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ESCOLA ESTADUAL ALVINO ALCÂNTARA FERNANDES
IRRIGAÇÃO PET
Serra Azul
2016
IRRIGAÇÃO PET
Demétrio Kened Ribeiro Cotrim
Lucas César Alves dos Santos
Anselmo Ramos Ribeiro
Carlos Henrique Cândido Batista
Wesley Gabriel Ferreira Venero
Coorientadora:
Orientadora: Lucinei Cristina
Relatório apresentado para
exposição de trabalhos na
AGROTEC, na Escola Estadual
Alvino Alcântara Fernandes, sob
orientação da Prof. Lucinei Cristina
Ferreira e coorientação de
Serra Azul
2016
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.........................................................................................................4
2. JUSTIFICATIVA......................................................................................................5
3. OBJETIVOS ...........................................................................................................6
4. METODOLOGIA .....................................................................................................7
5. RESULTADOS OBTIDOS.....................................................................................12
6. CONCLUSÕES......................................................................................................15
REFERÊNCIAS.........................................................................................................16
1. INTRODUÇÃO
Essencial à vida, a água é um elemento necessário a diversas atividades
humanas. A quantidade de água existente na natureza é finita e sua disponibilidade
diminui gradativamente devido ao crescimento populacional, à expansão das
fronteiras agrícolas e à degradação do meio ambiente. A irrigação é uma técnica milenar. Com o avanço das tecnologias de
irrigação e a demanda cada vez maior de água pelas atividades humanas, acentuou-
se a busca por métodos mais eficientes, que consumam menos recursos e forneçam
melhores resultados em produtividade e qualidade. Desta forma, a irrigação por
gotejamento tem ganhado espaço, principalmente nos últimos 15 anos.
Atualmente, estima-se que o suprimento de água doce disponível seja
utilizado na proporção de: 70% na agricultura, 20% na indústria e 10% nas cidades
para consumo humano. Observa-se que há muito espaço a ser avançado pela
irrigação por gotejamento para que as atividades humanas continuem crescendo
atendendo à demanda de alimentos em quantidade e qualidade sem esgotar os
recursos hídricos, o avanço tecnológico e estas necessidades têm popularizando
cada vez mais a irrigação por gotejamento. Somente na irrigação, o desperdício
chega a 50%. O problema é provocado porque a maior parte dos produtores rurais
utiliza a pulverização aérea (ou aspersão), no qual boa parte da água é carregada
pelo vento ou evapora, em vez de recorrer ao sistema de gotejamento, que despeja
gotas diretamente na raiz nas plantas.
Na irrigação por gotejamento, a água é aplicada de forma pontual através de
gotas diretamente ao solo. Estas gotas, ao infiltrarem, formam um padrão de
umedecimento denominado “bulbo úmido”. Estes bulbos podem ou não se encontrar
com a continuidade da irrigação e formar uma faixa úmida, outro termo técnico
utilizado em irrigação localizada por gotejamento.
A tecnologia da irrigação por gotejamento envolve diretamente a urgente
necessidade de conservar e proteger o ambiente, ao permitir que o agricultor
distribua de maneira uniforme a água e os elementos nutritivos à zona das raízes em
quantidades precisas para atender as necessidades das plantas. Isso significa o uso
de menores quantidades de água, fertilizantes e demais produtos químicos, ao
mesmo tempo em que se aumentam os rendimentos e se obtêm produtos de melhor
qualidade.
