Fertirrigação, Notas de estudo de Engenharia Agronômica
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Fertirrigação, Notas de estudo de Engenharia Agronômica

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Microsoft Word - APOSTILA ZÉ MARIA- CORRIGIDO.doc

MINISTÉRIO DA AGRICULTURA E DO ABASTECIMENTO - MA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA

EMBRAPA SEMI-ÁRIDO

FERTIRRIGAÇÃO

JOSÉ MARIA PINTO Engenheiro Agrícola José Crispiniano Feitosa Filho CCA – UFPB – Areia PB

Petrolina - PE, 2008.

2

INTRODUÇÃO

A irrigação teve avanço considerável nas últimas décadas tanto no que diz respeito ao

aprimoramento de novos métodos de se levar água ao solo e as culturas, como no incremento

de novas áreas irrigadas. Dentre as vantagens da irrigação está aquela que possibilita utilizar o

próprio sistema de irrigação como meio condutor e distribuidor de produtos químicos como

fertilizantes, inseticidas, herbicidas, nematicidas, reguladores de crescimento, etc.,

simultaneamente com a água de irrigação; prática conhecida atualmente, como quimigação.

Embora o termo quimigação seja relativamente novo, a idéia de se utilizar o sistema de

irrigação como condutor de agroquímicos já vem desde o início dos anos 40 e ano a ano, essa

técnica vêm sendo aprimorada e utilizada nos países que utilizam a irrigação mais tecnificada

como os Estados Unidos, Israel e Espanha.

A fertirrigação, aplicação de fertilizantes via água de irrigação, é o mais eficiente meio

de fertilização e combina dois principais fatores essenciais no crescimento e desenvolvimento

das plantas: água e nutrientes. Threadgill (1985) cita que pelo menos uma vez por ano,

aproximadamente 4,3 milhões de hectares são cultivados nos EUA utilizando essa prática. O

crescimento anual da fertirrigação naquele país está em torno de 8 a 9%, o que mostra sua

importância nos cultivos irrigados.

Embora a fertirrigação apresente vantagens, existe uma carência de informações sobre

período de aplicação, freqüência, doses e tipos de fertilizantes para a maioria das culturas

irrigadas.

No sentido de gerar tecnologias para áreas irrigadas, a Embrapa Semi-Árido vem

desenvolvendo pesquisas visando solucionar os problemas e definir critérios técnicos da

aplicação de fertilizantes através de sistemas de irrigação.

VANTAGENS DA FERTIRRIGAÇÃO

Prieto (1985) afirma que teoricamente, qualquer método de irrigação pode ser utilizado

para condução e aplicação de produtos químicos junto com a água, porém, a uniformidade de

distribuição naqueles que conduzem a água em tubulações fechadas e pressurizada são mais

adequados para uso dessa prática. Dependendo do sistema de irrigação e dos cuidados em

realizar a fertirrigação, diferentes vantagens podem ser obtidas em relação aos métodos

convencionais de aplicação dos adubos como:

 maior aproveitamento do equipamento de irrigação condicionando maior rentabilidade

e melhor uso do capital investido;

3

 aplicação dos nutrientes no momento e quantidade exata requerida pelas plantas;

 menor necessidade de mão-de-obra para se fazer as adubações pois aproveita

praticamente o mesmo trabalho requeridos para se fazer as irrigações;

 menor compactação com redução de tráfego de máquinas dentro da área como

acontece nos métodos tradicionais de adubação;

 menos danos físico às culturas em razão dos mesmos motivos citados no item anterior,

evitando derrubadas das flores, de frutos e dos galhos das plantas, o que reduz a incidência e

propagação das pragas e doenças;

 aplicação de micronutrientes: geralmente, na adubação em pequenas dosagens por

área, dificilmente se consegue, por métodos manuais, uma boa uniformidade de distribuição

do adubo, o que facilmente se consegue com fertirrigação;

 possibilidade de uso em diferentes sistemas de irrigação;

 aumento de produtividade e qualidade comercial dos produtos;

 boa uniformidade de distribuição dos adubos no solo caso haja também boa

uniformidade de distribuição de água pelo sistema de irrigação.

LIMITAÇÕES DA FERTIRRIGAÇÃO

Alguns contrafeitos que por ventura venham surgir dá-se em razão de não se observar os

aspectos técnicos relacionados à nutrição de plantas, química e a física de solo, a fisiologia

vegetal, água, clima e a própria prática da irrigação. Como limitações têm-se:

 exigência de conhecimentos técnicos dos adubos e dos cálculos das dosagens;

 exigência de pessoal treinado para o manuseio dos adubos e injetores;

 ocorrência de danos ambientais com a contaminação de fontes de água;

 possibilidade de ocorrência de problemas de corrosão aos equipamentos de irrigação;

 exigência de problemas de toxidez ao agricultor e problemas de toxidade e queima das

folhagens das plantas;

 elevação do custo inicial do sistema de irrigação;

 aumento das perdas de carga no sistema de irrigação.

FATORES QUE AFETAM A FERTIRRIGAÇÃO

Para se ter uma fertirrigação adequada alguns fatores devem ser considerados e

devidamente analisados. Esses fatores podem ter maior ou menor importância dependendo de

cada uso. Os fatores são:

4

 os diferentes tipos de adubos utilizados na fertirrigação;

 fatores relacionados à nutrição das plantas;

 ao tipo de solo;

 à qualidade da água de irrigação;

 às espécie de plantas;

 ao tipo de injetor utilizado no sistema de irrigação;

 à relação custo/benefício;

 à corrosão dos produtos;

 à contaminação do meio ambiente;

 outros fatores (compatibilidade entre os produtos; posição do injetor no sistema;

concentração, taxa de injeção; parcelamento; tempo de aplicação; quantidade e uniformidade

de aplicação dos produtos na água de irrigação).

FATORES RELACIONADOS COM OS ADUBOS UTILIZADOS NA

FERTIRRIGAÇÃO

Já é de conhecimento que, em relação às culturas, uma fonte de nutriente não é melhor

que outra, porém as diferentes características peculiares de cada produto levam às diferenças

que justificam melhor o uso de determinado produto em detrimento de outros. A exemplo

disso, tem-se o caso do nitrogênio que apresenta boa solubilidade em água, efeito sobre o pH

do solo, forma do N no produto e possibilidade de contaminação do meio ambiente. Isso pode

condicionar diferentes opções de escolha de diferentes fontes desse elemento. Como existem

diferentes fontes de fertilizantes que podem ser utilizados na fertirrigação, a escolha de cada

produto é função do sistema de irrigação, da cultura fertirrigada, do tipo de solo, da

solubilidade de cada produto na água de irrigação e principalmente, de seu custo.

Ao se escolher os produtos a serem aplicados via água de irrigação devem-se observar

aspectos importantes tais como: solubilidade do produto na água; poder acidificante do solo e

água de irrigação; compatibilidade com outros produtos; pureza do produto comercial; poder

corrosivo; riscos ambientais e custo com a fertirrigação.

A solubilidade do produto é considerada um dos fatores mais importantes na

fertirrigação, uma vez que fertilizantes e demais produtos insolúveis ou pouco solúveis podem

condicionar obstruções das tubulações e emissores do sistema de irrigação.

5

Hernandez, et al. (1987) recomendam que adubos que contêm aditivos para melhorar

sua conservação ou para tornar sua liberação mais lenta devem ser descartados para uso via

fertirrigação.

Shani (1983) classifica os fertilizantes com possibilidade de uso na fertirrigação em três

grupos:

a) fertilizantes líquidos comercializados na forma de solução prontas para serem usadas

sem tratamento prévio;

b) fertilizantes sólidos facilmente solúveis que devem ser dissolvidos antes de serem

utilizados,

c) fertilizantes de baixa solubilidade e que não são recomendados para uso.

