WO2013138884A1 - Sistemas de irrigações aplicados em fruticultura, cultivo de cereais, horticultura e cultivo de algodão - Google Patents

Sistemas de irrigações aplicados em fruticultura, cultivo de cereais, horticultura e cultivo de algodão Download PDF

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Abstract

"Sistemas de irrigações aplicados em fruticultura, cultivo de cereais, horticultura e cultivo de algodão" compreendido por um sistema de irrigação em cultura de fruticultura, cereais, horticultura e algodão, que compreende uma mangueira de irrigação feita de resina sintética, podendo ser ainda de outros materiais de condução de água, podendo ter uma ou duas mangueiras que formam linhas de irrigação alongadas, cada linha compreendendo uma passagem de água separada adaptada para comunicação individual ou coletiva com uma fonte de abastecimento de água, e uma sucessão de furos espaçados de irrigação, cada furo associado com um emissor de irrigação e por um sistema autopropelido, tipo carretel enrolador que é um sistema mecanizado que irriga áreas de diferentes formatos e declividades, o equipamento é composto de uma tubulação de sucção, um conjunto motobomba, uma linha principal, um carretel enrolador e um carro irrigador, contendo um aspersor do tipo canhão ou uma barra irrigadora.

Description

"SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO".

Refere-se o presente pedido de patente de invenção a um "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO", que foi desenvolvido com a finalidade de proporcionar uma irrigação em diversas através de uma técnica que aumenta a produtividade e assegura a qualidade, principalmente em períodos sem chuva, quando o cultivo irrigado de forma tradicional tende a diminuir a produtividade, com o sistema de irrigação por gotejamento é eliminado este problema e não corre também o risco de perder da lavoura.

A agricultura irrigada ocupava em torno de 18 % (275 milhões de hectares) da área total cultivada no planeta (1,5 bilhão de hectares), consumindo cerca de 70 % do total de água de qualidade usada, valor superior à quantidade consumida pelo setor industrial (21 %) e pelo consumo doméstico (9 %) (SANTOS, 1998). Na América Latina, a superfície irrigada é de, aproximadamente, 16 milhões de hectares, distribuída principalmente no México, Argentina, Brasil, Chile e Peru.

Apesar de corresponder a uma pequena parcela do total cultivado, a área irrigada mundial contribui com 42 % da produção total. No Brasil, em particular, a área irrigada corresponde a 18 % da área cultivada, mas contribui com 42 % da produção total (CHRISTOFIDIS, 2002).

A agricultura irrigada, para manter-se sustentável, em termos ambientais, precisa ser eficiente no uso da água na irrigação, bem como no uso dos agroquímicos que aplicados às plantas ou ao solo podem causar contaminação dos recursos hídricos subterrâneos.

O uso eficiente da água de irrigação pode ser alcançado atuando-se: a) na estrutura de irrigação então existente, em termos de tipos de cultivo, sistemas de irrigação e gestão do uso de água; b) nos métodos de manejo da irrigação e c) nas técnicas que permitem aumento da eficiência do uso da água.

A fruticultura hoje é um dos segmentos mais importantes da agricultura brasileira, respondendo por 25% do valor da produção agrícola nacional. Nos últimos anos, aumentou sua área a uma taxa nunca visto antes na história. Ampliando suas fronteiras em direção a região nordeste, onde condições de luminosidade, umidade relativa e temperatura são muito mais favoráveis do que nas regiões Sul e Sudeste onde até então eram desenvolvidas

Cereais são as plantas cultivadas por seus frutos (do tipo cariopse) comestíveis, normalmente chamados grãos e são na maior parte gramíneas, compondo uma família com mais de 6 mil espécies. Os cereais são produzidos em todo mundo em maiores quantidades do que qualquer outro tipo de produto e são os que mais fornecem calorias ao ser humano. Em alguns países em desenvolvimento, os cereais constituem praticamente a dieta inteira da população.

Cada espécie de cereal apresenta características próprias e muitas vezes distintas, porém seu cultivo é muito similar. Todos são plantas anuais, isto é, produzem apenas uma vez em seu ciclo de vida de um ano. O trigo, o centeio, a aveia, a cevada, dentre outros cereais, são considerados plantas de clima frio, que crescem bem em clima moderado mas param o seu desenvolvimento em períodos de clima mais quente, cerca de 30°C a depender da espécie, o contrário se aplica a cereais que se enquadram como plantas de clima quente como o milho, o milheto e o sorgo cultivados em planícies baixas tropicais ao longo de todo o ano, além de regiões de clima temperado.

Cereais de clima frio são bem adaptados a climas temperados. A maioria das variedades de uma espécie em particular são ou do tipo de inverno ou de primavera. As variedades de inverno são semeadas no outono, germinam e crescem vegetativamente, então adormecem durante o inverno, que nas zonas temperadas do hemisfério Norte ocorre de dezembro a março. Elas só retomam o crescimento na primavera, amadurecendo até o início do verão. Este sistema de cultivo faz uso otimizado da água e libera terra para outra safra no início da temporada de crescimento. Variedades de inverno não florescem até a primavera porque elas necessitam da vernalização. As variedades de primavera são cultivadas em locais em que não se alcança a vernalização ou que excedem a rusticidade da planta, estes são plantados no iníci da primavera e amadurecem no verão, eles requerem menos irrigação, porém rendem menos do que os cereais de inverno.

