EFICIÊNCIA DE IRRIGAÇÃO EM PERÍMETROS IRRIGADOS DO ESTADO DO
CEARÁ – BRASIL
FRANCISCO DE SOUZA 1 , FÁBIO CHAFFIN BARBOSA², ADUNIAS DOS SANTOS TEIXEIRA³,
RAIMUNDO NONATO TÁVORA COSTA4.
Resumo
O presente trabalho tem por objetivo apresentar resultados de estudos e pesquisas que vêm sendo
realizados no âmbito do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Ceará, com
vistas ao aumento da eficiência dos sistemas de irrigação da Bacia do rio Jaguaribe, principal bacia
hidrográfica do Estado do Ceará, Brasil. Foram estimadas as necessidades de irrigação das culturas
exploradas, usando as mais recentes metodologias de cálculo disponíveis, para possibilitar um manejo de
irrigação mais adequado e servindo como suporte técnico no planejamento e na concessão de outorga de
direito de uso de água. Experimentos de campo foram realizados no caso específico do arroz. Também
foi analisado o impacto de pagamento da água para a irrigação, sobre o custo de produção e a
rentabilidades dos principais produtos agrícolas da região. Simulações de demandas e vazões
necessárias para atendimento, determinaram potenciais de redução do volume de água utilizado para
irrigação de 13% a 19%, simplesmente com a elevação da eficiência de irrigação para níveis potenciais,
com a dos métodos de irrigação por superfície e, ainda, com a substituição da cultura do arroz. Os
resultados apresentados demonstram estratégias que podem ser aplicadas na transferência de
tecnologias para beneficiar o uso da água na agricultura irrigada.
Irrigation efficiency of state of Ceara (Brazil) Irrigation districts
Abstract
The objective of this paper is two present results of research conducted by the Agricultural Engineering
Department of the Federal University of Ceara, Brazil, aiming to increase the irrigation efficiency at
Jaguaribe basin, the main river basin of Ceara state. Crop water requirements were estimated using the
latest methodologies in order to obtain adequate water management to allow technical irrigation planning
and water use rights. In the case of rice field experiments were conducted. The economical impacts of
irrigation water pricing was evaluated as well related to production costs and economical feasibility of the
main crops. Water demands and flowrates simulations determined potential reduction in water volumes
used for irrigation varying from 13 % to 19 %, simply by rising irrigation efficiencies to potential levels,
changing surface irrigation methods and also by substituting rice for other crops. The results showed the
possible use of strategies that might be applied for transferring technologies to benefit water use in
irrigated agriculture.
1. Professor, PhD, Universidade Federal do Ceará, Depto. Eng. Agrícola, Ceará - Brasil. [email protected]
2. M. Sc. Irrigação e Drenagem, PROJETEC, Projetos técnicos, Ceará - Brasil. [email protected]
3. Professor, PhD, Universidade Federal do Ceará, Depto. Eng. Agrícola, Ceará - Brasil. [email protected]
4. Professor, Dr, Universidade Federal do Ceará, Depto. Eng. Agrícola, Ceará - Brasil. [email protected]
Introdução
Apesar de o Brasil ser um país privilegiado em termos de disponibilidade de água doce, a
distribuição dessas águas é desigual e desuniforme entre regiões, dentro das regiões entre os
vários Estados e, muitas vezes entre municípios em um mesmo Estado.
Este é o caso do Ceará, localizado na região Nordeste, que apresenta entre 80 e 90% de sua
área dentro da região semi-árida, o que implica em um clima com elevada variabilidade espacial
e temporal, com o período chuvoso concentrado em 3 a 4 meses (fevereiro - abril), sendo,
periodicamente, submetido a secas que afetam socialmente sua população.
Desde 1970 o Governo Federal vem implantando perímetros públicos de irrigação,
principalmente, na região Nordeste, onde a irrigação é importante devido a semi-aridez. O
DNOCS (Departamento Nacional de Obras Contra a Seca) é uma das instituições responsáveis
pelo programa de irrigação a ser implantado em 129 mil hectares de área irrigável potencial.
Apesar de todos os esforços empreendidos, desde a década de 1970 foram implantados
somente 72 mil hectares, dos quais apenas 26 mil estão em operação.
Dentre os diversos problemas que entravam o desenvolvimento da irrigação no Nordeste,
destacam-se aqueles referentes ao manejo da água e à eficiência dos sistemas, os quais se
relacionam, diretamente, ao desenvolvimento cientifico e tecnológico, à transferência de
tecnologia e à capacitação nos diversos níveis, e finalmente, à ausência de uma assistência
técnica especializada. No entanto, as instituições de pesquisa e a universidade, através de seus
cursos de pós-graduação, vêm desenvolvendo trabalhos de pesquisa voltados para este setor,
dada sua importância.
O objetivo deste trabalho é apresentar resultados de estudos e pesquisas realizados no âmbito
do Departamento de Engenharia Agrícola da UFC (Universidade Federal do Ceará). Tais
estudos visam aumentar a eficiência dos sistemas de irrigação da principal bacia hidrográfica do
Estado do Ceará, a bacia do Jaguaribe, através da determinação das necessidades hídricas das
principais culturas e do impacto de diferentes cenários para o estabelecimento de políticas e
estratégias para o uso racional da água na agricultura irrigada.
Revisão de literatura
Disponibilidade hídrica e irrigação no Estado do Ceará
Em termos mundiais o Brasil está em situação privilegiada quanto à disponibilidade de água
doce. No entanto, diversas regiões apresentam problemas e uma distribuição desigual, sendo
maior a disponibilidade hídrica onde se localiza a menor parcela da população e a menor
atividade econômica (região Norte). Em um mesmo estado por exemplo, existem bacias com
graus diferenciados de escassez dos recursos hídricos (SCARE, 2003).
No Nordeste brasileiro, a gestão dos recursos hídricos não tem sido administrada com um
planejamento integrado da oferta e da utilização da água. As secas sucessivas aliadas à falta
total de planejamento dos órgãos públicos com relação à gestão da água, fazem com que
tenhamos plena convicção do colapso iminente desse setor (SUASSUNA, 2002).
Nas bacias hidrográficas do semi-árido do Nordeste brasileiro, onde o recurso hídrico é escasso,
a otimização do uso da água é um desafio para os gerenciadores, pois o planejamento da
irrigação requer cuidado especial, a fim de compatibilizar o balanço hídrico com a demanda.
A bacia do rio Jaguaribe abrange metade do território do Estado do Ceará e concentra mais de
1/3 de sua população. Apresenta um baixo rendimento hidrológico, resultante da
heterogeneidade hidroclimatológica da bacia, tanto espacial como temporal.
A demanda de água do rio Jaguaribe distribui-se entre irrigação (83%), consumo humano (12%)
e industrial (5%). Contudo, considerando o abastecimento da região metropolitana de Fortaleza,
capital do Estado do Ceará, a participação das demandas de consumo humano e industrial
eleva-se para 32% e 21%, respectivamente, enquanto que a da irrigação reduz-se para 47%
(CEARÁ, 2000). Estes números indicam a importância da agricultura irrigada para a região.
A escassez acentuada dos recursos hídricos, culminando com os baixos níveis de reserva de
água no ano de 2001, levou o Governo do Estado do Ceará em parceria com a Agência Nacional
de Águas (ANA) à elaboração e execução do “Plano Águas do Vale”. No ano agrícola de 2001, o
Plano realizou o pagamento de bônus aos produtores do Perímetro de irrigação de Morada Nova
e demais regiões da bacia do rio Jaguaribe que não realizassem o cultivo de arroz.