2. JUSTIFICATIVA
A irrigação para cultivos agrícolas atualmente responde por mais de dois
terços de toda a água retirada de lagos, rios e reservatórios subterrâneos, segundo
a FAO-ONU, mas o desperdício na irrigação chega a 50% em nosso país. A
irrigação está intimamente ligada com a produção de alimentos. Em nosso dia a dia
tem sido cada vez mais difícil achar alimentos com qualidade e a preços acessíveis
para nosso consumo. Por isso, as hortas caseiras vêm sendo uma ótima alternativa
para produzir nossas hortaliças, e assim economizar dinheiro. Mas, um dos
problemas enfrentados é a irrigação das hortas caseiras (principalmente as rurais),
onde há um desperdício grande de água e dificuldade com a mobilidade. A maioria
das pessoas utiliza o regador, que é um sistema de irrigação por aspersão, no qual a
perda de água pela evaporação é alta, além de outras desvantagens. Devido a isto,
este projeto de pesquisa se justifica ao tentar minimizar um problema de nossa
sociedade e de certa forma inovar a irrigação das hortas caseiras, que além de tratar
de um assunto tão importante como a água, se liga indiretamente a saúde da
população, trazendo para nossas hortas caseiras a irrigação por gotejamento e seus
benefícios.
3. OBJETIVO O objetivo geral é construir um modelo de gotejador reciclado, mais
precisamente, de garrafas PET, que ajude a reduzir o consumo de água sem perder
a qualidade de produção nas hortas caseiras, incentivando assim a população a
cultivar sua própria horta e reciclar materiais, além de introduzir nas hortas caseiras
a irrigação por gotejamento e seus benefícios. Assim sendo, pretendemos
conscientizar as pessoas sobre o cultivo de hortaliças e sua ligação com a saúde
humana, simplificando a irrigação para que mais pessoas tenham oportunidade de
ter sua horta caseira, seja para a população rural, cultivadas diretamente no solo, ou
para as alternativas, como as verticais e as cultivadas em materiais reciclados.
4. METODOLOGIA
4.1. Elaboração do 1° Teste do gotejador PET. (21/10/16).
Materiais utilizados: O material utilizado constituiu-se de:
• Garrafa PET de 2 litros
• Pedaço de linha de lã de 10 cm
• Canivete (faca pequena)
1. A elaboração do teste foi baseada em “Água que sai no cano invisível” e
“Gotejador de plantas com garrafa PET e barbante”. Inicialmente foi feito um
pequeno corte na lateral da garrafa (em torno de 0,5 cm). A linha de lã foi
conectada no corte, de modo que entrou uma pequena parte dentro da
garrafa. 2.
2. A garrafa foi cheia com água e a linha de lã foi molhada (umedecida).
3. Então, ela foi colocada no solo em posição horizontal, e a água começou a
gotejar, chegando até o solo.
Figura 1: formação de uma faixa úmida pela linha de lã.
• Duração do teste: 13 horas.
4.2. Horta Teste. (28/10/16)
Materiais utilizados:• Enxada
• Esterco orgânico
• Farinha de osso
• 48 mudas de Alface, sendo 44 de alface crespa e 4 de alface roxa (Lactuca sativa)
• 15 mudas de Agrião (Nasturtium officinale)
• 12 mudas de Salsinha (Petroselinum crispum)
• Regador de 10 litros
1. Primeiramente, foi feito o canteiro com a enxada, e depois a aplicação do
esterco e da farinha de osso. Figuras 2 e 3. 2. Depois, irrigamos a terra com o regador, e em seguida plantamos as mudas
no canteiro. Figura 4.
Figura 2: construção do canteiro. Figura 3: após aplicação. Figura 4: mudas já plantadas.
4.3. Teste 500 ml. (30/10/16)
Materiais utilizados: • Garrafa PET de 500 ml
• Pedaço de linha de lã de 10 cm
• Prego 13x15
• Alicate
• Trena de pedreiro (5 m)
• Ripa de madeira
• Marreta
1. Foi feito um furo na garrafa utilizando um prego e um alicate. O prego foi
aquecido na chama do fogão e penetrado na garrafa, abrindo um pequeno
furo.
1. Após molhar a linha de lã e conectá-la no furo da garrafa PET, ela foi deitada
no solo.
2. Após 10 h e 15 m, foi medido o raio da faixa úmida causada pela água com o
auxilio da trena.
