CĂrculos da vida Conservando recursos, melhorando a vida.
“
Um desafio particularmente difícil é melhorar a eficiência do uso da água na agricultura, mantendo a produtividade das plantações e o crescimento da produção, ao mesmo tempo em que é feita a realocação da água da agricultura para usos urbanos e industriais, que crescem rapidamente. Como isso será administrado pode determinar a capacidade do planeta de se alimentar.” Mark Rosegrant Instituto Internacional De Política De Alimentos Instituto Internacional De Gestão De Irrigação
VISÃO GERAL Populações maiores, menor qualidade da
refinados de tomada de decisão, os países que
água e maior escassez de água são grandes
enfrentam esses desafios têm capacidade de criar
problemas para a agricultura. Primeiramente,
uma base agrícola mais produtiva e rentável. As
uma população maior precisa de mais alimentos
sociedades que capitalizam essas oportunidades
e fibras. Em segundo lugar, a qualidade da água
atenderão às necessidades nutricionais de suas
diminuiu devido à contaminação muitas vezes
populações, ao mesmo tempo em que podem
causada pelos métodos agrícolas tradicionais.
se tornar mais competitivas no mercado global.
Em terceiro lugar, a agricultura tem uma
No nível mais básico, o modo que as pessoas lidam
quantidade cada vez menor de água para
com a água deve mudar antes que possam visualizar
atender a essas demandas crescentes.
outros benefícios da agricultura aprimorada. Para
Melhorar como a água é fornecida para as fazendas e colocadas em uso nas plantações é essencial para
produzir mais alimentos, a água que os produtores usam deve ser administrada mais cuidadosamente.
atender às novas necessidades das populações
A irrigação mecanizada economiza mais energia e
globais. A gestão aprimorada da água pode melhorar
usa menos água e mão de obra que outras formas
a disponibilidade alimentar, a segurança alimentar e a
de irrigação. Foi comprovado que tem os menores
nutrição humana. Ineficiências enormes nos métodos
custos operacionais e maior vida útil entre todos
globais de irrigação são numerosas e de difícil gestão.
os equipamentos de irrigação disponíveis. Ao
A abordagem desses problemas cria diversas oportunidades para progresso e crescimento econômico, especialmente nos países em desenvolvimento.
utilizar equipamentos de irrigação mais duráveis e eficientes, os produtores têm capacidade de aumentar sua renda, a produtividade da plantação e até mesmo a área de terra que eles plantam. A irrigação mecanizada também pode ajudar a
A agricultura irrigada está se tornando cada
resolver outros problemas, como solos encharcados,
vez mais importante, já que as necessidades
salinidade e contaminação da água. A modernização
nutricionais mundiais crescem juntamente
das práticas de irrigação, portanto, tem benefícios
com a população. Além disso, a agricultura
econômicos e ambientais. A irrigação mecanizada
irrigada enfrenta diversos desafios formidáveis.
é um excelente ponto de partida, uma vez que os
Entretanto, com a gestão moderna da irrigação,
países buscam meios de produzir mais alimentos
práticas agronômicas avançadas e sistemas mais
com menos água e trabalho duro humano.
“NO NÍVEL MAIS BÁSICO, O MODO QUE AS PESSOAS LIDAM COM A ÁGUA DEVE MUDAR ANTES QUE POSSAM VISUALIZAR OUTROS BENEFÍCIOS DA AGRICULTURA APRIMORADA. PARA PRODUZIR MAIS ALIMENTOS, A ÁGUA QUE OS PRODUTORES USAM DEVE SER ADMINISTRADA MAIS CUIDADOSAMENTE.”
FORMAS DE IRRIGAÇÃO GOTEJAMENTO
Os sistemas de irrigação por
morangos, cenouras e tomates.
gotejamento fornecem água
A irrigação por gotejamento exige
diretamente ao solo, onde ela é mais
gestão intensiva por parte dos
benéfica. Eles também precisam de
operadores e um investimento
menos água e permitem acesso mais
considerável de capital inicial.
fácil à plantação que os sistemas de
Os operadores do sistema de
irrigação por sulcos e inundação.
gotejamento inspecionam suas
Os sistemas de gotejo se adaptam
plantações frequentemente, para
particularmente à produção de
verificar se há problemas que
plantações de vegetais cultivados
afetam a uniformidade da irrigação,
em canteiros elevados, como
como ligações e vazamentos.
