Manejo de Irrigação em Culturas Perenes

Prévia do material em texto

Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro
Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias
Laboratório de Engenharia Agrícola
CURSO: MANEJO DE IRRIGAÇÃO PARA CULTURAS PERENES
19 de novembro de 2011
Introdução
A irrigação, quando utilizada em conjunto com outras práticas necessárias para um cultivo 
racional, é uma técnica que possibilita a obtenção de grandes vantagens ao produtor agrícola. Com 
a possibilidade de aplicar a água sempre que houver necessidade, criam-se condições de umidade 
do solo para que a cultura possa expressar o seu potencial de produção. Em alguns casos, com a 
irrigação, o produtor pode programar o plantio para uma época mais adequada. 
Durante a evolução da agricultura irrigada no Brasil, diversos foram os enfoques, sendo 
inicialmente, a única preocupação o aumento da produtividade. Porém, atualmente a grande 
desafio é a conscientização dos distúrbios causados pelo mau uso de tecnologias. Quando mal 
utilizada, a irrigação pode acarretar conseqüências sérias, tanto do ponto de vista econômico 
quanto ambiental. Uma irrigação bem conduzida deve levar ao aumento de produtividade com 
baixos custos, com boa eficiência de consumo de água e de energia, levando a sustentabilidade do 
sistema.
Para se alcançar o êxito na agricultura irrigada é fundamental o manejo apropriado de todos 
os fatores inseridos na produção agrícola. O cálculo da quantidade de água a aplicar e a decisão 
do momento de irrigar são influenciados pelo tipo de solo, cultura, estágio de desenvolvimento, 
condições climáticas, método de irrigação, dentre outros, que devem ser conhecidos de maneira 
clara, sendo estes fatores importantes para o planejamento e o manejo dos sistemas agrícolas 
irrigados.
Sistema solo-planta-atmosfera
A água é o principal fator de crescimento, responsável por oscilações na produtividade e 
produção de regiões agrícolas. O manejo adequado da água está intimamente relacionado com 
outros fatores como nutrição, aplicação de fito-reguladores, tratos fitossanitários e 
principalmente estresse hídrico e indução floral. Nenhum dos fatores mencionados é capaz de 
assegurar alta produtividade, se não for realizado no tempo e na quantidade adequada.
A determinação da necessidade hídrica de uma cultura é fundamental para o planejamento 
e a condução de sistemas de produção agrícola, determinando a escolha da época de plantio e da 
necessidade de irrigação. Geralmente a demanda hídrica das culturas é obtida através do solo, do 
clima ou da própria planta. 
Uma maneira de entender como estes fatores estão interligados é considerar que o 
movimento da água através do solo para o interior das raízes, seguido do movimento no interior 
das plantas e por fim a sua saída para o exterior na forma de vapor, são processos contínuos 
(Figura 1).
Figura 1. Esquematização do contínuo sistema solo-planta-atmosfera.
O solo
O controle da irrigação via solo passa necessariamente pelo conhecimento de suas 
características. O conteúdo da água e a sua taxa de movimento no solo dependem em grande 
parte do tipo e da estrutura, sendo de interesse o conhecimento de características como a 
densidade aparente, declividade, velocidade de infiltração básica, capacidade de campo e ponto 
de murcha permanente. A seguir serão apresentadas algumas características importantes quanto 
ao solo:
Densidade aparente
Entre os vários atributos do solo que interferem no manejo de irrigação e crescimento 
vegetal, a densidade do solo pode ser considerada uma das principais, sendo muito importante sua 
medição em projetos de irrigação e drenagem. A densidade do solo é um atributo que é afetado 
pela estrutura do solo, grau de compactação, manejo e tipos de culturas. 
Estrutura e textura
A textura e a estrutura do solo influenciam na quantidade de ar e de água que as plantas 
em crescimento podem obter. Após o arranjo dos componentes da parte sólida do solo forma-se 
um espaço poroso e que, em condições naturais, é ocupada por água e ar. 
Quanto a textura, os solos podem ser agrupados em três classes:
Solos de Textura Arenosa (Solos Leves) - Possuem teores de areia superiores a 70% e o 
de argila inferior a 15%; são permeáveis, leves, de baixa capacidade de retenção de água e de 
baixo teor de matéria orgânica. Altamente susceptíveis à erosão, necessitando de cuidados 
especiais na reposição de matéria orgânica, no preparo do solo e nas práticas conservacionistas. 
São limitantes ao método de irrigação por sulcos, devido à baixa capacidade de retenção de água, 
o que ocasiona uma alta taxa de infiltração de água no solo e, conseqüentemente, elevadas perdas 
por percolação.
Solos de Textura Média (Solos Médios) - São solos que apresentam certo equilíbrio entre 
os teores de areia, silte e argila. Normalmente, apresentam boa drenagem, boa capacidade de 
retenção de água e índice médio de erodibilidade. 
Solos de Textura Argilosa (Solos Pesados) - São solos com teores de argila superiores a 
35%. Possuem baixa permeabilidade e alta capacidade de retenção de água. Esses solos 
apresentam maior força de coesão entre as partículas, o que além de dificultar a penetração, 
facilita a aderência do solo aos implementos, dificultando os trabalhos de mecanização. Embora 
sejam mais resistentes à erosão, são altamente susceptíveis à compactação, o que merece 
cuidados especiais no seu preparo, principalmente no que diz respeito ao teor de umidade, no qual 
o solo deve estar com consistência friável. Apresentam restrições para o uso da irrigação por 
aspersão quando a velocidade de infiltração básica for muito baixa. 