3. Foi medida a profundida da umidade. A ripa foi penetrada no meio do círculo
batendo a marreta nela. A ripa penetrou até certo ponto com facilidade.
Depois, ela não penetrou tanto com facilidade, então ela foi retirada e foi
medida, com base nas marcas de terra úmida presentes na ripa, a
profundidade aproximada, utilizando a trena.
• Duração do teste: 10 horas e 15 minutos.
4.4. Teste Duo PET.(01/11/16)
Materiais utilizados:• Garrafa PET de 500 ml
• 2 pedaços de linha de lã de 12cm cada
• Bacia com cebolinhas-verdes (fistulosum)
1. Foram feitos dois furos na garrafa do mesmo modo que no teste 4.2., a
diferença é que “dividimos” a garrafa em duas partes, para fazer os furos em
perfeita simetria, um em cada parte.
2. A garrafa foi colocada em posição horizontal no centro da bacia, de modo que
alcançasse todos os pés de cebolinha. Cada linha de lã em posição reta.
• Duração do teste: 6 a 8 horas.
4.5.1. Montagem Final do Modelo do Gotejador PET. (01/11/16)
Materiais utilizados:• Garrafas PET de 2 litros, 500 ml e 250 ml
• Pincel atômico
• Fita métrica
• Régua de 30 cm
• Palito de dente
• Prego 13x15
• Alicate
• 29 pedaços de linha de lã entre 10 e 12 cm
• 2 tijolos
• Bacia plástica
• 6 pedaços de bambu de 35 cm cada
1. Foi marcada, utilizando o pincel atômico, uma reta no risco da lateral da
garrafa. Ela serviu de base para fazer dois furos na garrafa em perfeita simetria.
Assim, há uma irrigação bem distribuída nos dois lados, podendo ser irrigado uma
maior quantidade de plantas. Veja na figura 5.
2. Em seguida, utilizando a fita métrica, foi marcado com o pincel atômico um
círculo onde se faria o furo. Ele foi feito a 3 cm de distância da reta que divide a
garrafa. Foi feito o mesmo no outro lado da reta, e em todas as outras garrafas.
Figura 6.
3. Utilizando o alicate e o prego 13x15, a ponta do prego foi aquecida na chama
do fogão por 10 segundos, até começar a sair uma fumacinha do prego. Figura 7. 4. Rapidamente, a garrafa foi perfurada com o prego aquecido na marcação
feita (n°2), formando um círculo. Para que o círculo não ficasse pequeno, foi dada
uma “rodadinha” com o prego ainda quente ao redor do círculo para expandir o furo.
O processo foi repetido na outra marcação da garrafa e nas outras garrafas. Fig. 8. 5. Utilizando o palito de dente, empurramos a linha de lã de 10 a 12 cm para
dentro da garrafa, em torno de 2 cm. O processo foi repetido no outro furo da
garrafa, e nas outras garrafas. Figura 9. 6. Também foram feitos furos no mesmo lado da garrafa. O processo para
instalar os gotejadores nessas garrafas foi o mesmo descrito até aqui. Figura 10.
Figura 5: garrafas PET de 500 ml com a reta. Figura 6: medição da marcação.
Figura 7: prego sendo aquecido. Figura 8: prego perfurando a garrafa.
Figura 9: linha de lã sendo conectada à garrafa. Figura 10: garrafas PET de 2 litros.
4.5.2. Instalação dos gotejadores na Horta Teste. (11/11/16)
Materiais utilizados:• 7 Garrafas PET de 2 litros
• 6 Garrafas PET de 500 ml
• Garrafa PET de 250 ml
• 2 tijolos
• Bacia plástica
• 6 pedaços de bambu de 35 cm cada
1. Primeiramente, enchemos a bacia plástica com água já calculada para nossa
necessidade.
2. Mergulhamos a garrafa PET na bacia, de modo que, enquanto ela enchia, a
linha de lã estava sendo molhada. Este passo é variável para cada necessidade.