PIVÔ CENTRAL Na metade do século XX, a agricultura
superficial, os pivôs centrais não
sucesso do plantio de várias culturas.
estava pronta para um tipo melhor
necessitam de um trabalho extra
Após uma cultura ser colhida, os
de sistema de aspersão. Ele foi
no solo para preparar o campo para
produtores podem preparar o campo
inventado em 1952, o aspersor
irrigação por sulcos e inundação. A
e plantar uma nova cultura. Eles
automotriz de pivô central. Na
eliminação deste trabalho no solo
podem, então, acionar o pivô central
década seguinte, esse novo desenho
economiza tempo e dinheiro, além
e irrigar o campo, de modo que as
passou a ser gradualmente aceito
de permitir que o produtor plante
sementes germinam rapidamente,
como uma forma superior de
imediatamente outra cultura no
um benefício que os sistemas de
irrigação. Diferentemente da irrigação
campo um fator essencial para o
gotejo não podem oferecer.
INUNDAÇÃO
ASPERSÃO CONVENCIONAL
Principal método de irrigação na cultura do arroz,
A irrigação por aspersão foi desenvolvida na década de
esse sistema consiste na aplicação da água feita por
1920. Divisões de pequenas tubulações, cobertas por
meio de bacias ou tabuleiros. Bacias ou tabuleiros são
tubos verticais elevados por aspersores, eram colocadas
áreas quase planas, de tamanho variado, limitadas
em campos recém plantados e depois removidos, antes
por diques ou taipas. É um dos métodos de irrigação
da colheita.Em alguns casos, os produtores rebocavam
mais simples e mais usado, inclusive no Brasil.
essas tubulações de uma plantação para outra.
SULCOS
AUTO PROPELIDO
MICRO ASPERSÃO
pequenos canais ou sulcos, que
móvel ou auto propelido é
micro aspersores, que aplicam a
infiltra ao longo do perímetro
movimentado por energia hidráulica,
água, preferencialmente, na área
molhado e se movimenta vertical e
sendo composto por um canhão
sombreada pela copa da planta. Esses
lateralmente, umedecendo o perfil
hidráulico (aspersão canhão),
sistemas possuem vazões
do solo. Pode ser dividida em sulcos
montado sobre uma plataforma,
e áreas de aplicação maiores
simples, comuns ou de terras planas,
que se desloca sobre o terreno,
que o gotejamento.
em contornos, em corrugação,
irrigando-o simultaneamente.
Consiste na aplicação de água em
em nível ou em ziguezague.
O sistema de irrigação por aspersão
Neste sistemas são utilizados
EFICIÊNCIA DA ÁGUA Em grande parte do mundo de hoje, os métodos
de investimento em suas operações de plantio. As
de irrigação são semelhantes às técnicas utilizadas
práticas modernas de irrigação buscam aumentar
até 6.000 anos atrás. Algumas famílias produtoras
a eficiência da utilização da água de várias formas:
ainda movem a água manualmente, transportando-a
Outro modo que os gerentes de projeto tentam para
por meio de terraplenagem, sulcos descendentes
aumentar a produtividade é armazenar água não
e pela superfície de pequenas parcelas de terra.
utilizada e aplicá-la em terra irrigada recentemente.
Embora inovadora em tempos antigos, quando
Um terceiro tipo de melhora envolve a redução de
comparada com tecnologias modernas de irrigação,
problemas com inibição do solo e salinidade. Esses
a irrigação tradicional utiliza muito mais água e
problemas diminuem a produtividade e degradam
recursos humanos que o necessário. As práticas
a terra produtiva. A eliminação da aplicação
modernas de irrigação buscam aumentar a
excessiva de água pode resultar em aumentos de
eficiência da utilização da água de várias formas:
produção, devido a níveis reduzidos de salinidade
A primeira diz respeito à regularidade do
e melhor arejamento da raiz da plantação.