O centeio é o cereal mais rústico, suportando o inverno no sub- ártico da Sibéria. O trigo, por sua vez, é o mais popular e, apesar de ser de estações frias, pode ser cultivado nos trópicos, em regiões de clima mais ameno, na realidade todos os cereais de clima frio podem ser cultivados em regiões tropicais, desde que suas necessidades climáticas sejam atendidas. Dentre os principais cultivos por área cultivada no mundo temos grande participação de cultivos de cereais, cerca de metade da terras agrícolas do globo é ocupada pelos três principais grãos. O estabelecimento adequado do algodoeiro é a chave do sucesso no empreendimento. Tarefa das mais importantes, que requer cuidados do qual depende todo o processo produtivo, compreende a época de semeadura, espaçamento adequado, consórcio com outras culturas (se for o caso) adubação e semeadura.

A época do plantio refere-se ao período do ano mais recomendado para se iniciar o cultivo de qualquer espécie vegetal, considerando-se que, ao longo do ciclo das plantas, e em cada estádio de desenvolvimento, devam ocorrer condições ambientais favoráveis. Assim, se a época de plantio é determinada diretamente pelos fatores climáticos, o zoneamento determina a época de plantio.

Para o cultivo do algodoeiro, a melhor época de plantio é de acordo com o zoneamento sendo muito importante em virtude da sensibilidade, que a espécie possui em relação aos fatores ambientais, em especial para a água, que é o fator mais escasso.

Das tecnologias utilizadas para a produção de alimentos a mais conhecida e importante é a irrigação. O objetivo da irrigação é suprir de água as plantas na quantidade necessária e no momento apropriado, para obter níveis adequados de produção e melhor qualidade do produto. Um adequado sistema de irrigação deverá ser capaz de propiciar ao produtor a possibilidade de fazer uso do recurso água com a máxima eficiência, aumentando a produtividade das culturas, reduzindo os custos de produção e, consequentemente, maximizando o retorno dos investimentos.

A irrigação na agricultura é um importante fator na produtividade de uma colheita. Ao controlar a irrigação, condições de crescimento mais otimizadas podem ser criadas e mantidas, deste modo aumentando a produção da colheita em uma dada quantidade de terra. A irrigação é alcançada a um preço, requerendo equipamentos de irrigação e água para suprir o equipamento de irrigação. Em algumas partes do mundo a água disponível é pouca, então é vantajoso utilizar recursos de água disponíveis da melhor maneira conservadora e de custo-benefício possível.

A irrigação de solos que não suportam diretamente o crescimento das plantas é um desperdício de água. Outras formas de perda incluem a evaporação, a qual varia dependendo do clima, temperatura e umidade relativa. Em regiões áridas, essas perdas são substanciais, causando a elevação dos custos de irrigação.

Existe, portanto, a necessidade de um sistema de irrigação que forneça água substancialmente apenas para as plantas da colheita no campo, enquanto reduza a quantidade de água perdida pela evaporação. Sendo um benefício do sistema de irrigação se coletasse e direcionasse a umidade coincidente.

Diversos métodos podem ser utilizados para aplicar água às plantas, devendo sofrer adaptações para atender às diferentes situações que podem ocorrer na prática. O certo é que não existe um método ideal. Cada situação em particular deve ser estudada, sugerindo-se soluções em que as vantagens inerentes possam compensar as limitações naturais dos métodos de irrigação.

Portanto, a escolha adequada e criteriosa do método e sistema de aplicação de água é importante para o sucesso do empreendimento com agricultura irrigada, e nessa escolha, todos os fatores devem ser considerados.

Existem basicamente quatro métodos de aplicação de água às plantas, dos quais derivam os principais sistemas de irrigação: aquele que utiliza a superfície do solo para promover o escoamento e a infiltração da água; o que utiliza de aspersores para aplicar água à área total em forma de chuva; o que localiza a aplicação de água a áreas de interesse e o que utiliza o perfil do solo para a ascensão capilar da água até a zona das raízes.

Irrigação por gotejamento é relativamente uma tecnologia nova que pode economizar água, energia e aumentar os lucros. Assim, a irrigação por gotejamento pode ajudar a resolver três dos problemas mais importantes na fruticultura, cultivo de cereais, horticultura e cultivo de algodão irrigados - escassez de água, aumento dos custos de bombeamento (energia) e queda dos lucros da fazenda.

Irrigação por gotejamento é definida como uma aplicação frequente, lenta e precisa de água através de emissores de linha ou ponto sobre o abaixo da superfície do em uma pressão de operação pequena (20 - 200 kPa) e a uma proporção de descarga baixa (0.6 para 20 LPH), resultando em umedecimento parcial da superfície do solo.