Não é preciso ser somente em uma bacia, pode ser em uma torneira ou outra fonte.
Basta que a linha de lã seja molhada. Todas as garrafas foram cheias, mas 3 delas
foram totalmente cheias. Figura 11. 2. Por causa do desnível, foram feitos suportes para sustentar a garrafa,
utilizando pedaços de bambu e tijolos. Veja na figura 12 e 13. 3. As garrafas foram colocadas no solo horizontalmente e a linha de lã
conduzida até próximo da muda. Assim começou a irrigação. Veja a figura 14. 4. Para pausar a irrigação, bastou mudar a posição da linha de lã, como na
figura 15. Neste ponto, a irrigação foi parada pela chuva.
Figura 11: garrafa sendo cheia. Figura 12 e 13: bambus e tijolos como suporte.
Figura 14: garrafa de 500 ml. Figura 15: pausa da irrigação.
• Duração do teste: 5 horas e 30 minutos.
5. RESULTADOS OBTIDOS5.1. Elaboração do 1° Teste do Gotejador PET.A irrigação começou as 18:30 h do dia 21/10 e a observação final foi feita as 7:30 h
do dia 22/10.
O experimento que fizemos com o modelo que desenvolvemos deu um ótimo
resultado. O modelo foi capaz de irrigar por mais de 13 horas (até quando foi feita a
observação, pois ainda havia água no nível da linha de lã).
5.3. Teste 500 ml.Relacionamos no gráfico abaixo as informações coletadas neste teste:
Gráfico1: relação do tempo, volume de água e temperatura durante a irrigação.
A irrigação durou 10 h e 15 m. Como consequência natural, houve evaporação da
água dentro da garrafa, mas ela logo passou para o estado de condensação. O que
concluímos foi que a temperatura influencia na quantidade de tempo que a irrigação dura. Assim sendo, o melhor horário para começar a irrigação é pela
manhã.
O raio da faixa úmida foi medido: 11,5 cm. Figura 16. A profundidade da umidade no
solo também foi medida: aprox. 17 cm. Figura 17.
. Figura 16: faixa úmida Figura 17: marcas da umidade na ripa.
Atenção: estes resultados variam de um solo para o outro. O tipo de solo no qual o teste foi feito é o Argiloso, um solo que tem mais facilidade de reter água.
5.4. Teste Duo PET. A irrigação começou às 12:20 h, e terminamos a contagem às 20:20 h. A irrigação
ocorreu por 8 horas aproximadamente, porque houve uma falha no sistema: uma
das linhas de lã se desconectou por aproximadamente 2 horas. Devemos então
considerar a irrigação com sendo de menos de 6 horas.
Este teste nos mostrou a capacidade do gotejador PET de irrigar com duas saídas.
Figura 18.
Figura 18: fim da irrigação e uma grande faixa úmida.
4.5.1 e 4.5.2. Montagem Final do Modelo do Gotejador PET e Instalação dos gotejadores na Horta Teste. A irrigação foi iniciada às 12:10 h (Figura 19) e parada às 17:45 h (Figura 20) por
causa da chuva. Observe os dados da tabela:
Capacidade Nível da água às 17h:45m Quantidade de água gasta2 litros (2 saídas)2 litros (3 saídas)
Restava aprox. 1,5 litros Restava aprox. 1,25 litros
500 ml aprox. 750 ml aprox.
500 ml (2 saídas) Abaixo do nível da linha de lã 20 a 30 ml aprox. 250 ml (1 saída) Abaixo do nível da linha de lã 10 a 15 ml aprox.
Tabela 1: dados dos resultados da irrigação na Horta Teste.
Algumas garrafas gotejaram bem mais rápido, chegando a ter perda de água pelo
furo. O problema é que o furo havia ficado muito grande. Em contra partida, houve
uma garrafa em que simplesmente a água não saiu, pois o furo estava muito
pequeno. Concluímos que o furo não deve ser maior que 4 mm aprox., e nem menor
que isso.
