Introdução

Irrigação por gotejamento em cana de açúcar é relativamente uma tecnologia nova que pode economizar água, energia e aumentar os lucros. Assim, a irrigação por gotejamento pode ajudr a resolver três dos problemas mais importantes de cana de açúcar irrigada – escassez de água, aumento dos custos de bombeamento (energia) e queda dos lucros da fazenda.

Se o gotejamento será bem sucedido ou não depende da adoção de fatores agronômicos, engenharia e econômicos.

• Gotejamento por Superfície: A aplicação da água na superfície do solo como gotas ou fluxo pequeno através de emissores colocados em uma distância predeterminada ao longo da lateral do gotejamento é chamada de irrigação por gotejamento da superfície (Fig. 14). Pode ser de dois tipos – sistema de gotejamento de superfície on-line ou integral. A linha de gotejamento integral é recomendada para cana de açúcar.

Vantagens agronômicas do gotejamento sobre aspersão & irrigação por inundação:

A tecnologia de gotejamento efetiva requer uma aplicação mais intensa de fatores de cultivo, solo, climáticos, engenharia, e econômicos do que normalmente apresenta a irrigação por inundação. Novas perspectivas gerenciais e habilidades são requeridas para a configuração de plantio, preparação da terra, características de design do gotejamento, programação de irrigação, fertirrigação, operação & manutenção do sistema

As novas práticas de gerenciamento induzidas com a tecnologia de gotejamento parecem ter ajudado de forma significante o aumento dos resultados de cana e açúcar. Configuração do plantio e características de design do gotejamento serão mencionadas nessa seção enquanto outras serão mencionadas em outras seções.

Os sistemas de plantio mais usados na cana de açúcar são os de inundação e ridge na região tropical e o sistema flat na região sub-tropical. O espaçamento entre fileiras varia de 0.60 a to 1.5 m. O espaçamento mais comum adotado é de 0.90 m em ridge e inundação como mostra a Fig. 17, porque facilita a irrigação e apoio sólido quando o encalhamento é feito.

Porém, quando o cultivo é feito através do método de irrigação por gotejamento que modifica o sistema de plantio de ridge e inundação convencional para emparelhamento ou sistema de duas linhas sem sacrificar a população de plantas por área de unidade provou ser de custo e fisiologia eficientes.

O espaçamento de colunas duplas depende do tipo de solo e estação de plantio. Um espaçamento mais largo é aconselhável em solos de textura fina sob altas condições de fertilidade para cultivo de longa duração (> 13 a 16 meses) e variedades de perfilhamento alto. Enquanto em solos de textura grossa com status fertilidade do solo pobre, cultivo de estação curta (10 - 12 meses) e variedades de perfilhamento menores são aconselháveis um espaçamento mais estreito.

O padrão de plantio emparelhado e associado com os requerimentos de espaçamento ambos sobre irrigação por gotejamento superfície e subterrâneo são demonstrados na ilustração.

Esses padrões de plantio são somente para direcionamento. Se necessário, ajustes nos padrões de plantio podem ser feitos dependendo da variedade, estação de plantio, e status de fertilidade e condições de textura do solo da região.

O resumo das normas de gotejamento recomendadas para cana de açúcar em países diferentes é baseado nas características da variedade, tipo de solo, gerenciamento, custo-efetividade, e a condição local é dada na Tabela 3.

Tabela 3. Cana de açúcar: Normas do Design por Gotejamento.

Esquema do Design de Irrigação por Gotejamento

A irrigação por gotejamento oferece ao agricultor o potencial de aumentar o resultado da cana & qualidade; e oportunidade para aperfeiçoar a eficiência de irrigação & energia na cana de açúcar irrigada. Porém, para realizar esse potencial e oportunidade, os esquemas de irrigação por gotejamento devem ser desenhados, instalados e gerenciados corretamente.

Fatores do Design

Os fatores técnicos principais que devem ser considerados ao desenhar um esquema de a irrigação por gotejamento para cana de açúcar são os seguintes:

• Requerimentos de pico de água do cultivo
• Áreas de campo a serem irrigadas
• Disponibilidade de água para irrigação e força
• Qualidade da água para irrigação
• Características do solo
• Topografia

Componentes de um Sistema de Irrigação por Gotejamento

As ilustrações mostram os componentes principais do sistema de irrigação por gotejamento.

Capacidade do Sistema

O sistema de irrigação por gotejamento deve ter uma capacidade de design adequada para satisfazer o pico do requerimento de água do cultivo a ser irrigado dentro da área desenhada. A capacidade deve incluir uma capacidade de perda de água que pode ocorrer durante os períodos de aplicação. O sistema deve ter a capacidade de aplicar uma quantidade de água definida na área designada em um período de operação de rede específico. O sistema deve ter uma capacidade suficiente mínima para suprir os requerimentos de pico de água diários ao redor de 90% do tempo disponível ou não mais que 22 h de operação ou não mais que o período de disponibilidade de força por dia.

Pressão de Operação

O design da pressão de operação deve estar de acordo com as recomendações do fabricante. O sistema de pressão de operação deve compensar as perdas de pressão através dos componentes do sistema e efeitos de elevação do campo.

Equipamento de Seleção do Cabeçal de Controle

A estação de cabeçal de controle inclui instrumentos para medição de água, filtragem & tratamento, injeção de fertilizantes & químicos, fluxo e controle de pressão, tempo de aplicação e prevenção de retro lavagem.