Na literatura, "localizado" é usado de forma cambiável com "gotejamento". As versões mais populares de gotejamento usadas em cana de açúcar são o gotejamento de superfície e subterrâneo.

Gotejamento por Superfície: A aplicação da água na superfície do solo como gotas ou fluxo pequeno através de emissores colocados em uma distância predeterminada ao longo da lateral do gotejamento é chamada de irrigação por gotejamento da superfície (Fig. 14). Pode ser de dois tipos - sistema de gotejamento de superfície on-line ou integral. A linha de gotejamento integral é recomendada para cana de açúcar.

Gotejamento Subterrâneo (SDI): A aplicação de água abaixo da superfície através de emissores montados na parede interna da linha de o mesmo alcance como irrigação por gotejamento da superfície integral. Esse método de aplicação de água é diferente e não deve ser confundido com o método onde a área da raiz é irrigada por controle de tabela de água, aqui referido como sub-irrigação. A linha de gotejamento integral (parede fina ou grossa) é instalada em uma profundidade predeterminada no solo dependendo do tipo de solo e necessidades do cultivo. Existem dois tipos principais de SDI - "mono cultivo" e "multicultivo".

A adoção do sistema de irrigação por gotejamento (superfície ou subterrânea) é tecnicamente fácil, economicamente viável e beneficiai de várias formas:

- Uniformidade de aplicação de água maio;r

- Diminuição dos custos de energia por causa da redução do tempo de bombeamento para irrigar uma área dada;

-Economia de água de 45 a 50% contribuindo para um uso mais eficiente de água;

- Economia em fertilizante (25 a 30%) por causa da fertirrigação e consequentemente eficiência do uso aperfeiçoado do fertilizante. Ex: eficiência agronómica, fisiológica e fiação de recoberta aparente;

- Crescimento menor de erva daninha e economia em trabalho porcausa de menor controle de erva daninha, fertirrigação e operações de proteção da planta,

- Menor incidência de pestes e doenças por causa de limpeza de campo melhor;

- Relações ideais de solo, água e ar contribuem para uma brotaçãomelhor, emergência de campo uniforme e manutenção ideal da população de planta;

- Colheita mais cedo; - Programação de irrigação dia/noite é possível;

- Facilita o cultivo em solos marginais por causa de irrigações frequentes e fertirrigaçao;

- Irrigação de alta frequência, micro-lixiviação e potencial alto daágua do solo permitem o uso de água salgada para irrigação.

A tecnologia de gotejamento efetiva requer uma aplicação mais intensa de fatores de cultivo, solo, climáticos, engenharia, e económicos do que normalmente apresenta a irrigação por inundação. Novas perspectivas gerenciais e habilidades são requeridas para a configuração de plantio, preparação da terra, características de design do gotejamento, programação de irrigação, fertirrigação, operação & manutenção do sistema

As novas práticas de gerenciamento induzidas com a tecnologia de gotejamento parecem ter ajudado de forma significante o aumento dos resultados do plantio. Configuração do plantio e características de design do gotejamento serão mencionadas nessa seção enquanto outras serão mencionadas em outras seções.

O sistema de filtragem é a montagem de componentes físicos controlados de forma independente, usados para remover sólidos em suspensão da água de irrigação. A filtragem de água da irrigação é vital para esquemas de irrigação por gotejamento para evitar o bloqueio de emissores uma vez que as passagens internas dos emissores são muito pequenas.

A escolha do filtro depende principalmente do tipo de impurezas encontradas na água e o nível de filtragem requerido pelo emissor. As recomendações de design do sistema de filtragem devem incluir localidade, tamanho, especificação dos tamanhos de material suspensos disponíveis, tipos de filtros, e requerimentos de manutenção. • Localidade: Um filtro primário deve ser colocado depois da bomba e unidade de fertirrigação para remover partículas finas e grandes do fluxo. Filtros secundários podem ser usados do filtro primário para remover quaisquer partículas, que possam passar pelo filtro primário durante as operações normais ou de limpeza. Quando filtros secundários são usados, o tamanho das aberturas é normalmente maior que o filtro primário para minimizar a atenção necessária.

• Tamanho: As aberturas do fluxo do filtro devem ser pequenas o suficiente para prevenir a passagem de partículas indesejáveis ao sistema. O tamanho do filtro deve ser baseado no diâmetro da abertura do emissor ou o tipo e tamanho dos contaminantes a serem filtrados. A capacidade do filtro deve ser larga o suficiente para permitir uma vazão nominal sem limpeza frequente. Filtros que são limpos manualmente devem requerer mais que uma manutenção diária. Os tamanhos devem ser os mais económicos com as mais baixas perdas de fricção variando de 0.3 para 0.5 bars.

