Filtros de areia aplicados à irrigação localizada: teoria e prática

A aplicação de filtros de areia em sistemas de irrigação localizada é recomendada quando a água possui contaminação orgânica e de algas. O correto dimensionamento e manutenção desses equipamentos são essenciais para garantir o controle efetivo da qualidade da água de irrigação, visando a reduzir a obstrução de emissores, a manter a uniformidade de aplicação de água e a evitar o aumento nos custos de operação do sistema. Apesar da existência de informações técnicas sobre o projeto, a operação e a manutenção desses filtros na literatura, elas estão dispersas e com detalhamento insuficiente para permitir otimização do dimensionamento da estrutura hidráulica e da escolha do meio poroso a ser utilizado. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é apresentar uma revisão de literatura, relacionando informações práticas com conhecimento científico existente, buscando induzir e ampliar as pesquisas sobre este tema e contribuir para que as funções operacionais estabelecidas para o equipamento sejam plenamente alcançadas. Espera-se, também, auxiliar na melhoria dos processos de filtração e de retrolavagem na irrigação agrícola e no desenvolvimento de procedimentos metodológicos de projeto e no uso racional desses dispositivos.

Pré-filtração em pedregulho e filtração lenta com areia, manta não tecida e carvão ativado para polimento de efluentes domésticos tratados em leitos cultivados

O presente trabalho teve como objetivo comparar sistemas de filtragem, composto de pré-filtro de pedregulho seguido de filtro lento com o meio filtrante areia e no topo manta sintética não tecida e pré-filtro de pedregulho seguido de filtro lento com meio filtrante areia e carvão ativado granular e no topo manta sintética não tecida, para polimento de efluentes domésticos tratados em leitos cultivados, visando à aplicação na fertirrigação. Na comparação dos sistemas de filtragem, avaliou-se a eficiência de remoção dos parâmetros: sólidos em suspensão, turbidez, cor aparente, demanda química de oxigênio, oxigênio dissolvido, ferro, manganês, coliformes totais e E. coli. Os dois sistemas operavam 24 horas por dia, com a mesma taxa de aplicação, tratando uma vazão total final de 1,5 m³ dia-1, sendo que a taxa de aplicação para a unidade de pré-filtração era, em média, de 8,4 m³ m-2 dia-1 e para cada uma das unidades de filtração lenta era, em media, de 2,7 m³ m-2 dia-1. As unidades de pré-filtração e filtração lenta mostraram-se eficientes na redução das concentrações de sólidos suspensos, turbidez, cor aparente e DQO, como polimento de esgotos domésticos previamente tratados. O uso de carvão ativado granular, em combinação com areia, proporcionou ao filtro lento maior eficiência na remoção de sólidos suspensos, cor, turbidez, coliformes totais e E. Coli., sem com isso aumentar a perda de carga inicial. Existe a possibilidade de utilização dos efluentes para a prática da fertirrigação, sendo necessário o processo de desinfecção ou não, dependendo da cultura e o sistema de irrigação utilizado.

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.

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.

Aplicação de túnel de vento na avaliação de linhas de fluxo geradas por crepinas de filtros de areia

Visando à obtenção de informações técnicas que auxiliem aprimorar a eficiência hidráulica de filtros de areia nos processos de filtragem e retrolavagem, buscou-se avaliar o potencial de utilização de uma bancada didática de túnel de vento como método de visualização e caracterização das linhas de fluxo geradas pela interação da geometria de um modelo de dreno (crepina) com diferentes velocidades de escoamento. Os ensaios foram realizados, instalando-se um modelo comercial de dreno, do tipo cilíndrico, em um módulo experimental construído para ser acoplado a um túnel de vento vertical. Simularam-se as três vazões de escoamento de ar fornecidas pelo módulo, obtendo-se registros fotográficos com uma câmara de alta velocidade, cujas imagens foram tratadas para destacar a disposição das linhas de fluxo e os caminhos preferenciais de escoamento para os sentidos de escoamento de filtragem e retrolavagem. Correlacionou-se, por similitude, o intervalo de operação do túnel de vento com valores de vazão praticados em processos de filtração com água, em filtros de areia comerciais, com 40; 60 e 100 cm de diâmetro. Os resultados obtidos validaram a metodologia proposta, permitindo analisar o efeito da geometria da crepina nas linhas de fluxo experimentais, tanto no modo de filtragem quanto no de retrolavagem.

