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Geraldo Antonio Ferreguetti
Engenheiro Agrônomo
CREA-ES 4322/D
USO RACIONAL DA ÁGUA NA AGRICULTURA
15:30 a 16:30
Sumario
• Pegada hídrica.
• Importância da irrigação – ES e Brasil
• Uso eficiente
• Reduzir o consumo
- Sistemas de irrigação
- Manejo adequado
• Aumentar a disponibilidade
- Reservação hídrica
- Boas Praticas Agrícolas
• Conclusões
Pegada hídrica
Pegada Hídrica
REDUÇÃO DA PEGADA HIDRICA
Consumo de água (litros/planta/dia) nas condições do norte do ES – Caliman ( 2003 a 2010)
GOTEJAMENTO Idade da planta - dias l/planta/dia
Cosumo de água - l Total inicio fim dez/fev mar/abr e out/nov mai/set
0 30 6.00 5.00 3.00 549.00 610.00 450.00 1.609.00
30 60 10.00 8.00 5.00 915.00 976.00 750.00 2.641.00
60 90 12.00 9.00 6.00 1.098.00 1.098.00 900.00 3.096.00
90 120 15.00 13.00 8.00 1.372.50 1.586.00 1.200.00 4.158.50
120 360 16.00 14.00 10.00 1.464.00 1.708.00 1.500.00 4.672.00
360 720 16.00 14.00 10.00 1.464.00 1.708.00 1.500.00 4.672.00 406.01 PEGADA HIDRICA AZUL 20.848.50
chuva - mm 1.200.00 252.39 PEGADA HIDRICA VERDE 12.960.00 l/m2 6.480.00 33.808.50
espaçamento 3.6 x 1.5 l/kg/ciclo 658.39 Produção - kg/planta 51.35
MICROASPERSÃO inicio fim dez/fev mar/abr e out/nov mai/set
0 30 8.00 6.00 4.00 732.00 732.00 600.00 2.064.00
30 60 12.00 10.00 6.00 1.098.00 1.220.00 900.00 3.218.00
60 90 12.00 11.00 8.00 1.098.00 1.342.00 1.200.00 3.640.00
90 120 18.00 16.00 10.00 1.647.00 1.952.00 1.500.00 5.099.00
120 360 20.00 17.00 12.00 1.830.00 2.074.00 1.800.00 5.704.00
360 720 20.00 17.00 12.00 1.830.00 2.074.00 1.800.00 5.704.00 495.21 PEGADA HIDRICA AZUL 25.429.00
chuva - mm 1.200.00 252.39 PEGADA HIDRICA VERDE 12.960.00 l/m2 6.480.00 38.389.00
espaçamento 3.6 x 1.5 l/kg/ciclo 747.59 Produção - kg/planta 51.35 aumento % 11.93%
Importância da irrigação - ES
ES: 2/3 do território com
balanço hídrico negativo’
0
500
1000
1500
2000
2500
19
47
19
49
19
51
19
53
19
58
19
60
19
62
19
64
19
66
19
68
19
70
19
72
19
74
19
76
19
78
19
80
19
82
19
84
19
86
19
88
19
90
19
92
19
94
19
96
19
98
20
00
20
02
20
04
20
06
20
08
20
10
20
12
20
14
20
16
(mm
)
Balanço Hídrico Anual em São Mateus de 1947 a 2016 – 69 anos. Fonte: Incaper
REGIÃO NORTE -ES São Mateus
ETP Média
1420 mm
Prec. Média
1291 mm
Metade da ETP Média -710 mm
Vegetação Caducifólia - Ibituba - Baixo Guandu
Balanço Hídrico Anual em Alfredo Chaves de 1950 a 2015 - 65 anos. Ano 2016 – 1.392mm –Fonte : Incaper
REGIÃO SERRANA Alfredo Chaves
Prec. Média
1.584 mm
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
TOTA
IS A
NU
AIS
(M
M)
ANOS
ETP
Média
1.144 mm
Vegetação Perenifolia – Marechal Floriano
-200
-100
0
100
200
300
400
500
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
An
om
alia
de
Pre
cip
itaç
ão -
mm
Meses
Anomalia mensal de Precipitação - Norte ES Ano 2013
-200
-150
-100
-50
0
50
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
An
om
alia
de
Pre
cip
itaç
ão -
mm
Meses
Anomalia mensal de Precipitação - Norte ES Ano 2014
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
An
om
alia
de
Pre
cip
itaç
ão -
mm
Meses
Anomalia mensal de Precipitação - Norte ES
Ano 2015
-100
-80
-60
-40
-20
0
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT
An
om
alia
de
Pre
cip
itaç
ão -
mm
Meses
Anomalia de Precipitação - Norte ES
Ano 2016
Anomalias na Precipitação – Norte do ES – 2013 a 2016
Fonte - INCAPER
Déficit de Precipitação
Anos P (mm) Def./Exc.
