ANA
AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS
Agricultura Irrigada e o Uso Racional da Água
República Federativa do Brasil
Luiz Inácio Lula da Silva
Presidente
Ministério do Meio Ambiente
Marina Silva
Ministra
Agência Nacional de Águas
Diretoria Colegiada
Jerson Kelman - Diretor-Presidente
Marcos Freitas
Benedito Braga
Ivo Brasil
Superintendência de Conservação de Água e Solo
Antônio Félix Domingues
Superintendente
MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE
AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS
Agricultura Irrigada e o Uso Racional da Água
Superintendência de Conservação de Água e Solo
Brasília-DF
2004
©Agência Nacional de Águas – ANA
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A278 Agricultura irrigada e o uso racional da água / Claudio Ritti Itaborahy... [et al.] — Brasília:
Agência Nacional de Águas, Superintendência de Conservação de Água e Solo, 2004.
30 p.
1. Agricultura irrigada 2. Métodos de irrigação 3. Uso racional da água 4. Rentabilidade
da agricultura irrigada.
I. Agência Nacional de Águas (Brasil).
CDU 631.587
AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
SUMÁRIO
APRESENTAÇÃO
7
1. INTRODUÇÃO
9
2. RAZÕES PARA SE UTILIZAR A IRRIGAÇÃO
13
2.1. Balanço hídrico desfavorável
2.2. Produção na entressafra
2.3. Garantia da produção
2.4. Aumento da produtividade das culturas
2.4.1. Produção potencial de uma cultura
2.4.2. Fatores limitantes
2.5. Qualidade do produto
3. DISPONIBILIZAÇÃO DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO
16
3.1. Quantidade de água
3.2. Qualidade da água
4. A IRRIGAÇÃO E A GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS
18
4.1. Outorga do uso da água para irrigação
4.2. Cobrança pelo uso da água de irrigação
4.3. Uso racional da água na irrigação
5. A ESCOLHA DO MÉTODO DE IRRIGAÇÃO
5.1. Aspectos edafo-climáticos e topográficos
21
AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
5.2. Aspectos da cultura
5.3. Aspectos econômicos e sociais
6. CUSTOS VERSUS RENTABILIDADE DA AGRICULTURA IRRIGADA
6.1. Custos dos equipamentos
6.2. Custos de produção
6.3. Custos de energia
6.4. Rentabilidade da agricultura irrigada
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7. AGRICULTURA IRRIGADA E SUSTENTABILIDADE
28
8. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
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APRESENTAÇÃO
Esta cartilha foi elaborada pela equipe técnica da Superintendência de Conservação de
Água e Solo da ANA, por ocasião da realização do Seminário ”O Estado da arte da agricultura
irrigada e as modernas tecnologias no uso racional da água na irrigação”, com o objetivo de
retomar o debate acerca da importância da irrigação na produção de alimentos e da necessidade
de melhorias no manejo dessa irrigação com vistas à racionalização do uso da água.
Com a segunda área potencial irrigável do mundo, 55 milhões de hectares (PRONI, 1989), o
Brasil tem, no entanto, apenas uma pequena parcela de suas terras agricultáveis dedicada à
irrigação – 3,0 milhões de hectares –, o que representa apenas 1% da área total irrigada no mundo.
Porém, tudo indica que a atividade é ainda mais promissora dentro de nossas fronteiras pois,
enquanto no mundo cerca de 17% da área plantada é irrigada e responde por 40% da produção
global, no Brasil 5% da área plantada é irrigada e responde por 16% da produção brasileira.
Se por um lado a prática da irrigação permite ampliar a oferta de alimentos com menor
expansão da fronteira agrícola, possibilitando a preservação ambiental das áreas não ocupadas,
por outro é a maior usuária de água – estima-se que no mundo 70% da água captada dos rios e
lagos é utilizada na agricultura irrigada, sendo que apenas 40% dessa água chega às raízes das
plantas –, ainda que parcela representativa retorne para a bacia como água subterrânea ou
escoamento superficial.
No Brasil, 61% da água captada dos rios e lagos é utilizada na irrigação e 50% dessa água é
efetivamente utilizada pelas plantas. Apesar de um pouco melhor do que o resto do mundo, a
situação brasileira é bastante preocupante e exige ações do poder público, dos fabricantes de
equipamentos para irrigação, dos técnicos, dos pesquisadores e dos usuários em geral, com vistas
à efetiva modificação desse quadro, fazendo com que a atividade irrigação, tão necessária na atual
tendência de forte crescimento da demanda por alimentos, seja também sustentável do ponto de
vista social, econômico e ambiental.
Foi buscando esse objetivo que a Agência Nacional de Águas, responsável que é pela
implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e ciente da necessidade de intensificar
os debates sobre o tema, lançou a presente cartilha e realizou o referido Seminário, como marco
referencial do Programa de Conservação e Uso Racional da Água.