Efeito das dimensões da placa difusora no comportamento hidráulico de um modelo comercial de filtro de areia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da mudança da forma e das dimensões da placa difusora de um filtro de areia comercial sobre a perda de carga gerada pelo equipamento, quando submetido ao escoamento no sentido de filtração, sob as condições de filtro vazio e na presença da camada filtrante. Comparou-se o comportamento hidráulico da placa difusora original do equipamento com placas do tipo plano, com bordas com diferentes dimensões. Os ensaios foram conduzidos em um módulo experimental construído no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da FEAGRI/UNICAMP, utilizando quatro combinações de dimensões de placa difusora e para taxas de filtração com valores de 40; 60; 80 e 100 m³ h-1 m-2. Os resultados mostraram que as placas difusoras propostas não modificaram estatisticamente os valores de perda de carga na faixa recomendada de operação de filtros de areia (até 60 m³ m-2 h-1), mas proporcionaram menores deformações na camada superficial de areia, fato que contribui para a diminuição dos caminhos preferenciais da água, podendo melhorar a eficiência de remoção do equipamento. A pesquisa demonstrou a existência de interação entre o modelo de placa difusora utilizada em filtros de areia e o revolvimento da superfície da camada de areia.

Temperatura e substrato para germinação de sementes de flor-de-maio (Schlumbergera truncata (Haw.) Moran)

Schlumbergera truncata é uma cactácea de hábito epífito conhecida popularmente como flor-de-maio ou flor-deseda. É uma planta ornamental, cultivada em vasos e muito apreciada pela beleza de suas flores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura e do substrato na germinação de sementes de S. truncata. Os substratos utilizados no experimento foram: papel mata-borrão, areia de granulação média, casca de arroz carbonizada e bagaço de cana triturado, e as temperaturas avaliadas foram 20, 25 e 30 ºC. As variáveis analisadas foram: porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação e tempo médio de germinação. As maiores porcentagens de germinação ocorreram em 20 e 25 ºC em papel, areia e casca de arroz carbonizada. Na casca de arroz carbonizada, observaramse os maiores valores de índice de velocidade de germinação e os menores valores de tempo médio de germinação. Concluiu-se que a temperatura de 20 ºC e o substrato casca de arroz carbonizada foram mais adequados para a germinação de sementes de S. truncata e que o bagaço de cana não foi adequado como substrato para a germinação da espécie.

Enraizamento de estacas apicais de figueira Roxo de Valinhos submetidas à estratificação a frio úmido e AIB

Na produção de mudas de figueira a utilização de estacas apicais de menor comprimento pode facilitar o manejo no viveiro, entretanto ainda não foram definidos os protocolos para enraizamento desse tipo de estaca. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a ação da estratificação à frio úmido e do tratamento com AIB na rizogênese de estacas apicais de figueira Roxo de Valinhos. As estacas foram coletadas da porção apical dos ramos no final do período hibernal (julho) e padronizadas com 20 cm de comprimento e diâmetro aproximado de 0,7 cm. As estacas foram estratificadas (estacas embrulhadas em jornal umedecido e protegidas com saco plástico à temperatura de 4 ºC, em câmara tipo BOD) por diferentes períodos (0, 15, 30, 45 e 60 dias) e, posteriormente, tratadas e não tratadas com 2.000 mg L-1 de AIB por 10 segundos. Em seguida, as estacas foram enterradas em leito de areia umedecido sob telado constituído de tela de polipropileno preta (sombreamento de 50%). Passados 60 dias de cada período de estratificação, foram mensuradas a percentagem de estacas enraizadas, a percentagem de estacas brotadas e o número médio de brotações e de raízes por estaca. Conclue-se que as estacas apicais de figueira Roxo de Valinhos estratificadas a frio úmido por 30 dias e posteriormente tratadas com 2.000 mg L-1 de AIB apresentaram maior potencial de rizogênese.