Quadro 01 - Valores aproximados da Disponibilidade total de água no solo, em mm cm-1, em 
função da textura do solo
Textura do solo Disponibilidade total de água no solo
mm cm-1
Argiloso 2,0
Média 1,4
Arenoso 0,6
Velocidade de infiltração básica (VIB)
A capacidade de infiltração é uma propriedade do solo que representa a intensidade 
máxima que o solo, em dada condição e tempo, pode absorver a água da chuva ou da irrigação 
aplicada a determinada taxa. Esse processo, contudo, não é constante ao longo do tempo. Por 
ocasião de uma chuva ou irrigação, a velocidade de infiltração é máxima no início do evento, e 
decresce rapidamente, de acordo com as condições do solo. Sob chuva ou irrigação contínua, a 
velocidade de infiltração se aproxima, gradualmente, de um valor mínimo e constante. Esse valor 
constante que a velocidade de infiltração atinge com o passar do tempo é conhecido por 
velocidade de infiltração básica. Em irrigação a VIB vai dizer se o solo suporta a intensidade de 
aplicação imposta por determinado tipo de emissor. Um dos métodos mais utilizados para a 
medição da VIB é o infiltrômetro de anel.
Capacidade de campo
É o limite superior de água no solo, sendo a máxima quantidade de água que o solo pode 
reter sem causar danos ao sistema. E um parâmetro extremamente importante para fins de 
quantificação do armazenamento de água no solo. Sua determinação e feita em laboratório e feita 
submetendo-se a amostra de solos a tensões predefinidas e posterior determinação da sua 
umidade.
Ponto de murcha permanente
É definido como o limite inferior de armazenamento de água no solo. Nesse ponto é dito 
que a água já não esta disponível às plantas, na qual a força de retenção que o solo exerce sobre a 
água e maior do que a capacidade que a raiz da planta tem de absorve-la.
Capacidade total de água no solo (CTA)
A capacidade total de água disponível (CTA) (Equação 1) corresponde ao reservatório de 
capacidade de água disponível (CAD), ou seja, a quantidade de água a ser consumida pelas plantas 
e que deverá ser reposta pelas irrigações. A CAD é calculada pela diferença entre a umidade na 
capacidade de campo (Cc) menos a umidade no ponto de murcha permanente (Pm), multiplicada 
pela densidade aparente(Da) e multiplicada pela profundidade efetivado sistema radicular (Z).
Zda
PmCc
CTA ..
10
)( −= (01)
Porém do ponto de vista da irrigação não interessa planejar a utilização da água ate o 
ponto de murcha, sendo usada uma pequena parte que e a capacidade real de água no solo (CRA) 
(Equação 2). Assim define-se um limite entre capacidade de campo e ponto de murcha, 
denominado ponto f, que representa quanto do valor total será utilizado. 
fCTACRA .= (01)
A planta
As culturas apresentam demandas hídricas diferentes em função de características como 
tipo e profundidade do sistema radicular, estádios de desenvolvimento, dentre outros, sendo 
necessário o pleno conhecimento de suas necessidades para que a mesma expresse seu máximo 
potencial produtivo. Existe também a necessidade do conhecimento do período crítico das 
culturas, em que é imprescindível que não haja déficit hídrico. A seguir serão apresentadas de 
forma sucinta, a demanda hídrica de algumas culturas de acordo com dados científicos.
Cana-de-açúcar
A necessidade hídrica da cana-de-açúcar varia com o estádio vegetativo em que a cultura se 
encontra e a cultivar utilizada (Aude, 1993) sendo, portanto função da área foliar, estádio 
fisiológico e densidade radicular. Segundo Doorenbos & Kassam (1979), a necessidade hídrica da 
cana-de-açúcar é de 1500 a 2500 mm por ciclo vegetativo. Sousa (1997) obteve para Campos dos 
Goytacazes, RJ, variedade RB72454, um máximo de uso eficiente da água e rendimento de 
aproximadamente 1550 mm/ciclo. É imprescindível que não falte água durante a fase de 
desenvolvimento dos colmos, sendo esta a fase considerada critica para esta cultura.
Abacaxi 
A demanda de água do abacaxizeiro varia ao longo do ciclo da planta e, depende do 
estádio de desenvolvimento e das condições de umidade do solo. Em áreas com pluviosidade anual 
inferior a 500 mm, recomenda-se que o abacaxi só deve ser cultivado com o uso intensivo da 
irrigação. Mesmo em áreas com pluviosidade total anual acima desse limite, a irrigação é 
necessária, se ocorrer um período de três meses consecutivos com chuvas inferiores a 15 
mm/mês ou de quatro meses com menos de 25 mm/mês ou, ainda, cinco meses com chuvas 
inferiores a 40 mm/mês (CARVALHO, 1998). As necessidades hídricas do abacaxizeiro estão 
ligadas às condições climáticas, umidade do solo e estádio de desenvolvimento da planta. A 
demanda diária de água pode variar de 1,3 a 5,0 mm (PY et al., 1984; ROTONDANO & MELO, 
2005). O abacaxizeiro não tolera excesso e nem déficit de água. Mesmo que seu período mais 
crítico ao déficit hídrico seja da floração à colheita, recomenda-se irrigar a cultura durante todo 
o seu ciclo.