2013 1.334.00 255.00
2014 648.00 - 431.00
2015 451.00 - 628.00
2016 513.00 - 566.00
Média 1.079.00 -
Déficit de precipitação acumulado - 1.880,00
Equivalente (anos) - 1.74
Produção Agrícola
53%
Perdas estimadas
FONTES – MAF – INCAPER - REVENDAS
Irrigação no ES
Irrigação no Brasil
5.6 % da área cultivada – 16 % da produção física e 35 % da produção econômica
ANA – EMBRAPA – 2015 – Conjuntura dos recursos hídricos
IMPORTANCIA DA IRRIGAÇÃO – ES e Brasil
ANA – EMBRAPA – 2015 – Conjuntura dos recursos hídricos -
Rural properties with irrigation system (IBGE, 2006)
IMPORTANCIA DA IRRIGAÇÃO – ES e Brasil
IMPORTANCIA DA IRRIGAÇÃO – ES
Propostas
Uso de sistemas mais eficientes
Uso de sistemas de irrigação mais eficientes
Uso de sistemas de irrigação mais eficientes
Dimensionamento do Projeto
Área de 40 ha
Projetos dos diferentes métodos na mesma área
Pivô central Microaspersão Gotejamento Convencional
Área irrigada efetivamente
PAS - % de área sombreada
Consumo de água
Sistemas de Irrigação PAM (**) Eficiencia (***) Consumo de agua -
l/s/há Relação (%)
Aspersão Convencional 100.00% 77.00%
1.75 100.00%
Pivo Central com Pendural 100.00% 91.46%
1.39 79.01%
Micoraspersão 87.77% 90.00%
1.24 70.69%
Gotejamento (*) 55.22% 95.00%
0.74 42.23% (*) - PAM medida em café com 05 anos (**) Porcentagem de área molhada
(***) Referencias de Eficiência: Autores
Aspersão Convencional SALASSIER, MANTOVANI., 2006
Pivo Central com Pendural ZOCOLER et all.,2012
Micoraspersão NETAFIM
Gotejamento NETAFIM
Coeficiente de localização - Kl baseado no modelo de Keller
Kl= (0.0085 * PAM ou PAS) + 0.15
PAM ou PAS(%)
Sistema de irrigação PAS Kl
Convencional 100.00
1.00
Pivo 100.00
1.00
Microaspersão 87.77
0.90
Gotejamento 55.22
0.62
Etc x Fator de localização
• Etc (campo) = Et0 x Kc x kl
• Kl(campo)= Déficit de agua no solo (mm) + irrigação (mm)+ precipitação (mm)
Et0 x Kc
http://www.sapc.embrapa.br/arquivos/consorcio/spcb_anais/simposio4/p299.pdf
Etc x Fator de localização
-
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1 2 3 4 5 6 7
Ferreres
Keller-Bliesner
Keller
Campo
Etc x Fator de localização
-
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1 2 3 4
Ferreres
Keller-Bliesner
Keller
Campo
Comentários sobre os diferentes métodos
Sistema de
irrigação
Culturas
intercalares ou
com
características
especiais (*)
Qualidade
da água
Custo de
implantação
Pequenas
áreas
Mão de Obra e
Controle
Fitossanitário
e Plantas
Daninhas
Nutrição e
Manejo de
Irrigação
Aspersão
convencional Sim
Interfere
pouco
R$ 3 a 5
mil/há Sim ++ Convencional
Pivô central Sim Interfere
pouco
R$ 8 a 10
mil/há Não + Convencional
Microaspersão Sim/Não Interfere R$ 6 a 8
mil/há Sim + ou - Convencional
Gotejamento Não Interfere
muito
R$ 7 a 9
mil/ha Sim - Fertirrigação
(*) banana, culturas anuais e etc... (**) produtividade e beneficio/custo
Manejo da Irrigação
IRRIGAMETRO TANQUE CLASSE A ESTAÇOES METEREOLOGICAS COMPACTAS
TENSIOMETRIA
Manejo de Irrigação
Esquema de solo/caixa d’água – (Adaptado de Ferrão ett all 2007, Mantovani Soares 1988)
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