Os fertilizantes ricos em Nitrogênio, Potássio e os Micronutrientes são na sua maioria

solúveis em água e não apresentam problemas de uso. Já os fertilizantes fosforados por serem

na sua maioria insolúveis em água e por apresentarem disponibilidade lenta quando aplicados

no solo são mais problemáticos para serem utilizados via fertirrigação. Embora existam

alguns fertilizantes fosforados solúveis, como o fosfato de amônio, podem apresentar perigo

de serem utilizados em água de irrigação com elevado teor em cálcio, devido a precipitação

do fosfato de cálcio que é insolúvel, levando as obstruções de tubulações e emissores do

sistema de irrigação.

A aplicação de produtos contendo o cálcio deve ser evitado em razão do cálcio poder

trazer riscos com a formação de precipitados. O uso de cálcio deverá apenas se restringir

quando os solos forem muito ácidos e com alto teor em sódio. O nitrato de cálcio como fonte

de cálcio é o adubo mais solúvel em água e por isso, o mais recomendado. Pode-se também

usar o cloreto de cálcio como fonte desse elemento.

Antes de aplicar um ou outro produto deve-se verificar o pH da solução e ter o cuidado

de fazer sua correção, elevando ou diminuindo para mantê-lo em valores adequados.

Hernandez, et al. (1987) recomendam utilizar 0,3 litro de ácido nítrico concentrado por kg de

nitrato de cálcio.

Alguns fertilizantes injetados no sistema de irrigação podem se precipitar, como os

fosfatos, caso a concentração de cálcio seja superior a 6,0 meq/l. As concentrações de

bicarbonatos acima de 5,0 meq/l provocam problemas ainda mais graves.

A aplicação da amônia anidra não é recomendada devido a possibilidade do aumento

dos níveis de pH da água de irrigação de valores superiores a 11. Isso acontecendo poderá

levar a rápida precipitação do CaCO3.

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Quando o pH da água for maior do que 7,5, o Ca e Mg podem se acumular nos filtros,

nas laterais e nos emissores do sistema de irrigação. Isso acontecendo, pode trazer riscos de

obstruções das tubulações e dos emissores, principalmente quando o valor de saturação do

carbonato de cálcio for maior do que 0,5 e a concentração da solução for maior que 300

meq/l.

Segundo Burt et al. (1995) a presença de bicarbonatos, carbonatos e silicatos na água de

irrigação não somente reduz a eficiência do fertilizante como pode formar precipitados

insolúveis que podem reduzir o diâmetro das tubulações e dos emissores.

TIPOS, CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS ADUBOS NÍTRICOS

RECOMENDADOS PARA USO VIA FERTIRRIGAÇÃO

Hernandez, et al. (1987) definem fertilizantes líquidos como produtos que contém

nutrientes em suspensão ou em solução podendo fornecer um único elemento ou mais

elementos. A amônia anidra foi o adubo líquido mas utilizado na fertirrigação. É um gás que

em condições normais de temperatura e pressão, passa fácil para o estado líquido quando

submetida à pressões elevadas ou às baixas temperaturas.

Montag & Schneck (1998) apresentam a Tabela 1 com os produtos mais recomendados

para uso na fertirrigação com o conteúdo de nutrientes.

Tabela 1. Solubilidade dos produtos recomendados para uso via Fertirrigação.

Produto Conteúdo do nutriente (%) Solubilidade

g/l de H2O

N P P2O5 K K2O 10oC 20oC 30oC

Uréia 46 - 0 - 0 - 450 510 570

Nitrato de Amônia 33,5 - 0 - 0 - 610 660 710

Sulfato de Amônia 20 - 0 - 0 - 420 430 440

Nitrato de Cálcio 15,5 - 0 - 0 26,5 CaO 950 1200 1500

Fosfato mono-Amônio 12 26,6 61 - 0 - 290 370 460

Fosfato mono-Potássio 0 22,6 52 28 34 - 180 230 290

Nitrato de Potássio 13 - 0 38 46 - 210 310 450

Multi K+Mg 12 - 0 35,6 43 2MgO 230 320 460

7

Multi K + NPK 12 0,9 2 36,5 44 - 210 330 480

Magnisal (Mg-nitrato) 10,8 - 0 - 0 15,8MgO 2200 2400 2700

Sulfato de Potássio 0 - 0 41,5 50 0 80 100 110

FATORES RELACIONADOS ÀS PLANTAS

Nem toda espécie de planta necessita da mesma quantidade de água, de adubos e de

condições ambientais para sobreviver adequadamente. Algumas são mais tolerantes a estresse

e carência de nutrientes e tolerância à salinidade do solo. A Tabela 2 apresenta os índices de

tolerância de algumas espécies hortícolas à salinidade.

Tabela 2. Índices de tolerância de algumas espécies à salinidade.

Condutividade elétrica em extrato de solo saturado

Culturas Limite (dS/m) Perda (%) Classificação

Abóbora 2,5 13,0 LS

Alface 1,3 13,0 LS

Aspargo 4,1 2,0 T

Batata 1,7 12,0 LS

Batata doce 1,5 11,0 LS

Beterraba 4,0 9,0 TN

Brócoli 2,8 9,2 LS

Cebola 1,2 16,0 S

Cenoura 1,0 14,0 S

Feijão 1,0 19,0 S

Milho doce 1,7 12,0 LS

Morango 1,0 33,0 S

Pimenta 1,5 14,0 LS

Repolho 1,8 9,7 LS

8

Tomate 2,5 9,9 LS

Fonte: Vitti et al. (1994) ; T= tolerante; TN= tolerância normal; LS= levemente sensível e S =

sensível.

A fertirrigação na cultura do meloeiro pode induzir incrementos significativos tanto na

produtividade quanto na qualidade de frutos. Em termos práticos, o gotejamento sem

aplicação de fertilizantes via água de irrigação, é pouco eficiente, resultando em pequeno

incremento na produtividade. Na Tabela 3 são apresentados valores de distribuição percentual

de alguns nutrientes para a cultura do melão.

Tabela 3. Distribuição percentual de nitrogênio, potássio, cálcio e fósforo a ser aplicada via fertirrigação, ao longo do ciclo de desenvolvimento do meloeiro.

Ciclo (dias) 0 1-7 8-14 15-21 22-28 29-35 36-42 43-49 50-56 Nutriente Quantidade relativa de nutriente (%)

Irrigação por gotejamento

Solos de textura fina e média

N 20 2 3 5 10 20 20 15 5

K 20 2 3 5 10 20 20 15 5

Ca 60 0 0 0 10 10 10 10 0

P 100 0 0 0 0 0 0 0 0

Solos de textura grossa

N 10 3 5 5 15 21 21 15 5

K 10 3 5 5 15 21 21 15 5

Ca 40 0 0 10 10 15 15 10 0

P 60 0 5 5 10 10 10 0 0

É preciso ter em mente que o sucesso da fertirrigação depende do bom

planejamento e execução da irrigação. Irrigação em excesso pode incrementar perdas de

nutrientes, principalmente de nitrogênio, o que pode contaminar os aqüíferos subterrâneos e

superficiais.

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FATORES RELACIONADOS AO TIPO DE INJETOR

Para se fazer fertirrigação é necessário que o sistema de irrigação possua um injetor para

incorporar os produtos na água de irrigação. Existe diferentes tipos de injetores que variam de

acordo com a forma de energia utilizada para seu funcionamento, seus custos e eficiência.

Howel et al. (1980) classificam os injetores de produtos químicos através da água de

irrigação em três grupos:

 aqueles que utilizam pressão efetiva positiva como a bomba injetora e a injeção feita

por gravidade;

 os que utilizam diferença de pressão como o tanque de derivação e o injetor tipo Pitot,

e

 aqueles que utilizam pressão efetiva negativa a exemplo do injetor tipo Venturi e da

sucção pela própria sucção da bomba de irrigação.