Citros
As plantas cítricas são sempre verdes, o que faz com que elas transpirem ao longo de 
todo o ano, sob taxas variáveis, que irão depender, basicamente, da espécie, da combinação 
enxerto - porta enxerto, da demanda hídrica da atmosfera, da disponibilidade de água no solo, da 
profundidade do sistema radicular, da fase fenológica em que se encontra, de sua área foliar, dos 
tratos culturais e do espaçamento adotado. A necessidade hídrica dos citros, para que se 
obtenha altos níveis de rendimento, por conseguinte, também irá depender das variáveis citadas 
acima, variando de 600 a 1.300 mm por ano. Sob condições naturais e de alta demanda 
atmosférica, a ETc de um pomar adulto de lima ácida ‘Tahiti’ pode chegar a mais de 150 litros por 
planta por dia nas condições de clima tropical, durante o verão, caindo para cerca de 70 litros por 
dia, durante os meses de inverno. Quando os pomares sofrem deficiência hídrica, ocorre queda de 
flores e dos frutos jovens ou redução do crescimento dos frutos já desenvolvidos, com alteração 
de sua qualidade (diminuição do teor de suco e da acidez). Esse efeito é mais significativo entre o 
florescimento e a “queda fisiológica”, enquanto que na fase de maturação os citros são menos 
sensíveis ao déficit hídrico.
Coqueiro
A cultura do coco exige durante seu crescimento vegetativo e fase de produção grande 
quantidade de água de boa qualidade; sendo assim dificilmente se encontrará água disponível para 
atender à demanda hídrica em condições de sequeiro. O regime de chuvas ideal é aquele que 
apresenta precipitação média anual de 1500 mm, com valores mensais nunca inferiores a 130 mm. 
Um período de três meses, com menos de 50 mm de precipitação por mês, é essencialmente 
prejudicial ao coqueiro (Ferreira et al., 1997).
Banana
Conforme Moreira (1987), apud Simão (2002), a quantidade de água necessária à 
bananeira varia de 3 a 8 mm d-1; já Marinato (1980) cita que o consumo anual de água pela 
bananeira pode variar de 1.200 a 1.800 mm, enquanto para Robinson & Alberts (1989) esses 
valores podem variar de 1.200 a 2.690 mm, dependendo das condições climáticas locais.
Goiaba
Para o desenvolvimento das goiabeiras do Brasil, em cultivos comerciais a demanda hídrica 
desta cultura é de 800 a 1000 mm, distribuídos ao longo do ciclo de produção. A goiabeira 
cultivada com irrigação e com poda, além de apresentar níveis de produtividade elevados (40 a 50 
t/ha/ano), produz durante todo o ano.
Clima
O conhecimento de dados climatológicos é de fundamental importância no 
desenvolvimento de projetos agrícolas. O clima é um dos fatores mais importantes na 
determinação da quantidade de água a ser reposta às plantas, tendo como referência a água 
transpirada pelas plantas e a evaporada pelo solo, em um processo chamado de evapotranspiração. 
Uma dificuldade quanto a evapotranspiração é a padronização da sua determinação no campo. 
Métodos usados no manejo da irrigação
O manejo da irrigação pode ser feito através de diversos métodos, como já citado. De 
uma maneira geral, os métodos existentes baseiam-se na medição da demanda de água em um ou 
mais componentes do sistema solo-planta-atmosfera. Desta forma, a definição de quando e 
quanto irrigar para suprir as necessidades hídricas da cultura pode ser feita por meio de medidas 
no solo, na planta ou de parâmetros climáticos (SIMÃO et al., 2011). Os mesmos autores citam:
a) Métodos que se baseiam em medidas no solo: estes métodos baseiam- se unicamente no 
conhecimento do estado hídrico do solo, ou seja, no manejo da água útil do solo e do nível de 
esgotamento permissível. Os principais métodos pertencentes a esse grupo são: padrão de 
estufa, tensiômetro, sonda de nêutrons, TDR. 
b) Métodos que se baseiam em medidas na planta: estes métodos baseiam-se nos conhecimentos 
do estado hídrico da planta como indicador do estresse hídrico, seja de forma direta, como é o 
caso da câmara de tensão xilemática, seja de forma indireta, através da temperatura do dossel 
vegetativo, por meio do termômetro de infravermelho. Outra possibilidade é o uso das técnica de 
fluxo de seiva, para obtenção da transpiração das culturas, principalmente arbóreas. Estes 
métodos apresentam-se como alternativas futuras, mas ainda sem aplicação em nível de 
propriedade rural, sendo mais utilizados em trabalhos de pesquisa científica. 
c) Métodos que se baseiam em medidas de parâmetros climáticos: estes métodos são os mais 
operacionais em nível de propriedade rural. As variáveis climáticas mais comumente utilizadas 
são: temperatura (máxima, média e mínima), umidade relativa, velocidade do vento, radiação solar, 
insolação e precipitação. Com base nessas informações, é possível determinar a evapotranspiração 
de referência (ETo), que consiste na demanda hídrica de uma cultura hipotética, e a partir deste 
dado, através de coeficientes apropriados, determinar a demanda hídrica da cultura a ser 
manejada, também conhecida como evapotranspiração da cultura (ETc). Para a determinação da 
ETo, podem-se usar desde simples medidas de evaporação da água de um tanque evaporímetro,como o tanque “Classe A”, até complexas equações empíricas. Todos os métodos citados 
apresentam vantagens e desvantagens técnicas e operacionais, sendo recomendável a associação 
de dois ou mais deles. Em nível de propriedade, o que se tem observado é que dentre os métodos 
citados, os que têm se apresentado como mais operacionais são o tensiométrico e os que se 
baseiam na medida de parâmetros climáticos.
