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Gotejamento subterrâneo apoiado por sensores: maior eficiência e sustentabilidade

Saiba como as soluções inovadoras como o PalmaFlex UmiSolo estão revolucionando o manejo da irrigação no campo

Gabriela Salgado
Engenheira agrônoma, mestra e doutora em Fitotecnia e Nutrição Vegetal – Espectro Ltda
gabriela.salgado@espectro-eng.com.br
Cynthia Junqueira
Engenheira eletricista, mestra em Gestão de Sistemas Tecnológicos e doutora em Processamento de Sinais – Espectro Ltda
cyjunqueira@espectro-eng.com.br
Adilson Chinatto
Engenheiro eletricista, CTO – Espectro Ltda
chinatto@espectro-eng.com.br

A irrigação é uma prática agrícola que tem por finalidade disponibilizar água às plantas, suprindo parcial ou totalmente sua deficiência. Há vários sistemas de irrigação, como, por exemplo, aspersão por pivô central, gotejamento superficial e microaspersão.

Recentemente, o gotejamento subterrâneo ou subsuperficial, sistema em que tubulações com gotejadores são enterradas a uma determinada profundidade, a depender do tipo de solo e do sistema radicular da cultura, tem ganhado visibilidade e aplicabilidade em várias culturas do Brasil.

Vantagens

A principal característica do gotejamento subterrâneo é fornecer água diretamente às raízes das plantas, tendo como vantagens proporcionar menores danos pelos tratos culturais, uso de água residuais e economia de água, pois ela é aplicada diretamente na zona radicular, facilitando a absorção pela planta e reduzindo as perdas por evaporação.

De acordo com Gunarathna et al., a irrigação da cana-de-açúcar por gotejamento subterrâneo apresentou uma eficiência no uso de água da irrigação (1,5 t/ha/mm) três vezes maior que a irrigação por aspersão (0,5 t/ha/mm), ou seja, um hectare com gotejamento subterrâneo produziu uma tonelada de cana-planta a mais que a área por aspersão com a mesma quantidade de lâmina de irrigação.

Contudo, um grande desafio de irrigantes que adotam esse sistema é a manutenção, devido à dificuldade de acompanhar o funcionamento dos emissores, por estarem enterrados. Notadamente, em sistemas de irrigação por gotejamento subterrâneo a água aplicada por irrigação não aflora, fazendo com que sejam necessárias coletas de amostras de solo periódicas e em diferentes profundidades para que o irrigante entenda a dinâmica da água no solo. Esse processo é difícil e leva a custos elevados com mão de obra.

Tecnologia no campo

Recentemente, uma série de sistemas de monitoramento de solo de baixo custo tem sido disponibilizada no mercado, levando praticidade e precisão ao processo de manejo da irrigação por gotejamento subterrâneo.

Um exemplo é a plataforma PalmaFlex UmiSolo (www.palmaflex.com.br), da empresa Espectro Ltda., de Campinas (SP), cuja solução possui sensores de medição da umidade do solo em diferentes profundidades, opera com alimentação via painel solar e pode ser instalada em áreas remotas do talhão irrigado, graças a um sofisticado, mas nem por isso caro, sistema próprio de comunicação por radiofrequência.

Seu emprego permite que informações em tempo real da umidade do solo sejam correlacionadas com as características do sistema de irrigação e com a fenologia da cultura, proporcionando informações assertivas sobre o déficit ou excedente de lâmina, sem a necessidade de coletas de amostras de solo periódicas.

Esse sistema leva praticidade e ganho de tempo ao manejo da irrigação por gotejamento subterrâneo, além de garantir que o operador da irrigação tenha sempre informações assertivas sobre as condições de umidade do solo.

Economia garantida

Vale lembrar que sistemas de irrigação que têm como base os dados de umidade de solo podem reduzir em até 25% o consumo de água e em até 13% o consumo de energia elétrica. A plataforma PalmaFlex UmiSolo (www.palmaflex.com.br) já tem sido utilizada no monitoramento de talhões irrigados via gotejamento subterrâneo.

