Irrigação

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Aplicação de fertilizantesvia água de irrigaçãoI

II, Ênio Fernandes da Costa 1!

Gonçalo Evangelista de França 1/Vera Maria Carvalho Alves 1/

A politica nacional de irrigação,expressa pelos programas Nacional edo Nordeste de Irrigação (PRONI ePROINE), que deve irrigar, até 1990,um total de dois milhões de hectares,induz os usuários dos sistemas de irriga-ção a utilizar tecnologias competitivasque, ao mesmo tempo, possam simpli-ficar as operações e diminuir os custosna condução da lavoura (PMID 1986).

Em paises onde a agricultura irri-gada é desenvolvida, uma das práticasutilizadas, para se atingirem os objeti-vos mencionados, é a aplicação de fer-tilizantes, herbicidas e inseticidas, viaágua de irrigação, também chamada"[ertirrigaçâo ':

No Brasil, a aplicação de fertilizan-tes, notadamente o nitrogênio, via águade irrigação, está começando a ser utili-zada pelos produtores para diferentesculturas e sistemas de irrigação. Estaprática apresenta diversas vantagenscomo:

- economia de mão-de-obra e ma-quinaria;

- aplicação no momento exato emque a planta necessita;

- possibilidade de aplicar o produ-to em qualquer fase do ciclo cultural;

- fácil parcelamento e controle;- distribuição uniforme com a

água de irrigação;

IIli

IrI

maior flexibilidade das opera-ções;

simplificação das práticas cultu-rais, como por exemplo, a aplicação si-multânea de pesticidas e fertilizantes;

- maior eficiência na utilização denutrientes;

- maior facilidade de aplicação demicronutrientes;

- menor dano fisico ao solo e àcultura.

Embora essa prática apresente vall-tagem e já esteja sendo utilizada em al-gumas áreas irrigadas, existe no Brasilfalta de informações sobre dosagens,tipo de fertilizantes, modo e época deaplicação. Devido a estas limitações,apresentam-se algumas sugestões. ba-seadas em conhecimentos sobre aduba-ção, nutrição e irrigação de diversas cul-turas e também em resultados obtidosem outros paises, que possam servir deorientação para o uso desta técnica.

TIPOS DEFERTILIZANTES

Existe um grande número de fertili-zantes usados para aplicação via águade irrigação, e a escolha se processa con-forme a situação de cada caso em parti-cular. Esses fertilizantes são oferecidosna forma líquida ou sólida.

Fertilizantes Líquidos

Fertilizantes líquidos são produtosque contêm nutrientes em suspensão

ou solução, podendo fornecer um unicoelemento ou combinação deles: :"iuG-gênio (N), Fósforo (P) e Potássio (KI.No Brasil, algumas fórmulas de a.iubcslíquidos já são cornercializados . corno.por exemplo, o 32-00-00 (solução) e10-30-00 (suspensão).

Fertilizantes Sólidos

Existem no mercado vanos fertí-lizantes sólidos que contêm N. P. eK, em elemento isolado ou em com-binação, os quais são dissolvidos eaplicados no fluxo d'água via equi-pamento de irrigação. O ferrüzzamesólido pode ser dissolvido e mísrcracoà água em separado, em tanque 2.':>erto_e, após bombeamento. passa a fazerparte do fluxo d'água de irrigação.Pode, também, ser colocado em tan-

. ques pressurizados, onde parte de fluxod'água, através de "by pass', irá cisscl-vendo-o continuamente, até que e'eseja totalmente aplicado. No Quadro1 são apresentados os fertilizantes ;0.lidos mais comumente encontrados N

comércio.Na escolha do fertilizante a ser uri-

lizado, alguns aspectos devem ser cons-derados:

SolubilidadeOs fertilizantes sólidos utiiízados

através de água de irrigação devem seraltamente solúveis. No caso de se utí.i-zar mais de um fertilizante. éeve-seobservar a compatibilidade entre eles.para que não ocorram precipitações(Fig. I). '