A seguir serão abordados conceitos de evapotranspiração, importantes para o 
conhecimento da demanda hídrica das plantas, metodologias de obtenção da mesma e a técnica de 
tensiometria.
Evapotranspiração de Referência (ETo)
É a evapotranspiração de uma cultura hipotética que cobre todo o solo, em crescimento 
ativo, sem restrição hídrica nem nutricional, com altura média de 0,12 m, albedo de 0,23 e 
resistência do dossel ao transporte de vapor d`água de 70 s m-1. Diz respeito a demanda 
atmosférica local. O modelo utilizado como padrão para estimar a ETo passou a ser equação de 
Penman-Monteith (Allen et al., 1998).
A equação de Penman-Monteith (Equação 3) foi uma evolução da estimativa da ETo pelo 
método de Penman. Além de incorporar os aspectos aerodinâmico e termodinâmico, inclui na sua 
dedução a resistência ao fluxo de calor sensível e ao fluxo de calor latente. 
2
2
34,01(
)(
273
900
)(408,0
U
eaesU
T
GRn
ETo PM ++∆
−
+
+−∆
=
γ
γ
(3)
em que: ETo é a evapotranspiração de referência, em mm.dia-1; Rn é o saldo de radiação e G é o 
fluxo de calor no solo no balanço diário (G=0) ambos em MJ m-2.dia-1; T é a temperatura média 
diária do ar, em ºC; γ a constante psicrométrica, em kPa ºC-1; ∆ é a tangente da curva de 
pressão de saturação de vapor em função da temperatura do ar, em kPa ºC-1; U2 é a velocidade 
média diária do vento a 2 m de altura, em m s-1; ea é a pressão real de vapor, em kPa; es pressão de 
vapor de saturação, em kPa.; 
Evapotranspiração potencial da cultura (ETc)
É a quantidade de água evapotranspirada por uma determinada cultura, quando esta se 
encontra sob ótimas condições de umidade e nutriente no solo, de modo a permitir a produção 
potencial desta cultura no campo.
A relação entre a ETc e ETo é denominada de coeficiente cultural (Equação 4).
ETo
ETc
Kc = (4)
em que: Kc – coeficiente cultural (adimensional).
O Kc é o coeficiente que corrige e ajusta a evapotranspiração para as condições da 
cultura manejada. O valor do Kc é estabelecido em função da cultura, da fase fenológica, do 
clima, do manejo cultural, da densidade de plantio, entre outros fatores. O método FAO divide a 
cultura em quatro fases, cada qual com um Kc específico. Na fase I, o Kc é definido 
principalmente pela evaporação na superfície do solo, que continua influenciando na primeira 
parte da fase II, sendo gradativamente substituída pela transpiração da cultura, aumentando de 
forma linear. Na fase III, a cobertura do solo atinge seu máximo e o Kc é definido pela 
transpiração da cultura. Na fase IV, o Kc decresce linearmente até a colheita.
Evapotranspiração real da cultura (ETR)
É a quantidade de água evapotranspirada por uma determinada cultura, sob as condições 
normais de cultivo, isto é, sem a obrigatoriedade do teor de umidade permanecer sempre próximo 
à capacidade de campo. A ETR é menor ou, no máximo, igual à ETc. A relação entre a duas é 
denominada de coeficiente dependente do solo (Equação 5).
ETc
ETR
Ks = (5)
em que: Ks – coeficiente que depende das condições de umidade do solo (adimensional).
À medida que o solo vai perdendo umidade, os valores de ETRc vão se tornando menores 
que os de ETpc. A determinação do Ks é realizada em função da disponibilidade de água no solo 
(Equação 6).
( )
( )1ln
1ln
+
+=
CTA
LAA
Ks (6)
em que: LAA – lâmina atual de água no solo, em mm. Para obtenção da lâmina atual de água no solo 
utiliza-se os princípios do balanço hídrico, apresentados na Equação 7:
anterioranterioratual ETRPLAALAA −+= (7)
Precipitação Pluviométrica (Chuva)
O valor da precipitação (P) pode ser obtido por intermédio de um pluviômetro. A medida 
da precipitação consiste em determinar a espessura de camada de água líquida que se depositaria 
sobre a superfície horizontal, em decorrência da precipitação, se não ocorresse evaporação, 
escoamento superficial e infiltração. Essa espessura, denominada altura de precipitação, é 
determinada pela medida do volume de água captado por um superfície horizontal de área 
conhecida, através da Equação 8:
A
V
P 10= (8)
em que, P - altura de precipitação, mm; V - volume de água captada, ml; A - área da superfície 
coletora, cm2.
Em função dos detalhes construtivos, existem no mercado vários tipos de pluviômetros. 
As leituras são realizadas, uma ou mais vezes por dia, em horários pré-fixados. Nas estações da 
ANEEL as leituras são realizadas às 7:00 h, e nas estações do INMET às 9:00, 15:00 e 21:00 h 
(horário de Brasília).