• Tipos: A filtragem deve ser feita através do uso de tipos diferentes de filtros; tela (para impurezas inorgânicas e água de qualidade moderada ou seguindo uma filtragem primária com areia e filtros de disco) disco (para a remoção de impurezas de origem orgânica e inorgânica, algas incluídas), hidrociclones (para a separação de areia ou silte da água do poço ou rio) e filtros de areia ou média (para poços abertos, reservatórios abertos, correntes, etc).

Na maioria dos sistemas irrigados por gotejamento é conduzida da montagem do cavalete para uma linha secundária nas quais as linhas de gotej adores estão conectadas. Apesar de existirem vários tipos de linhas de gotej adores que são usados, elas estão todas desenhadas para distribuir água uniformemente por sobre toda a área do design de um bloco de campo dado. Uma variação na taxa de descarga dos emissores da linha de gotej adores que é aceitável é de ordem de 8 - 10%.

Linhas de gotejadores variam no design do emissor, qualidade, uniformidade de descarga e custo. De fora, a maioria das linhas de gotejadores integrais se parece. Mesmo assim existem diferenças entre produtos, particularmente emissores. Consistência e desempenho superior de uma linha de gotejadores integral dependem da qualidade do seu emissor. Vários anos de experiência têm demonstrado que os seguintes fatores devem ser considerados ao selecionar a linha de gotejadores que devem ficar na superfície ou enterradas ao longo de um ciclo de vida completo da cultura.

Linhas de gotejadores vêm em uma grande variedade de espessura de parede. Construção e espessura da linha de gotejadores devem ser suficientes para reduzir o risco de o tubo ser amassado ou pego pelo tráfego no campo tais como carregadores mecânicos, maquinário da fazenda, etc.

-Mecanismo de Flap para prevenir o risco de sugação de material fino de solo para os emissores da linha de gotejadores levando o entupimento.

- Os diâmetros nominais são 16 mm e 22 mm. Um diâmetro maior permitirá o suprimento de água para uma extensão maior de linha de gotejadores antes que a pressão caia para baixo dos requerimentos do design. Isto resulta em economia de custo das linhas secundárias.

- Disponibilidade de maquinário para recuperar as linhas de gotejadores no final do ciclo e usa-las para um segundo ciclo se possível depois de refurbishment. Sistema de irrigação por aspersão do tipo autopropelido. O sistema de irrigação por aspersão móvel ou autopropelido é movimentado por energia hidráulica, sendo composto por um canhão hidráulico (aspersor canhão), montado sob uma plataforma, que se desloca sobre o terreno irrigando simultaneamente. Exige um motor para a propulsão, um aspersor do tipo canhão, uma mangueira de alta pressão (até 500m), um cabo de aço ou um carretel enrolado (dependendo do tipo de movimentação) e uma plataforma para instalação. Normalmente o ângulo de giro do aspersor é de 330°, para manter seca a faixa de movimentação do carro ou aspersor, como será apresentado posteriormente. Há basicamente dois tipos de autopropelido no mercado, de acordo com seu agente movimentador, os quais serão detalhados a seguir. Sistema Autopropelido Tipo Cabo de Aço O equipamento se movimenta pelo recolhimento de um cabo de aço. A água que é bombeada para irrigação gira uma turbina, que aciona um sistema de engrenagens, promovendo o deslocamento da plataforma (carrinho com aspersor) e seu recolhimento pelo cabo de aço ancorado. É utilizado principalmente em irrigação de pastagens, cana-de-açucar, pomares e cafezais. Experiências em relação a utilização deste equipamento em todo o mundo indicam que a viabilidade dele é para irrigação de regiões com déficit hídrico menos acentuado, onde as irrigações são importantes, mas não necessárias, durante um grande período do ano A principal vantagem do sistema é permitir irrigar várias áreas com apenas um equipamento. Geralmente, necessita de maquinário para enrolar a mangueira após a irrigação no local. As limitações desse tipo de equipamento resume-se principalmente, a um alto consumo de energia, devido as perdas de cargas na movimentação do equipamento, no comprimento da mangueira e no funcionamento do canhão, e a uma alta aplicação de vazão. É o mais antigo e de menor custo de aquisição, sendo sua principal limitação a baixa durabilidade da mangueira; foi bastante utilizado no passado, sendo hoje substituído pelo carretel enrolador.

Sistema Autopropelido tipo Carretel Enrolador é um sistema mecanizado que irriga áreas de diferentes formatos e declividades, com baixa exigência de mão-de-obra. O equipamento é composto de uma tubulação de sucção, um conjunto motobomba, uma linha principal, um carretel enrolador e um carro irrigador, contendo um aspersor do tipo canhão ou uma barra irrigadora. O carretel enrolador é formado pelo conjunto motriz e carretel com mangueira de polietileno, montados sobre chassi com duas a seis rodas e acoplamento à barra de tração do trator. O conjunto motriz consiste de uma turbina hidráulica e uma caixa de redução de velocidade, que faz o enrolamento da mangueira no carretel estando o carro irrigador na outra extremidade da mangueira, sendo que a irrigação da faixa ocorre à medida que a mangueira vai sendo enrolada. O aspersor, montado sobre duas rodas no carro irrigador, desloca-se a uma velocidade constante pré-estabelecida, em vários modelos por meio de um painel eletrônico computadorizado, irrigando, por vez, uma faixa de até 115 m de largura por até 650 m de comprimento. Após irrigar uma determinada faixa, o conjunto é facilmente deslocado para irrigar faixas adjacentes.