fornecimento de água. A distribuição previsível
Uma quarta tendência é a conversão para irrigação
garante que a água esteja disponível quando as
mecanizada. Os métodos tradicionais de irrigação por
plantações precisam mais dela. Isso ajuda a reduzir
inundação desperdiçam uma grande quantidade de
perdas de produtividade e qualidade relacionadas
água. Além da baixa eficiência a irrigação excessiva
com stress. O fornecimento confiável também
também resulta em baixa produtividade da plantação.
estimula os produtores a realizar níveis mais altos
A aplicação precisa de água oferecida pela irrigação
mecanizada, utiliza metade da água em comparação com a
USO RACIOAL DA ÁGUA E DA TERRA
inundação e permite o controle da lixiviação do sal. Quando a água é aplicada uniformemente em uma plantação nas quantias exatas que a cultura necessita, a produtividade pode ser muito mais alta e o solo não fica inibido ou excessivamente salinizado.
H E C TARES I RRI GADO S P O R P I VÔ C EN TRAL N OS E UA VS USO DE ÁGUA P ER C AP I TA N OS E UA
+ Produtividade
10
6000 8
5000 4000
6
3000 4 2000 2 1000 0 1970
1975
1980
HE CTA RE S IR R IG A DO S
1984
1988
1994
1996
U S O DE Á G UA DE IR R IG A Ç ÃO
2003
2008
0
U SO TOTAL D E ÁG UA
HE C TAR ES IR RIGA DO S POR PIVÔ (EM M ILH ÕE S)
LIT R OS PO R PES SOA POR DIA
7000
- Terras
Aplicação da quantidade exata de água que a planta necessita
IMPACTO AMBIENTAL O mundo tem aproximadamente 280 milhões hectares de terra irrigada. Se apenas 1% desta terra for convertido de métodos tradicionais de irrigação para métodos de precisão, mais de 7 milhões de metros cúbicos de água podem ser conservados anualmente. Uma das principais questões que a irrigação superficial enfrenta é a contaminação da água por produtos químicos. Fertilizantes, pesticidas e outros poluentes podem contaminar as águas
Acima: Diferentes culturas podem ser cultivadas em um único pivô ao dividir o
subterrâneas e poluir correntes, lagos e rios quando a água
círculo de culturas em segmentos, como
de irrigação impregnada com produtos químicos for aplicada
esquerdo: Pivô central sobre cevada. Parte
nesta plantação no Quênia. Canto superior
em excesso e fluir das plantações para outras águas.
intermediária superior: Canto de precisão
A irrigação mecanizada aumenta a segurança ambiental.
sobre jatrofa.
Valley. Canto superior direito: Pivô central
Ao aplicar apenas a quantidade de água que o solo pode absorver, o escoamento é eliminado ou reduzido significativamente. Outro benefício da utilização da irrigação mecanizada é que não há necessidade de trabalho extra no solo para preparar a
DIFE RE N ÇA PE RCE N TUAL N O CU S TO DE MÉ TODOS DE APLIC A Ç Ã O DE PRODU TOS QU ÍMICO S ( B A SEA DA EM 5 3,5 HEC TA R ES E 1 2 A PLI C A Ç ÕES)
terra para transportar a água em sulcos. A utilização de irrigação mecanizada para aplicar insumos na plantação permite controle mais preciso de taxas e intervalos de irrigação, o que aumenta a eficácia de produtos químicos e fertilizante na plantação. Necessidades potenciais de tratamento podem ser reduzidas.
500% 440% 400% 340% 300%
Em algumas áreas, o tratamento de águas residuais é um grande desafio. Os pivôs centrais e lineares podem aplicar
2000
águas residuais parcialmente tratadas na terra da plantação.
100%
Mais uma vez, as raízes da plantação filtram os nutrientes e
0
limpam a água. Isso resulta em grande economia, ao evitar maiores custos com capacidade adicional em sistemas de esgoto.
100%
Aérea
Perfuração no solo
M É TO D O S D E AP L I CAÇÃO
Pivô
MINIMIZAÇÃO DA INFRAESTRUTURA GOTEJO
INUNDAÇÃO
O gotejamento tem um requisito
ASPERSÃO CONVENCIONAL
maior de infraestrutura, devido à
Se a irrigação por aspersão
para atender ao requisito
filtração necessária para proteger
tradicional estiver sendo
de água de uma planta,
as diversas saídas de água nas
utilizada, 50% a mais de
a irrigação superficial
linhas e tubos a partir das ligações.