INJETORES QUE UTILIZAM ENERGIA: DE GRAVIDADE INJEÇÃO POR

GRAVIDADE

Esse método aproveita a energia de posição existente entre o reservatório contendo os

fertilizantes e o nível que encontra-se a tubulação principal do sistema de irrigação. É um

método de injeção de custo relativamente baixo, porém, só pode ser utilizado em condições

onde os sistemas de irrigação trabalham com baixa pressão.

No funcionamento da injeção por gravidade, a solução contendo o produto a ser

aplicado via água de irrigação é colocada num reservatório mantido num nível mais alto que o

nível a tubulação principal do sistema de irrigação. A ação da pressão atmosférica faz com

que a solução seja introduzida na tubulação ou nos canais de irrigação, se for o caso. Esse foi

o primeiro processo utilizado para aplicar produtos químicos através da água de irrigação. Seu

custo de execução é insignificante, porém, requer condições hidráulicas específicas para uso.

Talens (1994) cita um método simples utilizado em sistema de irrigação que trabalham

com baixa pressão. O sistema consiste de pequenos reservatórios plásticos elevados a um

nível superior em relação ao nível da tubulação que conduz a água de irrigação. O desnível

entre o reservatório e o nível da água da tubulação é aproveitado como forma de energia para

introduzir a solução na água. A incorporação da solução na água se faz controlando a pressão

na tubulação de abastecimento através de um registro de abertura lenta instalado num ponto à

montante da derivação ao reservatório.

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BOMBA CENTRIFUGAS

Burt et al. (1995) referindo-se a esse tipo de bomba afirmam que elas são acionadas por

motores elétrico de pequeno porte, motores à diesel ou gasolina, facilitando sua condução

para diferentes locais nas áreas irrigadas. Além da facilidade no manuseio possuem custo

relativamente baixo, se comparado com os custos de outros tipos de bombas injetoras. Como

desvantagens têm-se baixo rendimento e caso haja variação na energia pode haver variação na

rotação do motor o que leva a uma variação direta na quantidade da solução injetada na

tubulação de irrigação. As bombas injetoras centrífugas são as mais utilizadas em todo mundo

em razão de proporcionar vazões de injeção constantes durante a fertirrigação. Em razão de

serem confeccionadas com materiais resistentes à corrosão e de funcionarem com pressão

superior àquelas da bomba do sistema de irrigação, são bastante caras podendo inviabilizar

seu uso para fertirrigação de pequenas áreas.

BOMBA INJETORA TIPO DIAFRAGMA

As bombas injetoras tipo diafragma (Figura 1) são equipamentos que trabalham com uma

pressão efetiva positiva e superior a pressão disponível no sistema de irrigação. Essas bombas

são confeccionadas com materiais resistentes a pressão e apresentam a vantagem de introduzir

a solução na água de irrigação através de taxa constante, o que nem sempre se tem com outros

tipos de injetores.

Nathan (1994) cita que existem bombas tipo diafragma com capacidade de injeção de

10 a 250 l/h e que podem trabalhar com pressões de serviço entre 1,8 a 8 kg cm-2.

O problema decorre da reduzida vida útil dos diafragmas devido à fragilidade dos

materiais que são construídos e por trabalharem em contato direto com soluções corrosivas.

Isso exige uma manutenção rigorosa e reposição freqüentes dessas peças (Burt et al. 1995).

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Figura 1. Fotografia de uma bomba injetora tipo diafrágma.

BOMBA INJETORA TIPO PISTÃO

As bombas injetoras tipo pistão (Figura 2) são bombas dotadas de um, dois ou mais

pistões acoplados em blocos metálicos que se movimentam impulsionados por meio de

sistemas tipo biela ou acoplados em roldanas.

No início de cada ciclo se tem a abertura de uma válvula de aspiração que deixa passar

para o interior de câmara um volume de solução proveniente de um reservatório. Quando o

pistão executa o movimento em sentido contrário a válvula de aspiração se fecha e a válvula

propulsora é aberta. O aumento da pressão no interior do cilindro provoca a abertura de

válvula de descarga que deixa passar o volume da solução anteriormente aspirado e daí ela

passa a ser injetada na tubulação de irrigação.

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Figura 2 – Bomba injetora tipo pistão com motor elétrico de uma e duas entradas

Atualmente é o sistema mais exato de injeção e o mais desenvolvido. Apresenta a

vantagem de sua fácil automação, podendo ser regulada sua programação partindo de um

cronograma de irrigação.

TANQUE DE DERIVAÇÃO DE FLUXO

O tanque de derivação de fluxo é um recipiente geralmente metálico de forma cilíndrica

conectado à tubulação principal de irrigação (Figura 3).

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Figura 3 – tanque de derivação de fluxo

A solução é incorporada na tubulação de descarga do sistema de irrigação através de

uma tubulação que sai do reservatório. Um registro de fechamento lento é instalado entre os

pontos de entrada e de saída das duas tubulações citadas justamente para criar um diferencial

de pressão que permite o processo de funcionamento do tanque de derivação. O diferencial de

pressão faz com a água seja desviada em maior ou menor volume para o interior do tanque. A

tubulação de entrada conduz a água limpa para o tanque que contém a solução a ser aplicada e

após a diluição, a solução passa a ser conduzida pela tubulação de saída e introduzida na

tubulação principal do sistema de irrigação.

Segundo Roston et al. (1986) a quantidade da mistura que permanece no tanque em

determinado tempo depende da solubilidade dos fertilizantes empregados, do diâmetro das

tubulações de entrada e de saída ao tanque, do peso específico dos produtos e da vazão

derivada ao tanque.

Segundo Montag & Schneck (1998) para determinar o volume do tanque precisamos

conhecer:

 área a ser fertirrigada, (ha);

Filtro de Tela Registro

Filtro de Areia

Tanque de Fertilizante

Dreno

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 tipo de cultura;

 quantidade de fertilizante a ser aplicado por vez, (Q, kg/ha);

 número de aplicações entre sucessivos abastecimento do tanque (n) ;

 solubilidade do fertilizante na água, (sol kg/m3).

Conhecendo-se estes parâmetros, o volume do tanque (m3) poderá ser obtido pela

equação.

QxnV 

Onde:

Q = quantidade de fertilizante a ser aplicado por vez (kg/ha);

n = número de aplicações entre sucessivos abastecimento do tanque.

Há quem cite como limitação desse tipo de injeção, a variação da concentração dos

produtos no interior do tanque com o tempo de aplicação. Trabalhos realizados por Zanini

(1987) e Feitosa Filho (1990) comprovaram que no início da fertirrigação tem-se

concentrações do produto mais elevadas no interior do tanque e como está entrando água

limpa, passando a diluir cada vez mais a solução, com o passar do tempo de fertirrigação há

uma redução brusca dessas concentrações.

Com relação a distribuição da solução ao longo das linhas laterais Feitosa Filho et al.,

(1999) constataram que no inicio do tempo de fertirrigação tem-se maior concentração da

solução nos emissores situados no inicio das laterais e com o movimento da solução no

interior desses tubos cada vez vai diminuindo a concentração nos pontos próximos ao início

das laterais. No tempo final da fertirrigação há menor concentração nos emissores situados no

início das laterais e maior concentração naqueles localizados no final. Essa inversão de

concentração faz com que a quantidade de fertilizantes distribuída no solo no tempo total de

Fertirrigação seja aproximadamente a mesma ao longo das laterais.

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CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO NO TANQUE DE DERIVAÇÃO DE FLUXO

A FAO (1986) recomenda a formula seguinte para se determinar a concentração da

solução do produto adicionado no tanque e que permanece no seu interior em relação a

quantidade inicial com fluxo de entrada e de saída constante:

Vt qt

ot eCC 

em que:

Ct - concentração da solução no tanque após o tempo t, mg/l ou ppm;

Co - concentração inicial da solução colocada no tanque, mg/l ou ppm;

e - base do logarítimo neperiano;

q - vazão derivada ao tanque, l/h;

t = tempo, h;

Vt - volume do tanque, L.