O carretel enrolador autopropelido substitui com vantagens os antigos sistemas autopropelidos, onde todo o conjunto motriz se deslocava juntamente com o aspersor ao longo da faixa irrigada arrastando uma mangueira flexível. Dentre as vantagens destacam-se o melhor controle de velocidade de deslocamento do carro irrigador e o menor tamanho de gotas dos canhões atuais. A barra irrigadora pode substituir o aspersor do tipo canhão em áreas de menor declividade com a vantagem de uma melhor uniformidade de distribuição de água e gotas de menor tamanho. A barra, que pode ter comprimento superior a 50 m, é dotada de aspersores do tipo "sprays" trabalhando com pressão de serviço entre 1 e 3 kgf cm2, o que reduz o consumo de energia. Neste caso, a barra é montada sobre um carro com quatro rodas, que permite ajustar a altura da barra e utiliza o mesmo sistema de carretel enrolador.

Sistema de irrigação por aspersão pivo central é caracterizado pela movimentação circular, autopropelida a energia hidráulica ou elétrica. O equipamento é constituído por uma linha lateral de 200 a 800 m de extensão suspenso por uma estrutura formada por torres dotadas de rodas, triângulos e treliças,além da estação de bombeamento e emissores (aspersores). A distância entre torres variam de 24 a 76 m, sendo as mais comuns as de 30, 38, 52 e 54 m. Cada torre tem um sistema de propulsão próprio, mas existe um, central, para controle da velocidade e do alinhamento do pivô, tendo como referencia a ultima torre. O sistema de propulsão de cada torre é elétrico, com motores de 0,5 a 1,5 cv, os quais permitem melhor controle da velocidade das torres. Sua movimentação se dá por alinhamento e desalinhamento das torres, as quais, ao se desalinharem, provocam o acionamento dos relés, que por sua vez acionam os motores que movimentam as rodas por meio de sistemas de motorredutores e eixos do tipo cardan. O movimento cessa no momento que as duas torres deixam de estar desalinhada e volta a acontecer no momento em que as torres se desalinham novamente. São também instalados relés de segurança para que não haja acidentes O pivô central desloca-se há uma velocidade media em m/h, porém para facilitar o manejo do equipamento no campo, utiliza-se um "percentimetro", que fica instalado na caixa de comando da torre. A função deste dispositivo é controlar a velocidade de deslocamento do equipamento, não em termos de metros por horas, e sim de porcentagem de tempo de funcionamento. Por exemplo quando o percentimetro é regulado a 50% o movimento da ultima torre não é continuo, realizando paradas correspondente a 50% do tempo de percurso, fazendo com que o tempo de percurso neste caso seja o dobro. Esse controle de velocidade de deslocamento tem que ser criterioso e baseado em metodologias de manejo de água, pois se em vez de 100%, o equipamento for regulado para 50% a lamina será o dobro para um mesmo ponto. Na região central do Brasil, esse sistema foi o mais utilizado, nos últimos aos pelas grandes empresas agrícolas. Essa preferência se dá pelo alto nível de automação,

Tornando-o bastante versátil na irrigação em formato de circulo, podendo operar na área total ou em parte dela, conforme o manejo da cultura ou da área. No Brasil a área irrigada por pivô central ocupa 21 % da área irrigada, o equivalente a 651.548 ha (IBGE 2006), esse sistema de irrigação apresenta grande versatilidade para irrigar grandes áreas, comumente maiores que 60 ha. Por isso para baixar o custo unitário por área irrigada, as vezes fica mais económico instalar unidades maiores, uma vez que a estrutura da torre (pivô) de um equipamento para irrigar pequenas áreas apresenta pouca variação no valor de aquisição se comparado com um equipamento maior. Há três modelos mais comuns de pivô centrais: - Pivô de média pressão: Utilizam aspersores rotativos; - Pivô de baixa pressão: Utilizam difusores como emissores, apresenta menor perda pelo vento,e maior intensidade de água.

O sistema de irrigação linear, também conhecido como lateral móvel ou ainda, como alguns incorretamente o chamam, de pivô linear, pode ser definido como um sistema de irrigação por aspersão automatizado, introduzido em 1977 a partir do conceito de movimentação usado no pivô central e aproveitando partes de suas estruturas e componentes, porém com a inovação de um sistema de caminhamento, que permite mobilidade de todo o equipamento em um sentido transversal sobre a cultura que se deseja irrigar. Hoje, esta tecnologia é responsável pela irrigação de, aproximadamente, 600 mil hectares de lavouras de grãos, forrageiras, verduras, cana-de-açúcar, café e frutíferas em todo o mundo

O carro de comando é o principal componente que diferencia os lineares dos demais sistemas de irrigação automatizada por aspersão. Pode localizar-se no centro do equipamento e dele irradiar, perpendicularmente, tubulações áreas para irrigar simultaneamente os dois lados, ou localizar-se na lateral da área irrigada, no caso de irrigar somente por um lado. Em ambas as situações o deslocamento se dá ao longo da área junto com todo o sistema.