água é fornecida do que é
necessita duas vezes mais
A movimentação mecânica tem
necessário para as plantas.
água que a tecnologia
um requisito baixo de energia,
Entretanto, a pressão de
de irrigação moderna,
devido aos requisitos de 1,0 a
fornecimento no campo
devido ao desperdício no
1,5 bar no campo e não tem um
pode ser de até três bars
campo. Reservatórios de
requisito alto de filtração, uma
ou mais. Isso exige estações
armazenamento, estruturas
vez que a aplicação de água da
de bombeamento grandes
de entrada, canais, fossos
irrigação mecanizada não utiliza
de alta pressão e uma
e outros componentes
pequenos orifícios para controlar
estrutura de fornecimento
precisam ser dimensionados
o fluxo. Geralmente, os filtros da
de água de alta pressão.
apropriadamente
irrigação mecanizada variam de
Além disso, os custos anuais
para administrar esse
2,4 mm a 4,0 mm, se necessário.
para a concessionária são
grande volume.
Por outro lado, o tamanho
muito mais altos devido
típico do filtro para irrigação por
à maior quantidade de
gotejamento é de 0,08 a 0,10 mm.
energia necessária.
Para fornecer água suficiente
VERSATILIDADE DO PLANTIO Atualmente, os pivôs centrais e lineares, em
água e menos trabalho. A irrigação mecanizada
diversos casos, estão substituindo a irrigação
também permite que os produtores pratiquem
superficial em terras planas. Essas fazendas estão
uma gestão superior da fazenda.
sendo convertidas para irrigação mecanizada, por vários motivos. A irrigação mecanizada utiliza de 25% a 50% menos água que a irrigação superficial e reduz o trabalho em até 75%.
A tecnologia também é utilizada em regiões de cultivo de sequeiro. Até mesmo onde a precipitação anual costuma atingir de 1.200 mm a 1.500 mm, a regularidade das chuvas pode não atender às
Esses fatores permitem que os produtores
necessidades da plantação. Se a precipitação for
plantem culturas em mais hectares, utilizando
altamente variável, os pivôs e lineares protegem
aproximadamente a mesma quantidade de
a produtividade durante os anos de seca.
BENEFÍCIOS DA VERSATILIDADE 1 Praticamente todas as culturas podem ser irrigadas
AUME N TO PORCE N TUAL N A PRODU TIVIDADE E M CU LTIVO E M TE RRAS S E CAS
recentemente, arroz tem sido irrigado com pivôs centrais e lineares, uma cultura tradicionalmente irrigada por inundação. 3 Esses equipamentos versáteis permitem que os produtores controlem com facilidade quando e quanta água
0%
67%
Trigo
abaixo dos equipamentos de irrigação mecanizada. Mais
50%
50%
Beterraba
e frutos secos e culturas altas como cana de açúcar ficam
100%100%
88%
100%
Canola
alturas, até mesmo árvores cítricas, café, pomares de frutas
150%
Girassol
150%
2 Como os equipamentos são fornecidos em diversas
200% 189%
200%
Batata
batata, feijão, ervilha, tomate, alface, repolho, cenoura, etc.