Ao se estabelecer uma relação entre o volume que deve passar no tanque em relação ao

volume do tanque, a equação ficará simplificada para:

x ot eCC



Segundo a FAO (1986), o valor de x na equação normalmente é tomado com valor igual

a quatro e pode ser obtido também por:

tV tqx 

Taxa derivada (l/min) = volume do tanque x 4 volumes de água (l)/tempo de

Fertirrigação (minutos). Ex: volume do tanque: 100 l e tempo de duração da Fertirrigação 40

minutos. A taxa de água derivada ao tanque será:

.h/l600ou.min/l10 min40

4x100quetanaoderivadataxa 

CÁLCULO DO TEMPO DE CONCENTRAÇÃO NO TANQUE DE DERIVAÇÃO DE

FLUXO

Para se calcular o tempo que a solução atinge determinada concentração no tanque pode

ser utilizada a seguinte fórmula:

16

  

  

  

  

 

t

o

C Ct log303,2 x-1

em que,

t - tempo para a solução atingir determinada concentração no tanque, s.

log - base do logarítimo decimal.

X = 4 (Recomenda-se passa pelo tanque de fertilizantes 4 vezes o seu volume).

Shani (1983) comenta que este tipo de injetor é mais utilizado em todo mundo devido

seu baixo custo se comparado com os custos das bombas injetoras e também por ser de fácil

construção e manuseio. Outra vantagem é que a vazão injetada na linha de irrigação não é

muito influenciada por pequenas variações de pressão na tubulação como ocorre com outros

tipos de injetores.

Segundo Bisconer (1987) e San Juan (1985) um inconveniente desse tipo de injetor é a

diminuição da concentração dos produtos no seu interior à medida que aumenta o tempo de

aplicação.

Outro inconveniente comentado por Kennedy e citado por Zanini (1987) diz respeito às

dificuldades de determinar e controlar a vazão que é derivada ao injetor por parte do produtor

que não está familiarizado com esse trabalho. A taxa de água derivada ao tanque constitui um

parâmetro importante nos cálculos das dosagens utilizadas na fertirrigação.

INJETOR TIPO VENTURI

O injetor tipo Venturi é um dispositivo de polipropileno, PVC ou metálico que possui

uma secção convergente gradual seguida de um estrangulamento e de uma secção divergente

gradual para igual diâmetro da tubulação a ele conectado. A função do injetor tipo Venturi

nos trabalhos ligados a fertirrigação é aspirar uma solução de produtos químicos contida num

reservatório aberto e incorporá-la na água de irrigação que passa pelo injetor.

O princípio de funcionamento do injetor tipo Venturi baseia-se na transformação de

formas de energia, onde parte da energia de pressão da água na tubulação é transformada em

energia cinética, quando alcança a secção convergente e secção estrangulada do injetor.

Novamente esta energia é transformada em energia de pressão quando volta à tubulação

principal.

17

Uma das vantagens desse tipo de injetor deve-se a simplicidade de operação, seu baixo

custo e uma eficiência satisfatória quando se trabalha com condições de pressões de serviço e

de vazões motrizes bem definidas.

Moorhead (1998) cita com vantagem do injetor tipo Venturi os seguintes aspectos:

 fácil manutenção;

 possibilidade de uso com pequena taxa de injeção;

 a taxa de injeção pode ser ajustada com controle apenas de registros; e

 possibilidade de uso com diferentes tipos de produtos na Quimigação.

Como limitação desse tipo de injetor tem-se as altas perdas de carga, em torno de 20 a

30% da pressão de serviço sendo mais acentuadas quando instalado em série na tubulação do

sistema de irrigação, (Shani 1983).

Outra limitação citada por Ferreira (1994) e comprovada por Feitosa Filho, (1998) diz

respeito ao baixo rendimento e o reduzido limite operacional de cada injetor para determinada

pressão de serviço e de diferencial de pressão.

Moorhead (1998) cita como desvantagens do injetor Venturi os seguintes aspectos:

 possibilidade de perda de pressão na linha principal do sistema de irrigação;

 os cálculos quantitativos dos fertilizantes podem ser difícil a nível de produtor.

O limite operacional inviabiliza utilizar o injetor em condições hidráulicas diferentes

daquelas as quais foram estabelecidas e projetadas para construção de determinado injetor.

Nos injetores tipo Venturi (Figura 3) o fluxo de fertilizante injetado na rede estará em

relação direta à pressão da água à entrada do mecanismo, com uma pressão mínima da ordem

de 150 kPa. A vazão varia, nos modelos mais usuais, entre 50 e 2.000 L.h-1. A vazão mínima

que deve passar através do “Venturi” depende de sua capacidade e varia desde 1 m3.h-1 para

os modelos de 1” a mais de 20 m3.h-1 para Venturi de 2” de alta capacidade de sucção.

A maior vantagem destes injetores de fertilizantes é a simplicidade do dispositivo, bem

como seu preço, manutenção e durabilidade, alem de não necessitar de uma fonte de energia

especial. Como limitação, pode-se citar a grande perda de carga provocada pelo

estrangulamento da tubulação, podendo variar de 10 a 50% da pressão de entrada,

dependendo do modelo.

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Entretanto, existem soluções alternativas para contornar essa limitação, escolhendo o

esquema de instalação mais adequado, dentre as três formas de instalação: instalação do

injetor diretamente na linha de irrigação (Figura 4); instalação por meio de uma derivação tipo

“by pass” (Figura 5) e instalação do injetor com uma bomba auxiliar.

A instalação diretamente na linha de irrigação dependendo das condições hidráulicas

existentes, pode ser inviável em função das elevadas perdas de carga. Normalmente quando

instalado na linha principal, o Venturi é de difícil regulagem, porque a taxa de injeção é muito

sensível à variação de pressão.

Esse esquema permite, ainda, o benefício adicional de possibilitar” a instalação de um

Venturi de baixa capacidade de injeção (pequeno diâmetro) em uma tubulação de irrigação de

elevado diâmetro. Contudo, ainda é necessário que seja efetuado uma pequena perda de carga

através da instalação de um registro na linha de irrigação, para desviar parte do fluxo de água

para o Venturi.

Figura 3. Fotografias do injetor tipo Venturi.

19

Figura 4 – Instalação de injetor Venturi na linha de irrigação.

A instalação do Venturi em um esquema "by pass" (Figura 5) a partir da linha de

irrigação, utilizando uma tubulação de menor diâmetro, reduz a perda de carga localizada e

facilita a operação de injeção.

Figura 5 – Instalação do Venturi em “by pass”

Em muitos casos, quando se quer evitar grandes perdas de carga, se instala um pequeno

equipamento de bombeamento antes do Venturi (Figura 6).

Figura 6 – Instalação de Venturi utilizando bomba auxiliar

20

INJETOR ELÉTRICO DE FERTILIZANTES

As bombas injetoras com motor elétrico estão muito desenvolvidas porque são

utilizadas não somente para a injeção de fertilizantes, como também nos tratamentos de águas,

na industria petroquímica, na orgânica e inorgânica. Nos modelos mais usados a pressão de

injeção varia entre 4 kg e 12 kg e os volumes injetados variam entre 1 e 1.500 L.h-1.

A vazão real é praticamente igual à teórica, desde que o rendimento volumétrico está

muito próximo de 100%.

Para modificar a vazão se pode variar a velocidade C do pistão ou o numero N de ciclos

por hora. O usual é o primeiro: as bombas injetoras têm um comando exterior para regular a

vazão (parafuso micrométrico), que atua deslocando a excêntrica, modificando a velocidade

do pistão, o qual regula a vazão. A regulagem pode ser feita com a bomba parada ou em

funcionamento. As bombas injetoras são definidas por sua vazão nominal e a regulagem se

estabelece como uma porcentagem dela, geralmente entre 10 e 100%.