O cart consiste numa torre de comando, formado por vigas transversais onde se acoplam rodas com redutores ligados por eixo de transmissão a pequenos motoredutores que transmitem torque suficiente para girá-las pelo terreno e impulsionar a estrutura. Nele está localizado o painel de controle, por onde os principais parâmetros de funcionamento são comandados.

Pode conter, no caso de alimentação por canal, sucção flutuante, motor, bomba e gerador, estes três quando acoplados em um único conjunto denomina-se conjunto 3x1. No caso de alimentação por mangueira a operação é feita por um barrilhete de alimentação de água no lugar da sucção flutuante e motor acoplado num gerador que denomina-se, grupo gerador. Em ambos tem-se um tanque de combustível, tubulação de ligação entre a entrada de água e sua saída para abastecimento dos tubos da parte aérea do sistema e posterior aspersão na lavoura.

De acordo com o tipo de cart e alimentação, pode-se dividir os sistemas lineares em sistema linear, sistema universal linear e sistema linear duas rodas.

No chamado sistema linear usa-se cart de quatro rodas e a alimentação é feita por canal. É o caso dos equipamentos citados no início e alcançam as maiores áreas irrigadas.

O sistema universal linear é construído através de uma estrutura baseada na torre central de um pivô. Parte do princípio de que componentes da estrutura dessa torre central também são utilizadas neste sistema, a diferença é que no universal, toda a torre é colocada em cima de duas vigas com quatro pneus e unidades de transmissão.

Consegue irrigar uma faixa e, ao final do curso, realizar o pivotamento, ou seja, fazer com que toda a estrutura aérea gire 180o em torno do cart como se fosse um pivô central e voltar irrigando uma faixa adjacente. Desta forma, com a mesma quantidade de lances (torres móveis) irriga o dobro da área, economizando substancialmente na aquisição do sistema. Sua alimentação é feita por canal.

Os lineares de duas rodas são alimentados por mangueira. Neste caso, a solução tecnológica permite que a própria viga-base de um lance comum seja transformada para receber um grupo gerador, o sistema de alinhamento, o painel, o acoplamento de mangueiras, o barrilhete e tubulação, que alimentará com água todo o restante do sistema.

Ele não terá que succionar água e aspergíla por toda a tubulação, pois neste caso a motobomba que conduz a água na linha de adutora já pressuriza todo o sistema, não requer grande motorização nem de bomba acoplada, somente de um grupo gerador para movimentar as unidades de transmissão o que diminui sensivelmente o peso no cart, possibilitando esta solução de duas únicas rodas, que confere ao sistema maior versatilidade e diminuição de custo.

Além de pivotável, pode também ser rebocável, ou seja, pode ser acoplado uma segunda tomada de água no final do último lance do sistema e com a ajuda de um trator, pode ser rebocado para uma faixa adjcente e reiniciar a operação.

Na irrigação por aspersão a aplicação de água ao solo resulta da fragmentação de um jato de água lançado sob pressão no ar atmosférico, por meio de simples orifícios ou bocais de aspersores. De forma geral, os sistemas de irrigação apresentam vantagens e limitações que devem ser analisadas quando da seleção do sistema a ser utilizado.

Vantagens da irrigação por aspersão:

- dispensa o preparo ou sistematização do terreno;

- permite um bom controle da lâmina de água a ser aplicada;

- possibilita a economia de mão-de-obra;

- possibilita a economia de água (maior eficiência);

- permite a aplicação de fertilizantes e tratamentos fitossanitários.

Limitações da irrigação por aspersão:

- elevados custos iniciais, de operação e manutenção;

- distribuição de água muito afetada pelos fatores climáticos, principalmente, o vento;

- favorece o desenvolvimento de algumas doenças;

- risco de selamento da superfície do solo; - imprópria para água com alto teor de sais.

A irrigação é uma técnica milenar que se confunde com o desenvolvimento e prosperidade económica dos povos, pois muitas civilizações antigas se desenvolveram em regiões áridas onde a produção só era possível graças à irrigação. A história demonstra que a irrigação sempre foi um fator de riqueza, prosperidade e, consequentemente, de segurança.

Com o avanço das tecnologias de irrigação e a demanda cada vez maior de água pelas atividades humanas, acentuou-se a busca por métodos mais eficientes, que consumam menos recursos e forneçam melhores resultados em produtividade e qualidade.