Produção e qualidade de propágulos de morangueiro em diferentes concentrações de nitrogênio no cultivo sem solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da concentração de nitrogênio na produção e na qualidade de mudas de raízes nuas e pontas de estolões de morangueiro no cultivo sem solo. O plantio das matrizes foi realizado em 13 de setembro de 2007, e a colheita das mudas em 18 de fevereiro de 2008. Os tratamentos foram quatro concentrações de N na solução nutritiva de 8, 11, 14 e 17 mmol L-1. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com cinco repetições de 3,6 m². No momento da colheita foram determinados o número e o diâmetro da coroa das mudas de raízes nuas e o número de pontas de estolões. As diferentes concentrações de N não afetaram o número de mudas e de pontas de estolões, cujas médias foram de 339 e 836, respectivamente. O diâmetro da coroa das mudas de raízes nuas diminuiu linearmente com o aumento da concentração de N na solução nutritiva. Concluiu-se que o aumento da concentração de N na solução nutritiva, no sistema de cultivo sem solo com substrato de areia, não afeta o número de mudas de raízes nuas e nem de pontas de estolões, mas reduz o diâmetro da coroa das mudas de raízes nuas de morangueiro.

Estudo da fertilidade de um Latossolo Vermelho-Amarelo húmico sob cultivo de café arábica por meio de geoestatística

Este trabalho teve por objetivo avaliar a fertlidade de um Latossolo Vermelho-Amarelo húmico, sob cultivo de café arábica, por meio de técnicas de geoestatística uni e multivariada. O estudo foi realizado em uma área cultivada com Coffea arabica L. variedade catuaí, em uma malha, totalizando 50 pontos. A amostragem de solo foi realizada na profundidade de 0 - 0,2 m, para determinar os atributos P, K, Ca, Mg, argila, areia e silte. Os valores encontrados foram analisados por meio da estatística descritiva e exploratória, seguida de análise geoestatística. Os atributos foram interpolados por krigagem ordinária e cokrigagem. O solo apresentou, de modo geral, baixa fertilidade. A utilização da areia na estimativa dos valores de K acarretou a superestimativa dos valores deste nutriente, na região mais alta da área, e subestimativa, nas regiões mais baixas. A estimativa de Mg em função do silte possibilitou obter um mapa representativo da sua distribuição com menor erro.

Efeito de substratos e boro no enraizamento de estacas de pitaya

A pitaya é uma espécie vegetal trepadeira e frutífera, pertencente à família das cactáceas e que vem se destacando no mercado de frutas exóticas no Brasil. Objetivou-se avaliar diferentes substratos no enraizamento de cladódios com a base imersa e não-imersa em solução com ácido bórico, na formação e no desenvolvimento inicial de raízes, visando à obtenção de mudas mais vigorosas, de melhor qualidade e com maiores chances de sobrevivência. O experimento foi conduzido sob ripado no Departamento de Produção Vegetal, setor de Horticultura da Faculdade de Ciências Agronômicas no campus de Botucatu, UNESP, São Paulo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 2 (substratos x boro), com quatro repetições. Após 60 dias da instalação do experimento foram avaliados: massa de matérias fresca e seca da parte aérea, massa de matérias fresca e seca das raízes e comprimento da maior raiz. O crescimento e desenvolvimento radicular inicial de estacas são influenciados pelo tipo de substrato e pelo uso do micronutriente boro. A mistura areia + esterco proporciona maior acúmulo de fitomassa na parte aérea e no sistema radicular de pitaya vermelha. Dentre os substratos trabalhados, o mais indicado para a produção de mudas mais vigorosas e de boa qualidade é o preparado à base de mistura de areia + esterco bovino curtido.