PurezaOs fertilizantes devem possuir a1:0

grau de pureza, para se evitarem ,,:::;tU?t-men tos nos bocais dos equipamen: 'JS. ~0

caso especifico da uréia , a concer; ::raçio

liEng!?Agr!?,M.S - Pesquisador/EMBRAPA/CNPMS, Caixa Postal 151 - 35.700 Sete Lagoas-Me?:/ Eng? Agr!?,Ph.D., - Pesquisador/EMBRAPA/CNPMS, Caixa Postal 151 - 35.700 Sete Lagoas-MG

Inf. Agropec., Belo Horizonte, !1(139) julho de 1986 63

~~- -------_.- ....•

Irrigação

QUADRO 1 - Fertilizante em Pó para Aplicação Via Água

. Nitro- Fósforo Potássio Enxo- kg de C.lC03

Produto Fórmula gênio Dispo- Solúvel fre NecessáriosTotal nível em Água T.otal para Neutralizar(%) %P20S %KP %S 100 kg do Adubo

~itrato de arnónio NH4N03 32 - - - 60~l trocálcio Petrobrás CaNH4(N03h 27 - - - 28Fosfato Monoamônico (MAP) NH4H2P04 10 - 12 46 - 48 - - 60Fosfato diamônico (DAP) (NH4hHP04 16 - 20 46 - 50 - - 88Ácido Fosfórico H3P04 - 64 - - -

Sulfato de arnónio (NH4hS04 20 - 21 - - 24 110~itrato de cálcio Ca(N03h 15.5 - - - básicoNitrato de sódio NaN03 16 - - - básicoNitrato de potássio KN03 13 - 44 - básicoClore to de potássio KCl - 60 -62 - - -Uréia CO(NH2h 45 - 46 - - - 84

oiureto não deve ultrapassar 0,25%:,para se evitar toxicidade para as plantas.

Poder Corrosivo

Os fertilizantes apresentam podercorrosivo 'variável, podendo danificaros equipamentos utilizados (Quadro 2).É recomendável que. após o término dafertilização. o equipamento de irrigaçãocontinue a funcionar por, pelo menos,uma hora, para lavagem dos resíduos.Esta prática evita, também, o possíveldesenvolvimento de microorganismos.

Acidificação do Solo

.Provocada por diversas fontes denitrogênio, é variável (Quadro 1). O,sulfato de amônio produz considera-velmente mais acidez que os outros"ertilizantes necessitando por isso maiordosagem de calcá rio para ser neutrali-zado. Isto pode trazer problemas quan-do a aplicação deste adubo é feita porgotejamento, porque, neste caso, elaé localizada. Assim, o potencial deacidificação deste fertilizante é aumen-tado consideravelmente. Neste caso, éconveniente que, periodicamente, sefaça um acompanhamento da evoluçãodo pH do solo, fazendo-se a correçãoquando necessário (Ferreres 1981).

DOSAGEMA quantidade total de fertilizante a

ser aplicada depende de fatores como:

64

Nitrogênio

A demanda de nitrogênio pelasculturas de arroz, milho, sorgo e trigo,em função da produtividade, é mostra-da no Quadro' 3, Conhecendo-se ademanda, a capacidade de suprimentode nitrogênio pelo solo e a perda esti-mada dos fertilizantes nitrogenados, po-de-se determinar a quantidade a ser apli-cada para se atingir uma dada produtivi-dade. Pesquisas conduzidas no CNPMS,em solo Aluvial e em Latossolo Verme-lho-escuro, fase cerrado (LEd). ambos

textura argilosa e com capacidade de su-primento de 70 kg e 40 kg de nitrogêniorespectivamente, mostraram perdas ele-vadas do N aplicado em cobertura. Asperdas estimadas na cultura de milhoforam de 34% e 41 %, para o solo Aluviale LEd. Para o sorgo,a perda foi de.58%para o solo LEd. A .quantidade de Naplicada foi de 60 kg/ha , utilizando-seuréia, para os dois solos e culturas. Épossível que as perdas sejam menoresquando o N é apiicado parceladamentevia água de irrigação. Neste tipo de apli-cação, o parcelamento é feito de acordo

QUADRO 2 - Corrosão Relativa de Vários Metais, após Quatro Dias de Imer-são em Soluções Comerciais de Fertilizantes

MetalPerfil Ferro Aço pH doAlumínio

Galvanizado Inox Solo Fertil.