A presente invenção tem por objetivo "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" que consiste em uma irrigação onde a água é aplicada de forma pontual através de gotas diretamente ao solo. Estas gotas, ao infiltrarem, formam um padrão de umedecimento denominado "bulbo úmido". Estes bulbos podem ou não se encontrar com a continuidade da irrigação e formar uma faixa úmida, e outro objetivo proporcionar uma irrigação através de canhão, cujo alcance do jato pode atingir varias posições a até 100/200/300 ou mais metros de distancia.

De acordo com a presente invenção, é proporcionado um sistema de irrigação que compreende uma mangueira de irrigação feita de resina sintética, podendo ter uma ou duas mangueiras que formam linhas de irrigação alongadas, cada linha compreendendo uma passagem de água separada adaptada para comunicação individual ou coletiva com uma fonte de abastecimento de água, e uma sucessão de furos espaçados de irrigação, cada furo associado com um emissor de irrigação.

Os emissores usados na mangueira de irrigação da presente invenção pode ter qualquer concepção apropriada, por exemplo eles podem ser emissores de irrigação por gotejamento ou mini-aspersores. Os emissores para gotejamento são montados dentro das linhas de irrigação, de modo a ter os seus pontos de irrigação concêntricos aos furos. Podendo quando a linha for formada por duas mangueiras os furos de cada mangueira possuírem diâmetros diferentes.

As disposições dos furos das saídas de irrigação dos emissores podem ser obtidos de diferentes maneiras. Um exemplo de acordo com a presente invenção é formando linhas de irrigação com furos nas duas mangueiras alinhados, de modo que quando um lado estiver irrigando o outro lado da planta não recebe agua permitindo o solo secar, podendo ser também monatdos em dispersores aéreos com pivo central ou linear.

De acordo com a presente invenão esta carcaterizado por uma ou mais mangueiras (1) formando linhas de irrigação (2) que formam passagnes de agua (3) e (4) pode ter qualquer diâmetro, que podem atuar de forma isolada ou comunicantes, que são ligadas a uma fonte de abastecimento de água, cuja válvula é capaz de promover o fornecimento de água com intervalos de tempo predeterminado, sendo cada uma das linhas de irrigação (2) dotadas de furos de saída (5) dispostos de forma equidistantes, que recebem a montagem dos emissores de irrigação internos.

Para que se possa obter uma perfeita compreensão do que fora desenvolvido são apensos desenhos aos quais fazem-se referências numéricas em conjunto com uma descrição pormenorizada, sendo que a: Figura 1 mostra a plantação com uma linha de irrigação central. Figura 2 mostra a plantação com duas linhas de irrigação central. Figura 3 mostra uma vista da mangueira de irrigação.

Figura 4 mostra da irrigação aérea.

Figura 5 mostra da irrigação por canhão.

Diante do descrito e ilustrado podemos verificar que a "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" traz enormes vantagens, pois a irrigação por gotejamento compreende a aplicação de pequenas quantidades de água diretamente na zona radicular da planta de café, através de fonte pontual ou linha de gotejadores sobre ou abaixo do solo, com pressões de operação, gotejador também pode ser aéreo, apoiado por suporte ou amarrado na própria planta, ou uma irrigação através de um pivô aéreo que pode ser central (redondo) ou linear ( horizontal), com espaçamento pode ser de 0,30 x0,30, 0,40 x 0,40 , 0,50 x 0,50 até 8m x 8m e até 1,5 metros da superfície (profundidade ) ou ainda através de canhões.

O sistema permite se obter maiores produtividades, pois irriga uma parte do solo onde estão as raízes da planta de forma muito precisa, constante e sem expulsar todo o ar deste solo. Assim, as raízes têm sempre água facilmente disponível, nutrientes (fertirrigação) e oxigénio, pois estas respiram para realizar seus processos metabólicos e de crescimento. No local da faixa úmida/bulbo, há então um grande aumento do volume e atividade das radicelas, raízes finas cuja única função é absorver água e nutrientes. O gotejamento praticamente não afeta as raízes de sustentação, que são grossas e suberinizadas, ou seja, são impermeáveis e não absorvem água e nutrientes. Assim, plantas cultivadas com gotejamento têm maior atividade radicular (radicelas), raízes profundas e, portanto, maior produtividade e capacidade de serem manipuladas mais facilmente, pois estas radicelas na área úmida são o alvo perfeito para tratamentos hormonais, aplicação de defensivos sistémicos ou indução de stress hídrico (déficit hídrico).

A característica principal da irrigação por gotejamento traduz os ganhos de eficiência das características anteriores, pois uma aplicação localizada de água, estimulando uma estrutura densa e ativa de radicelas e uma uniformidade alta de irrigação implicam em um grande ganho de eficiência na quimigação, que é a aplicação de produtos químicos em sistemas de irrigação.

Esta eficiência é observada primeiramente nos ganhos com o uso da fertirrigação, pois o parcelamento melhora a racionalidade da aplicação versus necessidade da planta, diminui perdas por lixiviação/fixação e melhora a uniformidade de aplicação, já que esta é determinada pela uniformidade do próprio sistema de irrigação.