FATORES QUE CONTRIBUEM PARA A EFICIÊNCIA DA FERTIRRIGAÇÃO

COMPATIBILIDADE ENTRE OS PRODUTOS UTILIZADOS NA FERTIRRIGAÇÃO

Nem todo os fertilizantes são mutualmente compatíveis e podem ser aplicados juntos

via água de irrigação. Por exemplo, a mistura de sulfato de amônia e cloreto de potássio reduz

significativamente a solubilidade do fertilizante no tanque. A aplicação de cálcio na água rica

em bicarbonato forma precipitados de gesso que leva a obstrução do emissores do sistema de

irrigação e dos filtros. A injeção do cloreto de potássio aumenta a salinidade da água de

irrigação e pode levar a problemas de intoxicação nas culturas, (Montag & Schneck (1998)).

A compatibilidade entre os adubos e entre estes e os íons presentes na água de irrigação

é outro fator de importância. O ânion sulfato é incompatível com o cálcio e os fosfatos com o

cálcio e magnésio. Para facilitar a escolha dos produtos que podem ser misturados para

aplicação via fertirrigação há tabelas que facilitam as decisões (Tabela 5).

Tabela 5. Compatibilidade entre fertilizantes solúveis na água de irrigação.

Fertilizantes solúveis Uréia NA SA NC MAP MKP NP NP +Mg NP+P M+Mg SP

Uréia C C C C C C C C C C

Nitrato de Amônia C - C C C C C C C C C

21

Sulfato de Amônia C C - L C C L L C C C

Nitrato de Cálcio C C L - X X C X X C L

Fosfato monoamônio (MAP)

C C C X - C C L C X C

Fosfato monopotássio

C C C X C - C L C X C

Multi- K (NP) C C L C C C - C C C C

Multi- K+ Mg C C L X L L C - X C C

Multi- NPK C C C X C C C X - X C

Magnisal (N+Mg) C C C C X X C C X - C

Sulfato de Potássio C C C L C C C C C C -

C- Compatíveis; L- Compatibildade limitada; X - Incompatíveis

Fonte: Montag & Schneck (1998).

PARCELAMENTO DOS PRODUTOS NA ÁGUA DE IRRIGAÇÃO

Algumas literaturas citam que quando se aumenta o parcelamento da adubação

nitrogenada na água de irrigação aumenta-se também a eficiência dos adubos pelas plantas e

diminui-se as perdas por lixiviação. Costa et al. (1994) recomendam que o parcelamento dos

fertilizantes nitrogenados pode ser feito em quatro, seis ou até oito vezes durante o ciclo das

culturas.

Trabalhos conduzidos por Alves et. al. citados por Costa et al. (1994) comparando cinco

métodos de aplicação de uréia diretamente no solo através de técnicas convencionais de

adubação e via água de irrigação na cultura do milho plantado em dois Latossolos verificaram

que a dosagem de 120 kg de N/ha aplicado pelo método tradicional resultaram em produção

de grãos semelhantes àquelas obtidas com a uréia aplicada via água de irrigação com

parcelamento em duas, quatro ou seis vezes. Conseqüentemente deve-se aumentar o número

de aplicações. Há um consenso entre os autores de que para solos de textura arenosa e sujeitos

a chuvas de alta intensidade o parcelamento sendo maior permite o controle de menor risco de

perdas dos adubos devido a lixiviação, pois as quantidades aplicadas por vez serão menores e

haverá maior eficiência nos adubos e segurança com a fertirrigação.

22

TEMPO DE APLICAÇÃO DA SOLUÇÃO EM RELAÇÃO AO TEMPO DE IRRIGAÇÃO

O tempo que deve ser aplicado o produto em relação ao tempo de irrigação é outro

aspecto importante na Fertirrigação. Esse tempo não deve ser muito pequeno para que o

produto tenha condições de ser bem distribuído no solo e nas culturas.

Keller & Karmeli (1975) recomendam tempos de aplicações entre uma e duas horas

sempre considerando um tempo antes da Fertirrigação e pós Fertirrigação em torno de 30 min.

e 60 min., respectivamente, com o sistema trabalhando apenas com água limpa para lavagem

de todo sistema de irrigação. Conhecendo-se a vazão que passa na tubulação de irrigação e a

taxa de injeção do injetor, o tempo de aplicação pode ser facilmente determinado. É preciso

para isso que se conheça a concentração desejada dos produtos na tubulação de irrigação.

UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO DA SOLUÇÃO NA ÁGUA DE IRRIGAÇÃO

A uniformidade de distribuição do produto na água e/ou no solo está diretamente

relacionado com a própria uniformidade de distribuição de água pelo sistema de irrigação.

Sistemas de irrigação que não apresentam boa uniformidade de distribuição de água

diretamente não apresentam boa uniformidade de distribuição da solução.

Feitosa Filho (1990) trabalhou com dois injetores tipo tanque de derivação de fluxo e

injetor tipo Venturi num sistema de irrigação por microaspersão. Encontrou uniformidade de

distribuição da solução nas linhas laterais de 94% para o segundo injetor. Com o tanque de

derivação, as concentrações da solução no início das linhas laterais no início das aplicações

foram maiores do que as concentrações nos emissores localizados no final das linhas laterais.

Já no final do tempo de fertirrigação aconteceu o contrário.

FATORES RELACIONADOS À RELAÇÃO CUSTO/BENEFÍCIO DA FERTIRRIGAÇÃO

Não só a Fertirrigação como qualquer atividade agrícola deverá ser devidamente

planejada e avaliada em relação se as vantagens condicionadas pela prática justificam os

investimentos de implantação para sua execução. Com relação aos custos para se fazer a

fertirrigação, não se tem conhecimento de trabalhos realizados no Brasil que compararam esse

aspecto em relação aos métodos convencionais de adubação. O trabalho mais completo que

enfoca esse assunto é o de Threadgill (1985) que apresenta as Tabelas 6 e 7 que dão idéia da

relação custo/benefício da Quimigação. Esse trabalho de muita importância, entretanto não

informa com qual foi a cultura trabalhada, aspectos relacionados ao tipo de solo e outros

detalhes que ajudariam tirar melhores conclusões dos dados apresentados.

23

Tabela 6. Custos (dólares/ha) de uma aplicação de produtos químicos pela fertirrigação

Produtos químicos Convencionais Fertirigação Água aplicada (mm)

Fertilizantes 6,20 13,06 10

Herbicidas 14,00 13,06 10

Inseticidas 5,60 9,84 3

Fungicidas 5,60 9,84 3

Nematicidas 14,00 13,06 10

Os dados da Tabela 6 segundo foram considerados que o preço da aplicação com trator

e avião seriam baseados no custo operacional de um pivô central para 61 ha, com custo fixo

da irrigação mais o custo fixo anual do equipamento de fertirrigação.

Trabalhos de pesquisa têm demonstrado que a prática da fertirrigação proporciona

aumento na produtividade das culturas em relação aos métodos convencionais de adubação

desde que devidamente executada. Outros trabalhos, porém, não obtiveram aumento nas

produtividades. Sobre essa última constatação, há de se considerar que mesmo obtendo

mesma produtividade ou até produtividade inferior àquelas obtidas quando adubada com os

métodos tradicionais deve-se considerar que com a fertirrigação há menor custo com mão de

obra e menos consumo e desperdício dos produtos utilizados. A avaliação do custo com a

fertirrigação é um aspecto que precisa ser estudada com diferentes culturas, sistemas de

irrigação, diferentes solos, água, clima e meio ambiente.

Tabela 7. Custos comparativos da fertirrigação x métodos convencionais (dólares/ha)

Aplicação Fertirrigação Convencional Economia

Custo fixo Custo variável Custo total Custo total

1F 8,56 4,50 13,06 6,20 -6,86

1F; 1H 4,28 9,00 13,28 20,20 6,92

2F; 1H 2,85 13,50 16,35 26,40 10,05

2F; 1H; 1I 2,14 14,78 16,92 32,00 15,08

2F;1H;1I;1Fg 1,71 16,06 17,77 37,60 19,83

2F;1H;2I;1Fg 1,43 17,34 18,77 43,20 24,43

2F;1H;4I 1,22 18,62 19,84 48,80 28,96

3F;1H;4I 1,07 23,12 24,19 55,00 30,81

24

3F;2H;2I;4Fg 0,95 27,62 28,57 69,00 40,43

3F;2H;5I 0,86 28,90 29,76 74,60 44,84

Fonte: Threadgill (1985).