ANTÔNIO FÉLIX DOMINGUES
Superintendente de Conservação de Água e Solo
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
1. INTRODUÇÃO
De acordo com Couto (2003), a agricultura consome 70% dos recursos hídricos utilizados
no mundo enquanto a atividade industrial utiliza apenas 23% e o uso doméstico 7%. A área irrigada
global é de aproximadamente 260 milhões de hectares, representando 17% da área total cultivada,
porém contribui com 40% da produção de alimentos. Portanto, a produtividade da agricultura
irrigada mundial equivale a 2,4 vezes a da agricultura de sequeiro. No Brasil, a agropecuária
consome cerca de 61% da água utilizada, enquanto o uso industrial é de 18% e o uso doméstico e
municipal alcança 21%.
A área irrigada no Brasil está estimada em pouco mais de 3 milhões de hectares, distribuídos
nas regiões do país aproximadamente nas seguintes porcentagens: Norte – 3%, Nordeste – 19%,
Sudeste – 30%, Sul – 41%, Centro-Oeste – 7%. Em termos de porcentagem ocupada por método
de irrigação, observa-se: superfície – 58%, aspersão convencional e autopropelida – 17%,
aspersão mecanizada – 19%, microirrigação – 6%.
Irrigação no Brasil, por método - 2001
Irrigação no Brasil, por região - 2001
3.500
Área Irrigada (1.000 h a)
Área Irrigada (1.000 h a)
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
0
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De acordo com Santos (1998), a área irrigada no Brasil representa cerca de 5% da área total
cultivada, mas contribui com 16% da produção agrícola e representa 35% do valor total dessa
produção. Portanto, pode-se concluir que cada hectare irrigado equivale a três hectares de
sequeiro, em produtividade física, e a sete hectares de sequeiro, em produtividade econômica.
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
ANO
Evolução da área irrigada no Brasil
Área (1.000 ha)
1950
3.500
1960
1970
1980
1990
EVENTOS DE IMPORTÂNCIA PARA
O SETOR DA IRRIGAÇÃO
2000
1970
3.000
Criação do GEIDA – Grupo Executivo de
Irrigação para o Desenvolvimento Agrícola
2.500
2.000
1974
MG criou o Provárzeas, SP criou o Profeijão
1981
Criou-se o Provárzeas Nacional / PROFIR
1986
Criou-se o PRONI e PROINE
1.500
1.000
500
0
No âmbito dos recursos hídricos derivados dos mananciais, a agricultura irrigada é
considerada a principal usuária, sendo responsável pelo uso de aproximadamente 61% do volume
total de água utilizado. Dentre os principais problemas encontrados na agricultura irrigada
merecem destaque a baixa taxa de utilização de técnicas de manejo de irrigação, com desperdício
de água e energia e a utilização por um grande número de irrigantes de sistemas de produção e de
tecnologias desenvolvidas para a agricultura de sequeiro. Outro grande equívoco que se tem
cometido é com relação à escolha do método e do sistema de irrigação.
Muitas vezes o agricultor ou empresário, por desconhecimento ou por assessoria
inadequada, faz a opção por um sistema de irrigação totalmente inadequado para as suas
condições ou para o tipo de cultura. Outro ponto a considerar é o projeto de irrigação em si, e o
dimensionamento do sistema e dos equipamentos de irrigação que muitas vezes são feitos sem
muito critério. Entretanto, além desses problemas tecnológicos existem outros entraves de ordem
socioeconômica e até mesmo cultural. Hoje, com o acirramento da competitividade pelo uso da
água nos diversos setores e atividades e com a maior aplicabilidade dos instrumentos de gestão de
recursos hídricos introduzidos pela lei 9.433/97 e as correspondentes leis estaduais, é necessário
um maior grau de organização do setor agrícola para se ajustar aos novos paradigmas e às
exigências da sociedade com relação aos aspectos ambientais e de sustentabilidade.
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
Diferentes equipamentos e sistemas de irrigação
A agricultura irrigada requer elevados investimentos em sistemas e equipamentos de
irrigação e independentemente do tamanho do estabelecimento exige a utilização de alta
tecnologia de produção. Desta forma, cada vez mais a agricultura irrigada deverá buscar a
racionalização do uso da água, o aumento da produtividade física, a melhoria da qualidade dos
produtos, as estratégias de mercado, os aspectos relacionados à pós-colheita e comercialização e
com a sustentabilidade dos sistemas do ponto de vista ambiental, econômico e social.
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
Imagem de satélite de região com grande concentração de áreas irrigadas
Esta cartilha pretende abordar de forma sucinta os pontos mais importantes que se referem
à irrigação como técnica e à agricultura irrigada, bem como à inserção do tema na gestão dos
recursos hídricos no Brasil. Abordam-se temas como os que seguem: irrigação como agronegócio,
balanço hídrico na agricultura, disponibilidade de água em quantidade e qualidade, as implicações
da lei 9.433/97 e os principais instrumentos de gestão como a outorga e a cobrança pelo uso da
água, a seleção e a escolha do método e do sistema de irrigação, o dimensionamento do sistema e
equipamentos de irrigação, os sistemas de produção e custos e as questões ambientais e de
sustentabilidade, dentre outros.
