Como funciona a irrigação

Introdução

Foto cedida por USDA ARS Foto de David Nance Bocal de aspersor de irrigação de vazão variável

Começar um herbário em uma caixa no peitoril de sua janela ou passar uma tarde de domingo plantando flores parece bem diferente de gerenciar duzentos acres de melancias, mas, na verdade, o princípio por trás desses casos é o mesmo. A arte e a ciência de cultivar plantas, sejam flores, plantas ornamentais, frutas ou vegetais, é conhecida como horticultura e o objetivo de todos os horticultores é cuidar de suas plantas desde que são sementes até o momento em que se tornam os cobiçados produtos dos quais têm tanto orgulho. Colocando de forma direta, quer você esteja cultivando rosas de primeira para a feira agrícola estadual ou plantando pepinos e batatas para comer, o seu desejo é que essas plantas floresçam. E isso implica em cuidar delas, pois, assim como nós, as plantas têm diversas necessidades:

• local para crescer
• temperatura certa
• ar e luz
• água

A irrigação ajuda a cuidar de uma dessas necessidades, pois fornece água. Embora o conceito básico da irrigação seja muito simples, há muitos sistemas fascinantes e extraordinários em uso hoje em dia.

Neste artigo, vamos observar os diferentes tipos de sistemas de irrigação, começando com alguns dos mais simples e antigos, que nos levarão a entender os sistemas mais complexos utilizados nos dias de hoje. No entanto, primeiro, vamos dar uma olhada mais de perto no que as plantas precisam para crescer de forma saudável.

O Básico
Já mencionamos que as plantas precisam de certas coisas para florescerem. Precisam de um lugar para crescer, da temperatura certa, ar, luz e água.

Vamos analisar cada uma dessas necessidades:

Um lugar para crescer
As plantas crescem em diversos lugares - desde apenas terra até um solo ricamente fertilizado. Um ramo da horticultura conhecido como hidroponiachega a utilizar soluções de sais minerais especialmente preparados como local de cultivo das plantas. De qualquer maneira, havendo os nutrientes certos em abundância e um lugar para firmar as raízes, uma planta vai lutar para crescer.

A temperatura certa
Após plantar uma semente, basta a temperatura correta para que ela germine e comece a crescer. Algumas sementes precisam de temperaturas mais quentes que outras para germinar. Se usarmos nosso conhecimento sobre temperaturas sazonais, fica fácil saber quando e o quê plantar. E, se a mãe natureza não concordar, é sempre possível utilizar estufas e outros sistemas artificiais para conseguir a temperatura apropriada.

Ar e luz
As plantas produzem sua própria comida por meio de um processo chamadofotossíntese. Durante a fotossíntese, as partes da planta que contêm clorofila capturam a energia presente na luz e a utilizam na execução de uma série de reações químicas. O processo envolve dióxido de carbono, o que faz com que as plantas precisem de bastante ar. Quanto à luz, dependemos do Sol para fornecê-la às nossas plantas.

A planta absorve dióxido de carbono da atmosfera, suga a água através de suas raízes e utiliza a luz para fotossintetizaraçúcares, que são o alimento das plantas. E o oxigênio é excretado como subproduto desse processo. Sem água, a fotossíntese não pode ocorrer.

Água
A água é essencial para as plantas. Ela carrega nutrientes importantes do solo e funciona como um gatilho muito importante para a germinação e o processo da fotossíntese. Sem água, as plantas simplesmente não cresceriam.

O bom senso e a experiência nos ensinam o quanto a água é importante para as plantas. Pense só na quantidade imensa de acessórios para irrigação que o jardineiro doméstico pode comprar, desde regadores a tubos flexíveis, aspersores oscilantes e aspersores móveis (em inglês). Quando o assunto é regar as plantas de nossos jardins e quintais, a maioria de nós prefere não confiar no tempo. Isso é o básico em irrigação.