Um exemplo são talhões irrigados na região de Angatuba (SP), onde o produtor harmonizou a irrigação entre pivôs centrais usando a tecnologia de gotejamento subterrâneo e utiliza a Plataforma PalmaFlex para sensoriamento da umidade do solo em tempo real (Figura 1).

Figura 1 – Sistema integrado de monitoramento de solo e clima em cultura de feijão com irrigação subsuperficial em fazenda na região de Angatuba-SP. Destaque para os sensores de solo.

Crédito: Adilson Chinatto.

Sistemas integrados

Por aplicar água diretamente nas raízes, o uso do gotejamento subterrâneo altera de forma significativa a evapotranspiração, reduzindo seu impacto no balanço hídrico. Estudos realizados com milho irrigado com sistema de gotejamento subsuperficial indicam que a diferença entre a evapotranspiração calculada pelo método de balanço de energia simplificado de duas fontes (Simplifed Two-Source Energy Balance – STSEB) e a quantidade de água que efetivamente deixou o solo por evaporação e transpiração pode chegar a 200 mm em um ciclo produtivo completo.

Isso representa cerca de 40% do total de demanda hídrica do milho em condições climáticas de alta demanda evaporativa. Dessa forma, realizar o balanço hídrico em culturas irrigadas por gotejamento subsuperficial baseando-se apenas nas formulações clássicas de evapotranspiração é extremamente inexato e pode levar a aplicações de lâminas excessivas, prejudicando o desenvolvimento da cultura e, principalmente, impactando os custos de produção.

Dessa forma, nesse tipo de sistema de irrigação é fundamental realizar o acompanhamento da umidade do solo de forma sistemática.

Ferramentas úteis

Evidentemente, a verificação sistemática da umidade do solo empregando amostragem por trado pode se mostrar ineficaz e dispendiosa, especialmente em grandes áreas de cultivo. Por outro lado, a instalação de sensores de umidade do solo de forma indiscriminada é cara e pode dificultar o trânsito do maquinário em campo.

A fim de suplantar esse tipo de dificuldade, as plataformas de monitoramento agrícola mais modernas permitem a integração entre sensores de umidade do solo e sensores climáticos a fim de se determinar de forma mais precisa a evapotranspiração real na propriedade e, assim, recomendar lâminas de irrigação mais precisas em diferentes talhões, mesmo que estes não estejam abastecidos por sensores de solo.

Esse é o caso da já mencionada plataforma PalmaFlex UmiSolo da Espectro Ltda. (www.palmaflex.com.br). A plataforma desenvolvida e fornecida pela empresa de Campinas provê a integração de sensores de umidade do solo com sensores climáticos da própria empresa, gerando dados de evapotranspiração reais para toda a propriedade.

Além disso, permite a criação de zonas de manejo independentes, que usam as informações de evapotranspiração real calculadas na própria propriedade para diferentes talhões. Esse tipo de integração de dados faz com que haja economia na instalação de sensores de umidade do solo, mantendo a precisão no cálculo do balanço hídrico.

Conclusões

A irrigação por gotejamento subterrâneo ou subsuperficial é uma tecnologia que vem ganhando corpo em termos mundiais, por permitir a expansão da área irrigada em até 50%. Todavia, por ser uma tecnologia disruptiva, requer um acompanhamento mais próximo do irrigante para a determinação das lâminas ideais a serem aplicadas.

Tecnologias emergentes têm sido disseminadas para apoiar esse tipo de irrigação e trazer mais facilidade e praticidade aos irrigantes que a adotam. Nesse sentido, empresas brasileiras de alta base tecnológica têm trazido soluções de baixo custo e grande simplicidade para esse setor.

Como exemplo, as soluções integradas desenvolvidas em Campinas em empresas como a  Espectro têm se mostrado fundamentais para a rápida adoção da tecnologia de irrigação por gotejamento subterrâneo.

A solução PalmaFlex UmiSolo (www.palmaflex.com.br) oferecida pela empresa mostra-se um diferencial no manejo eficiente da irrigação, levando economia e racionalização de recursos aos produtores.

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