De acordo com o Banco Mundial (1990) o potencial de irrigação do Brasil é estimado em cerca
de 29 milhões de hectares, excluídas as bacias do Amazonas e do Tocantins, na região Norte.
No entanto, em 1998, a área irrigada era de apenas 2,87 milhões de hectares.
O Estado do Ceará deve possuir hoje, de acordo com a SEAGRI (Secretaria de Agricultura
Irrigada), em torno de 50 mil hectares irrigados que são responsáveis pelo consumo de 80% da
água disponível. De acordo com o Plano Estadual de Recursos Hídricos da Secretária de
Recursos Hídricos, o Ceará tem um potencial de 300 mil hectares (ha) de solos irrigáveis,
havendo disponibilidade de água local para irrigar 175 mil ha, necessitando, portanto, importar
água de outras bacias (por exemplo, do São Francisco) para fazer face à irrigação dos 125 mil
ha restantes.
O Distrito de Irrigação Morada Nova desenvolve no município de Morada Nova e Limoeiro do
Norte, Ceará, uma agricultura irrigada, baseada na utilização de sistemas de irrigação por
superfície com disponibilidade de recursos hídricos provenientes da bacia do rio Banabuiu,
afluente do rio Jaguaribe. O Perímetro Irrigado está assentado em solos aluviais, predominando
as texturas fina e média, com relevo plano a suave ondulado (DNOCS,1992). O Dossiê Geral
baseado nas características físicas dos solos recomenda uma ocupação de 28% (de 3737 ha)
para a cultura do arroz (SUDENE, 1969), totalizando uma área de, aproximadamente, 1050 ha.
Ocorre, porém, que em determinados anos agrícolas, a área irrigada ultrapassa 2000 ha,
aumentando consideravelmente o volume de água aplicada à cultura em unidades texturais de
solo não adequadas ao sistema de irrigação por inundação.
A ‘‘Conferência das Nações Unidas sobre a água’’, realizada em Mar Del Plata, na Argentina, em
1977, estabelecia que o desenvolvimento acelerado e o manejo adequado dos recursos hídricos
são pré-requisitos na melhoria das condições econômicas e sociais da humanidade,
especialmente, dos países em desenvolvimento. Dentre as principais recomendações daquela
Conferência destacam-se duas relativas ao Uso da Água na Agricultura: (a) melhoria dos
sistemas de irrigação existentes com o objetivo de aumentar a produtividade com o mínimo custo
e perda de tempo, melhorando a eficiência de uso de água e reduzindo as perdas de água e a
degradação dos recursos hídricos; (b) desenvolvimento eficiente de novos sistemas de irrigação
para o subseqüente aumento da produção.
O Ceará enquadra-se nessas recomendações de Mar Del Plata: (a) Implantou 10 perímetros
irrigados através do DNOCS, a partir de 1960/70, Ayres de Souza, Curu-Paraipaba, CurPentecoste, Ema, Forquilha, Icó-Lima Campos, Jaguaruana, Morada Nova, Quixabinha e Várzea
do boi, no total de 12 mil ha; (b) Tem quatro novos projetos em implantação, Tabuleiro de
Russas e Baixo Acaraú, e em operação, Jaguaribe Apodi e Araras Norte, num total de 27 mil
novos hectares irrigáveis.
Observa-se que apesar de todas as tentativas de melhorias na gestão dos perímetros irrigados,
como capacitação, reabilitação e recuperação da infra-estrutura, manutenção, reconversão para
modernos sistemas de irrigação, dentre outras iniciativas, as deficiências nos resultados do
desempenho e nos impactos causados pelos perímetros irrigados do DNOCS continuam
crescendo significativamente, o que requer uma profunda reforma nas funções básicas da
organização e das estruturas.
Estudos realizados para aumentar a eficiência dos perímetros irrigados do Ceará
Vários estudos vêm sendo realizados para analisar os cenários possíveis para aumentar a
eficiência dos perímetros irrigados do Ceará, considerando diferentes culturas nas mais diversas
condições de solo, clima e disponibilidades hídricas. A seguir, apresentam-se, resumidamente,
dois destes recentes estudos. Os resultados alcançados e as metodologias utilizadas serão
apresentados nos respectivos itens deste trabalho.
Cultivo do arroz irrigado no Perímetro de Irrigação de Morada Nova, Ceará, Brasil.
Colares (2004) estudou a eficiência do uso da água (EUA), a eficiência econômica e os
indicadores de rentabilidade na cultura do arroz (Oryza sativa, L.), no Perímetro Irrigado de
Morada Nova, Ceará, no período de julho a dezembro de 2003. Estabeleceu-se a cultura do
arroz cultivar EPAGRI 109, em unidades de solo com texturas areia-franca, franca e argilosiltosa, sendo esta, em duas áreas, as quais denominaram-se I e II. Utilizaram-se calhas Parshall
e sifões de plástico como instrumentos para medição e aplicação de água aos tabuleiros. O
sistema de irrigação utilizado foi inundação. Os dados utilizados na análise econômica foram de
levantamentos de custos e receitas pertinentes à cada uma das unidades avaliadas. O período
de irrigação do cultivo de arroz para as condições de solo e clima no Distrito de Irrigação Morada
Nova situa-se em torno de 120 dias, período este que deve ser tomado como referência para o
planejamento da irrigação. A produtividade da água para os solos de textura leve apresentou
valores médios de 0,2 kg.m-3; já para os solos de textura pesada, de 0,43 kg.m-3. A eficiência de
aplicação de água na unidade textural argilo-siltosa, solo adequado ao cultivo de arroz
apresentou um valor médio de 66%. Na unidade textural areia franca, porém, solo sem aptidão
ao cultivo do arroz, a eficiência de aplicação foi apenas de 35%, considerando-se em ambos os
casos, somente os eventos de irrigação sem déficit. A rentabilidade líquida de cada mil m3 ,
utilizando a metodologia de cobrança de água derivada e aplicada, mostrou-se superior nos
solos argilo-siltosos com valores entre R$ 179,0 e R$ 94,0, enquanto os solos de textura mais
leve esta rentabilidade não ultrapassou os R$ 58,0. A receita líquida obtida em 1,0 ha de arroz
na unidade textural areia franca (R$1.900,00), comparativamente ao valor obtido na unidade
textural argilo-siltosa (R$2.400,00), incentiva o cultivo de arroz em solos sem aptidão para a
cultura, porquanto o sistema de cobrança de água atualmente em vigor, leva em consideração a
área irrigada e não o volume de água aplicado.
Estimativa das necessidades hídricas e avaliação do impacto da cobrança pelo uso dos recursos
hídricos na Bacia do Baixo Jaguaribe, Ceará, Brasil.