Taxa f
oto
ssin
tética líq
uid
a (
g.C
O2.H
-1)
Hora do dia
67g CO2 planta-1 dia-1
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Hora do dia
FF
F (
mol
.m-2.s
-1)
FFF
y = -90.268x + 1467.1 R² = 0.5067
-
200,00
400,00
600,00
800,00
1.000,00
1.200,00
1.400,00
1.600,00
7:0
0 A
M
8:0
0 A
M
9:0
0 A
M
10
:00
AM
11
:00
AM
12
:00
PM
1:0
0 P
M
2:0
0 P
M
3:0
0 P
M
4:0
0 P
M
5:0
0 P
M
g d
e H
2O
h-1
horas
10.18 l de H2O .dia -1
Condições climáticas
Manejo em função da Et0
Et0 – fornecida em função de dados do clima;
Kc – em função da fisiologia da planta
Considerando:
- Capacidade do solo da armazenar água;
- Fornecimento de água – irrigação/precipitação;
- Capacidade da planta de retirar água do solo
• Gotejamento
- Kl – coeficiente de localização – em função do equipamento
Calculo da Et0
Método Heargreaves & Samani
A Et0 é calculada pela fórmula: Et0 = 0.0023 x Qo x (Tmax – Tmin)0.5 x (Tmed + 17.8) Onde: Et0 = evapotranspiração de referencia - mm Qo = irradiação solar extraterrestre, expressam em mm de evaporação equivalente.
Calculo da Et0
Método Heargreaves & Samani
A Et0 é calculada pela fórmula: Et0 = 0.0023 x Qo x (Tmax – Tmin)0.5 x (Tmed + 17.8) Onde: Et0 = evapotranspiração de referencia - mm Qo = irradiação solar extraterrestre, expressam em mm de evaporação equivalente.
Calculo da Et0
Método Heargreaves & Samani
Calculo da Eto - Município de Linhares - Hargreaves & Samani
Meses Latitude Hem. Sul 19°
30'00" t ° C max t ° C min t ° C med Eto
Janeiro 16.70 26.03 16.61 21.32 4.61
Fevereiro 16.03 26.44 16.72 21.58 4.53
Março 14.65 25.36 15.67 20.51 4.02
Abril 12.63 24.79 14.49 19.64 3.49
Maio 10.83 23.81 13.70 18.75 2.89
Junho 9.90 23.06 12.53 17.80 2.63
Julho 10.30 22.74 12.25 17.49 2.71
Agosto 11.73 23.23 12.41 17.82 3.16
Setembro 13.65 23.48 13.14 18.31 3.64
Outubro 15.30 24.38 13.93 19.16 4.20
Novembro 16.20 25.47 14.94 20.20 4.60
Dezembro 16.73 26.04 16.27 21.16 4.68
Manejo da Irrigação – umidade do solo
Uso da tensiometria em papaya
Tensão da água no solo
Fator de disponibilidade em função da capacidade
da planta de extrair água do solo
Manejo de Irrigação
Manejo da irrigação
Manejo de Irrigação
Propostas
Reservação hídrica
Reservação Hídrica - SOLO
Fluxograma quantificado da bacia
Precipitação – 1128 mm Evapotranspiração – 938.05 - T. classe a
Área – 231.61 há
Volume de chuva – 2.612.560 m3
Área – 231.61 há
Volume ETP – 2.446.184 m3
Uso do solo
Volume de água disponível/precipitado
Q = CiA/360 mèdia atual matas literatura
Q (m3/s) - vazão de escoamento 19.61 9.01 16.66
C ( coeficiente escoamento) 0.44 0.20 0.37
I (mm/h) – precipitação (*) 70.00 70.00 70.00
A (há) - Área da bacia 231.62 231.62 231.62
Escoamento Superficial (m3/h) Q (m3/h) Q (l/s) redução
Real 8.06 2.24 -
Literatura 6.85 1.90 -15.03%
Matas 3.70 1.03 -54.07%
-
Vazão teórica do córrego ( Q90 ) Q (m3/h) Q (l/s) redução
Real 10.36 2.88 -30.00%
Literatura 11.05 3.07 -21.25%
Matas 14.81 4.11 -
P= 1.128 mm – 94 mm / mês – 24 mm para levar o solo a CC
Calculo – Q 90
Q (l/s) – 0.22 x 5.84143 x (2.361) 1.0138061
Q (l/s) = 3.07 l/s – 6.59% maior que a real