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
2. RAZÕES PARA SE UTILIZAR A IRRIGAÇÃO
Existem muitas razões para se implantar um sistema de irrigação em uma propriedade.
Algumas são devidas às condições climáticas, outras são questões agronômicas e outras de
ordem econômica e gerencial. Algumas podem ser consideradas mais relevantes, como segue.
2.1. Balanço hídrico desfavorável
O balanço hídrico de uma região ou de um ecossistema leva em conta as entradas e as
saídas de água no sistema. Entretanto, para fins de uma análise para verificação da
necessidade de irrigação é comum utilizar-se métodos mais simples para avaliar o balanço, que
levam em conta apenas a precipitação e a evapotranspiração.
O principal critério para se determinar ou se decidir pela irrigação é a extensão do
período em que o balanço hídrico se apresenta desfavorável e a dimensão do déficit hídrico a
que as culturas são submetidas, associando esses fenômenos às respectivas probabilidades de
ocorrência. Logicamente, é preciso avaliar os possíveis riscos ao se optar pela agricultura de
sequeiro, comparando-os não somente com os rendimentos da agricultura irrigada, mas
também com os custos inerentes à implantação, operação e manutenção dos sistemas de
irrigação
Uma situação peculiar de uso da água ocorre na irrigação da cultura do arroz, onde a
água é essencial mais pelas características do sistema de produção e manejo dessa cultura
que pelo balanço de água.
2.2. Produção na entressafra
Pela lei da oferta e da procura, os produtos que chegam ao mercado na entressafra
geralmente alcançam melhores preços e sua comercialização é facilitada. A irrigação permite a
oferta de alguns produtos durante quase todo o ano. Para o consumidor isso também é uma
grande vantagem porque causa uma estabilidade dos preços e o produto está sempre novo e
de boa qualidade.
Hoje, com o uso da irrigação em diferentes regiões do país, verifica-se uma melhor
distribuição na oferta de diversos produtos agrícolas e maior estabilidade dos preços durante o
ano. Merecem destaque as hortaliças, frutas e, em especial, a uva e a manga.
Produtores e empresas que utilizam a irrigação e dispõem de alta tecnologia têm usado
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
mais favoráveis para a sua comercialização. Logicamente, além da irrigação é necessário que se
utilizem técnicas e sistemas especiais de produção para se alcançar esses objetivos.
2.3. Garantia da produção
Na agricultura de sequeiro, o risco de ocorrência de um período de estiagem nos períodos
críticos da lavoura está sempre presente, tornando a atividade agrícola um empreendimento com
certo grau de incerteza. Principalmente nas regiões onde a distribuição de chuvas é irregular e a
freqüência dos veranicos é grande o agricultor fica receoso de investir nos fatores de produção e
geralmente as produtividades obtidas são baixas. Por outro lado, com a irrigação esse fator de risco
é eliminado, possibilitando aplicação de níveis elevados de insumos para obtenção de
produtividades também altas. Essa segurança conseguida através da irrigação possibilita também
um melhor planejamento da produção permitindo a realização de contratos entre os produtores, as
agroindústrias e os distribuidores. A irrigação permite, portanto, o planejamento da produção de
forma escalonada com a garantia de altas produtividades e produtos de melhor qualidade.
2.4. Aumento da produtividade das culturas
A irrigação possibilita ao produtor utilizar os fatores de produção – incluindo os insumos –
em níveis mais elevados, o que resulta em altas produtividades. Ou seja, na agricultura irrigada
deve-se usar alta tecnologia para se alcançar elevada eficiência no uso da água, visando obter
maior produtividade física por unidade de área e por unidade de água utilizada.
2.4.1. Produção potencial de uma cultura
A produção de uma cultura é função principalmente de dois conjuntos de fatores: os fatores
ambientais e os fatores genéticos. Dentre os fatores ambientais podemos destacar o clima
(radiação solar, temperatura, etc), a disponibilidade de nutrientes e água e o manejo cultural. Já os
principais fatores referentes à genética são principalmente as características da espécie e da
cultivar.
A produção está relacionada em primeiro lugar com a genética da planta, que certamente
responde por mais da metade da potencialidade de produção, enquanto o restante pode ser
atribuído ao ambiente em que a cultura se desenvolve. Numa cultura bem suprida com água e
nutrientes e livre de plantas daninhas, pragas e doenças, a taxa de crescimento é determinada pela
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
luz incidente, temperatura ambiental e características da cultura. Essa taxa de crescimento é
denominada taxa potencial de crescimento.
Aspecto de cultura de tomate irrigada por gotejamento
2.4.2. Fatores limitantes
Lei do Mínimo de Liebig: o crescimento da planta é proporcional à quantidade disponível do
nutriente mais limitante. A expansão desse conceito levou à inclusão de água, temperatura, e
condições do solo como possíveis fatores limitantes juntamente com os nutrientes para as plantas.