Barbosa (2005) realizou estudos com o objetivo de estimar as necessidades de irrigação das
culturas exploradas na bacia hidrográfica do Baixo Jaguaribe, no Estado do Ceará, possibilitando
um manejo de irrigação mais adequado e suporte técnico no planejamento e na concessão de
outorgas de direito de uso de água para irrigação. Também, foi analisado o impacto do
pagamento da água para irrigação sobre o custo de produção e rentabilidade dos principais
produtos agrícolas da região. A partir dos cadastros de outorga de água foram identificadas 36
culturas exploradas com irrigação, com captação a partir do rio Jaguaribe, totalizando uma área
de exploração anual de 7.570 ha. Através da interpolação de dados meteorológicos foram
obtidos balanços hídricos individualizados por município e, mais especificamente, relativos às
regiões irrigadas a partir do rio Jaguaribe, possibilitando uma estimativa mais precisa dos
volumes e das vazões a serem outorgados para cada área irrigada, com base no município a
qual esteja situada. Com os balanços hídricos estimados, valores de Coeficientes Culturais mais
ajustados à região e estimativa das eficiências de irrigação alcançadas atualmente, foram
estimados os volumes de água demandados para irrigação, em cada semana do ano e a vazão
contínua necessária para atendimento. A estimativa da demanda anual de água para irrigação
na bacia do Baixo Jaguaribe corresponde a 103,8 milhões de metros cúbicos, variando de
menos de 73 mil m3 por semana, durante os meses de março e abril, devido a maior
concentração de chuvas, a mais de 5 milhões m3 por semana no mês de outubro, que
corresponde ao mês de máxima necessidade de irrigação das culturas. De forma patente, a
vazão contínua necessária no rio para atendimento da demanda acompanha a flutuação desta,
atingindo a 8,4 m3s-1 no mês de outubro. Simulações de demandas e vazões necessárias para
atendimento determinaram potenciais de redução do volume de água utilizado para irrigação de
13,2% a 18,8%, simplesmente com a elevação das eficiências de irrigação a níveis potenciais,
com a mudança dos métodos de irrigação por superfície e, ainda, com a substituição da cultura
de arroz. Analisando os consumos de água das culturas de arroz, feijão e banana, que totalizam
44% da área irrigada da bacia, associando-os às áreas das unidades produtivas e com as faixas
de tarifação pelo uso de recursos hídricos para irrigação em função dos consumos mensais,
vigentes no Estado, estimou-se um valor médio de tarifa de R$ 7,04 /1.000 m3.
Os dois trabalhos apresentados de forma resumida nos itens 2.4.1 e 2.4.2 acima serão
detalhados em seus aspectos metodológicos e, seus resultados e discussões, como forma de
demonstrar políticas e estratégias que possam ser aplicadas na transferência de tecnologia para
beneficiar o uso da água na agricultura irrigada.
Material e métodos
Metodologia para análise da eficiência do cultivo irrigado do arroz no perímetro de
irrigação de Morada Nova
As unidades texturais objeto do presente estudo foram selecionadas no sentido de
representarem os tipos de solos utilizados pelos irrigantes para o cultivo de arroz no Perímetro
Irrigado Morada Nova.
Durante as etapas de preparo, instalação e manejo da cultura não houve nenhum tipo de
influência nos tratos culturais realizados pelos irrigantes, evidenciando assim, o aspecto manejo
na resposta da cultura.
O sistema de semeadura utilizado é o direto à lanço, ocasião em que é realizada a primeira
irrigação, seguida de uma drenagem para evitar asfixia das plantas.
Utilizaram-se calhas Parshall e sifões de plástico como instrumentos para medição e aplicação
de água aos tabuleiros. Sifões foram utilizados na unidade de solo areia-franca, enquanto nas
demais unidades de solo instalaram-se calhas Parshall à entrada dos tabuleiros.
Durante cada evento de irrigação procediam-se às leituras de cargas hidráulicas nas calhas
Parshall, os quais eram, posteriormente, transformadas em valores de vazões, através do uso da
respectiva equação de calibração.
Registravam-se, também, concomitantemente, os tempos instantâneos em que se realizavam as
leituras de cargas hidráulicas, as quais posteriormente, eram transformados em tempos acumulados.
O volume de água aplicada foi determinado através do cálculo integral, a partir de equações
ajustadas das hidrógrafas de vazão e tempo acumulado. No cálculo utilizou-se o software MathCad.
Na área com textura areia-franca, as irrigações procederam-se através de sifões. Durante cada
evento de irrigação registravam-se o número de sifões, a carga hidráulica disponível e os
horários de início e final da irrigação. Na estimativa das necessidades hídricas consideraram-se
as seguintes fases de crescimento da cultura: emergência e perfilhamento (26 dias),
perfilhamento e primórdio floral (35 dias), primórdio floral e floração (29 dias), floração – corte da
irrigação (24 dias).
A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelo método de Penman-Monteith (FAO),
utilizando-se o software Cropwat for Windows Versão 4.2. (CASTRO, 1997). Os valores de Kc
(coeficiente de cultivo) foram adaptados de Doorembos & Kassan (1979). Os autores sugerem
os seguintes valores para Kc: estádio I (1,10), II (1,15), III (1,20) e IV (1,00).
Na Tabela 1 são apresentados valores referentes às necessidades de irrigação líquidas para a
cultura do arroz, para as condições climáticas de Morada Nova, baseadas nas médias históricas
e no período em que a cultura é usualmente irrigada.
Tabela 1. Necessidade líquida de irrigação para a cultura do arroz, Morada Nova - CE
Mês
Agosto
Setembro
Outubro
Novembro
Total
(1)
ETo (mm)
189,1
200,4
204,6
189,0
783,1
Kc
1,10
1,15
1,20
1,00
N.I. L(1) (mm)
208,0
230,5
245,5
189,0
873,0
Necessidade de irrigação líquida
A eficiência de aplicação diferencia-se dos demais métodos, uma vez que a lâmina aplicada,
obrigatoriamente, excede ao necessário para suprir a evapotranspiração do período de irrigação.
Essa eficiência pode ser representada pela equação a seguir:
ea =
Vn
, sendo:
Vn + W
ea: eficiência de aplicação [L3.L-3]
Vn: volume necessário para suprir a evapotranspiração [L3]
W: volume para formação da lâmina superficial, suprir perdas por percolação, etc [L3].
No estudo procedeu-se a uma estimativa da eficiência de aplicação para cada evento de
irrigação, a partir da segunda irrigação, visto que na primeira irrigação o solo saturado e,
posteriormente, drenado, dificultando o procedimento de cálculo. Este cálculo foi efetuado nas
texturas argilo-siltosa e areia franca.
A produtividade da água (PA) foi obtida pelo quociente entre a produtividade da cultura e a
lâmina total de água aplicada durante o ciclo da cultura, de acordo com a seguinte equação:
PA =
Y
, sendo:
I
PA: eficiência de uso da água, kg.ha-1.mm-1 ou kg.ha-1.m-3 ;
Y: produtividade da cultura, kg.ha-1;
I: lâmina total de água aplicada durante o ciclo da cultura, mm.
Metodologia para a estimativa da necessidade de irrigação na bacia do Jaguaribe
Estimativa dos balanços hídricos
Com base na localização georeferenciada das áreas irrigadas, foram estimadas as Precipitações
Efetivas (Pef) e Evapotranspirações de Referência (ETo) para cada uma das áreas irrigadas,
através da interpolação dos dados pelo Método do Inverso do Quadrado da Distância (IQD).
Foram utilizados dados médios mensais de chuva de cinco estações meteorológicas do INMET
(Instituto Nacional de Meteorologia) e de 12 postos pluviométricos situados na região de
interesse e circunvizinhas, possibilitando a interpolação dos dados considerando, também, a
influência das regiões do entorno.