N. Cálcio 2 O O 5,6N. Sódio I 2 O 8,6N. Amônio 4 1 O 5,9S. Amônio 3 1 O 5,0Uréia 1 O O 7,6A. Fosfórico 4 2 1 0,4DAP 1 2 O 8,0Sol. 17-17-10 2 1 O 7,3

0-5 : Escala crescente de corrosão.Solução: 45 kg de material em 379 Q d'água.Solução 17-17-10 : mistura de S.A., D e S. por. ,

FONTE: McCulloch & Schrunk (1969).

Inf. Agropec., Belo Horizonte, g(139) julho de 1986

Irrigação

2 3·4 s 7 86 9 \O 11 12 13 14 15

2x x x

x O O xx

x x xx O O O

x X x X X X ~O O x x x

O x x O x

x O x

x x x O x x O

O

x x O x x x

3

4

56

7

8

9\O

II121314

15

o adubos que podem ser misturados

[Q] adubos que só podem ser misturados um pouco antes da aplicação

[i] adubos que não podem ser misturados

1 - Sulfato de amônio2 =.Nitrato de sódio e nitrato de potássio3 - Nitrocálcio4 - Nitrato de amônio e sulfonitrato de amônio5 - Uréia6 - Calciocianamida7 - Superfosfatos8 - Fosfatos de amônio9 - Fosfato bicálcico

10 - Farinha de ossos11 _. Escória de Thômas e termofosfatos12 - Fosfatos naturais ou rochas fosfatadas13 - Cloreto de potássio14 - Sulfato de potássio15 - CalcárioFONTE: Associação Nacional para Difusão de Adubos (1975).

Fig. 1 - Orientação para misturas de fertilizantes.

com a demanda de nutrientes pela plan-ta, nos diversos estádios de desenvolvi-mento fisiológico, determinada atravésda mancha de absorção de nutrientespela cultura.

Embora não se tenham ainda infor-mações definidas de como parcelar o .N aplicado via água de irrigação, emfunção do desenvolvimento da planta,sugere-se o esquema de aplicação mos-trado no Quadro 4, baseado na marcha

de absorção do nutriente.

Fósforo

Devido à pouca mobilidade de Pno solo, a sua aplicação na superfície,através da água de irrigação, não érecomendada. Pesquisas recentes, entre-tanto, indicam que a irrigação por gote-jamento é uma exceção (Rauschkolbet ai 1976). Tem-se observado que o

Inf. Agropec., Belo Horizonte, !l(139) julho de 1986

QUADRO 3 - Extra~'~o de Nitrogênio ?e-IIas Culturas de. Arroz. Milho. Sorgo e ;-ri· !go , ern Função da Produtividade i

tI,

Produti- N Total 1Cultura vidade Extraado i

(kg/ha) (kg:) 1j

1.500 .+: iArroz ].1 !8.000 I~ t I

4.000 67 !5.000 8S i

Milho,3,1I

6.000 I Ir.: I7.000 129 I8.000 13S i3.000 5~

,,Sorgo ,3,1 4.000 67 !

5.000 10, !

Trigo ,3,1 2.000 ~LJ i4.000 100!i

FONTE: 11 Sanchez (1976). I

21 CNPMS- IIDados não publicados. I

P se movimenta consideravelmente,quando aplicado através do sistema degotejamento, em pequenas doses. Oaumento na mobilidade se deve ao fatodo P, aplicado em área pequena, causara saturação dos pontos de fixação pró-ximos das saídas de solução, perrnitzndoo seu movimento com a água de irri-gação, O parcelarnento do P, duranteo ciclo da cultura, não produz os rnes-mos benefícios esperados com o parce-lamento de N. As plantas necess::amde P no início de seu desenvolvirnento.Portanto, em solos deficientes err; P.é necessário aplica-lo antes do pla..uo.no plantio, ou logo depois do plar; tio.A dose de fósforo a ser aplicada .ieveser a mesma recomendada para a acuba-ção convencional.