Esta teoria sugere que os aumentos do crescimento das plantas são obtidos pelo maior suprimento
do fator mais limitante. Isto, naturalmente fará com que este fator se torne mais adequado e algum
outro fator se torne mais limitante. Rendimento máximo é obtido quando todos os fatores são
supridos em quantidades adequadas ou ótimas.
15
AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
As teorias de Liebig marcaram um importante avanço na compreensão da nutrição de
plantas. Suas idéias ainda hoje têm mérito embora se descobriu que eram de alguma forma
imprecisas. Por exemplo, a lei do mínimo negligencia a possibilidade da interação (positiva ou
negativa) entre nutrientes. Experimentos têm demonstrado que dois ou mais fatores podem
interagir para limitar mais o crescimento que o fator mais limitante agindo isoladamente.
Lei dos Rendimentos Decrescentes de Mitscherlich: a resposta do crescimento da planta
a um elemento limitante não segue a proporcionalidade proposta por Liebig, mas sim uma lei de
rendimentos decrescentes.
2.5. Qualidade do produto
A irrigação geralmente propicia a obtenção de produtos de melhor qualidade, uma vez que
ela permite que a água seja aplicada na quantidade correta e no tempo certo, evitando déficits e
excessos em períodos críticos. Com a irrigação, o plantio pode ser planejado para a época mais
adequada para a condução de determinada cultura em relação aos aspectos climáticos. As
exigências em água variam com a cultura, estágio de desenvolvimento e tipo de produto (grãos,
frutas, hortaliças, fibras, etc). Portanto, o manejo da irrigação deve levar em conta não somente as
necessidades hídricas das culturas em termos quantitativos, mas também os estágios de
desenvolvimento da cultura e os aspectos fisiológicos das plantas relacionados com o produto que
se deseja obter. Além disso, muitas culturas se desenvolvem melhor ou possibilitam a obtenção de
produtos de melhor qualidade se a água é aplicada diretamente ao solo e isso somente é possível
com a utilização do método de irrigação mais adequado para essas situações.
3. DISPONIBILIZAÇÃO DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO
3.1. Quantidade de água
O primeiro passo para se planejar um sistema de irrigação é saber se a propriedade dispõe de
uma fonte de suprimento de água em quantidade e qualidade para atender a demanda do projeto. É
muito comum a não observação desse ponto, ou melhor, geralmente os leigos não têm noção da
quantidade de água que se requer para irrigar um hectare e na prática esse valor é subestimado. O
requerimento de água para irrigação varia com a cultura, com o clima, com o sistema e o método de
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
irrigação, com o período e o tempo de irrigação, mas geralmente para se ter uma primeira
estimativa da disponibilização necessária de água para um projeto se utiliza como uma primeira
estimativa a dotação de 1 L/s.ha. Dispondo-se de informações mais detalhadas, parte-se para
estimar a dotação média necessária para períodos específicos de tempo, para uma propriedade,
perímetro de irrigação ou até mesmo uma bacia hidrográfica.
Não pode ser desprezado pelo projetista de irrigação que as condições climáticas são
também variáveis de ano para ano e que, por isso, os sistemas devem permitir a aplicação de
maiores lâminas de água, ainda que para isso tenham que trabalhar maior número de horas por dia
do que o previsto nas condições médias.
3.2. Qualidade da água
A qualidade da água constitui-se num aspecto relevante na agricultura irrigada porque pode
afetar o sistema de irrigação, a cultura, a qualidade do produto, o irrigante e as propriedades do
solo. No Brasil, as águas superficiais geralmente são de boa qualidade para a irrigação. Entretanto,
está ocorrendo uma crescente degradação dos rios, reservatórios e lagos pelo lançamento de
efluentes industriais, esgotos sanitários, resíduos da pecuária intensiva (suinocultura), o que
poderá implicar em limitação do uso dessas águas para fins de irrigação.
Unidade de filtragem e controle
de sistema de microirrigação
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
Os órgãos estaduais de recursos hídricos em alguns estados vêm fazendo o enquadramento
dos cursos d’água em classes de acordo com os usos preponderantes. Faz-se também o
monitoramento periódico da qualidade das águas superficiais em alguns pontos dos principais rios.
Normalmente, a água subterrânea também tem sua qualidade determinada em algumas regiões do
país, embora o monitoramento tenda a ser efetuado com freqüência muito menor que para águas
superficiais.
Na região Nordeste do país é muito comum a presença de poços com elevadas
concentrações de cloreto de sódio e de outros sais. Nas regiões com predominância de rochas
calcárias, por sua vez, as águas subterrâneas geralmente apresentam altas concentrações de
cálcio, de magnésio, de carbonatos e bicarbonatos, as chamadas águas duras. A presença do ferro
também é comum em algumas águas subterrâneas.
A ocorrência ou não de problemas com o uso de água de pior qualidade em irrigação está
ligada a aspectos do solo, clima e da cultura, bem como às características do método de irrigação
utilizado e à habilidade e aos conhecimentos do usuário da água no estabelecimento de sua
estratégia de manejo do sistema. Portanto, a qualidade da água pode ou não ser um fator limitante
à irrigação, desde que o agricultor esteja ciente de como proceder para evitar problemas.