Estudo de caso – Proteção ambiental
Reflorestamento e Proteção do Solo
Terraços e caixas de contenção e
controle de erosão
Proteção Ambiental
Proteção ambiental
Vazão Instantânea x regularizada
Reservação Hídrica - barragens
Barragens: Meio mais rápido e de menor custo para aumentar a disponibilidade de recursos hídricos da bacia
Reservação Hídrica - barragens
http://189.84.218.229/aplicmap/geral.htm?23e3a3e5634198d51d8629bee76a9e7c#
Córrego Danúbio – Estudo de caso
Uso Atual das Terras
Cobertura Área - há
Pastagens 96.19
Café conilon 78.71
Fragmentos florestais 28.39
Espelho d' água 10.05
Estradas/carreadores 11.45
TOTAL 224.79
Sistema Demanda - l/s
Convencional 137.74
Gotejamento 58.25
http://189.84.218.229/aplicmap/geral.htm?23e3a3e5634198d51d8629bee76a9e7c#
-
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez
Q -
m3
/s
Diagnóstico Córrego Danubio
Q nec.(m3/s)
Q disp.(m3/s)
Córrego Danúbio
Reservação Hídrica – Poço Branco - RN
Período Q (afluente)
(m3/s) Qa (agricultura)
(m3/s) Qh (c. humano)
(m3/s) Qi (industrias)
(m3/s) Qt (total)
(m3/s) Qm (minima)
(m3/s) Qd (demanda)
(m3/s)
jan/14 9.13 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
fev/14 5.76 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
mar/14 5.43 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
abr/14 3.74 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
mai/14 3.45 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
jun/14 2.94 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
jul/14 2.61 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
ago/14 3.65 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
set/14 2.21 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
out/14 2.79 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
nov/14 4.45 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
dez/14 5.96 2.65 0.47 0.78 3.90 0.80 4.70
DIAGNÓSTICO DA SITUAÇÃO
Reservação Hídrica - barragens
http://189.84.218.229/aplicmap/geral.htm?23e3a3e5634198d51d8629bee76a9e7c#
Barragens
Barragem
Técnicamente legal
Barragens - simulação
OUTORGA CONDOMINIAL E DE
ACORDO COM A PRECIPITAÇÃO
Palmerindo – Alto Rio novo
Fotos - Cortesia Gilmar Dadalto
Reflorestamento e Proteção do Solo
Aracê –D. Martins
Reflorestamento e Proteção do Solo
Itaguaçu
Reflorestamento e Proteção do Solo
Reflorestamento e Proteção do Solo
Pedro Canário
Reflorestamento e Proteção do Solo
Pedro Canário
São Domingos do Norte
Seringa x cacau x café x quiabo x banana
Café x abacaxi x banana x aipim
Café x aipim x inhame
Conclusões- Sugestões
• Cadastro de usuários; • Organização dos produtores ( Outorga condominial); • Reduzir consumo x aumentar reservação x BPA; • Uso racional da água subterrânea - poços • Equipe técnica com qualidade x quantidade; com
treinamentos de técnicos e gestores; • Estudos sobre novos parâmetros físico- hídricos; • Melhoria na remuneração dos quadros técnicos de órgãos
municipais e estaduais; • Pesquisa => culturas de sequeiro (café) • Vontade política – fortalecimento político e econômico dos CBH;
• Compromisso ambiental.
Obrigado