Figura 19 Figura 20
Após uma análise bem detalhada, desenvolvemos esta tabela comparativa:
Tabela de Comparação
Sistema de Irrigação Tempo de Irrigação* Quantidade de água gasta Aspersão – Aspersor metálico de jardim
30 minutos – vazão de 1 litro a cada 10 segundos.
Aprox. 90 litros***.
Gotejamento – Irrigação PET3 a 14 horas – variável quanto à capacidade da garrafa e temperatura.
15 a 17 litros.
Aspersão – Regador com Capacidade de 5 litros**
Momentânea – de 1 a 4 vezes, variável quanto à temperatura.
De 5 a 20 litros.
*os valores se referem ao que seria gasto de tempo na irrigação na parte da Horta Teste que foi separada para a Irrigação PET por um dia.**como dividimos a Horta Teste em duas partes, a irrigação também ficou dividida, pois o regador tem capacidade de 10 litros.***partindo do mesmo princípio da divisão da água do regador.
Fica claro como a irrigação PET economiza água, principalmente em relação aos aspersores. Por mais que o regador seja uma boa opção, é preciso irrigar no mínimo duas vezes ao dia por causa da evaporação. A Irrigação PET diminui estas desvantagens, pois irriga por bastante tempo, e a capacidade de penetração da água no solo é bem maior.
Lógica de funcionamento da Irrigação PET:
Figura 21 Figura 22 Figura 23
1. Enche-se a garrafa, deixando um pouco de ar e molhando totalmente a linha de lã. Fig.212. Coloca-se a garrafa no solo e a linha de lã até perto da hortaliça. Existem duas forças
atuando na água - adesão e coesão – que fazem com que a água chegue até o destino sem
haver perdas. Fig. 223. Para pausar a irrigação, basta mudar a posição da linha de lã para a parte de cima da
garrafa. Fig. 23
6. CONCLUSÕES Ao observarmos como o desperdício de água na agricultura é grande, a partir de
informações da mídia e de nossa comunidade, despertou em nós o interesse em
conhecer melhor a irrigação por gotejamento, tendo como objetivo construir um
modelo de irrigação que economizasse água e funcionasse em hortas caseiras.
Com este propósito, buscamos através de pesquisas e testes, construir um
modelo de gotejador com materiais recicláveis.
A partir dos testes, obtivemos resultados satisfatórios, mas também problemas
com a saída de água de algumas garrafas, mas que foi resolvido. Os testes
provaram a grande economia de água em comparação com os sistema de irrigação
usados nas hortas caseiras. Desta forma, podemos considerar que nosso projeto
como um grande passo na tecnologia da irrigação na agricultura, principalmente nas
hortas caseiras.
REFERÊNCIASAgência Brasil. Desperdício de água no Brasil chega a 40%. Disponível em: <http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/desperdicio-de-agua-no-brasil-chega-40-4193297>. Acesso em: 11 nov. 2016.
Agência EMPRAPA, Irrigação. Disponível em: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/irrigacao_000fl7vsa7f02wyiv80ispcrr5frxoq4.pdf>. Acesso em: 11 nov. 2016.
Grupo Cultivar. Irrigação gota a gota. Disponível em: <http://www.grupocultivar.com.br/artigos/irrigacao-gota-a-gota>. Acesso em: 11 nov. 2016.
Natureba. Porque preservar e economizar água é importante para a vida no planeta. Disponível em: <http://www.natureba.com.br/desperdicio-agua.htm>. Acesso em: 11 nov. 2016.
NETAFIM, Nelson S. A. de Sá. Irrigação e Pulverização. Disponível em <http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/materias/Materia.asp?id=20643&secao=Irriga%E7%E3o%20e%20Pulveriza%E7%E3o>. Acesso em: 11 nov. 2016.