Influência do substrato e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens Buining & Brederoo propagados in vitro

Melocactus glaucescens (Cactaceae) é espécie endêmica da Bahia e está incluída na lista da IUCN e MMA como ameaçada de extinção. A transferência da condição in vitro para o ambiente ex vitro é uma etapa crítica, podendo ser um fator limitante para a produção das mudas micropropagadas. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de diferentes substratos e do enraizamento na aclimatização de Melocactus glaucescens. As plantas propagadas in vitro foram mantidas sob 100% de luminosidade, com regas diárias por 75 dias. Os resultados demonstraram que o substrato adequado para a aclimatização deve conter 50% de terra vegetal e 50% de areia lavada; o tamanho mínimo do diâmetro e do comprimento da parte aérea para transferência para as condições ex vitro é de 5 mm e que as etapas de enraizamento in vitro e rustificação podem ser eliminadas da micropropagação de M. glaucescens. Estudos para demonstrar tempos de dessecação dos brotos acima de 5 mm são necessários, para se eliminar completamente a etapa do enraizamento in vitro para esta espécie.

Eficiência de absorção e utilização de boro, zinco, cobre e manganês em mudas enxertadas de cafeeiro

O estudo da eficiência nutricional de plantas enxertadas de cafeeiro é importante para a seleção de combinações enxerto/porta-enxerto, visando atingir melhor desenvolvimento e produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar as diferenças na eficiência de absorção e utilização de B, Zn, Cu e Mn em mudas enxertadas de cafeeiro. O experimento foi conduzido em vasos de 20 litros contendo como substrato terra, areia e esterco na proporção de 3:1:1, onde as plantas permaneceram por um período de 18 meses. Utilizaram-se como enxerto quatro genótipos de Coffea arabica L.: os cultivares Catuaí-Vermelho IAC 15 ('Catuaí 15') e Oeiras MG 6851 ('Oeiras') e os híbridos H419-10-3-4-4 ('H419') e H514-5-5-3 ('H514') do programa de melhoramento da EPAMIG/UFV. Como porta-enxerto foram empregados cinco progênies de famílias de meio-irmãos de clones de Coffea canephora Pierre ex Froenher cv. Conilon: ES 21, ES 36, ES 26, ES 23 e ES 38 do programa de melhoramento de café robusta do Incaper. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 24 tratamentos e três repetições, sendo quatro pés-francos e 20 combinações de enxertia. A eficiência nutricional das plantas variou conforme a combinação enxerto/porta-enxerto. O cultivar Oeiras não foi beneficiado por nenhuma enxertia, apresentando redução da produção total de matéria seca em todas as combinações comparativamente ao respectivo pé-franco. O cultivar Catuaí 15 foi mais eficiente na produção de matéria seca e utilização de B e Zn quando combinado com os materiais genéticos de conilon ES 26 e ES 23.

Potencial alelopático de plantas de cobertura verde de inverno sobre o crescimento do porta-enxerto VR043-43

Nos últimos anos, tem-se verificado aumento no uso da adubação verde de inverno na cultura da videira. Essa adubação proporciona ao vinhedo melhor controle da erosão e manutenção da fertilidade, aumento da macro e microporosidade do solo pela penetração e decomposição das raízes e aumento do teor de matéria orgânica, além da possibilidade de diminuição do uso de herbicidas. Algumas espécies vêm sendo utilizadas, mesmo sem se conhecerem os efeitos secundários para a videira, e poucos trabalhos têm sido realizados para avaliação desses efeitos. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito alelopático de diferentes espécies de plantas de cobertura verde de inverno sobre o desenvolvimento do porta-enxerto VR 043-43. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com 19 tratamentos e quatro repetições. Foram preparados extratos das partes aérea e radicular de nove espécies, utilizadas como cobertura verde de inverno. As estacas enraizadas foram colocadas em vasos com areia e, durante 45 dias, duas vezes por semana, foram regadas com solução aquosa de cada extrato e fertilizante. Após esse período, foi avaliado o comprimento das raízes, o número de raízes por estaca, a matéria fresca do sistema radicular e a matéria fresca das brotações. Os resultados obtidos permitiram concluir que, dentre os extratos das espécies estudadas, o que apresentou maior efeito alelopático foi o extrato da parte aérea da gorga (Spergula arvensis), seguido pelo extrato da parte aérea do dente-de-leão (Taraxacum officinale L.). O centeio (Secale cereale L.) e o nabo forrageiro (Raphanus sativus L.) não apresentaram efeito alelopático.