PotássioA mobilidade do potássio em ,5.)]05

argilosos é pequena; por isso, recornen-da-se que a sua aplicação seja feitz nosulco, por ocasião do plantio. Entre tan-to, em solos de textura arenosa, é F,:,ssi-vel que. a aplicação parcelada via igU2de irrigação dê melhores resulta .ios.Não há, porém, necess{dade de parcela-

• 10 tantas vezes quanto o nitrogênio. Co-mo sugestão, pode-se aplicar parte dofertilizante no plantio e o restante par-

65

Irrigação

QUADRO 4- Sugestão para o Parcelamento da Aplicação de Nitrogê-nio Via Água de Irrigação

1Cultura

Dias Após Germinação

20 25 30 35 40 45 50 55 60 65I % do total1

I Arroz - - 20 20 10 10 20 20 - -

I Milho - - 5 5 10 JO 25 25 10 101j Sorgo - 10 15 15 15 15 10 10 10 -,I Trigo 10 10 10 20 20 10 10 5 5 -j

celado em duas a quatro aplicações viaagua de irrigação.

EQUIPAMENTO DEEJEÇAO DE FERTILIZANTE

E OPERAÇAO

Os fertilizantes químicos a seremaplicados por equipamentos, como eje-teres e bombas dosadoras, através desistema de irrigação, devem possuir asseguintes características:

ser miscível ou líquido ernulsio-nável;

ser solúvel-criatal (pó seco);ser molhável (pó dispersivo);

Os equipamentos de ejeção de fer~tilizantes , via água de irrigação, foramprojetados para aplicar uma específicaforma de componente químico, ouadaptados para atender a uma gama deprodutos. É importante estar segurode que determinado equipamento faráas aplicações das formas químicas dosmateriais recomendados. As carac-

'----'rísticas técnicas do ejetor devem sertais que a sua capacidade seja adequadaa satisfazer a área pretendida, volume edosagem do sistema de irrigação emapreço.

Os métodos de ejeção de fertilizan-tes, via agua de irrigação, mais comuns'são gravidade e sucção (McCulloch& Schrunk 1969).

GravidadeEste sistema opera um função da

pressão existente na linha de irrigação,pelo trabalho desenvolvido pelo conjun-to motobomba, fazendo com que opiston do conjunto hidráulico injete a

66

solução do fertilizante no sistema deirrigação. A Figura 2 mostra os prin-cipais componentes de uma bomba do-sadora que opera por gravidade.

SucçãoO conjunto motobomba succiona a

solução de fertilizante do depósito, queé injetado automaticamente na linha,numa pressão superior ao do sistema deirrigação. A Figura 3 mostra os princi-pais componentes de um conjunto mo-tobomba de sucção. A Figura 4 mostraoutro tipo de conjunto por sucção.

A aplicação de fertilizante via águade irrigação tem despertado interessecrescente nos usuários de sistemas deirrigação, visto que esta prática estáaliada à redução dos custos e ao incre-mento da produção.

FERTILlZAÇAO VIAPIVOT CENTRAL

Para ilustrar o uso da fertirrigação,apresenta-se o caso do pivot central. Oirrigante tem que dispor de duas deci-sões e três fontes de informação, antesde aplicar a solução de fertilizante viasistema de irrigação pivot central (Fisch-bach 1973).

A primeira decisão necessária é aquantidade de nitrogênio. a ser aplicadopor hectare, através do sistema de irriga- I

ção pivot central em kg/ha (Quadro 5).Dois pontos importantes devem ser lem-brados:

a) A quantidade total de nitrogênioa ser aplicado, por hectare, é determina-da pela produtividade esperada, capaci-dade de suprimento de N pelo solo eperda estimada do fertilizante pelo solo.

b).O total de nitrogênio requeridopela cultura pode ser parcelado em di-versas aplicações, conforme os váriosestágios de desenvolvimento (Quadro 4).

A segunda decisão necessária refere-se ao tipo de solução do fertilizante aser aplicado, que pode ser determinadoa partir do Quadro 5., Quanto às informações requeridas,elas são:

a) O número de hectares que será. irrigado num círculo do pivot central,

isto é, num giro completo, pode ser en- ..