Via de regra, as precipitações acumuladas em 24 horas e observadas antes do meio dia 
devem ser atribuídas ao dia anterior, pois a maior parte do período transcorrido entre as 
observações ocorreu nesta data. 
Balanço hídrico
O balanço hídrico do solo é muito fácil de ser entendido. Ele pode ser comparado ao 
controle monetário de uma conta bancária. Os recursos disponíveis na conta no final de um 
determinado período é igual ao saldo no início do período mais os depósitos realizados e menos as 
retiradas ou pagamentos efetuados ao longo do período, ou seja:
Saldo atual = Saldo anterior + depósitos (entradas) - retiradas (saídas) (9)
Com um raciocínio análogo, a quantidade de água no solo no final de um determinado 
período (entre duas irrigações consecutivas, por exemplo) é determinada pela quantidade de água 
presente no solo no início do período mais as entradas (precipitação e irrigação) e menos as 
retiradas (evapotranspiração e perdas diversas). Conhecendo-se cada componente desta equação 
e a capacidade de armazenamento de água do solo, pode-se avaliar a necessidade de irrigar, ou o 
caso contrário, qual a quantidade de água a ser reposta ao solo pela irrigação. Matematicamente, 
a equação geral para o balanço hídrico é a seguinte:
( ) ( ) iiiii PerdasETcPIDD +++−= −1
(10)
em que, Di - déficit de água no solo no final do período i, mm; Di-1 - déficit de água no solo no final 
do períoro i-1, mm; (I + P)i - somatório da irrigação e precipitação no período i, mm; ETci - 
evapotranspiração da cultura no período i, mm; (Perdas)i - perdas por escoamento superficial e 
percolação no período i, mm.
Turno de rega
O turno de rega (TR) é expresso em dias, uma vez que representa o intervalo entre 
irrigação, conforme a Equação 11. O turno de rega é um parâmetro que otimiza o tempo 
operacional do sistema de irrigação instalado na propriedade. O turno de rega pode ser de 1 a 4 
dias para um sistema de irrigação localizado.
TR= 
ETc
IRN
(11)
 em que, IRN- Lâmina de irrigação necessária (mm)
Método de Hargreaves para estimativa da ETo
A Evapotranspiração de referência (ETo) pode estimada utilizando-se a Equação 12, 
proposta por HARGREAVES & SAMANI (1985), modificada por SAMANI (2000).
( ) ( )8,170023,0 5,0 +−= médmínmáxa TTTRETo (12)
em que: ETo - evapotranspiração de Referência, mm dia-1; Ra - radiação solar no topo da 
atmosfera, mm dia-1; Tmáx - temperatura máxima do ar, oC;Tmín - temperatura mínima do ar, oC; e 
Tméd - temperatura média do ar, oC.
Método do Tanque Classe “A”
Conforme Braga et al. (2008), o tanque Classe A (Figura 2) é um dos métodos indiretos de 
uso generalizado, inclusive no Brasil, em virtude do seu fácil manejo e baixo custo de implantação. 
O tanque Classe A foi desenvolvido pelo Serviço Meteorológico Norte-Americano (U.S.W.B.) 
oferecendo uma estimativa dos efeitos combinados da radiação solar, do vento,da temperatura e 
da umidade relativa do ar, sendo necessário apenas a obtenção da lâmina evaporada. Quando bem 
conduzido, este método oferece resultados confiáveis na determinação da evapotranspiração de 
referência (Oliveira et al., 2008).
Figura 2. Tanque Classe “A”
Para obtenção da ETo utiliza-se a Equação 13:
KtEvETo .= (13)
em que: EV - evaporação do tanque classe A, em mm d-1; Kt - coeficiente do tanque (adimensional)
 O coeficiente adotado para determinada região deve ser adequado para que não haja 
estimativas equivocadas. Para a Região Norte Fluminense, sugere-se o uso do coeficiente 0,69, 
proposto por Bernardo et al. (1996), sendo recomendado com uma boa eficiência para obtenção 
da ETo por Esteves et al. (2010).
Método do Tensiômetro
A lâmina de irrigação necessária também pode ser calculada a partir do valor de umidade 
registrado pelo tensiômetro, que é um instrumento constituído por um tubo preenchido com água 
fechado na sua extremidade inferior com uma placa porosa de cerâmica e com sua extremidade 
superior fechada hermeticamente. 
Uma vez instalado no solo ligeiramente seco, a água contida em seu interior move-se 
através da placa porosa, em direção ao solo, desenvolvendo-se um vácuo na extremidade superior, 
o qual pode ser medido por um manômetro. Se o solo for novamente umedecido por chuva ou 
irrigação, a água entrará no tensiômetro através da placa porosa, reduzindo o vácuo ou a tensão 
registrada pelo medidor. Esta tensão é medida em kPa, a qual é correlacionada com a curva de 
retenção de água do solo. A curva de retenção é um parâmetro importante que revela o conteúdo 
de água do solo para cada tensão estimada, e para sua obtenção é necessário o envio de amostras 
indeformadas de solo para um laboratório de solos especializado. Desta maneira, através do 
tensiômetro mede-se a tensão de água do solo que, conseqüentemente, é correlacionada com a 
umidade, o que possibilita o manejo da irrigação. 