O sistema de irrigação por gotejamento (superfície ou subterrânea) no cultivo de cana de açúcar é tecnicamente fácil, economicamente viável e beneficiai de várias formas:

- Uniformidade de aplicação de água maior;

- Diminuição dos custos de energia por causa da redução do tempo de bombeamento para irrigar uma área dada;

- Economia de água de 45 a 50% contribuindo para um uso mais eficiente de água;

- Economia em fertilizante (25 a 30%) por causa da fertirrigação e consequentemente eficiência do uso aperfeiçoado do fertilizante. Ex: eficiência agronómica, fisiológica e fração de recoberta aparente; - Crescimento menor de erva daninha e economia em trabalho por causa de menor controle de erva daninha, fertirrigação e operações de proteção da planta;

- Menor incidência de pestes e doenças por causa de limpeza de campo melhor.

- Relações ideais de solo, água e ar contribuem para uma brotação melhor, emergência de campo uniforme e manutenção ideal da população de planta;

- Programação de irrigação dia/noite é possível;

- Facilita o cultivo em solos marginais por causa de irrigações frequentes e fertirrigação;

- Resultados de cana e açúcar maiores.

Devemos salientar ainda que os vários sistemas a irrigação da lavouras da cana de açúcar, são utilizados para aplicação da vinhaça, Dque é obtido a partir da produção de açúcar e álcool em uma usina sucroalcooleira, cuja composição possibilitou sua utilização na forma de fertilizantes organo-minerais e fertirrigantes. Isso proporcionou um maior controle ambiental e relevante economia na adubação de canaviais.

Apesar de seus valores nutricionais serem conhecidos desde a década de 1950, sua utilização teve início apenas na década de 1970 e se intensificou em 1 99, quando a mudança cambial e a elevação dos preços dos fertilizantes químicos encareceram a adubação e a questão ambiental ganhou mais espaço.

A vinhaça é um resíduo gerado na produção do álcool. Para cada litro de álcool são produzidos cerca de dez a 13 litros de vinhaça, com diferentes concentrações de potássio, de acordo com o material de origem (mosto). A vinhaça originária da fermentação do melaço, resíduo da fabricação do açúcar, possui uma maior concentração em relação à vinhaça gerada na fermentação do caldo de cana.

A vinhaça é utilizada principalmente nas soqueiras, devido à época em que é produzida na agroindústria, fornecendo todo o K20 e parte do nitrogénio necessários à cana. Em muitos solos, é necessário

complementar a vinhaça com adubos nitrogenados.

A aplicação de vinhaça em doses adequadas oferece uma série de benefícios, como:

- melhoria das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo;

- aumento da matéria orgânica e microflora do solo;

- facilita a mineralização do nitrogénio;

- melhoria nas condições gerais de fertilidade do solo;

- aumento do poder de retenção de água;

- aumento da produtividade da cana

Por ser inovador e até então não compreendidas no estado da técnica que se enquadra perfeitamente dentro dos critérios que definem a patente de invenção. São as seguintes suas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÃO
1 - "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" caracterizado por um sistema de irrigação em cultura de fruticultura, cultivo de cereais, horticultura e cultivo de algodão que compreende uma mangueira de irrigação feita de resina sintética, podendo ter uma ou duas mangueiras que formam linhas de irrigação alongadas, cada linha compreendendo uma passagem de água separada adaptada para comunicação individual ou coletiva com uma fonte de abastecimento de água, e uma sucessão de furos espaçados de irrigação, cada furo associado com um emissor de irrigação.
2 - "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" caracterizado por uma ou mais mangueiras (1) formando linhas de irrigação (2) que formam passagnes de agua (3) e (4) pode ter qualquer diâmetro, que podem atuar de forma isolada ou comunicantes, que são ligadas a uma fonte de abastecimento de água, cuja válvula é capaz de promover o fornecimento de água com intervalos de tempo predeterminado, sendo cada uma das linhas de irrigação (2) dotadas de furos de saída (5) dispostos de forma equidistantes, que recebem a montagem dos emissores de irrigação internos.
3 - "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" caracterizado pela irrigação ser efetuada pelo sistema de aspersão móvel ou autopropelido. 4 - "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" caracterizado pela irrigação ser efetuada pelo sistema autopropelido, tipo carretel enrolador que é um sistema mecanizado que irriga áreas de diferentes formatos e declividades, o equipamento é composto de uma tubulação de sucção, um conjunto motobomba, uma linha principal, um carretel enrolador e um carro irrigador, contendo um aspersor do tipo canhão ou uma barra irrigadora.
5 - "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" caracterizado pela irrigação ser efetuada pelo sistema de aspersão com pivo centrai.
6 - "SISTEMAS DE IRRIGAÇÕES APLICADOS EM FRUTICULTURA, CULTIVO DE CEREAIS, HORTICULTURA E CULTIVO DE ALGODÃO" caracterizado pela irrigação ser efetuada pelo sistema de aspersão linear de duas ou quatro rodas.
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