menores que 50% e entre 70% e 90% do DM para os perfis radiais elíptico e retangular. Para os três perfis radiais, ângulos de giro do aspersor entre 180 e 230º geram maiores valores de coeficiente de uniformidade.

Qualidade da água para irrigação de um córrego após receber efluente tratado de abate bovino

A qualidade da água de irrigação é de fundamental importância para não comprometer a qualidade dos produtos e o funcionamento dos equipamentos de irrigação, especialmente quando são diluídos outros compostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do lançamento de efluente de abate de bovinos tratado sobre a qualidade da água para fins de irrigação do Córrego Jurubatuba, Anápolis-GO. As amostras de efluente e água foram obtidas em seis diferentes dias e nos seguintes locais: na descarga do efluente tratado antes do lançamento no córrego -P1, 50 m a montante do ponto de descarga -P2, 50 m a jusante do ponto de descarga -P3 e 120 m a jusante do ponto de descarga -P4. Analisaram-se os sólidos dissolvidos, pH, ferro, dureza, sódio, cálcio, magnésio, manganês, RAS, boro e DBO. Constatou-se risco médio ou alto de entupimento de emissores pelo uso do efluente na irrigação localizada, quando foram considerados pH, sólidos dissolvidos, ferro, dureza e manganês. A água dos locais avaliados no Córrego Jurubatuba apresentou risco médio de entupimento e restrição de uso moderada em relação a problemas de infiltração de água no solo. Em todos os pontos avaliados, as concentrações de DBO foram superiores aos limites para irrigação de vegetais consumidos in natura e cozidos.

Custos da irrigação e receita líquida do feijoeiro em um sistema pivô central sob variação do comprimento da tubulação de recalque e desnível topográfico

Neste trabalho, foi simulado o custo da irrigação de um sistema tipo pivô central com diferentes comprimentos da tubulação de recalque e desníveis topográficos na produção do feijoeiro comum, na região de Ilha Solteira -SP, bem como sua receita líquida. Considerou-se uma área irrigada pelo equipamento de 103,58 ha, sendo sua configuração a mais econômica possível para as variáveis consideradas. A participação da irrigação no custo de produção do feijoeiro variou de 14,8 a 21,5% entre as condições extremas, ou seja, do menor desnível topográfico (40 m) e comprimento da tubulação de recalque (2.000 m) ao maior desnível (80 m) e comprimento (3.000 m). Em todas as configurações do sistema de irrigação e com os preços praticados em agosto de 2008 ou com o preço histórico médio, seria viável a cultura do feijoeiro, proporcionando rendas líquidas de até R$ 3.959,64 ha-1 e até R$ 1.203,14 ha-1, respectivamente.

Comparação de elementos filtrantes no grau de obstrução em irrigação por gotejamento

Esta pesquisa teve como finalidade mostrar a variação da qualidade da água e sua influência na perda de carga de dois sistemas de filtragem (filtro de disco e manta sintética não tecida) utilizados em um sistema de irrigação localizada por gotejamento. Utilizou-se água de um reservatório aberto, onde foi instalado um módulo de irrigação localizada para o estudo. Para melhor comparação dos filtros, foram utilizados dois índices de uniformidade de distribuição de água para verificar o grau de entupimento dos gotejadores. A pesquisa foi desenvolvida em quatro etapas de 30 dias, realizadas em diferentes estações do ano. Em cada etapa, foram analisados os principais parâmetros físicos, químicos e biológicos da água de irrigação que causam problemas de entupimento nos emissores: sólidos suspensos, turbidez, pH, ferro, manganês, sulfetos, condutividade elétrica, sólidos dissolvidos, dureza, índice de Langelier, algas e bactérias. Os resultados mostraram que os parâmetros químicos que apresentaram médio risco de obstrução aos emissores, foram: pH, ferro e sulfetos. Os parâmetros físicos e biológicos analisados apresentaram baixo risco de entupimento nos gotejadores. No filtro de manta sintética não tecida, a evolução da perda de carga foi mais acentuada e mais rápida em relação ao de disco.

Automação em sistema de irrigação tipo pivô central para economia de energia elétrica

A irrigação é de grande importância para a produção de alimentos, e acredita-se que ela seja responsável por boa parte da produção agrícola mundial, mas é grande consumidora de água doce, principalmente na irrigação por aspersão. O objetivo desta pesquisa é avaliar a redução do custo da energia elétrica para irrigação, por meio de sistema automatizado de controle de velocidade em pivô central instalado em encosta. Para tal, foi dimensionado um pivô central com raio de 56,4 metros com 10 emissores com pressão de serviço de 137,8 kPa, representando uma área irrigada de 1,3 ha, e a lâmina bruta de irrigação adotada foi de 10 mm dia-1. Posteriormente, realizaram-se cálculos para determinar as pressões em cada emissor, para as condições de 0; 10; 20 e 30% de declividade média do terreno. Posteriormente, foi montado um protótipo do pivô central em tamanho reduzido, com 6,3 metros de comprimento, com 10 emissores. Foi utilizado um conjunto motobomba de 2,21 kW (3cv), onde as perdas de cargas em cada emissor eram realizadas por meio de registros inseridos na linha lateral. A automação e o controle de velocidade implementada no protótipo possibilitaram a redução dos gastos em energia elétrica entre 18% e 52%. A automação desenvolvida mostrou-se viável e capaz de responder com agilidade a qualquer mudança de pressão.

Variedades de cana-de-açúcar submetidas à irrigação suplementar no cerrado goiano

O Estado de Goiás é o segundo maior produtor de cana-de-açúcar do Brasil. Entretanto, ainda apresenta baixa produtividade, devido principalmente à falta de variedades adaptadas a esta região e ao déficit hídrico típico. Assim, objetivou-se avaliar o desempenho de dezesseis variedades de cana-de-açúcar submetidas à irrigação suplementar no Cerrado. O experimento foi conduzido em Goianésia-GO, em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico, de textura argilosa de abril de 2011 a maio de 2012. O delineamento foi em blocos casualizados (Bifatorial 16x5), com 16 tratamentos (variedades): CTC2, CTC4, CTC9, CTC11, CTC15, CTC18, IAC87-3396, IAC91-1099, IACSP94-3046, IACSP94-2094, IACSP94-2101, IACSP95-5000, RB857515, RB92579, RB966928 e SP86-0042; e cinco tempos de avaliação: 113; 145; 174; 203 e 285 dias após o plantio (DAP), com quatro repetições. A irrigação suplementar, por aspersão, correspondeu a uma reposição de 50% da ETc. Os resultados, de cana- planta, apresentaram diferenças significativas entre as variedades avaliadas, destacando-se as variedades CTC9, CTC11, IAC87-3396, IAC91-1099 e SP86-0042, em termos de produtividade e de rendimento industrial. Assim, estas variedades podem ser recomendadas para o cultivo no Cerrado, em regime de irrigação suplementar.