O tensiômetro deve ser instalado entre as fileiras de plantas e em duas profundidades, 
uma a 15 cm e outra a 30 cm, lado a lado, cujo conjunto forma uma bateria. A leitura do 
tensiômetro de 15 cm representa a tensão média de um perfil de solo de 0-30 cm de espessura, o 
qual engloba a quase totalidade das raízes. Este tensiômetro é chamado tensiômetro de decisão, 
porque indica o momento da irrigação (quando irrigar). Já o tensiômetro instalado a 30 cm é 
chamado tensiômetro de controle, porque verifica se a irrigação está sendo bem feita, para que 
não haja excesso ou falta de água.
Pelo manejo do tensiômetro considera-se que o volume de água aplicado por irrigação é 
ajustado periodicamente, de acordo com a tensão da água no solo, e monitorado diariamente. Para 
estimar a quantidade de água de irrigação, recorre-se a curva de retenção hídrica e a leitura da 
tensão no reinício da rega. Silveira & Stone (1994), propõem os seguintes cálculos: 
1 Estimativa da Lâmina Líquida para Irrigação: 
LL=(CC-MI).Pc 
A lâmina líquida – LL, corresponde ao déficit de água existente no solo no momento do 
reinício da rega. Para recarregar o solo, isto é, repor a quantidade de água necessária ao retorno 
à capacidade de campo, deve-se considerar além da lâmina líquida, a eficiência do sistema de 
irrigação, definindo assim o volume real de reposição ou Lâmina Bruta. 
LB = LL. 100/Ei 
Exemplo 01 
Tomando por base a curva de retenção hídrica anteriormente representada. 
Capacidade de Campo = 0,1 bar correspondendo a 0,28 cm3 de água/cm3 de solo 
MI (Momento da Irrigação) = 0,30 bar, correspondendo a 0,26 cm3 de água/cm3 de solo 
Profundidade efetiva das raízes = 30 a 50 cm (coqueiro) 
Onde, 
LL – Lâmina Líquida, em mm 
CC – Capacidade de Campo, em cm3/cm3 de solo 
MI – Volume de água na tensão observada antes do reinício da irrigação, em cm3 de água 
Pc - Profundidade do solo desejada, em cm 
Onde, 
LB – Lâmina Bruta, em mm 
Ei = Eficiência do Sistema 
Microaspersão – 85% 
LÂMINA LÍQUIDA: 
LL = (0,28-0,26).50 
LL = 1cm ou 10 mm 
LÂMINA BRUTA: 
LB = 10 . 100 / 85 
LB = 11,76 mm 
Área de Influência do microaspersor (compatível com a área ocupada pelas raízes) 
Raio molhado = 2 m 
Área molhada = 12,56 m2 
Vazão do Microaspersor Selecionado = 50 litros/hora 
Intensidade de Precipitação – IP: 
IP = 50 / 12,56 
IP = 3,98 l/m2/h ou mm/hora 
Tempo de Rega: 
T = LB / IP 
T = 2,96 horas ≅ 3 horas
Uniformidade de Aplicação
A avaliação do desempenho de um sistema de irrigação é etapa fundamental antes de 
qualquer estratégia de manejo de irrigação, visto que é com base nos seus resultados que será 
possível adequar o equipamento e a sua utilização em relação aos requerimentos de água das 
plantas cultivadas, considerando-se a eficiência e a uniformidade de aplicação de água do sistema.
A uniformidade de distribuição de água de um sistema de irrigação é um parâmetro de 
grande importância. A baixa uniformidade da lâmina de água aplicada ao longo da área leva a 
resultados insatisfatórios, com redução da eficiência de aplicação de água. A uniformidade de 
distribuição da água em sistemas de irrigação por aspersão é influenciada principalmente pelo 
tipo de perfil de distribuição do aspersor, pela relação entre a pressão e o diâmetro do bocal, 
pela variação de pressão no sistema e pela velocidade e direção do vento. Para sistemas de 
irrigação localizada, os principais fatores que afetam a uniformidade de distribuição de água 
estão relacionados à variação da vazão ao longo da linha lateral, que é principalmente afetada pelo 
projeto hidráulico, pelo coeficiente de variação de fabricação dos emissores e pelo entupimento 
total ou parcial desses mesmos emissores.
O coeficiente de uniformidade de Chistiansen (CUC) é considerado um dos principais 
parâmetros que descrevem a uniformidade de irrigação, sendo utilizado para medir a 
variabilidade espacial da lâmina de água aplicada pelo sistema de irrigação. Na irrigação por 
aspersão, o CUC pode ser determinado por meio da equação 14.
100.1 1












−
−
−=
∑
=
xn
xx
CUC
n
i
i
(14)
Em que: xi é a precipitação obtida no coletor de ordem i (ml); x é a precipitação média dos 
coletores (ml) e n é o numero de amostras coletadas.
A uniformidade é um parâmetro que irá afetar diretamente a lâmina bruta de irrigação, 
pois esta é a parte da eficiência. Assim, quanto maior a uniformidade, menor será a lâmina 
necessária para se atingir a mesma produtividade.