A partir dos dados de precipitação média mensal foram estimadas as Pef utilizando o método
proposto pelo USDA Soil Conservation Service (USDA-SCS), apresentado nas Equações 1 e 2
(CLARKE, 1998).
Pef = Pt.(125 0,2Pt) / 125 se (Pt < 250 mm)
(1)
Pef = 125 + 0,1Pt se (Pt > 250 mm)
(2)
sendo:
Pef: precipitação efetiva (mm.mês-1);
Pt: precipitação total (mm.mês-1).
Os valores de ETo foram obtidos de ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA DE MOSSORÓ
(ESAM) (2004) para Mossoró-RN e CABRAL (2000) para as demais estações meteorológicas,
tendo sido estimadas pela equação FAO Penman-Monteith (ALLEN et al., 1998). A Tabela 2
apresenta os valores estimados das ETo médias mensais para cada estação meteorológica.
Tabela 2. ETo média mensal estimada pela equação FAO Penman-Monteith para as estações
meteorológicas utilizadas neste estudo.
Estação
Aracati
Mossoró-RN
Iguatu
Jaguaruana
Morada Nova
Período
1912-1983
1991-2003
1989-2000
1912-1983
1912-1976
Jan
193,8
185,1
154,7
191,3
208,6
Fev
163,8
140,1
114,8
149,5
157,9
Mar
160,9
119,1
107,9
140,4
151,6
Abr
146,1
106,3
99,3
130,8
137,1
Mai
142,3
112,3
106,6
131,1
141,4
Jun
133,8
118,6
114,9
136,5
140,4
Jul
187,2
148,2
146,9
160,0
164,3
Ago
217,0
188,4
175,2
195,6
195,0
Set
204,9
209,2
182,4
210,6
219,3
Out
214,2
214,6
197,2
230,3
238,4
Nov
165,6
205,4
187,8
213,6
229,8
Dez
164,3
197,9
184,1
200,3
225,4
Total
2093,9
1945,2
1771,8
2090,0
2209,2
Fonte: Mossoró (ESAM, 2004); demais: (CABRAL, 2000)
Para a interpolação dos dados de Pef e ETo utilizou-se o Método do Inverso do Quadrado da
Distância (IQD). Este método assume que o valor a ser estimado para a variável em um ponto X
qualquer é proporcional ao valor medido em n estações vizinhas (Pi) e inversamente
proporcional ao quadrado da distância entre o ponto X e cada uma destas n estações (di2).
Portanto, quanto mais distante o posto estiver do ponto X, menor será seu peso, ou seja, menor
sua influência sobre o valor a ser estimado (Po).
Coeficiente de Cultivo (Kc)
Para a quantificação das necessidades de irrigação das culturas, a partir das suas
evapotranspirações (ETc), são utilizados os coeficientes de cultivo (Kc) que relacionam a ETc
com a ETo. Foram levantadas informações disponíveis relativas às durações dos estádios das
culturas e respectivos coeficientes de cultivo, sendo reunidas em um banco de dados. Na
composição do banco de dados foram priorizadas as determinações locais e regionais e àquelas
obtidas por métodos de maior precisão, como através da utilização de lisímetros. Os estádios
das culturas, duração e Kc, apresentados no banco de dados estão em conformidade com a
metodologia proposta por Doorenbos e Pruitt (1992), na qual apenas os valores dos estádios
inicial, intermediário e final são definidos e a partir dos quais são construídas as curvas de
variação do Kc da cultura. Os Kcs durante os estádios de crescimento e final foram obtidos para
períodos semanais com a interpolação dos valores de Kc dos estádios inicial e intermediário, e
intermediário e final, respectivamente.
Eficiência de irrigação
Embora do ponto de vista agronômico a Eficiência de Aplicação (Ea) tenha importância relativa, por
não indicar o grau de uniformidade na distribuição da água de irrigação e por não traduzir,
necessariamente, a reposição da lâmina requerida na zona radicular das culturas (adequabilidade da
irrigação), é um indicador das perdas e da quantidade de água efetivamente disponibilizada às
plantas. Desta forma, a Ea associada à Eficiência de Condução (Ec) são os parâmetros que indicam
a parcela de água efetivamente disponibilizada às culturas em relação à quantidade total derivada e,
portanto, de interesse na conservação e eficiência no uso de recursos hídricos. Para estimativa das
demandas de água para irrigação, neste estudo foram previstos dois cenários com valores de Ea
distintos: A) considerando os valores de Ea constatados em estudos citados na revisão de literatura;
e, B) considerando a elevação das eficiências de aplicação, mediante a utilização dos valores
superiores das faixas de variação da Ea, também citados na revisão de literatura. A Tabela 3
apresenta os valores de Ea considerados nos dois cenários.
Tabela 3. Valores de Ea considerados neste estudo para estimativa das demandas de água.
Sistema de irrigação
Ea
Cenário A
Referência Bibliográfica
Cenário B
Inundação
51% (COLARES, 2004) (1)
60%
Faixa
60%
estimativa do autor
63%
Bacia
63%
estimativa do autor
66%
Suco
67%
(CASTRO, 1997)
70%
Aspersão convencinal 71% (RAMOS et al., 2003)
80%
Pivô central
76% (GOMES, 1999)
(2)
85%
Microaspersão
79% (RAMOS et al., 2003)
90%
Gotejamento
79% (RAMOS et al., 2003)
95%
(1) média do total de água aplicado ao longo de todo ciclo da cultura, incluindo a
primeira irrigação, nas duas unidades texturais de solo analisadas: argilo-siltosa,
68,9%; e, areia franca, 32,4%.
(2) 5% acima do valor considerado para aspersão convencional, conforme citado pelo autor.
Uma parcela significativa dos sistemas de irrigação pressurizados (aspersão, pivô central,
microaspersão e gotejamento) encontra-se nos Perímetros de Irrigação Jaguaribe-Apodi e
Jaguaruana, onde ocorre a condução da água por longas distâncias passando por canais e
reservatórios revestidos. Quanto às irrigações por superfície (inundação, faixa, bacia e sulco),
embora estejam localizadas mais próximas ao leito do rio, geralmente a condução da água se dá
em canais sem revestimento. Desta forma, foi estimada a eficiência de condução de água de
90% para todos os métodos de irrigação. As eficiências de irrigação consideradas nas
estimativas, correspondendo ao produto Ea x Ec, são apresentadas na Tabela 4.
Tabela 4. Valores de eficiências de irrigação (Ea x Ec) considerados neste estudo para estimativa das
demandas de água.
Sistema de Irrigação
Inundação
Cenario A
Cenário B
46%
54%
Faixa
54%
57%
Bacia
57%
59%
Suco
60%
63%
Aspersão convencinal
64%
72%
Pivô central
68%
77%
Microaspersão
71%
81%
Gotejamento
71%
86%
Necessidade de irrigação
Foram elaboradas planilhas eletrônicas com a entrada dos dados das culturas (áreas plantadas,
épocas de plantio, sistemas de irrigação e período de irrigação no ano) para cada um dos nove
municípios analisados. Nas mesmas planilhas foram lançados os valores semanais estimados de
ETo e Pef para cada município, obtidos conforme descrito no item 3.2.1, e o Kc próprio da
cultura na respectiva semana, correspondendo a um valor constante para as culturas perenes e
variável, em função da época de plantio, para as culturas temporárias, conforme descrito no item
3.2.2. Desta forma, para cada cultura existente em cada um dos municípios foi gerada uma
planilha eletrônica com as épocas de plantio e sistemas de irrigação dispostos em linhas e com
52 colunas relativas às semanas do ano com as respectivas estimativas de ETo, Pef e balanço
hídrico semanal.