Embora tudo isso pareça bom para o jardineiro doméstico, como é a vida para as pessoas que têm preocupações de maiores proporções com a horticultura? Há um toque relaxante em andar pelo jardim e regar suas plantas com um regador, mas quando se é um agricultor tentando regar um campo inteiro, isso não seria nada prático. E alagar o campo? Pode soar drástico, mas os antigos egípcios usavam bastante essa prática. Há dois mil anos, Heródoto escreveu que o Egito era "uma dádiva do Nilo." Desviado em bacias grandes e planas, o rio Nilo (em inglês) fornecia irrigação excelente para as plantações egípcias e Heródoto estava muito consciente de que sem o Nilo, os egípcios não teriam atingido métodos de cultivo tão produtivos.

Foto cedida por USDA ARS Foto de Keith Weller O agrônomo Larry Heatherly examina uma variedade de amadurecimento rápido de pés de soja crescendo em um campo alagado no Mississipi

Apesar do método de bacias ainda ser muito popular, há métodos mais eficientes de irrigação sendo utilizados atualmente:

• irrigação por superfície, tais como irrigação com barreira, irrigação por sulcos e outras formas de irrigação que utilizam alagamento
• irrigação por aspersão
• irrigação por gotejamento
• irrigação subsuperficial e cobertura plástica

Primeiro, veremos os sistemas de irrigação por superfície.

Irrigação por superfície

A irrigação por superfície é considerada por alguns como a forma menos complexa de irrigação. Basicamente, nada é feito para impedir que os campos se alaguem naturalmente. De forma geral, ela só é apropriada em situações nas quais a plantação tem pouco valor ou nas quais o campo será utilizado somente para o pasto ou até mesmo para recreação. Mas é claro que, embora esse método seja simples e fácil, ele é totalmente dependente de uma fonte de água apropriada.

Foto cedida por USDA ARS Devido às variações do nível da água no rio, os fazendeiros do Rio Missouri usam bombas flutuantes como essa para recolher água para irrigação

Foto cedida por USDA ARS Soja do sudeste da China tolerante a alagamentos

Uma variação mais refinada, embora ainda dependente de uma fonte de água abundante, é a irrigação por bacias. Plantações próximas entre si com raízes profundas são particularmente apropriadas para esse método, um exemplo familiar é o cultivo de arroz em arrozais. A bacia a que o nome se refere é um campo simples, cercado com uma margem elevada ou um dique para conter a água. A água é direcionada ao campo através de vários canais e canos, ou até mesmo pode ser trazida manualmente. Dois métodos extremamente antigos utilizam estes dispositivos:

• Um shaduf (em inglês) é um aparato simples formado por um balde, que é elevado ou abaixado por uma alavanca simples.
• Uma sakia consiste de uma engrenagem de uma cadeia circular de baldes girados por um animal, como um cavalo ou uma mula.

Qualquer que seja o método, a água é transportada aos canais, onde alaga o campo, formando uma camada profunda de lama no leito da bacia. No caso do arroz, mudas frescas são plantadas nessa lama rica e fértil, e em setembro ou outubro, o arroz maduro é colhido, secado e armazenado.

Foto cedida por USDA ERS Irrigação por sulcos

A irrigação com barreira é semelhante, mas aqui o campo não é totalmente cercado por um dique. Em vez disso, ele recebe água de um lado e permite-se que a água escorra pelo outro. A irrigação com barreira funciona bem com terrenos em declive, assim como a irrigação por sulcos, na qual a água é controlada pelo uso de canais localizados dentro do próprio campo. A água é direcionada por esses canais e, ao controlar a vazão de água que entra em cada canal, o agricultor pode controlar a quantidade de água em diferentes partes da superfície do terreno.