A literatura apresenta outros coeficientes além do CUC, sendo o da distribuição (CUD) 
um dos mais utilizados, pois relaciona as menores lâminas aplicadas no quartil da área total. Um 
baixo valor de CUD indica que uma excessiva perda por percolação profunda ocorreria se toda a 
área recebesse lâmina maior ou igual a real necessária. Pode ser calculado pela Equação 15:
100.
lm
lq
CUD = (15)
Em que: lq é a média dos primeiros 25% menores valores de lâmina coletadas na avaliação (média 
do maior quartil), mm; e lm é a lâmina líquida média de todas as observações.
O processo de coleta de dados, no campo, é similar em todos os métodos de irrigação, 
salvo algumas particularidades. É feita a coleta das lâminas de irrigação aplicadas, das pressões e 
vazão dos equipamentos. O procedimento básico para coleta de dados pode ser assim 
simplificado:
1. Escolha dos emissores a serem avaliados;
2. Montagem da malha de coletores (geralmente espaçados de 3 em 3) em suportes;
3. Funcionamento do sistema de irrigação (pelo menos 1 hora);
4. Checagem das pressões de serviço nos emissores e no bombeamento; 
5. Medição da vazão do emissor.
Para a irrigação localizada o processo de obtenção dos coeficientes de uniformidade são um 
pouco diferentes. O método proposto por Keller e Karmeli (1975) é bastante utilizado. Nesta 
metodologia são coletadas as vazões em quatro emissores ao longo da linha lateral, da seguinte 
forma: primeiro gotejador, o situado a 1/3; a 2/3 do comprimentoda linha; e o último gotejador. 
São escolhidas 4 linhas dentro do setor, resultando assim em 16 valores de lâmina. No calculo do 
CUC e da CUD utilizam-se as equações a seguir (Equações 16 e 17).
100.1 1












−
−
−=
∑
=
qn
qq
CUC
n
i
i
(16)
100.
%25
q
q
CUD = (17)
Em que qi é a vazão de cada gotejador (l/h); q vazão média dos gotejadores (l/h); n é o número de 
gotejadores; q25% é a média de 25% dos menores valores de vazões observadas (l/h).
Em geral, quando se aplica uma lâmina de irrigação (LA) para satisfazer as necessidades 
hídricas requeridas pela cultura (LR), parte da água se perde por evaporação direta e 
arrastamento pelo vento, sendo que a maior parte chega ao solo (LL). A Figura 3 apresenta um 
diagrama típico de distribuição da água na irrigação por aspersão e ilustra o que ocorre, quando 
se aplica uma lâmina de irrigação (LA) para satisfazer as necessidades hídricas requeridas pela 
cultura (LR). A lâmina aplicada (LA) não é uniforme. Enquanto numa fração da área LA excede a 
LR, perdendo-se por percolação profunda (LP), em outra fração a lâmina aplicada é inferior à 
requerida, produzindo um déficit (LD). Como resultado da falta de uniformidade na aplicação da 
água, somente uma parte da lâmina total aplicada fica armazenada na zona radicular (LM).
Figura 3. Distribuição de água infiltrada no solo durante a irrigação por aspersão.
A qualidade da irrigação pode ser definida com base em dois parâmetros: o primeiro 
eficiência de aplicação, Ea, que se define como o quociente entre a lâmina líquida, Ll, e a lâmina 
bruta Lb; e o segundo coeficiente, Cd se define como quociente entre o déficit médio, Ld e a 
lâmina requerida Lr. 
Utilização de software para o gerenciamento da irrigação
Para a determinação da necessidade hídrica em tempo real com o objetivo de se realizar 
um correto manejo da irrigação, é necessário considerar vários fatores que interferem no 
processo. Para facilitar a decisão de quando e quanto irrigar, é desejável que se utilizem sistemas 
computacionais associados a estações agrometeorológicas, sendo mais adotado o uso de planilhas 
eletrônicas, que são de difícil configuração em especial quando são necessárias alterações nos 
parâmetros utilizados ou softwares especificamente desenvolvidos para esta finalidade. Nos 
últimos anos foram desenvolvidas muitas propostas em que se destacam o SISDA, AVALIA, 
MANEJO, e atualmente o IRRIPLUS.
Função de produção 
Segundo Bernardo (2011) um bom programa de irrigação pode beneficiar a uma cultura de 
muitos modos, a saber: aumentando sua produtividade; permitindo maior eficiência no uso de 
fertilizantes; permitindo uma programação de cultivo, isto é, a elaboração de uma escala de 
plantio que possibilite a obtenção de duas ou mais colheitas por área/ano; permitindo a introdução 
de cultivos mais caros; minimizando o risco de investimentos na agricultura, etc. 
Bernardo (2011) define como função de produção a relação técnica entre um conjunto 
específico de fatores envolvidos num processo produtivo qualquer e a produtividade física 
possível de se obter com a tecnologia existente. Para quantificar os benefícios econômicos da 
irrigação, é necessário saber quantificar o esperado aumento na produtividade em função do 
aumento de água aplicada. A representação gráfica ou matemática desta relação é denominada 
função de produção “água-cultura”. Estudos agro-econômicos utilizando-se função de produção 
são bastante difundidos em alguns países. A utilização destas funções para determinar os níveis 
ótimos econômicos dos fatores de produção é o que tem permitido melhorar o desempenho 
daqueles produtores. No Brasil, ainda são poucos os trabalhos realizados nesta linha de pesquisas, 
e concentra-se, em sua maioria, na determinação das dosagens mais econômicas de fertilizantes 
(Bernardo, 2011). 