A partir das estimativas semanais de ETo e Pef, e do Kc médio da cultura, foram determinadas
as lâminas líquidas de irrigação necessárias por ano para as culturas perenes plantadas em
cada município. Para as culturas temporárias, também a partir das estimativas semanais de ETo
e Pef e do Kc no respectivo período, foram determinadas as lâminas líquidas de irrigação
necessárias ao longo de todo ciclo em função do mês de plantio, para cada município.
A partir das lâminas líquidas e das eficiências de irrigação consideradas para cada sistema
(Tabela 4) foram obtidas as lâminas brutas de irrigação semanais das culturas efetivamente
existentes em cada município, em função do sistema de irrigação e da época de plantio, no caso
de culturas temporárias. Para cada município foram totalizados os volumes de água para
irrigação demandados por semana, mês e ano.
Demanda de água para irrigação no Baixo Jaguaribe e vazões contínuas necessárias para
atendimento
Com base no somatório das demandas semanais de água para irrigação dos municípios
estudados, foram determinadas as vazões contínuas necessárias ao atendimento, para cada
semana do ano, determinadas dividindo-se o volume total de água necessário para irrigação
durante toda semana pelo tempo total do mesmo período, chegando-se a uma vazão única
contínua para cada semana do ano.
Impacto da variação da eficiência de Irrigação na demanda de água na bacia do Baixo Jaguaribe
Para análise do impacto da eficiência de irrigação no montante de água necessário, foram feitas
simulações de demanda com a variação da eficiência de irrigação, modificação do sistema e, até
mesmo, do método de irrigação e, ainda, substituição de culturas. Os cinco cenários analisados
foram: A) valores de Ea constatados em estudos na região, citados em literatura, considerada
como a situação vigente na região; B) considerando a elevação da eficiência de aplicação,
utilizando-se os valores superiores das faixas de variação da Ea também citados na revisão de
literatura (Cenário B da Tabela 4); C) Ea do Cenário B, prevendo-se a substituição do método de
irrigação por superfície empregado em culturas semiperenes e perenes por irrigação localizada
(microaspersão); nestas áreas, por serem situadas mais próximas ao rio, a eficiência de
condução considerada foi de 95%; D) Ea do Cenário B, prevendo-se, além da substituição do
método de irrigação por superfície empregado em culturas semiperenes e perenes por irrigação
localizada (microaspersão), a substituição de toda irrigação por superfície (inundação, faixa,
bacia e sulco) das demais culturas, exceto arroz, por aspersão; também nestas áreas, por serem
situadas mais próximas ao rio, a eficiência de condução considerada foi de 95%; E) Ea do
Cenário B, prevendo-se, além das substituições anteriores, a substituição de toda cultura de
arroz, irrigada por inundação e sulco, por banana irrigada por microaspersão, também
considerando a eficiência de condução de 95%.
Resultados e discussão
Análise da eficiência da irrigação do cultivo do arroz
Análise das lâminas de água aplicadas
O Distrito de Irrigação Morada Nova, com área irrigável de 3737 ha, possui 28% dessa área com
solos de baixa taxa de infiltração, propícios portanto ao cultivo do arroz. Em base a esta
informação, a AUDIPIMN (Associação dos produtores) utiliza como critério para fins de cobrança
de água no ciclo da cultura do arroz um valor de referência baseado em uma lâmina de 1200mm,
lâmina esta perfeitamente exequível, em condições de solo e manejo adequados.
Na Tabela 5 são apresentados os valores referentes às lâminas de água aplicadas nas unidades
de solo que compuseram o estudo e os valores de excesso de água (%) nas respectivas
unidades de solo, comparativamente ao valor da lâmina de 1200 mm/ciclo da cultura.
Tabela 5. Lâminas de água e valor excedente em relação à lâmina de referência.
Textura do solo
Argilosiltosa I
Argilosiltosa II
Franca
Areia franca
Lâmina de água aplicada (mm)
1309,6
1441,7
2262,6
2590,6
Valor excedente (%)
9,1
20,1
88,6
115,9
Conforme se observa, nas unidades texturais com solos mais pesados, o excesso nos valores de
lâminas aplicadas, se comparada ao valor de referência, variou entre 9,0 e 20%. Nas unidades
de solos mais leves, no entanto, referidos valores situaram-se entre 88 e 116%.
Durante a condução do estudo, observações permitiram assegurar que os produtores praticam a
irrigação sem levar em consideração critérios técnicos quanto ao momento de irrigar e da
necessidade hídrica da cultura.
A lâmina de água superficial, da ordem de 0,05 a 0,10m, tem se mostrado mais favorável à
produtividade e à quantidade de água despendida no cultivo do arroz. Entretanto, para que se
obtenha tal condição é necessário que o solo seja adequadamente sistematizado, propiciando
que a lâmina de água seja 0,05 a 0,10m na parte superior do tabuleiro e de 0,15 a 0,20m na
parte inferior (SCALOPI, 2003).
Levantamento altimétrico realizado em cada um dos tabuleiros demonstraram que as
declividades médias do terreno propiciavam condições de lâminas superficiais dentro das faixas
recomendadas. Ao final de diversos eventos de irrigação mediram-se as lâminas de água na
superfície, tanto na parte superior quanto na parte inferior do tabuleiro.
Nas unidades de solo com texturas franca e argilo-siltosa (II), as lâminas de água na superfície
foram da ordem de 0,08 e 0,15m respectivamente, para a parte superior e inferior dos tabuleiros.
Na unidade de solo com textura areia franca, os níveis de água na superfície situaram-se na
faixa de 0,05 a 0,10m. Já na unidade de solo com textura argilo-siltosa (I), referidos níveis
situaram-se entre 0,16 e 0,19m.
Eficiência do uso da água
Na Tabela 6 apresentam-se os valores de eficiência de uso da água (Eua) nas quatro unidades
texturais de solo cultivadas com arroz.
Os resultados obtidos demonstraram uma amplitude de valores entre 0,5 e 0,18 kg.m-3,
significando que para a textura argilo-siltosa I produziu-se 0,5 kg de arroz em casca para cada
1,0 m3 de água aplicada. Já para a textura franca, produziu-se apenas 0,18 kg para cada 1,0 m3
de água aplicada.
Dotto, Riches e Carlesso (1990), em estudo sobre eficiência de uso de água em solos de
texturas franco-arenosa e franco-argilo-arenosa, obtiveram valores entre 0,113 e 0,517 kg.m-3,
respectivamente. Já Vories, Counce e Keisling ( 2002) em solo de textura argilo-siltosa,
obtiveram valores para eficiência de uso da água entre 0,33 e 1,07 kg.m-3. Em estudo de
diferentes sistemas de inundação intermitente para racionalização do uso da água, Boumam e
Tuong (2001) obtiveram valores de produtividade da água entre 0,2 e 0,4 kg.m-3. Singh, Gajri e
Arora (2001), analisando a eficiência de uso da água em duas unidades texturais de solo para
cultivo com arroz, estimaram valores inferiores na unidade textural franco-arenosa
comparativamente à unidade textural franco- argilo-siltosa.