Sistema de Filtragem

O sistema de filtragem é a montagem de componentes físicos controlados de forma independente usados para remover sólidos em suspensão da água de irrigação. A filtragem de água da irrigação é vital para esquemas de irrigação por gotejamento para evitar o bloqueio de emissores uma vez que as passagens internas dos emissores são muito pequenas.

A escolha do filtro depende principalmente do tipo de impurezas encontradas na água e o nível de filtragem requerido pelo emissor. É recomendável que um consultor especializado da Netafim seja procurado para a análise da qualidade da água para pH, sólidos em suspensão, sólidos dissolvidos e população de bactérias. As recomendações de design do sistema de filtragem devem incluir localidade, tamanho, especificação dos tamanhos de material suspensos disponíveis, tipos de filtros, e requerimentos de manutenção.

• Localidade: Um filtro primário deve ser colocado depois da bomba e unidade de fertirrigação para remover partículas finas e grandes do fluxo. Filtros secundários podem ser usados do filtro primário para remover quaisquer partículas, que possam passar pelo filtro primário durante as operações normais ou de limpeza. Quando filtros secundários são usados, o tamanho das aberturas é normalmente maior que o filtro primário para minimizar a atenção necessária.

• Tamanho: As aberturas do fluxo do filtro devem ser pequenas o suficiente para prevenir a passagem de partículas indesejáveis ao sistema. O tamanho do filtro deve ser baseado no diâmetro da abertura do emissor ou o tipo e tamanho dos contaminantes a serem filtrados. A capacidade do filtro deve ser larga o suficiente para permitir uma vazão nominal sem limpeza freqüente. Filtros que são limpos manualmente devem requerer mais que uma manutenção diária. Os tamanhos devem ser os mais econômicos com as mais baixas perdas de fricção variando de 0.3 para 0.5 bars.

• Tipos: A filtragem deve ser feita através do uso de tipos diferentes de filtros; tela (para impurezas inorgânicas e água de qualidade moderada ou seguindo uma filtragem primária com areia e filtros de disco) disco (para a remoção de impurezas de origem orgânica e inorgânica, algas incluídas), hidrociclones (para a separação de areia ou silte da água do poço ou rio) e filtros de areia ou média (para poços abertos, reservatórios abertos, correntes, etc).

O regulador de pressão no cavalete é usado para manter a pressão de água nas linhas de gotejadores no nível recomendado pelo engenheiro de design da Netafim. Deve ser notado que as montagens do cavalete estejam protegidas de avaria por vandalismo, fogo na cana e operações no campo tais como colheita mecânica, carregamento, etc. Uma caixa de concreto com uma porta de metal normalmente proporciona proteção o suficiente.

Tipo de linha de gotejadores

Na maioria dos sistemas irrigados por gotejamento em cana de açúcar a água é conduzida da montagem do cavalete (Fig. 20) para uma linha secundária nas quais as linhas de gotejadores estão conectadas. Apesar de existirem vários tipos de linhas de gotejadores Netafim que são usados em cana de açúcar, elas estão todas desenhadas para distribuir água uniformemente por sobre toda a área do design de um bloco de campo dado. Uma variação na taxa de descarga dos emissores da linha de gotejadores que é aceitável é de ordem de ֲ± 8 - 10%.

Linhas de gotejadores variam no design do emissor, qualidade, uniformidade de descarga e custo. De fora, a maioria das linhas de gotejadores integrais se parece. Mesmo assim existem diferenças entre produtos, particularmente emissores. Consistência e desempenho superior de uma linha de gotejadores integral dependem da qualidade do seu emissor. Vários anos de experiência têm demonstrado que os seguintes fatores devem ser considerados ao selecionar a linha de gotejadores que devem ficar na superfície ou enterradas ao longo de um ciclo de vida completo da cana e 2 a 8 ratoons.

Fatores técnicos

• Emissores precisos para descarga de água & nutrientes uniforme e constantemente baixos.
• Cruzamento de fluxo mais profundo e largo para descarga de água livre de entupimento.
• Dentes afiados para aumentar turbulência, controle de fluxo & lavagem do emissor.
• Construção de tubos sem emenda para manter tensão e ancoragem maior para facilitar pressões de operação maiores para períodos maiores
• Emissor de entrada do filtro elevado para retirar água limpa do centro do tubo e prevenir entupimento
• Emissores com filtros para prevenir entupimento, menos manutenção & vida mais longa.
• Espaçamento de emissor flexível e escolha de fluxo para adaptar variedades de cana de açúcar diferente, padrões de plantio, tipos de solo, etc.
• Expoente de emissor baixo e fabricação de coeficiente de variação
• Fluxo insensível a diferenças de temperatura
• Resistência a insetos, resistência a luz solar, sem partes móveis e vida antecipada.
• Linhas de gotejadores vêm em uma grande variedade de espessura de parede. Construção e espessura da linha de gotejadores devem ser suficientes para reduzir o risco de o tubo ser amassado ou pego por stools de cana ou raízes ou tráfego no campo tais como carregadores mecânicos, maquinário da fazenda, etc. As linhas de gotejadores recomendadas com sucesso são dadas na Tabela 4.
• Mecanismo de Flap para prevenir o risco de sugação de material fino de solo para os emissores da linha de gotejadores levando o entupimento.
• Os diâmetros nominais são 16 mm e 22 mm. Um diâmetro maior permitirá o suprimento de água para uma extensão maior de linha de gotejadores antes que a pressão caia para baixo dos requerimentos do design. Isto resulta em economia de custo das linhas secundárias.
• Disponibilidade de maquinário para recuperar as linhas de gotejadores no final do ciclo e usa-las para um segundo ciclo se possível depois de refurbishment.