Uma função de produção “água-cultura” típica é quando relacionamos “lâmina de água 
aplicada durante o ciclo da cultura” versus “produtividade comercial” (Figura 4). Outra maneira 
de expressar funções de produção “água-cultura” é relacionar lâminas aplicadas por estádios de 
desenvolvimentos da cultura, ou evapotranspiração, ou tensão ou umidade do solo versus 
produtividade.
Figura 4. Exemplo de função de produção água-cultura.
A programação da irrigação deve levar em conta as seguintes questões:
1. Maximização da produção por unidade de água aplicada (a água é fator limitante)
2. Maximização da produção por unidade de área (a área é fator limitante)
3. Maximização do lucro
Maximização da produção por unidade de água aplicada deve-se:
- Adequar a irrigação para os períodos críticos da cultura
- Irrigar com déficit d’água em relação à ETrc
Maximização da produção por unidade de área cultivada deve-se:
- dispor de um suprimento de água suficiente para atender à demanda diária de 
evapotranspiração de referência 
- irrigação freqüente
- umidade do solo elevada durante o ciclo da cultura 
Referências
ALLEN, R. G.; PEREIRA, L. S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration: guidelines for 
computing crop water requirements. Rome: FAO, 1998. 300p. (FAO. Irrigation and Drainage 
Paper, 56).
AUDE, M. I. S. Estádios de desenvolvimento da cana-de-açúcar e suas relações com a 
produtividade. Ciência Rural, Santa Maria, v.23, n.2, p.241-248, 1993.
BERNARDO, S. Produção agrícola: Importância e padrões do uso da água na agricultura brasileira. 
Acesso: 10/10/2011. Disponível em: http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/upf/salassier.pdf
BERNARDO, S.; SOUSA, E. F.; CARVALHO, J. A. Estimativa da evapotranspiração potencial de 
referência (ETo) para as “Áreas de Baixada e Tabuleiros” da Região Norte Fluminense, Campos 
dos Goytacazes. Boletim Técnico, p. 14, n.1, 1996.
BRAGA, M. B.; CALGARO, M., MOURA, M. S. B.; SILVA, T. G. F. Coeficientes do tanque classe “A” 
para estimativa da evapotranspiração de referência na região do Vale do Submédio São 
Francisco, estado da Bahia. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v.16, n.1, p.49-
57, 2008.
CARVALHO, A. M. de. Irrigação no abacaxizeiro. Informe Agropecuário. Belo Horizonte. v.19, 
n.195, p.58-61, 1998.
http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/upf/salassier.pdf
DOORENBOS, J.; KASSAM, A. H. Yield response to water. Rome: FAO, 1979. 193p. Irrigation 
and Drainage Paper,33
ESTEVES, B.S.; MENDONÇA, J.C.; SOUSA, E.F.; BERNARDO, S. (2010) Avaliação do Kt para 
estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) em Campos dos Goytacazes, RJ. Revista 
Brasileira de Engenharia Agrícola Ambiental, v.14, n.3, p.274–278.
FERREIRA, J.M.S.; WARWIK,D.R.N.; SIQUEIRA, L.A. A cultura do coqueiro no Brasil. Aracajú: 
Embrapa CPATC, 1997, 292 p.
MARINATO, R. Irrigação da bananeira. Informe Agropecuário, v.6 n.63, p.42-45, 1980.
OLIVEIRA, R. A.; TAGLIAFERRE, C.; SEDIYAMA, G. C.; MATERAM, F. J. V.; CECON, P. R. 
Desempenho do Irrigâmetro na estimativa da evapotranspiração de referência. Revista Brasileira 
de Engenharia Agrícola Ambiental, Campina Grande, v.12, n.2, p.166–173, 2008.
PY, C.; LACOEUILHE, J.J.; TEISSON, C. L’ananas, sa culture, ses produits. Paris:G.P. 
Maisonneuve et Larose et A. C. C. T., 1984. 562p.
ROBINSON, J. C.; ALBERTS, A. J. Seasonal variations in the crop water-use coefficient of 
banana (cultivar William) in the subtropics. Scientia Horticulturae, v.40, n.3, p.215-225, 1989.
ROTONDANO, A. K. F.; MELO, B. Irrigação na cultura do abacaxizeiro. Disponível em 
.
SIMÃO, A. H. Influência da percentagem de área molhada no desenvolvimento da cultura da 
bananeira irrigada por microaspersão. Viçosa: UFV, 2002. 80p. Dissertação Mestrado.
SIMÃO, A.H.; MANTOVANI, E.C.; SIMÃO, F.R. Irrigação e fertirrigação na cultura da 
mangueira. Acessado em: 11/10/2011. Disponível em:
http://www.nutricaodeplantas.agr.br/site/ensino/pos/Palestras_William/Livromanga_pdf/08_irrigacao.pdf 
SOUZA, E. F. Função de Produção da Cana-de-açúcar e da Goiabeira em Relação à Irrigação. Tese 
(Doutorado em Produção Vegetal) – Campos dos Goytacazes-RJ. Universidade Estadual do Norte 
Fluminense – UENF, 1997, 119p.
http://www.nutricaodeplantas.agr.br/site/ensino/pos/Palestras_William/Livromanga_pdf/08_irrigacao.pdf
http://www.nutricaodeplantas.agr.br/site/ensino/pos/Palestras_William/Livromanga_pdf/08_irrigacao.pdf