I - Válvula de entrada de ãgua2 - União3 - Filtro(</> ~··.155 mesh-O.l mm;preto)4 - Botão partida/parada5 - BujJo.o,I ", ••6 - Válvula de descarga7 - Válvula de injeção de fertilizante8 - Sifão9 - Filtro azul. 4> '4 ". 30 mesh - 0.5 mm

10 - Válvula de linha, unidirecional {opcíonal)

Obs : A distância entre as válvulas I e 7 miodeve ser inferior a 30 em.

8

6

Fig. 2 - Bomba dosadora de fertilizantes, com funcionamento por gravidade.FONTE: Fertilizer ... (1983).

Inf', Agropec., Belo Horizonte, 12 (139) julho de ] 986

--Irrigação

I o.~IOülOl~~ libnpllld~",oç.o) - M.lnl"tUI d"Ydun

• - ManlU'f'''. de "I<),no• - Ma/'lf'K'IUdt,clomoS - T"bviaçlOcklll~çIt.

(I - NoIOllt~"":o .• _10.. 1"000 ••7 - Bomba .

'-~tr"q-bpt..JordrprnlA<'

10· •• nllKlIOOW,.

- - -- -.-

,-i'

Fig. 3 - Bomba dosadora de !ertilizantes, tipo sucção.FONTE: Gentileza da Fábrica de Motores Cocco.

11

/

8

22/

_ .._-.~-4--._ ...

15

-A'gua

- - -. Fertilizanle

9 1

1

I+

I - Anel de vedação do piston2 - Anel de vedação do piston3 - Anel de vedação da bomba4 - Válvula,S - Válvula6 - Válvula7 - Saída da solução8 - Válvula de admissão9 - En trada da solução

to - PistonIi - Visar de entrada12 - Automático liga-desliga13 - Botão liga-desliga14 - Entrada de água15 - Saída de água16 - Válvula saída17 - Base da válvula de pé18 - Filtro de .valvula de pé19 - Tampa do filtro da válvula de pé20 - Bóia21 - Motor e bomba22 - Carcaça protetora23 - Orifício24 - Visar de saída2S - Disco

--------~ Pistan

18

•III

24----

17

20

Fig. 4 - Bomba dosadora de fertilizantes, tipo sucção.FONTE: Fertitizer ... (1983).

.Inf, Agropec., Belo Horizonte, 12 (139) julho de 1986

b) Para calcular o tempo requeridopara o pivot central efetuar uma volta,ou giro completo, ver manual do opera-dor. O tempo variará em função da ca-pacidade do sistema de irrigação, capaci-dade de retenção de água no solo, climae cultura.

c) A capacidade da bomba dosado-ra de ejetar a solução de fertilizante nosistema de irrigação pode ser encontradano manual do operador, nos aspectosdos fluxos, dosagem e ajustes.

contrado no manual do operador, ouatravés de cálculo:

A=-- ou llR"4

ADR

área (ha)diâmetro do círculo do pivot (rn)raio do pivot (m)

Exemplo de CálculoApresenta-sé, em seguida, um

exemplo numérico, utilizando-se opivot central, onde a seguinte memóriade cálculo foi obtida:

01. Quantidade de nitrogênio aser aplicado por' hectare. 30 kg I" 'hakg/ha (Quadro 5)

02. Tipo de nitrogênio a ser apli-21% Ncado (Quadro 5)

03. Número de litros de soluçãode fertilizan te necessário, 11O,94 .l 'hapor hectare (Quadro 5)

04. Número de hectares irriga-dos, por uma volta cornple- 16 hata do pivot central

05. Resultado do produto li-tros/ha x ha/volta (multi- 1.775 \2,'·olt.,plicar item 3 pelo item 4) I

06. Tempo gasto pelo pivot pa-22 horas , Ira completar uma volta

07. Velocidade do fluxo da so- Ilução do fertilizante, para81 Q/hcéa .

o sistema de irrigação (divi- Idir o item 5 pelo item 6) I

Obs.: Adequar a capacidade da bomba ::0-1sadora , para aplicar a solução na qcan-]tidade requerida. I

67

, l\ .

lrrigação

~, O: 'ADRO 5 - Tipos e Quantidades de Fertilizantes Necessários para Fornecer2(.30 e 40 kg de Nitrogênio Dispornvel por Hectare