F= Fertirrigação; H = Herbigação; I = Insetigação e Fg = Fungigação.

CORROSÃO DO PRODUTOS UTILIZADOS NA FERTIRRIGAÇÃO

Os problemas de corrosão tanto do injetor quanto do sistema de irrigação constituem

aspecto que merece ser avaliado na fertirrigação pois o custo dos instrumentos são

relativamente altos e o uso de determinado produto pode reduzir a vida útil dos instrumento e

inviabilizar à pratica. Cada equipamento apresenta maior ou menor capacidade de sofrer

corrosão, dependendo do tipo de material utilizado para sua confecção e do produto utilizado

na Quimigação.

A Tabela 8 apresenta uma lista de produtos testada por Martin em 1953 citada por Burt

et al. (1995) que facilita identificar e quantificar o perigo de corrosão na fertirrigação.

Tabela 8. Corrosão relativa de vários metais, após quatro dias de imersão em soluções de

fertilizantes comerciais com concentração de 120 g/l de água.

Produto* Metal

A B C D E F G H

Ferro galvanizado 2 1 4 3 1 4 1 2

Alumínio 0 2 1 1 0 2 2 1

Aço inoxidável 0 0 0 0 0 1 0 1

Bronze 1 0 3 3 0 2 4 4

Latão 1 0 3 2 0 2 4 4

PH 5,6 8,6 5,9 5,0 7,6 4,0 8,0 7,1

Identificação dos produtos: A = Nitrato de Cálcio; B Nitrato de Sódio; C = Nitrato de

Amônio; D= Sulfato de Amônio; E = Uréia; F = Àcido Fosfórico; G = DAP; H = Solução 17-

10-10.

Escala de corrosão: 0 = Nula; 1 = baixa; 2 = moderada; 3 = Severa; 4 = muito severa.

Fonte: Burt et al. (1995).

25

FATORES RELACIONADOS À CONTAMINAÇÃO DO MEIO AMBIENTE

Em razão da Quimigação utilizar produtos tóxicos é de se esperar que se não forem

manuseados corretamente pode-se ter o risco da contaminação do homem, de fontes de água,

do solo e demais componentes ambientais.

Viana (1994) cita que a Quimigação é considerada segura para os operadores porém, se

houver uma parada imprevista do sistema de irrigação, há possibilidade de retorno da solução

que estava na tubulação podendo alcançar a fonte de água. Esses riscos tornam-se cada vez

maiores se o sistema de injeção utilizado trabalhar com pressão efetiva negativa, a exemplo

do injetor tipo Venturi e sucção pela própria tubulação de sucção da motobomba do sistema

de irrigação.

MEDIDAS DE SEGURANÇA DO SISTEMA DE INJEÇÃO

Como a maioria dos produtos químicos utilizados na Quimigação são produtos

perigosos para o homem e ambiente necessitam de cuidados especiais daqueles que estão

manuseando o sistema de injeção. Nos cultivos irrigados tecnificados existem equipamentos

como registros, válvulas de controle para evitar o refluxo desses produtos para a fonte

supridora de água, os quais já são utilizados e recomendados. Como todo equipamento

mecânico pode parar de funcionar a qualquer momento, dispositivos de segurança são

imprescindíveis para evitar riscos e contaminação do ambiente com os produtos utilizados.

EXEMPLOS DE CÁLCULO NA QUIMIGAÇÃO

Os cálculos das quantidades dos produtos a serem aplicados na Fertirrigação parece ser

um dos aspectos mais importantes dessa prática. Os cálculos das quantidades e dosagens dos

produtos a serem aplicados contribuem atualmente, na maioria dos problemas e eficácia com

a prática da quimigação.

Muitas propriedades que imaginam estarem fazendo a quirrimigação, às vezes estão

colocando produtos de mais ou de menos no solo ou na água, o que pode contribuir para a

contaminação ambiental, para a toxidade das culturas ou para o desperdício dos produtos.

Os cálculos recomendados para a quimigação são semelhantes aos utilizados na

adubação tradicional pois, tanto numa forma de adubação como na outra, as quantidades a

serem aplicadas dos produtos devem ser calculadas a partir dos resultados estabelecidos pela

26

análise do solo, análise foliar e considerando a dosagem mais econômica para cada espécie

cultivada. Conhecendo-se a fórmula comercial com os níveis de cada elemento juntamente

com a recomendação da análise do solo para a cultura o passo seguinte será determinar a

quantidade dos produtos que deve ser misturada.

Exemplo 1

Pela análise do solo, os valores recomendados foram: 400 kg/ha de N; 140 kg/ha de

P2O5 e 250 kg/ha de K2O. Dispõe-se dos seguintes produtos:

-Fosfato diamônio: 21- 53 - 0;

-Nitrato de Potássio: 13-0-46; e

-Uréia: 46-0 -0.

a) Considerando o cálculo da dosagem do Fósforo, tem-se:

Fosfato Diamônio: 140/0,53 = 264 kg.

Essa quantidade de Fosfato diamônio apresenta em relação a N:

264 kg x 0,21 = 55 kg de N.

b) Em seguida, considerando o Potássio, tem-se:

Nitrato de Potássio: 250/ 0,46 = 544 kg.

Essa quantidade de Nitrato de Potássio, contém:

544 x 0,13 = 71 kg de N.

c) Calculando-se a quantidade de N e deduzindo-se os valores já acrescentados pelos

produtos anteriores tem-se:

400 kg - 55 kg - 71 kg = 274 kg.

Para o cálculo da quantidade de Uréia a ser aplicada, tem-se:

100 kg uréia 46 kg N

X 274

X= .(100 x 274)/0.46 X= 496 kg uréia.

Exemplo 2

Um cultivo de alface plantado em canteiros de 1,20 m x 30 m (largura e comprimento,

respectivamente) com espaçamento das mudas de 0,30 m x 0,25 m. Há um total de 200

27

canteiros na área que serão irrigados por gotejamento com quatro laterais distribuídas ao lado

das plantas. O espaçamento dos emissores será de 0,50 m trabalhando com vazão média de

0,6 l de água/h por emissor. Como fonte de Nitrogênio será utilizada a Uréia que possui 46%

de N. Como fonte supridora do Fósforo deverá ser utilizado o Superfosfato Simples que

possui 20% de P2O5. O Cloreto de Potássio que possui 60% de K2O será utilizado como fonte

do Potássio.

Todo o Fósforo deverá ser aplicado na fundação incorporado no solo. Já o Potássio e o

Nitrogênio devem ser divididos em oito aplicações que serão feitas em semanas alternadas

quinze dias após o plantio das mudas no local definitivo. Os cálculos deverão serem feitos em

função da análise de solo e da produtividade economicamente esperada que forneceu os

resultados apresentados nas Tabelas 9 a 13.

Tabela 9. Limites de classe de teores de Fósforo e Potássio no solo

Teor Produção relativa P resina K trocável

%  g/cm3 meq/100cm3

Muito baixo 0 - 70 0 – 6 0,00 - 007

Baixo 71 - 90 7 – 15 0,08 - 0,15

Médio 91 - 100 16 – 40 0,16 - 0,30

Alto 100 41 – 80 0,31 - 0,60

Muito alto 100  80  0,60

Fonte: Raij (1995).

Tabela 10. Limites de teores de Magnésio no solo.

Teor Mg trocável (meq/100 cm3)

Baixo  0,4

Médio 0,5 - 0,8

Alto  0,8

Fonte: Raij (1995).

28

Tabela 11. Resultado da análise do solo da área a ser cultivada.