4. A IRRIGAÇÃO E A GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS
4.1. Outorga do uso da água para irrigação
A outorga é um dos principais instrumentos para a gestão dos recursos hídricos na bacia
hidrográfica. Ela está prevista na Lei 9.433/97 que trata da Política Nacional de Recursos Hídricos e
as correspondentes leis estaduais. A Outorga pelo direito de uso da água pode ser considerada o
“coração” do método da gestão, pois é o instrumento pelo qual se pode disciplinar o uso da água.
Atualmente, com a promulgação da Lei 9.433/97 que trata da Política Nacional de Recursos
Hídricos e as correspondentes leis estaduais, é muito importante que sejam observadas as
questões da dominialidade da fonte de água e os aspectos de outorga pelo direito de uso da água.
Pela legislação, a concessão da outorga para rio de domínio da União é feita pela ANA e por
entidades dos estados ou do Distrito Federal, se o rio estiver sob a jurisdição dessas unidades
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
federativas. Portanto, a captação de água, derivação e construção de barragens em corpos d’água,
bem como a abertura de poços profundos, estão sujeitas à solicitação do pedido de outorga ao
órgão competente em cada caso.
Usos da água sujeitos à outorga:
• derivação ou captação de águas superficiais e subterrâneas;
• diluição, transporte ou disposição final de esgotos e demais resíduos líquidos ou
Gasosos;
• aproveitamento dos potenciais hidrelétricos; e
• outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água existente
em um corpo de água.
4.2. Cobrança pelo uso da água de irrigação
A cobrança pelo uso da água está prevista na Lei 9.433/97, que trata da Política Nacional de
Recursos Hídricos, e nas correspondentes leis estaduais, de alguns estados brasileiros. É um
instrumento econômico de grande importância no contexto da gestão, tendo já respondido pelo
sucesso de sistemas de gestão da água em outros países que avançaram no setor. A ANA deverá
implementar a cobrança pelo uso da água em algumas bacias hidrográficas do país, tendo
selecionado a bacia do rio Paraíba do Sul em caráter de projeto piloto. O estado do Ceará, por
exemplo, já institucionalizou a cobrança pelo uso da água para os usos múltiplos, inclusive para
irrigação.
Objetivos da cobrança:
• reconhecer a água como bem econômico e dar indicativo de seu real valor;
• incentivar a racionalização do uso da água; e
• obter recursos para o financiamento dos programas e intervenções previstos nos
planos de recursos hídricos.
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
4.3. Uso racional da água na irrigação
A racionalização do uso da água na agricultura irrigada tem como principal objetivo reduzir os
desperdícios de água, buscando alcançar a melhor produtividade física da cultura por unidade de
área e unidade de água utilizada, levando-se em conta a sustentabilidade do sistema do ponto de
vista econômico, social e ambiental. Abrange desde a captação da água até a sua aplicação nas
culturas e no sistema de produção agrícola, incluindo:
• a escolha adequada do método e do sistema de irrigação;
• a concepção do projeto e o dimensionamento do sistema e dos equipamentos de irrigação;
• a redução das perdas de água na captação, armazenamento e distribuição;
• a eficiência da irrigação;
• o correto manejo da irrigação; e
• suporte de sistemas de produção das culturas irrigadas que permitam otimizar o
rendimento físico por unidade de área e unidade de água utilizada.
Tensiometria: uma das técnicas de avaliação
da disponibilidade de água no solo
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
5. A ESCOLHA DO MÉTODO DE IRRIGAÇÃO
A escolha ou seleção do sistema e do método de irrigação obedece a alguns critérios que
levam em conta questões socioeconômicas, o tipo de solo, a topografia e o relevo, o clima, a
cultura, a disponibilidade e a qualidade da água.
5.1. Aspectos edafo-climáticos e topográficos
A natureza e as características do solo devem ser consideradas no momento de se decidir
sobre o método de irrigação a ser utilizado. Para grandes projetos de irrigação geralmente são
realizados levantamentos com a classificação do solo para irrigação. Por exemplo, os métodos de
irrigação por superfície geralmente não são recomendados para solos muito arenosos porque as
perdas por percolação seriam muito elevadas. Mesmo para projetos menores é importante que se
tenha conhecimento das características físico-hídricas do solo, que darão subsídios ao correto
dimensionamento e ao manejo adequado. Outro aspecto importante na escolha do método de
irrigação é a topografia do terreno. A irrigação superficial requer terrenos quase planos, com
declividades abaixo de 5%. A aspersão pode ser empregada em áreas de até 20% enquanto o
gotejamento pode ser implementado em áreas com declives de até 60%. A presença de
afloramento de rochas e de camadas impermeáveis próximas à superfície do solo deve também ser
levada em consideração sendo, nesse caso, normalmente recomendada a microirrigação.
Com relação ao clima, um dos fatores relevantes é a intensidade e freqüência dos ventos. Os
métodos de irrigação por aspersão podem ser muito afetados pelo vento na distribuição da água,
além das perdas por evaporação.