Tabela 6. Lâmina de água aplicada, produtividade da água.
Textura do solo
Lâmina (mm)
Produtividade (kg.ha-1)
Argilo siltoso I
Argilo siltoso II
Franco
Areia franca
1309,6
1441,7
2262,6
2590,6
6600
5240
4031
5796
Pa
(kg.m -3)
0,504
0,363
0,178
0,224
Pa
(kg.ha-1.mm -1)
5,04
3,63
1,78
2,24
A sistemática diferenciada de condução da cultura pelos produtores, limita de alguma forma,
uma análise mais criteriosa dos resultados obtidos pela variável-resposta eficiência de uso da
água. Não obstante, conforme expectativa à priori, nas unidades texturais de solos mais
pesadas, associaram-se aos maiores valores de eficiência de uso da água.
A capacidade de armazenamento de água no solo das unidades texturais argilo-siltosas, embora
bastante semelhantes, apresentaram valores diferenciados quanto à eficiência de uso da água.
A unidade argilo-siltosa II apresentou um valor 28% inferior, se comparada à unidade argilosiltosa I. Em termos ponderados, a variável produtividade foi a responsável maior por tal
diferença, atribuindo-se daí a componente condução da cultura pelo produtor, como elemento
determinante. Análise comparativa semelhante verificam-se nas unidades de solo com texturas
franco e areia franca.
Paz, Teodoro e Mendonça. (2000) afirmam que, os métodos e equipamentos de irrigação podem
e devem ser aprimorados para reduzir as perdas e induzir ao manejo adequado em conjunto
com o solo, a planta e o clima, com ganhos de PA.
Eficiência de aplicação de água
Nas Tabelas 7 e 8 estão apresentados os valores de eficiência de aplicação dos sistemas de
irrigação referentes às unidades texturais argilo-siltosa I e areia franca, a partir do segundo
evento de irrigação. Observa-se que na textura argilo-siltosa a média da eficiência de aplicação
situa-se em torno de 77,0%, ao passo que na unidade textural areia-franca o valor não supera
38,0%.
Tabela 7. Necessidade de irrigação liquida (NIL), lâmina de irrigação aplicada (Lap) e eficiência de
aplicação (Ea) para textura argilo siltosa I.
Irrigação
2ª
3ª
4ª
5ª
6ª
7ª
8ª
9ª
10ª
ETo (mm)
97,6
136,5
133,6
118,8
65,7
63,0
81,9
55,2
46,4
Kc
1,1
1,1
1,15
1,15
1,2
1,2
1,2
1,0
1,0
N. I. L. (mm)
107,4
150,2
153,6
136,6
78,8
75,6
98,3
55,2
46,4
Lap (mm)
169,8
249,7
197,1
127,5
103,6
80,8
113,7
78,4
68,8
Ea (%)
63,2
60,1
77,9
100,0
76,1
93,6
86,4
70,4
67,4
Tabela 8. Necessidade de irrigação liquida (NIL), lâmina de irrigação aplicada (Lap) e eficiência de
aplicação (Ea) para textura areia franca.
Irrigação
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ETo (mm)
62,4
73,2
73,2
76,2
80,4
93,7
66,0
39,6
52,8
77,4
57,2
Kc
1,1
1,1
1,15
1,15
1,15
1,2
1,2
1,2
1
1
1
N. I. L. (mm)
68,6
80,5
84,2
87,6
92,5
112,4
79,2
47,5
52,8
77,4
57,2
Lap (mm)
210,2
180,8
210,2
226,7
238,8
189,4
263,8
82,9
205,2
264,8
261,2
Ea (%)
32,7
44,5
40,1
38,6
38,7
59,4
30,0
57,3
25,7
29,2
21,9
As perdas de água, traduzidas nos valores de eficiência de aplicação, constatam a importância
da unidade textural para o cultivo do arroz em regime de irrigação por inundação. Referidas
perdas chegam a alcançar valor próximo de 80% do volume de água aplicado, quando do evento
de irrigação de número 12 na unidade de solo com textura areia franca.
Quantificação e análise das áreas irrigadas na região do Baixo Jaguaribe
A partir das informações disponíveis já referidas foram identificadas 36 culturas exploradas com
irrigação, com captação a partir do rio Jaguaribe, totalizando uma área de exploração anual de
7.570 ha. O acréscimo de área em relação à área irrigável de 7.113 ha deve-se ao cultivo em
seqüência de mais de uma safra de culturas temporárias em algumas áreas. Na Tabela 9
visualizam-se as culturas com as respectivas áreas exploradas por município. Na Figura 1 é
apresentada a composição percentual das culturas irrigadas na região, no ano agrícola de 2004.
A partir da Figura 1 constata-se que 66% da área de cultivo sob irrigação é composta por apenas
cinco culturas, predominando o arroz (17,8%) seguido por banana (13,5%), feijão (12,7%), milho
(11,9%) e caju (9,7%). As demais 31 culturas levantadas somam 34% da área plantada com
irrigação na Região do Baixo Jaguaribe. Na Figura 2 apresenta-se a distribuição percentual das
áreas cultivadas com irrigação entre os nove municípios da região do Baixo Jaguaribe. Constatase a predominância dos municípios de Limoeiro do Norte (50%) e Jaguaruana (11%), justificado
em parte pela existência dos perímetros públicos de irrigação Jaguaribe- Apodi e Jaguaruana.
Fig. 1. Composição percentual das culturas irrigadas na região do Baixo Jaguaribe.
Tabela 9. Áreas irrigadas na Região do Baixo Jaguaribe, por cultura e município, no ano agrícola de 2004.
Fig. 2. Distribuição percentual das áreas plantadas com irrigação por município na Região do Baixo Jaguaribe.
Na Figura 3 apresenta-se a participação percentual das áreas plantadas em função dos sistemas
de irrigação empregados na região do Baixo Jaguaribe. As distribuições destes sistemas de
irrigação por município e por cultura são apresentadas nas Tabela 10 e Tabela 11,
respectivamente.
Fig. 3. Participação percentual das áreas plantadas por sistema de irrigação.
Tabela 10. Distribuição dos sistemas de irrigação por município da região do B. Jaguaribe.
Tabela 11. Distribuição dos sistemas de irrigação por cultura na região do Baixo Jaguaribe.
Necessidade de irrigação
Na Tabela 12 e na Figura 4 são apresentadas as lâminas líquidas de irrigação necessárias por
ano para as culturas semiperenes e perenes, considerando a média dos municípios analisados
neste estudo.
Tabela 12. Lâminas líquidas de irrigação anuais (em mm) para as culturas semiperenes e perenes,
considerando a média dos municípios analisados neste estudo.
Fig. 4. Lâminas líquidas de irrigação anuais (em mm) para as culturas perenes, considerando a média
dos municípios analisados neste estudo.
Na Tabela 13 são apresentadas as lâminas líquidas de irrigação necessárias por ano para as culturas
temporárias considerando a média dos municípios analisados neste estudo.
Tabela 13. Lâminas líquidas de irrigação (em mm) por ciclo de produção das culturas temporárias, em função do
mês de plantio e médias entre os municípios analisados.
Embora as estimativas das necessidades de irrigação possam contribuir com o objetivo da
melhoria da eficiência de uso da água, o manejo da irrigação deve ser baseado nas condições
climáticas efetivas da época de exploração da cultura.