Profundidades H+ +Al+3 K+ Ca2+ Mg2+ SB CCT V

(cm) (mmolc.dm3) (%)

0 -15 21 1,9 14 6 18 38 48

16 - 30 24 1,7 13 4 20 40 46

Tabela 12. Resultados da análise do solo da área a ser cultivada.

Profundidade pH M.O P

(cm) (CaCl2) (g/dm3) (mg/dm3)

0 -15 4,9 16 32

16 -30 4,7 13 30

O Boletim Técnico 100 do IAC (1996) recomenda para a cultura da alface os dados da

seguinte Tabela.

Tabela 13. Recomendação mineral de plantio para a cultura da alface de acordo com a análise

de solo.

P resina mg/dm3 K+ trocável , mmolc/dm3

Nitrogênio 0 - 25 26 - 60  60 0 - 1,5 1,6 -3,0  3,0

N, kg/ha P2 O5 , kg/ha K2O, kg/ha

40 400 300 200 150 100 50

Fonte: Boletim Técnico, 100 IAC (1996).

29

Segundo o Boletim 100 IAC (1996), os adubos minerais devem ser misturados no solo

juntamente com o adubo orgânico (60 a 90 kg/ha de esterco de curral e 15 t/ha de esterco de

galinha) pelo menos 10 dias antes da semeadura ou do transplantio das mudas. Na adubação

de cobertura recomenda-se adicionar 60 a 90 kg/ha parcelado em 3 vezes aos 10, 20 e 30 dias

pós transplantio das mudas.

CÁLCULO DA SOLUÇÃO PARA FERTIRRIGAÇÃO:

Não considerando inicialmente, a adubação orgânica como fonte de N e considerando

nas amostras um teor P no solo de 32 mg/dm3 e o teor de K de 1,8 mmolc/dm3 tem-se que

numa área de 1ha (10000 m2) deve ser aplicado 120 kg/ha de N, 300 kg/ha de P2O5 e 100 kg/h

de K2O.

Cálculos

Área útil de 1 canteiro de: 1,20 m x 30 m = 36 m2;

Área útil dos 200 canteiros: 200 x 36 m2 = 7.200 m2 .

Cálculo dos adubos necessários para essa área total (7200 m2)

a) Quantidade de Uréia como fonte de Nitrogênio.

100 kg de Uréia  46 kg de N

x  120 kg de N  x = 260 kg de Uréia.

Obs: Essa seria a quantidade necessária de Uréia para ser aplicado na área de 1 ha ou

seja de 10.000 m2. Para a área considerada de 7.200 m2 será:

10.000 m2  260 kg de Uréia

7200 m2  y  y = 188 kg de Uréia.

b) Quantidade de Superfosfato Simples como fonte de Fósforo.

100 kg de Superfosfato Simples  20 kg de P2O5

x  300 kg de P2O5

x = 1500 kg de Superfosfato simples

10.000 m2  1.500 kg de Superfosfato Simples

30

7.200 m2  y 

y = 1.080 kg de Superfosfato simples.

c) Quantidade de Cloreto de Potássio como fonte de Potássio.

100 kg de Cloreto de Potássio  60 kg de K2O

x  100 kg de K2O

x = 167 kg de Cloreto de Potássio

10.000 m2  167 kg de Cloreto de Potássio

7.200 m2  y 

y = 120 kg de Cloreto de Potássio.

Obs: Essa seria a quantidade de Cloreto de Potássio se fosse aplicada de uma só vez na

área total de 7.200 m2. Como isso não acontece, há necessidade de se fazer a divisão da área

em subparcelas a serem irrigadas por vez e também das dosagens desse produto para sua

aplicação via água de irrigação. Estabelecendo-se que a área será dividida em quatro

subparcelas para facilitar a irrigação, tem-se um total de 50 canteiros irrigados por vez/parcela

com área útil de 1800 m2. Definindo-se que todo o Fósforo e 1/3 do Nitrogênio juntamente

com 1/3 do Potássio será aplicado a lanço e incorporado no solo durante a fundação e os 2/3

restante desses dois últimos adubos serão divididos em 8 ou mais aplicações via Fertirrigação

por parcela irrigada por vez:

a) Para a Uréia

7.200 m2  188 kg de Uréia

1.800 m2  y 

y = 47 kg de Uréia.

A quantidade de 2/3 correspondente a Fertirrigação será de 31,3 kg de Uréia que

dividida em 8 fetirrigações dará 3,91 kg de Uréia aplicada em cada parcela de 50 canteiros.

a) Para o Cloreto de Potássio

7.200 m2  120 kg de Cloreto de Potássio

1.800 m2  y 

y = 30 kg de Cloreto de Potássio.

31

A quantidade de 2/3 a ser feita via Fertirrigação corresponderá a 20,0 kg de Cloreto de

Potássio que dividida em 8 fertirrigações dará 2,50 kg a ser aplicado em cada parcela de 50

canteiros/vez. Cálculos semelhantes serão feitos para os demais nutrientes ou caso haja o

aumento do número de Fertirrigação ou a diminuição da área fertirrigada/vez se houver um

aumento na divisão da área em um número maior de parcelas. Caso a água possua teores

naturais de N e de Ke de outros elementos deverá ser quantificado essas concentrações e

esses teores deverão ser deduzidos das quantidades calculadas e recomendadas pela análise do

solo a fim de evitar uma possível super dosagem dos elementos na água de irrigação.

Exemplo 3

Trabalhando-se com um tanque de derivação de 60 l deseja-se no final da Fertirrigação

uma concentração correspondente a 1,83% da concentração inicial de 228,75 ppm. A

quantidade de Nitrogênio natural na água de irrigação é de 15 ppm.

Pede-se: Qual deverá ser a quantidade de Uréia a ser colocada inicialmente no tanque e

qual será o tempo necessário para atingir esta concentração no tanque?

Solução

a) Cálculo da concentração inicial no tanque.

Sendo a concentração de 228,75 ppm correspondente a 1,83% da concentração inicial,

esta será de:

ppm500.12 83,1

75,228x100C1 

b) Cálculo do tempo de aplicação.

Para haver no tanque de derivação uma concentração final correspondente a 1,83% da

concentração inicial deve passar pelo tanque um volume de água correspondente à quatro

vezes o volume do tanque.

O tempo para fazer a Fertirrigação poderá ser obtido utilizando a equação:

 

  

 

o

t f C

C ln

q VtT

.hora0,1 12500

75,228ln 240

60T t   

  

32

c) Quantidade de N e de Uréia a ser colocada no tanque no início da aplicação

QN = Vt 10-3 x Ct 10-6 

QN = 60 x 10-3 x (12500 ppm - 15 ppm) x 10-6  QN = 749,1 g de N

A quantidade de Uréia contendo 46% de N será: 749,1/0,46 =1630 g de uréia.

Exemplo 4

Calcular o volume mínimo de um tanque para o preparo de uma solução contendo o

Potássio para atender a seguinte condições:

 quantidade de Potássio requerido na análise: 35 kg de KCl/ha.

 área a ser fertirrigada: 0,25 ha;

 concentração do Potássio no produto inicial 60%;

 concentração inicial da solução no tanque: 7000 ppm.

.litros750V 0070,0

60,0x25,0x35V quetanquetan 

Exemplo 5

Uma área de 4,0 ha deverá ser plantada com banana espaçada de 3,0 m x 2,5 m e

irrigada por gotejamento pretendendo-se utilizar no sistema de irrigação dois emissores por

cova, com vazão média dos emissores de 0,8 l/h. O sistema de irrigação funcionará 12 h/dia

em dois turnos de 6 horas. Planeja-se realizar a Fertirrigação num tempo de 4,0 horas para

cada tempo de irrigação. A análise do solo recomendou uma dosagem de 0,15 kg de N/cova.

Existe na água de irrigação em condições naturais uma concentração de 12,5 ppm de N.