Foto cedida por USDA ERS Sistemas especiais de sulcos como esses melhoram o controle da água. Sulcos bem espaçados funcionam como irrigação de fileiras alternadas, exceto pelo fato de que cada fileira é irrigada e essas fileiras são mais distanciadas entre si. Irrigação por aspersão Um sistema de irrigação por aspersão é muito parecido com o aspersorusado para irrigar grama - o princípio básico é o mesmo. A água é bombeada sob pressão e espalhada nas plantas pelos pequenos orifícios achatados. Foto cedida por USDA ARS Foto de David Nance Bocal de aspersor de irrigação de vazão variável Eles podem ser montados em uma rede suspensa de canos de alumínio ou mesmo montados simplesmente na parte superior de uma estaca. Foto cedida por USDA ARS Foto de Tim McCabe Sistema de irrigação pivô regando um campo de algodão no Mississipi Já que é difícil cobrir toda a área uniformemente, alguns sistemas mais caros podem apresentar um pivô suspenso móvel. Esse mecanismo, que se move através de toda a extensão da plantação, consegue dispersar a água de maneira muito mais distribuída. Outro dispositivo de irrigação por aspersão é o canhão hidráulico, que, como o nome deixa claro, dispara água pelo ar e sobre o campo. Um grande canhão hidráulico é capaz de cobrir muitos acres de terra sem precisar ser movido. Foto cedida por USDA ARS Foto de Scott Bauer Ryan Younkin e Dale Heermann fazem o download de dados sobre o movimento de um sistema de irrigação pivô central para descobrir a quantidade de água e tempo levados para irrigar uma área Sistemas de aspersão são particularmente úteis para cobrir grandes áreas de terreno, e alguns podem até mesmo ser desmontados e transportados a diferentes campos sem muito esforço. Foto cedida por USDA ERS Aspersor manual Devido ao fato de os sistemas de irrigação por aspersão precisarem de uma fonte de água a uma pressão relativamente alta, há uma grande variedade quanto à complexidade e ao custo - tudo depende da quantidade de acres que você precisa cobrir. Outra coisa importante a manter em mente é que, com irrigação por aspersão, a folhagem da plantação acaba molhada, e se as folhas permanecerem molhadas por um longo período de tempo, que pode variar de 10 a 24 horas, isso pode causar problemas com fungos edoenças causadas por bactérias. Irrigação por gotejamento Enquanto os métodos de irrigação por superfície baseiam-se na irrigação de toda a superfície do campo e a irrigação por aspersão deixa as plantas úmidas e ocasiona escoamento, a irrigação por gotejamento é melhor controlada. A água é vagarosamente fornecida a uma área específica, próxima às raízes da planta, por uma rede de gotejadores. Foto cedida por USDA ERS Irrigação por gotejamento Apesar do nome, esses pequenos orifícios - do tamanho de uma pequena moeda - não ficam gotejando, pendurados acima das plantas, eles são distribuídos ao longo do solo. Ligados a uma fonte apropriada de água por uma mangueira alimentadora principal, eles fornecem uma vazão lenta e permanente de água. Uma alternativa para a irrigação por gotejamento é acinta de gotejamento, que nada mais é do que uma extensão de mangueira com gotejadores embutidos. A irrigação por gotejamento fornece água perto da base da planta, deixando a parte superior da folhagem seca e menos suscetível a fungos. A vantagem de se utilizar a irrigação por gotejamento é, basicamente, o controle. Esse método de irrigação é preciso e econômico. Um aspersor de grama comum, por exemplo, pode medir a vazão de água em litros por minuto - um valor em torno de quatro e dezenove é o normal. Um gotejador, por outro lado, é classificado em litros por hora. A vazão de água é tão vagarosa que é facilmente absorvida pelo solo. Em um sistema bem ajustado, há pouca probabilidade de excesso de escoamento de água e desperdício. Irrigação subsuperficial Embora seja muito dispendiosa no início - entre U$ 500 e U$ 1000 por acre - e não apropriada para muitas áreas, as