Demanda de água para irrigação no Baixo Jaguaribe e vazões contínuas necessárias para
atendimento
Foram calculadas as demandas semanais de água para irrigação, por município e o total para a
região do Baixo Jaguaribe, determinadas a partir do levantamento das áreas plantadas, épocas
de plantio, lâminas líquidas calculadas segundo a metodologia proposta neste estudo, sistemas
de irrigação e respectivas Eficiências de Aplicação (Ea), constatadas em estudos citados na
revisão de literatura, e Eficiência de Condução (Ec) de 90%. As eficiências de irrigação utilizadas
na estimativa correspondem ao Cenário A da Tabela 4, considerada como a situação vigente na
região. A partir do somatório das demandas semanais, por município, foram determinadas as
vazões contínuas necessárias ao atendimento em cada semana do ano (Figura 5).
Fig. 5. Vazões contínuas necessárias ao atendimento da demanda de irrigação em cada semana do ano.
Conforme demonstrado na Figura 5, a demanda anual de água para irrigação na bacia do Baixo
Jaguaribe corresponde a 103,8 milhões de metros cúbicos, variando de menos de 73 mil m3 por
semana durante os meses de Março e Abril, devido à maior concentração de chuva, a mais de 5
milhões m3 por semana no mês de Outubro, que corresponde também ao mês de máxima
demanda evapotranspirativa. De forma patente, a vazão contínua necessária no rio para
atendimento da demanda acompanha a flutuação desta, atingindo a 8,40 m3.s-1 no mês de
Outubro.
Na Figura 6 são apresentadas as vazões do rio Jaguaribe no período de 1997 a 2004, em função
da regularização proporcionada pelo açude Orós, no período de Janeiro de 1997 até 22 de
Agosto de 2002, e pelo açude Castanhão, a partir de 22 de Agosto de 2002, conforme dados de
CEARÁ (2005a).
Fig. 6. Vazões no rio Jaguaribe regularizadas pelos açudes Orós (de 01/01/97 até 21/08/2002) e
Castanhão (de 22/08/02 até 31/12/2004).
Embora não tenham sido computadas as contribuições dos afluentes, observa-se na Figura 6
que o regime de vazão do rio Jaguaribe, a jusante dos açudes Orós e Castanhão, estabelecido
pela regularização destes açudes, acompanha a variação das vazões necessárias ao
atendimento da demanda de irrigação, conforme apresentado na Figura 5. Com exceção do ano
de 2002, quando ocorreu a redução da vazão regularizada do rio Jaguaribe em decorrência nos
níveis reduzidos de água nos reservatórios da bacia, durante o período de 1997 a 2004 a vazão
média liberada durante o mês de Outubro, correspondendo ao de máxima demanda hídrica para
irrigação, foi de 13,9 m3.s-1. A vazão média estimada neste estudo necessária ao atendimento da
demanda de irrigação no mesmo mês foi de 8,13 m3.s-1, correspondendo ao percentual de 58%
da vazão total liberada.
Na Figura 7 são apresentados os volumes de água liberados anualmente no rio Jaguaribe, nos
anos de 1997 a 2004, com base na totalização das vazões regularizadas dos açudes Orós e
Castanhão, conforme dados de Ceará (2005a).
Fig. 7. Volumes de água liberados por ano no rio Jaguaribe pelos açudes Orós (de 01/01/97 até
21/08/2002) e Castanhão (de 22/08/02 até 31/12/04).
Comparando-se os volumes de água liberados nos anos de 1997 a 2004, excluindo o ano de
2002, com a demanda anual para irrigação estimada neste estudo, de 103,8 milhões de metros
cúbicos, verifica-se a participação da irrigação em relação a totalidade dos usos de água
variando entre 30%, no ano de 1998 e 53%, em 1997. Esta faixa percentual guarda uma certa
consonância com a participação de 47% do volume de água do rio Jaguaribe utilizado para
irrigação, considerando o abastecimento da região metropolitana de Fortaleza, através do Canal
do Trabalhador, conforme previsto por Ceará (2000).
Impacto da variação da eficiência de irrigação na demanda de água na bacia do Baixo
Jaguaribe
Na Tabela 14 são apresentadas as demandas de água anual e a vazão contínua máxima
necessária no rio para atendimento nos cinco cenários previstos em função da variação da Ea,
métodos e sistemas de irrigação, e culturas. Na Tabela também são apresentadas as reduções,
em termos percentuais, dos Cenários B, C, D e E em relação à situação vigente prevista
(Cenário A).
Os resultados apresentados na Tabela 14 demonstram que, mantidas as mesmas culturas e
métodos de irrigação, há potencial de redução de 13% do volume de água utilizado para
irrigação no Baixo Jaguaribe, em função da elevação das eficiências de irrigação. Com o
aumento das eficiências de aplicação e condução que seriam obtidas com a substituição dos
métodos de irrigação por superfície por: i) microaspersão, em 307 ha de fruticultura semiperene
e perene; e ii) aspersão, em 655 ha das demais culturas, exceto arroz; conforme previsto no
Cenário D, a redução do volume de água demandado seria da ordem de 17 milhões de metros
cúbicos por ano. Já com a substituição dos 1.346 ha de arroz cultivados anualmente com
irrigação por superfície pela cultura da banana irrigada por microaspersão, conforme previsto no
Cenário E, de forma cumulativa com os cenários anteriores, o volume de água demandado
sofreria redução de 19% em relação ao atual, mesmo havendo um uso mais intensivo do solo
pela substituição de uma cultura temporária por uma semiperene.
Tabela 14. Demanda anual de água, vazão contínua máxima e comparação entre estes resultados para
os cenários previstos.
Impacto da cobrança pelo direito de uso de recursos hídricos sobre o custo de produção,
receita bruta e receita líquida dos produtos agrícolas
Com base nas necessidades de irrigação estimadas neste estudo, avaliou-se o impacto da
cobrança pelo direito de uso de recursos hídricos para irrigação sobre o custo de produção,
faturamento bruto e rentabilidade dos principais produtos agrícolas produzidos na bacia do Baixo
Jaguaribe, em relação a tarifação vigente no Estado, estipulada pelo Decreto
nº 27.271/2003, conforme apresentado na Tabela 15.
Tabela 15. Impacto da cobrança da água para irrigação sobre o custo de produção, receita bruta e receita
líquida dos principais produtos agrícolas produzidos na bacia do Baixo Jaguaribe.
Os volumes de água da necessidade de irrigação, assim como os custos de produção e
faturamentos bruto utilizados nos cálculos dos impactos, consideram os períodos apresentados
na Tabela 15, relativos aos ciclos de produção das culturas temporárias e semiperenes, e um
período de 10 anos para as perenes.
Analisando os resultados da Tabela 15, constata-se que apenas as culturas de pimenta e melão
apresentaram impacto da cobrança pelo uso da água nos custos de produção inferior a 0,5%,
limite exigido pelos produtores agrícolas da bacia do rio Paraíba do Sul (SANTOS; KELMAN,
2003). Para as culturas de tomate, uva, melancia, pimentão e caju, os impactos foram também
bastante reduzidos, sendo inferiores a 1%. Para a maioria das culturas analisadas, o impacto da
cobrança sobre os custos de produção ficou na faixa de 1% a 5%, com exceção do arroz
cultivado em solo de textura leve e da cana-de-açúcar, ambos irrigados por inundação, que
atingiram 9% e 11%, respectivamente.