Milho
cultivadas com irrigação mecanizada, incluindo melão,
250%
250%
Algodão
e beterrabas. Culturas de vegetais e frutas podem ser
280%
300%
Alfalfa
milho e outros grãos forrageiros, sementes oleaginosas
Soja
com esses equipamentos incluem: trigo, cereais, algodão,
Cana da açúcar
com pivô central ou lineares. As culturas comuns cultivadas
A IRRIGAÇÃO AUMENTA A PRODUTIVIDADE EM COMPARAÇÃO COM O CULTIVO EM TERRAS SECAS. Dados de FAO Irrigation and Drainage Paper #33, “Yield response to water.” http://www.fao.org/ag/AGL/aglw/cropwater/parta.stm
é aplicada. Com a irrigação superficial, é impossível para um produtor aplicar quantidades precisas de água em partes variáveis de uma plantação. A flexibilidade da aplicação cria outros benefícios. Onde a água é escassa, os produtores podem plantar mais de uma cultura em uma plantação. Metade de uma plantação é cultivada com uma cultura, como o algodão e a outra metade é cultivada com uma cultura que consome menos água, como o milho. Conforme o pivô central passa sobre as culturas, menos água é aplicada sobre o trigo e mais é aplicada sobre o algodão. 4 Os produtores também podem plantar e irrigar as culturas para atingir datas de maturação diferentes. Isso pode ser importante para culturas hortícolas, como vegetais. As datas de plantio são variadas, para que haja estoque constante de produtos frescos. Isso oferece mais opções aos produtores e reduz o risco de mercado. Os pivôs permitem que os produtores atendam suas necessidades de água de modo conveniente, com base no desenvolvimento de culturas.
IRRIGAÇÃO DE TAXA VARIÁVE L ( VRI) Cada cor representa uma taxa de aplicação diferente na plantação. A ausência de cores representa as áreas da plantação em que os aspersores estão desligados
BENEFÍCIOS ECONÔMICOS PRINCIPAIS BENEFÍCIOS Terras irrigadas são inerentemente mais produtivas que os métodos de cultivo de sequeiro. Aumentar essa produtividade, de acordo com especialistas da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAO), será crítico para preencher a lacuna entre a produção e a demanda por alimentos. Aumentar o acesso a equipamentos e treinamentos para ganho de produtividade podem fazer a diferença não só na produção de alimentos,
Os Sistemas de Irrigação tem se mostrado essenciais à humanidade em diversos aspectos: Produção de alimentos Uso racional da água e da terra Impacto econômico
mas na qualidade de vida de milhões de pequenos produtores.
A RELEVÂNCIA DOS SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO AUMENTOU AO LONGO DO SÉCULO 1 A produção em plantações aumentou a uma taxa de 2,3% de 1970 a 1990. Aproximadamente dois terços desse ganho se originaram de maior
IMPACTO E CON ÔMICO PARA POPU LAÇÃO
produtividade principalmente de trigo, arroz e milho irrigados. Apenas um terço do ganho de produção de alimentos foi proveniente da expansão de terras. A
51%
irrigação aumentou a produtividade por colheita e o número de colheitas. 82%
2 Uma das principais vantagens oferecidas pela irrigação moderna é que ela pode garantir produção confiável sob precipitação atmosférica errática. A seca diminui a produtividade das plantações e também causa
49%
18% Área colhida SE Q U E I R O
I R R I G AD O
uma infinidade de outros custos sociais e ambientais relacionados com má nutrição, danos a recursos naturais e comportamento avesso a riscos por parte de produtores. Esses custos da seca também são substanciais, embora frequentemente não sejam medidos.
A RE LE VÂN CIA DOS S IS TE MA S DE IRRIGAÇÃO AUME N TO U AO LON GO DO S É CU LO
3 No geral, os produtores que irrigam são relativamente mais prósperos que seus colegas que confiam apenas na chuva natural. A FAO afirma que a irrigação aumenta a produtividade da maioria das culturas de 100% - 400%, aumentando assim a rentabilidade do produtor.
12% Área total de cultivo utilizada no mundo
4 Finalmente, a irrigação mecanizada tem o potencial de transformar produtores de subsistência em produtores comerciais rentáveis. Um pivô central pode, assim, oferecer aos produtores de subsistência uma saída do ciclo de pobreza eterna, em que muitos estão presos.
Áreas irrigadas no mundo hoje
44% Produção total de alimentos
Produção mundial de alimentos em áreas irrigadas
CONCLUSÃO De acordo com a FAO, 40% da produção de alimentos no mundo vem de 280 milhões de hectares estimados de terras irrigadas, apenas 20% das terras cultivadas do mundo. Fazendas irrigadas têm 100% a 400% de produtividade mais alta na maioria das culturas. A água tem claramente um papel crítico na produção de alimentos e esse recurso é essencial na maioria das preocupações de segurança, como: População humana crescente Necessidades alimentares crescentes Recursos naturais finitos Degradação de recursos naturais.