vantagens econômicas da irrigação por gotejamento podem ser melhoradas ao instalar dutos de irrigaçãocerca de 12,7 cm abaixo da superfície. Lá embaixo, a água realmente vai direto para onde ela é necessária: as raízes da planta. Além disso, a evaporação é bastante reduzida e não há chance de escoamento na superfície. Foto cedida por USDA ARS Foto de Pete Mortimer Solo seccionado para exibir uma linha de gotejamento em uma plantação de tomates Um efeito semelhante pode ser conseguido de maneira muito mais barata ao se utilizar plástico. Tradicionalmente, utiliza-se uma cobertura protetora de material orgânico colocada ao redor de plantas para: reduzir a evaporação impedir o crescimento de ervas daninhas auxiliar na proteção das raízes contra os danos causados por congelamento Pode também manter as frutas longe do solo - qualquer um que já tenha cultivado morangos sabe apreciar o valor de cobrir o solo com uma camada limpa de palha. Foto cedida por USDA ARS Foto de Ken Hammond Esses morangos provavelmente se beneficiaram da irrigação e cobertura apropriadas Mais recentemente, a cobertura de plástico tornou-se parte integrante de muitos sistemas de irrigação por gotejamento. Ao dispor camadas de plástico sobre os campos, o horticultor pode melhorar as condições em que vivem suas plantas. Contudo, há certa preocupação de que o uso extensivo da cobertura de plástico possa trazer efeitos danosos sobre o meio-ambiente a longo prazo, talvez aumentando a quantidade de chuva e pesticidas que escoam para fontes de água próximas. A cobertura de plástico se tornou parte integrante de muitos sistemas de irrigação por gotejamento Qual o lado negativo? Pode parecer que, com a quantidade certa de dinheiro e tempo, é possível preparar um sistema que atinja exatamente a quantidade certa de água para suas plantas no momento que você quiser, então é só sentar e vê-las crescer. Parece fácil demais, não parece? Qual é o segredo? Em países desenvolvidos, temos fontes de água limpa e fresca. Só é precisofiltragem antes de poder ser utilizada para irrigação. Os sistemas bem ajustados usados na irrigação por gotejamento são facilmente entupidospor sujeira ou depósitos de água não filtrada. Países em desenvolvimento, por outro lado, podem ter que confiar em rios ou chuva sazonais para o fornecimento de água. Embora isso possa não ser sempre confiável, a alternativa é criar barragens ou canais, e qualquer um dos dois podem causar mudanças indesejadas ao meio-ambiente local. E apesar de ninguém querer lavar o solo fértil existente sobre seu campo, aerosão do solo é um fato. Esse é um efeito colateral indesejado e problemático da irrigação do solo. Além disso, a evaporação constante também pode levar ao aumento de sal nas camadas superiores do solo - especialmente se esse solo tem um nível alto de salinidade no início do processo - e o deixa impróprio para o cultivo. Foto cedida por USDA ARS Foto de Jack Dykinga Erosão severa do solo em uma plantação de trigo próxima à Washington State University Então, nós vimos que, embora métodos de irrigação variem em complexidade e eficiência, eles são apenas maneiras que agricultores ou jardineiros utilizam para simplificar a tarefa de regar seus cultivos. Cada método tem suas próprias vantagens e desvantagens, o que explica o motivo de ainda haver uma gama tão ampla de métodos em uso. Para mais informações sobre irrigação e assuntos relacionados, verifique os links na próxima página. Mais informações Artigos relacionados Como funcionam os regadores oscilantes Como funcionam os aspersores móveis (em inglês) Como funcionam a força, a potência, o torque e a energia Como funciona a grama Como funciona o Sol Como funciona a luz Como são criados padrões em um campo de beisebol? O que é fertilizante e por que as plantas precisam dele? Mais links interessantes (em inglês) Surface Irrigation Systems Drip Irrigation FAQ Virtual library of Irrigation An introduction to hydroponics