Considerando uma eficiência do sistema de irrigação de 90% e o volume da solução

fertirrigada de 15% do volume total de irrigação e utilizando a Uréia como fonte de N. Pede-

se:

a) determinar a dose/ha e dose/emissor de N e de Uréia para Fertirrigação da área por

vez e na área total cultivada;

b) taxa de injeção do produto na água de irrigação;

c) concentração de Nitrogênio na água de irrigação e caso a concentração na água seja

maior que 600 ppm, fazer o respectivo ajuste;

33

d) calcular as concentrações com uso do injetor tanque de derivação e injetor tipo

Venturi;

e) para o segundo injetor qual deverá ser a dimensão do tanque para o preparo da

mistura sendo considerado que esse reservatório deverá ter um ter o acréscimo de 15% do

volume total previsto; e

f) qual deverá ser seu volume mínimo se for utilizado o tanque de derivação e qual a

concentração inicial nele colocada de modo que no final do tempo de Fertirrigação se tenha

concentração de 1,83% da concentração inicial?

Solução

a) Cálculo da dose recomendada por ha e por emissor:

haas x

haasplantasdeno /cov333.1 5,20,3

000.10/)(cov 

dose de N/ha = (0,15g/cova x 1333 covas)  200 kg de N/ha.

como a Uréia possui 46% de N  (200 kg de N/0,46) = 435 kg de Uréia/ha.

total de Uréia necessária para os 4,0 ha = 1740 kg de Uréia.

b) Cálculo da taxa de injeção (qi)

como tem-se 4,0 ha/ (2 dias x 2 turnos) = 1,0 ha/turno

 ./77,81 0,4/33,1

/0,1/435 hl horaslxkg

turnohaxhaureiakgeqi 

c) Cálculo da concentração de Nitrogênio na água de irrigação

 vazão total de água/ha = 0,8 x 2 x 1333 covas = 2133 l/h

 vazão de água no sistema = 2133 l/h / 0,90 = 2370 l/h = 2,37 m3/h

 vazão da solução fertirrigada = 2370/0,15 = 356 l/h. = 0,356 m3/h

lmghaNdekgxCN /191.122356,0 /435100  (se aplicada de uma só vez)

d) Cálculo da taxa de injeção ajustada para a concentração.

Definindo-se as vazões numa mesma unidade, tem-se:

34

./65,1/92,5 0,4

0,137,2 3 slhm horas

haxQagua 

./247,0/89,0 0,4

0,1356,0 3 slhm horas

haxQ fert 

  .h/l82,5

46x33,1 65,1xppm600x36,0qij 

Como determinou-se inicialmente que a taxa de injeção deveria ser de 81,77 l/h, sendo

dividido este valor pela taxa de injeção ajustada de 5,82 l/h, tem-se:

81,77/ 5,82 = 14 fertirrigações.

Exemplo 6

A vazão de um sistema de irrigação por gotejamento é de 45,5 m3/h com uma

concentração natural de N de 12 ppm. Deseja-se uma concentração de N na forma de Uréia na

água de irrigação que seja de 80 ppm. Calcular a quantidade de fertilizante sólido a ser

colocada num tanque de 500 l com o injetor tipo Venturi com vazão média de sucção de 400

l/h.

Dados:

q1 - vazão do sistema de irrigação: 45,5 m3 /h = 45500 l/h;

C1 - concentração natural de N na água de irrigação: 12 ppm

q2 - vazão do injetor: 400 l/h;

C2 - concentração a ser colocada no tanque: ?

C3 - concentração desejada na água de irrigação: 80 ppm;

q3 - vazão do sistema de irrigação mais vazão do injetor: 45500 + 400 = 45900 l/h.

Solução:

a) Cálculo da concentração no tanque de mistura:

Pela equação da conservação da massa, tem-se:

q1 C1 + q2 . C2 = q3 C3 

.815.7 400

)12500.45()80900.45()()(

2

113.3 2 ppm

xx q

CqCqC 

35

b) Cálculo da quantidade de N a ser colocada no tanque:

QN = Vt Ct = (400 + 10%) 103 x 7830. 10-6 = 3445,2 g

A água já possui 12 ppm de N que corresponde a 5,28 g, devedo-se acrescentar no

tanque apenas 3440g de N. A quantidade de Uréia contendo 46% de N será:

Ureiadekg5,7g7478 46

100x3440Ureia 

Exemplo 7

Calcular a vazão injetada de uma solução trabalhando com uma bomba injetora tipo

pistão de dupla ação cujo diâmetro do pistão propulsor é de 4 cm, com espaço percorrido pelo

êmbolo no cilindro de 12 cm e trabalhando com 45 rpm.

Dados:

 diâmetro do pistão: 4 cm = 0,04 m

 rpm = 45 revoluções/min = 2700 rev./ hora

 curso do pistão = 12 cm = 0,12m.

Solução:

Pela fórmula :

Q d e n

 2 4

2 60

2

que substituindo os valores fornecidos se tem:

./629.1/63,1min/027,0 60

270012,02 4 04,02 33

2

hlhmmxxxQ 

MANEJO DA FERTIRRIGAÇÃO

A aplicação de fertilizantes via água de irrigação deve seguir as recomendações de

período de aplicação, freqüência, doses e fontes assegurando, dessa maneira, uma adequada

disponibilidade de água e nutrientes na zona radicular da planta.

Para problemas de precipitação e, posteriormente, de entupimento, recomenda-se avaliar a

compatibilidade de fertilizantes com a água de irrigação a ser utilizada e com outros produtos

36

a serem aplicados simultaneamente. Um teste simples de compatibilidade pode ser feito

misturando um ou mais fertilizantes a serem injetados com a água de irrigação em um

recipiente, na mesma taxa de diluição a ser utilizada. Neste caso, deve-se ter o cuidado de usar

a própria água de irrigação para solubilizar os fertilizantes, agitar a solução por alguns

minutos e observar, por pelos menos uma hora, a ocorrência de precipitação ou turbidez

acentuada na solução. Se a solução permanecer clara e transparente, será provavelmente

seguro injetar os fertilizantes testados.

A aplicação de fertilizantes via água de irrigação envolve três fases, sendo que na

primeira, aplica-se somente água para o equilíbrio hidráulico do sistema de irrigação, e

permitir maior uniformidade de distribuição dos fertilizantes, na segunda faz-se a fertirrigação

e na terceira fase aplica-se água para lavar o sistema de irrigação. Durante a segunda fase, o

fertilizante é efetivamente aplicado não devendo ser inferior a dez minutos. A terceira fase

dever ser suficiente para lavar completamente o sistema de irrigação, para minimizar

problemas de corrosão, entupimento de gotejadores e desenvolvimento de microorganismos

no sistema e melhor incorporação do fertilizante na zona do sistema radicular. Esta

recomendação, no entanto, deve ser tomada apenas como guia e não como regra geral,

devendo ser ajustada para cada caso específico.

A freqüência da fertirrigação depende, dentre outros fatores, do tipo de fertilizante e

do solo. Fertilizantes com maior potencial de lixiviação, como os nitrogenados, devem ser

aplicados mais freqüentemente que aqueles com menor potencial, como os potássicos.

Todavia, na prática os fertilizantes são aplicados com a mesma freqüência. Em solos

arenosos, a freqüência da fertirrigação deve ser a mesma da irrigação.

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A fertirrigaçao é uma ferramenta muito boa na agricultura, desde que seja calculada e recomendada por um agrônomo que realmente saiba calcular a ec da solução, pois se chegar uma EC muito alta queimará as raízes das plantas...
tenho uma area de milho 0.8 h, quero azer uma aplicação via gotejo
a mão de obra, e tambem pode levar em conta a questão de preços e dosagens menor por ser como '' injeção na veia'' eh claro que se tratando de adubos devidamente qualificados sendo eles especificos para ferti.
fertirrgaçao e maneira mais barata de adubaçao de quaquer cultura com relaçao a mao de obra!
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