Tipo de Nitro- Nitrogênio (N)/haSolução de gênio kg/QFertilizante % 20 30 40

Q de Solução

L'r éia - Nitrato de amônio 32 1,27 49,21 73,81 98,43~:trato de amônio 21 1,28 74,40 110,94 148,80

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Engenharia de.drenagemna agricul Ufa

Eugênio Ferreira Coelho 1/Humberto Paulo Euclydes 1/

Shirley Campos Neto 1/

DRENAGEMNA AGRICULTURA

Um desbalanceamento na relaçãoentre as percentagens de ar e de águaexistentes na porosidade total do solopode afetar sensivelmente suas carac-t er ísticas físico-químicas, refletindo di-r etarnente no desenvolvimento das plan-tas.

O oxigênio ajuda a compor o ar da:mosfera do solo, participando com um

t eor em torno de 18-21 %, enquanto o~:ís carbônico participa com um teorentre 0,1 % e 5,0%. Num solo come xcesso de umidade, o espaço aéreo serápreenchido com água reduzindo assim:? quantidade de oxigênio disponível~s raízes das plantas. Quando a quanti-dade de oxigênio atinge níveis abaixode 10%, ocorrem sérios prejuízos ao de-senvolvirne'nto das plantas, sendo que,conforme Konke (1968), a taxa de cres-

cimento cai completamente quando aquantidade de oxigênio atinge percenta-gens inferiores a 2%. O gás carbônico,que é produto da respiração dos seresvivos, no solo; aumenta sua concentra-ção, ao contrário do oxigênio, com oo excesso de umidade, podendo chegara níveis máximos de 20%. As culturas,dependendo do tipo, apresentam dife-rentes sensibilidades-à maior concentra-ção de gás carbônico e à menor con-centração de oxigênio no solo.

Culturas como tomate, batata eaveia possuem. baixas tolerâncias à faltade oxigênio. Por outro lado, culturascomo milho, trigo e soja são mais to-lerantes. Conforme Konke (1968);Pizarro (1978) e Millar (1978), as gra-míneas de pastagem são as culturasmenos sensíveis a baixos teores de oxi-gênio no solo. O déficit de oxigênio e oexcesso de gás carbônico no solo acarre-tam redução nas atividades respiratóriase fisiológicas das raizes, trazendo,como conseqüência, a redução na absor-ção de ions, redução no transporte des-ses ions às partes aéreas da planta e re-dução na absorção de água (Pizarro

1/ Eng9 AgI-<?, M.S. - Pesquisador/EPAMIG-CRCO - Caixa Postal 295 - 35.700 Sete Lagoas-MG

-:;./ Eng9 Agr9 - RURALMINAS - Rua Alvarenga Peixoto, 914 - 30.180 Belo Horizonte-MG

68

1978). O efeito da redução da aeraçãodo solo na absorção de nutrientes variapara diferentes elementos, sendo maisacentuado no caso de potássio e, se-qüencialmente, em ordem decrescen-te: cálcio, magnésio, nitrogênio efósforo (Lawton 1945). Sabe-se quea mineralização dos nutrientes existen-tes na matéria orgânica se faz por de-composição, pela atividade microbio-lógica do solo. A redução da concen-tração de oxigênio no solo diminuisensivelmente a atividade mícrobia-na, limitando-a às bactérias anaeróbi-cas, reduzindo a taxa de suprimento deNH; e NOj". O nitrato é decomposto,pelos microrganismos, em nitrito e ni-trogênio, em forma gasosa. As bacté-rias anaeróbicas utilizam o poucooxigênio existente no solo, havendoassim redução de algumas substânciascomo ferro e rnanganés, que passam àsformas mais solúveis no solo e à pro-dução de ácido butírico, ambos tóxicosàs plantas.

As deficiências de drenagem, em es-tado contínuo, provocam alteraçõesfísicas, no que diz respeito à estrutura,perrneábilidade e temperatura do solo,aiterações estas que refletem direta-mente no desenvolvimento das plantas.Em regiões semi-áridas, há o sério pro-blema do excesso de sais, conseqüenteda má drenagem, que pode deteriorar

Inf. Agropee., Belo Horizonte, g (139) julho de 1986