Microirrigação: distribuição de linhas de gotejadores
Microirrigação: irrigação com mangueiras perfuradas (tripas)
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AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
5.2. Aspectos da cultura
Características das culturas podem acarretar em limitação quanto ao uso de um ou outro
método de irrigação. Por exemplo, as hortaliças em geral não devem ser irrigadas por aspersão por
causa do microclima que se forma no ambiente em que as plantas se desenvolvem, que facilitaria a
ocorrência de doenças, além de lavar os defensivos da folhagem. Por sua vez, a cultura do arroz
responde bem à inundação e esse método de irrigação é o mais utilizado em sua produção.
Irrigação por superfície: arroz inundado
Irrigação por superfície: sulcos retos
5.3. Aspectos econômicos e sociais
Agricultores baseiam-se também em razões econômicas, culturais e de tradição ao demonstrarem suas preferências por determinado método de irrigação.
Segundo Andrade (2000), seria mais adequado para uma certa situação selecionar o
método de irrigação antes de se instalar as culturas, pois isso implicaria num leiaute de disposição
da cultura no campo adaptado ao método escolhido. Porém, levam-se em consideração os fatores
sumarizados no Quadro 1 na seleção do método de irrigação em casos gerais.
22
AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
Quadro 1. Fatores na seleção do método de irrigação
Fatores
Método
Declividade
Taxa de Infiltração
Sensibilidade da Cultura
ao Molhamento
Superfície
Área deve ser plana
ou artificialmente
nivelada a um limite
de 1%. Maiores declividades podem
ser empregadas
com culturas que
cobrem o solo.
Não recomendado
para solos com taxa
de infiltração acima
de 60 mm/h ou com
taxa de infiltração
muito baixa
Adaptável à maioria das
culturas. Pode ser prejudicial a culturas que
não toleram encharcamento das raízes, como
batata.
Usualmente não é
importante, mas
pode causar problemas quando o solo
está nu.
Aspersão
Adaptável a diversas condições
Adaptável às mais
diversas condições
Adaptável à maioria das
culturas. Pode propiciar
o desenvolvimento de
doenças foliares
Pode afetar a uniformidade de distribuição e a eficiência
Microirrigação
Adaptável às mais
diversas condições.
Todo tipo. Pode ser
usado em casos
extremos, como solos
muito arenosos ou
muito pesados.
Causa menos doenças
que a aspersão. Permite
umidecimento de parte
da área.
Pequeno efeito no
caso de microaspersão.
Subirrigação
Área deve ser plana
ou nivelada.
O solo deve ter uma
camada impermeável abaixo da zona
das raízes ou lençol
freático alto que possa ser controlado.
Adaptável à maioria das
culturas. Pode prejudicar a germinação de
culturas com semeadura rasa.
Não tem efeito.
Fonte: Andrade (2000), adaptado de Turner (1971) e Gurovich (1985).
23
Efeito do Vento
AGRICULTURA IRRIGADA E O USO RACIONAL DA ÁGUA
6. CUSTOS VERSUS RENTABILIDADE DA AGRICULTURA IRRIGADA
A irrigação tem sido utilizada para promover o desenvolvimento social e econômico de
regiões áridas e semi-áridas do mundo, desde que exista disponibilidade de água para isso.
Especificamente no Brasil, muitos projetos públicos de irrigação foram implantados, nas últimas
quatro décadas, particularmente no Vale do São Francisco e de modo geral na região Nordeste.
Muitos desses perímetros irrigados obtiveram êxito enquanto outros apresentaram muitos
problemas técnicos e gerenciais, inclusive com grandes extensões de áreas salinizadas. Esses
projetos despertaram o interesse da iniciativa privada e existem muitas empresas investindo em
irrigação nessas regiões, obtendo altas produtividades e competindo no mercado internacional
com produtos de alta qualidade, principalmente na área de fruticultura.
Irrigação por aspersão: convencional, autopropelida e pivô central
Problemas na economia, surgidos principalmente a partir da década de noventa do século
XX, promoveram uma redução no crescimento da Irrigação no Brasil. Esta tendência parece estar
se revertendo, pois no PPA 2004-2007 está prevista a reabilitação e a implantação de vários
perímetros de irrigação, basicamente na região Nordeste.
6.1. Custos dos equipamentos
Os equipamentos de irrigação custam na faixa de 1.500 a 3.000 dólares por hectare. Esse
preço varia muito com o sistema de irrigação, a concepção do projeto, a qualidade do material,
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acessórios e o tamanho da área a ser irrigada. Varia também com o grau de automação do sistema.
Geralmente, sistemas de microirrigação, que cobrem toda a gleba irrigada e quase sempre
permitem uma completa automação, têm preços mais elevados. Não se pode comparar o custo do
hectare irrigado em propriedades particulares e em perímetros de irrigação, uma vez que esse
último embute, por exemplo, custos de estruturas de distribuição de água, de construção de
estradas, casas, escolas etc.