Considerando o critério de capacidade de pagamento pelo uso da água limitado a 1% do
faturamento bruto do empreendedor (CP1), utilizado pelo CORHI14 (1997 apud ARAÚJO, 1998)
e com base nas previsões de receitas brutas e necessidades de irrigação (Tabela 11) das
culturas, apresenta-se a seguir os valores de capacidade de pagamento pelo uso da água, em
R$/1.000 m3, para cada uma das culturas analisadas em ordem decrescente: pimenta (R$
124,47); melão (R$ 38,40); uva (R$ 24,97); manga (R$ 24,21); caju (R$ 22,50); tomate (R$
16,91); pimentão (R$ 13,07); melancia (R$ 11,75); goiaba (R$ 10,31); pinha/ata (R$ 9,29);
graviola (R$ 6,38); mamão (R$ 4,91); maracujá (R$ 4,80); banana (R$ 3,86); feijão (R$ 3,25);
coco (R$ 2,27); milho (R$ 2,15); arroz em solo de textura pesada (R$ 1,87); cana (R$ 0,97); e
arroz em solo de textura leve (R$ 0,88).
Com base nestes valores e de acordo com as faixas de tarifação vigentes, as culturas de
pimenta, melão, uva, manga, caju, tomate, pimentão, melancia, goiaba e pinha proporcionam
capacidade de pagamento para a maior tarifa (R$ 8,00/1.000 m3). As culturas de graviola,
mamão, maracujá, banana e feijão apresentam capacidade para pagamento apenas das tarifas
inferiores. Já as capacidades de pagamento do coco, milho, arroz, e cana são inferiores ao valor
da menor tarifa (R$ 2,50/1.000 m3). O terceiro critério utilizado para avaliação do impacto da
cobrança de água foi em relação à receita líquida das explorações, correspondendo a diferença
entre a receita bruta e o custo de produção, sendo, do ponto de vista de análise econômica, o
critério de avaliação mais adequado. Assumindo a capacidade de pagamento limitada a 5% do
resultado, conforme proposto por Araújo (1998) e com base nas previsões de resultados (Tabela
10) e necessidades de irrigação (Tabela 11) das culturas, apresenta-se a seguir os valores de
capacidade de pagamento pelo uso da água, em R$ /1.000 m3, para cada uma das culturas
analisadas, em ordem decrescente: pimenta (R$ 266,44); manga (R$ 97,51) uva (R$ 69,45); caju
(R$ 69,41); melão (R$ 57,69); pinha/ata (R$ 31,86); goiaba (R$ 29,71); tomate (R$ 27,77);
graviola (R$ 22,32); pimentão (R$ 20,48); mamão (R$ 11,66); melancia (R$ 10,65); maracujá (R$
5,87); banana (R$ 4,87); feijão (R$ 4,84); coco (R$ 4,38); cana (R$ 1,66); arroz em solo de
textura pesada (R$ 1,00); milho (R$ 0,83); e arroz em solo de textura leve (R$ 0,47).
Fig. 8. Faixas de tarifação e capacidade de pagamento da água com base no limite de 5% da receita
líquida das culturas.
Conforme apresentado na Figura 8, considerando o critério do limite de 5% da receita líquida, as
culturas de cana-de-açúcar, arroz e milho, que correspondem a 30% da área cultivada na bacia,
apresentam capacidade de pagamento inferior ao valor da tarifa mínima. As culturas de banana,
feijão e coco apresentaram capacidade de pagamento apenas para o valor mínimo da tarifa (R$
2,50 /1.000 m3).
Com base nas capacidades de pagamento apresentadas na Figura 8 e de acordo com o
enquadramento das áreas de exploração nas faixas de tarifação pelo uso de recursos hídricos
conforme o tamanho para viabilidade econômica da cultura de arroz, esta deve ser explorada em
unidades de produção com áreas limitadas a 0,3 ha, para que, em função do volume de água a
ser utilizado, sejam enquadradas abaixo da faixa mínima de tarifação. Da mesma forma, para as
culturas de banana e feijão, as áreas de produção devem ser limitadas a 2,3 ha e 3,3 ha,
respectivamente, para que sejam enquadradas na primeira faixa de tarifação.
Excluindo-se cana, arroz, milho, banana, feijão, coco e maracujá, todas as demais culturas
analisadas apresentaram capacidade de pagamento superior ao valor máximo de tarifação (R$
8,00/1000 m3), indicando viabilidade econômica da exploração com o pagamento do consumo de
água para irrigação para qualquer dimensão de área.
Conclusões
Em razão dos resultados e da discussão apresentada advêm as seguintes conclusões: Em
função do clima e de características das culturas, a demanda de água para irrigação varia ao
longo de todo ciclo produtivo. Mantidas as mesmas culturas e sistemas de irrigação atuais da
bacia, há potencial de redução de 13% do volume de água utilizado para irrigação com a
elevação das eficiências de irrigação a níveis potenciais. Porém, com a mudança dos métodos
de irrigação por superfície e substituição da cultura de arroz, o volume de água demandado
sofreria redução de 19% em relação ao atual, associado ao uso mais intensivo do solo e
produção de maior valor econômico. Do ponto de vista econômico, o critério de avaliação do
impacto da cobrança de água para irrigação em relação à receita líquida das explorações
agrícolas é mais adequado que quando esta é analisada em relação aos custos de produção ou
sobre a receita bruta. Entre as 36 culturas agrícolas cultivadas na região do Baixo Jaguaribe,
52% da área é explorada com grãos (arroz, feijão, milho, soja e sorgo), que apresentam baixa
rentabilidade, com resultado inferior a R$ 1 mil por hectare por ano e, conseqüentemente,
inviabilidade financeira para pagamento da tarifa pelo uso da água para irrigação vigente no
Estado, com base nos critérios de avaliação analisados.
A fruticultura e a olericultura, de maneira geral, apresentaram rentabilidades mais elevadas e
capacidade de pagamento frente à cobrança pelo uso da água, com impactos sobre a
rentabilidade das explorações inferiores a 3%, com exceção do maracujá, da banana e do coco,
cujos impactos foram de 6,0%, 7,2% e 8,0%, respectivamente.
Estes resultados demonstram que a agricultura irrigada com culturas de maior rentabilidade
apresentam capacidade de pagamento para as tarifas de direito de uso água vigentes no Estado.
Contudo, assim como observado por FUNDAÇÃO GETULIO VARGAS (2003), há que se
considerar também o efeito da cobrança no custo de produção na bacia do Baixo Jaguaribe
frente à competitividade com produtos de outras regiões sem cobrança, evitando efeitos
indesejáveis sobre a economia regional.
A desuniformidade de aplicação e as perdas de água são as maiores responsáveis pela grande
variabilidade na demanda de água para atendimento das necessidades de irrigação, sendo,
contudo, um fator de grande incerteza. Desta forma, recomenda-se a execução de pesquisas
para um maior conhecimento da eficiência de irrigação praticada em campo, possibilitando um
melhor manejo da irrigação e o planejamento do uso dos recursos hídricos.
Finalmente, dois fatores adicionais são indispensáveis para o alcance dos resultados aqui
apresentados: um amplo e profundo programa de capacitação em a todos os níveis - do irrigante
ao técnico especializado - bem com a disponibilidade de um programa de assistência técnica e
extensão rural que possibilitarão um melhor manejo da irrigação e do uso de recursos hídricos.
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