Automação: quadro de comando à distância
Sistema de quimigação
6.2. Custos de produção
Como visto, na agricultura irrigada todos os fatores de produção devem estar em níveis
ótimos para maximizar a produção face aos investimentos no sistema de irrigação e no custo
operacional da irrigação (30–35% do custo de produção). Assim, devem-se utilizar também
espécies e cultivares com altos potenciais de produção e sistemas de produção desenvolvidos
para a região e para condições específicas de agricultura irrigada.
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De um modo geral o custo de produção de uma lavoura irrigada é bem mais elevado que em
condições de sequeiro. Portanto, ao se fazer o planejamento das culturas a serem irrigadas é
importante levar em conta os aspectos agronômicos, de rotação de cultura e o valor da produção
que se espera obter. Para muitas culturas, principalmente os grãos, a margem de lucro na irrigação
é muito pequena, a não ser que estas estejam sendo produzidas para a comercialização de
sementes.
6.3. Custos de energia
A energia representa um forte componente nos custos da irrigação. Estudos realizados pela
CEMIG e a UFV, por exemplo, mostram que os custos de energia na irrigação por aspersão podem
chegar a 35% do custo da irrigação, muito embora sistemas considerados economizadores de
energia, quando mal dimensionados, também gastem mais energia que o esperado e resultem em
acréscimo no custo de produção.
No entanto, o produtor não deve escolher o sistema de irrigação apenas pelo consumo de
energia, mas sim selecionar um método que também promova o uso eficiente da água e seja
adequado às condições que se observam na propriedade e às características das culturas que se
deseja irrigar.
6.4. Rentabilidade da agricultura irrigada
O custo de um sistema de irrigação incluindo captação de água, distribuição e equipamento
de irrigação é relativamente alto e, para que o empreendimento seja rentável, é importante que,
numa agricultura não-subsidiada, sejam utilizadas culturas mais rentáveis, comumente
denominadas no meio internacional de high cash crops. Exemplos dessas culturas seriam as
frutas, hortaliças, flores ou mesmo, nas condições brasileiras, o café.
O Quadro 2 apresenta a produtividade física e a receita bruta de diversas culturas irrigadas,
incluindo grãos, frutas, hortaliças, flores e outras. Já o Quadro 3, além dos parâmetros anteriores,
apresenta, para uma série de culturas, o valor unitário do produto, o consumo médio de água, o
custo de produção e a receita por volume unitário de água aplicado, em valores médios.
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Embora, na agricultura irrigada, os grãos geralmente ofereçam menor rentabilidade que
frutas, hortaliças e flores, na década de setenta e oitenta do século XX se favoreceu a
implementação de programas de irrigação daquelas culturas, como por exemplo do feijão e milho,
para conferir estabilidade à produção e, conseqüentemente, aos preços desses produtos.
Na época de verão, a cultura do milho é uma boa alternativa em um sistema de produção
irrigado em sucessão e rotação com o feijão e as hortaliças. No caso de culturas anuais e
temporárias irrigadas, é muito importante que, além do valor da produção, se observem os
aspectos agronômicos e, principalmente, a possibilidade de rotação de culturas.
Quadro 2. Produtividade física e receita bruta por hectare de frutas, grãos e flores
Produto
Abacate
Abacaxi
Acerola
Arroz4
Banana4
Crisântemos
Feijão3,4
Goiaba4
Graviola
Limão
Mamão Papaya
Manga4
Maracujá4
Melão3,4
Milho3
Rosas
Soja
Tangerina
Trigo
Uva4
Violetas Africanas
Produtividade Física1 (t/ha.ano)
10
40
20
4
40
2,4
20
10
20
25
20
12
40
6
2,5
20
2
40
-
Receita Bruta2 (US$/ha.ano)
3.000
6.000
10.000
800
6.000
120.000
1.150
12.000
9.500
13.500
12.000
4.900
4.400
7.000
660
96.000
400
6.000
300
16.800
504.000
1 - Produtividades médias no Brasil, com irrigação. 2 - Margem de lucro considerada em 20-40% do rendimento bruto. 3 - Duas safras por ano.
Fonte: Itens identificados com (4), ANA (2004); demais, Manuais FRUPEX e OCEMG – Organização das Cooperativas do Estado de Minas Gerais.
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7. AGRICULTURA IRRIGADA E SUSTENTABILIDADE
De acordo com Santana & Bahia Filho (1998), o conceito de agricultura sustentável pode ser
resumido em três objetivos principais: (1) melhorar o ambiente e proteger os recursos naturais, (2)
aumentar a renda do produtor, e (3) melhorar a equidade social e econômica da sociedade rural.
Consiste em utilizar conhecimentos derivados de vários ramos científicos, porém, sobretudo da
ecologia e da fisiologia vegetal e da inter-relação solo-água-planta-atmosfera, para criar campos
cultivados que funcionem o mais próximo possível de uma situação natural.
A irrigação, apesar de todos os seus benefícios econômicos e sociais, pode causar grandes
impactos ambientais quando ocorre manejo inadequado da água e da lavoura. Esses impactos se
iniciam na derivação ou captação da água na fonte, principalmente quando se constroem grandes
obras como barragens, diques, açudes, canais e aquedutos. A outra grande vertente de
impactação ambiental é através do sistema de irrigação quando mal dimensionado ou manejado
inadequadamente.
Quadro 3. Valores médios de produtividade física, valor unitário, consumo médio de água, receita
bruta, custo de produção e receita por volume unitário de água aplicado em irrigação,
para diferentes culturas
Produto
Produtividade
Física (t/ha)
Arroz – Sul
Arroz - Nordeste
Banana
Batata
Coco Verde
Feijão
Goiaba
Manga
Melão
Maracujá
Tomate de Mesa
Uva
5,5
4
24
30
27 mil unidades
1,8
19,3
11,5
15
11,7
88
26,25
Valor Unitário do Consumo Médio
Produto (R$/t)
de Água (m3/ha)
600
600
450
800
R$ 0,15 por fruto
1.440
1.820
730
520
1.100
500
1.260
12.000
18.000
20.680
7.850
12.750
4.580
12.000
11.500
6.500
7.000
5.250
12.750
Receita Bruta
(R$/ha.ano)
Custo de Produção
(R$/ha.ano)
Receita por Volume
Unitário de Água
Aplicado (R$/m3)
3.300
2.400
10.800
24.000
4.050
2.592
35.126
8.395
7.800
12.826
44.000
33.075
1.700
1.200
2.930
11.297
3.560
1.108
2.900
3.800
2.487
3.900
25.951
14.800
0,13
0,07
0,38
1,62
0,04
0,32
2,69
0,40
0,82
1,28
3,44
1,43
Fonte: Custo de produção e produtividade das culturas: arroz NE, banana, batata, coco verde, feijão, goiaba, manga, melão, maracujá e uva –
CODEVASF; arroz Sul – EMATER-RS; tomate – EMATER-DF.
- Preços: batata, goiaba e maracujá: CEASA DF – 70% do preço médio no atacado, de 1995 a 2002, corrigido pelo IGO-DI; tomate de mesa:
CEASA DF – 45% do preço médio no atacado, de 1995 a 2002, corrigido pelo IGO-DI; melão, manga e uva Itália: CEAGESP – 70% do preço médio
no atacado; arroz e feijão: EMBRAPA – preço médio dos últimos 10 anos, corrigido pelo IGPM; banana: EMBRAPA Janaúba – preço médio anual.
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Nas regiões mais secas, um projeto de irrigação deve contemplar também um adequado
sistema de drenagem. Nessas regiões, água em excesso que não seja drenada ou irrigações que
não lavam o excesso de sal no solo periodicamente podem causar a salinização e a degradação da
qualidade do solo, constituindo numa das principais causas do insucesso da irrigação. Outro risco
ambiental ocorre na utilização inadequada de práticas agrícolas em uma lavoura irrigada pelo
carreamento de resíduos de agroquímicos através do escoamento superficial ou da percolação no
solo.
Sistema de drenagem: canal coletor e saídas de drenos subterrâneos
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Em grandes projetos de irrigação, onde a água normalmente é distribuída através de
canais, ou em projetos que utilizam irrigação por sulcos ou faixas, é esperada uma sobra de água
no final da área, que retorna diretamente para os cursos d’água ou segue antes para sistemas de
drenagem superficial. Essa água, que terá outras utilizações a jusante, leva sais dissolvidos,
defensivos, metais pesados e sedimentos, e tem degradada a sua qualidade.
Um sistema de produção sustentável é aquele que satisfaz as necessidades do agricultor
(competitividade) e preserva o meio ambiente (preservação), enfatizando sempre a interação entre
recursos naturais e aspectos socioeconômicos (cadeia agroalimentar), visando a sustentabilidade
da agricultura e o bem estar da sociedade em geral, para esta geração e as que se seguirem
(Santana et al., 2000).
Em síntese, na fase de planejamento de um sistema de irrigação é necessário que além dos
estudos econômicos e de engenharia sejam também realizados estudos voltados para as questões
de sustentabilidade e da qualidade ambiental, respeitando a legislação ambiental e de recursos
hídricos em vigência.
8. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
1. ANDRADE, C. L. T. Seleção do sistema de irrigação, Documento (Embrapa Milho e Sorgo,
2000).
2. COUTO, L. Como iniciar e conduzir um sistema de produção agrícola sob irrigação. Apostila de
Minicurso. XIII CONIRD. 2003. 23p.
3. SANTANA, D. P.; BAHIA FILHO, A. F. C. Sustentabilidade agrícola, Documento (Embrapa Milho
e Sorgo, 1998).
4. SANTANA, D. P.; COUTO, L.; BRITO, R. A. L. Agricultura irrigada e sustentabilidade agrícola,
Documento (Embrapa Milho e Sorgo, 2000).
5. SANTOS, J.R.M. Irrigar é preciso. Agroanalysis, Rio e Janeiro, 1998, Vol. 18(3): 34-36.
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ANA
AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS