Métodos de fertirrigação

AP 219 – Engenharia de Irrigação
Prof. Roberto Testezlaf
MÉTODOS DE FERTIRRIGAÇÃO
Introdução
A fertirrigação consiste na aplicação de fertilizantes via água de irrigação. É um sistema
que teve início na Califórnia, por volta de 1930, em sistemas de irrigação por aspersão em
pomares. É uma técnica relativamente antiga que os agricultores de muitos países tem
utilizado, em diferentes métodos de irrigação.
Em alguns países, como os Estados Unidos, Israel e Itália, a fertirrigação tornou-se uma
técnica de uso generalizado, principalmente com o desenvolvimento de modernos
sistemas de irrigação e de equipamentos de injeção que permitiram e expansão do número
de produtos aplicáveis pela água de irrigação. Alguns exemplos destes produtos estão
apresentados a seguir:
· herbicidas;
· inseticidas;
· fungicidas;
· nematicidas;
· reguladores de crescimento
· agentes de controle biológico.
Para COSTA et al. (1986), embora a fertirrigação esteja sendo utilizada em algumas áreas
irrigadas no Brasil, a falta de informação, principalmente sobre dosagens, tipo de
fertilizantes mais recomendados, prevenção à formação de precipitados, modo e época de
aplicação, reflete a necessidade de se realizar pesquisas nessa área, levando em
consideração as diversas condições do país.
Vantagens e limitações da fertirrigação
Com base em resultados de pesquisas e na experiência de agricultores, o uso combinado
de fertilizantes na água de irrigação apresenta vantagens e limitações à sua aplicação.
Vantagens
As principais vantagens notadas no uso da fertirrigação são:
Mau aproveitamento dos equipamentos de irrigação:
Em princípio, o mesmo sistema de injeção pode ser utilizado na introdução de diversas
substâncias na água de irrigação como, por exemplo, os defensivos agrícolas (herbicidas,
inseticidas, fungicidas e nematicidas), além de reguladores de crescimento aplicados por
intermédio da água de irrigação num grande número de culturas
Economia de mão-de-obra:
A aplicação manual é imprecisa e desuniforme. A aplicação através do uso de tratores e
aviões são relativamente dispendiosas. O uso da fertirrigação reduz os requerimentos de
mão-de-obra na aplicação de adubos.
Economia e praticidade:
1

Contrariamente aos outros métodos, o uso do equipamento de fertirrigação é prático e de
fácil mobilidade, já que se trata de um equipamento central para toda uma área, parcela
ou linha lateral. Ocorre a economia de fertilizantes devido ao fato de que a solução dilui-
se de forma homogênea na água de irrigação, distribuindo-se no campo da mesma
maneira que a água.
Distribuição uniforme e localizada dos fertilizantes:
Nos pomares irrigados por aspersão convencional a irrigação ocorre ao longo das fileiras
e, supostamente, é onde se localiza o fertilizante. Nos métodos mecanizados a aplicação
de fertilizantes e feito entre as fileiras de plantas, onde a irrigação é feita parcialmente ou
não dependendo do sistema de irrigação utilizado. Quando se utiliza sistemas de irrigação
localizada ocorre uma melhor distribuição dos fertilizantes por estes sistemas
apresentarem uma alta uniformidade de distribuição, e por estes serem aplicados onde
ocorre uma maior concentração de raízes e uma menor perda por lixiviação de nutrientes.
Aplicação em qualquer fase de desenvolvimento da cultura:
A aplicação de fertilizantes pode ser feita independentemente da cultura e das variações
provenientes das necessidades específicas nas diferentes etapas de desenvolvimento da
cultura: crescimento vegetativo, floração e maturação.
Eficiência do uso e economia de fertilizantes:
A aplicação fracionada dos nutrientes aumenta a sua assimilação pelas plantas e limita as
perdas por lixiviação, proporcionando um aproveitamento eficiente do fertilizante, isto é,
resposta da cultura equivalente a uma menor quantidade de fertilizante aplicado em
comparação com outros métodos. Um bom exemplo é mostrado nas Figuras 7.1 e 7.2
obtidas por MEIRELLES et al. (1980), estudando absorção e lixiviação de nitrogênio em
cultura de feijão (Phaseolus vulgaris, L.). Pelas figuras, pode-se concluir que a
fertilização nitrogenada deve ser aplicada parceladamente: 1/3 da dose total no plantio,
pelo fato de nas primeiras etapas do desenvolvimento da cultura a utilização de
fertilizantes ter sido alta, porém com baixa eficiência; e os 2/3 restantes dos 30 aos 45
após a germinação, período de maior necessidade de N pela planta e de maior eficiência
de utilização do fertilizante nitrogenado. Após os 45 dias, não se deve fazer adubação
nitrogenada pois, apesar de haver aumento no nitrogênio total da planta, a contribuição de
nitrogênio do fertilizante cai sensivelmente, havendo maior absorção de nitrogênio do
solo.
Redução da compactação do solo e dos danos mecânicos à cultura:
O tráfego de tratores na lavoura pode ser minimizado com a fertirrigação. Além de
economia com combustível e com a manutenção da frota, consegue-se redução da
compactação do solo e dos danos mecânicos às plantas.
2

Figura 1: Nitrogênio na planta proveniente do fertilizante (NPPF), nitrogênio total na planta (NTP) e
eficiência da utilização do fertilizante nitrogenado (EUFN), em função do tempo após a germinação
(TAG).
Figura 2: Variação do nitrogênio total na planta proveniente do fertilizante (NTPPF) e do solo
(NTPPS), e da testemunha, ao longo do período da cultura. TAG = Tempo após a germinação.
Controle de profundidade de aplicação e absorção:
Muitos fertilizantes exigem um certo teor de umidade para sua absorção a uma dada
profundidade. De acordo com as características do solo, do fertilizante e da cultura, às
vezes, é conveniente aplicar o fertilizante pouco antes de finalizar a irrigação para
impedir a lixiviação de nutrientes. O controle de qualidade dá água aplicada pela
irrigação juntamente com o fertilizante, permite fazer aplicações em profundidades de
solo onde ocorre uma maior absorção radicular, evitando-se, desta forma, perda de
nutrientes por lixiviação.
Aplicação de micro-nutrientes:
São geralmente elementos caros, aplicados em pequenas dosagens, portanto exige-se um
sistema de aplicação mais preciso e eficiente.
3

AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof.
Roberto Testezlaf
Redução do custo de aplicação:
Existe a possibilidade de se utilizar a mesma instalação para aplicação de outros produtos
como herbicidas, fungicidas, inseticidas, etc. Desta forma a aplicação simultânea de dois
ou mais produtos na lavoura via água de irrigação pode aumentar os benefícios
econômicos da fertirrigação.
Na Tabela 7.1, mostra comparações de custo de diferentes esquemas de aplicação de
produtos químicos na água de irrigação (quimigação), em relação aos sistemas
convencionais. Fica evidente nessas comparações que esta técnica torna-se mais barata
quando usada duas ou mais vezes por ano. A economia geralmente cresce quando
aumenta o número de aplicações anuais, mas depende também da combinação dos
produtos químicos aplicados. No caso do Brasil, onde o feijão é uma das principais
culturas irrigadas, principalmente sob pivô central, a quimigação deve proporcionar
substancial economia, pois o feijoal exige aplicações periódicas de defensivos juntamente
com a necessidade de se molhar o solo
Tabela 7.1: Custos comparativos (quimigação x métodos convencionais), em dólares/ha, quando se usaram
diferentes esquemas de aplicação de produtos químicos
Esquema de Quimigação Convencionais Economia com a
aplicação1
Custo fixo2
Custo variável3
Custo total Custo total quimigação
1F 8.56 4.50 13.06 6.20 -6.86
1F, 1H 4.28 9.00 13.28 20.20 6.92
2F,1H 2.85 13.50 16.35 26.40 10.05
2F,1H,1I 2.14 14.78 16.92 32.00 15.08
2F,1H,1I,1Fg 1.71 16.06 17.77 37.60 19.83
2F,1H,2I,1Fg 1.43 17.34 18.77 43.20 24.43
2F,1H,4I 1.22 18.62 19.84 48.80 28.96
3F,1H,4I 1.07 23.12 24.19 55.00 30.81
3F,2H,4Fg 0.95 27.62 28.57 69.00 40.43
3F,2H,5I 0.86 28.90 29.76 74.60 44.84
Número de aplicações por ano e tipo químico: F= fertilizantes, H= herbicidas, I=
inseticidas e Fg = fungicidas.
(2)
Assumindo que o custo fixo do equipamento de quimigação é de 6.56 dólares/ha/ano
mais dois dólares de custo de manutenção/ha/ano.
(3)
Baseado no custo operacional de um pivô central para 61 ha.
Limitações
A maioria dos inconvenientes citados na literatura não se deve ao método em si, mas sim
ao problema de manejo incorreto e à falta de informações que existe com relação a muitos
aspectos ligados à nutrição das plantas. Os principais inconvenientes são:
· Entupimento devido a precipitação causada pela incompatibilidade dos distintos
fertilizantes entre si e quando utilizadas na água de irrigação ou devido à problemas de
salinidade. Como, por exemplo, o superfosfato e o cálcio que contém carbonato de
cálcio solúvel;
· Aumento excessivo da salinidade da água de irrigação;
4

· Corrosão. Algumas partes metálicas da rede de distribuição pode ser danificada devido
à atividade corrosiva de alguns fertilizantes;
· Reação dos fertilizantes na linha de distribuição, sobretudo os fosfatos que podem
provocar precipitados na rede de água através de reações dependendo do nível de PH,
isto pode comprometer seriamente a uniformidade de distribuição de água dos
equipamentos de irrigação localizada;
· Possibilidade de contaminação e envenenamento de fontes de água com produtos
químicos, pondo em risco a saúde de pessoas e animais. Como precaução, deve-se
instalar válvulas de retenção e anti-vácuo na tubulação para impedir a inversão no
fluxo da rede de irrigação;
· A pureza dos fertilizantes utilizados, ocorre o inconveniente de que faltam alguns
elementos que aparecem como impurezas em adubos tradicionais. Este é o caso, por
exemplo, do enxofre. Por isto a aplicação de elementos secundários e micro-elementos
é mais importante que os adubos convencionais granulados.
Métodos de injeção de produtos químicos na irrigação
Existem muitos métodos de injeção química nos sistemas de irrigação. Esses métodos
podem ser classificados em 4 grupos: bombas centrífugas, bombas de deslocamento
positivo, diferencial de pressão e métodos baseados no principio de venturi.
Estes quatro grupos estão subdivididos em algumas categorias, de acordo com o princípio
de funcionamento (Figura 3), apesar que, existem alguns injetores que utilizam uma
combinação destes métodos. Esta publicação discutirá as vantagens e desvantagens de
cada grupo de injetor químico e suas principais aplicações. Um resumo sucinto das
vantagens e desvantagens de injetores é mostrado na Tabela 7.2.
Figura 3: Esquema classificatório do tipo de métodos de injeção.
5

1. BOMBAS CENTRÍFUGAS
As bombas centrífugas de pequeno fluxo radial (booster) podem ser usadas para injetar
adubos dentro dos sistemas de irrigação (Figura 4). Basicamente este sistema funciona
através do bombeamento da solução com uso de uma bomba centrífuga através da ação
centrífuga ou pela ação de sustentação imposta pelas palhetas do rotor à solução que está
em contato com elas. Desta maneira, a força centrífuga das palhetas expele o fluído para
a periferia, enquanto a pressão negativa desenvolvida junto ao eixo promove a aspiração
de novas quantidades de solução, estabelecendo-se assim a continuidade do processo.
Para a operação da bomba centrífuga como um injetor de fertilizantes é necessário que a
pressão por ela produzida seja maior que a pressão na linha principal de irrigação.
Entretanto, a taxa de injeção da solução a partir da bomba depende da pressão na linha de
irrigação. Portanto para uma boa performance da distribuição de fertilizantes e produtos
químicos é necessário uma calibração adequada da bomba.
Figura 4: Bomba centrífuga injetora de produtos químicos.
2. BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO
Bombas de deslocamento positivo são freqüentemente usadas para injeção de produtos
químicos dentro de sistemas de irrigação pressurizados. Elas podem ser classificadas em
recíprocas (pistão e diafragma), rotativas, peristálticas e mistas, dependendo do
mecanismo usado para transferência de energia para o fluído. Bombas recíprocas incluem
pistão, diafragma e combinação pistão/diafragma e todas são usadas normalmente para
injeção de adubos dentro dos sistemas de irrigação. A maioria das bombas rotativas ou
mistas não são usadas para injeção de adubos. As exceções são as bombas rotativas de
engrenagens e excêntricos, que eventualmente são usadas, e as bombas peristálticas que
podem ser usadas somente para pequenas taxas de injeção.
Pela definição, uma bomba de deslocamento positivo faz com que o fluído bombeado
adquira um movimento com a mesma velocidade, em módulo, direção e sentido, que o
6

órgão móvel que o impele, promovendo a admissão e a expulsão de volume
correspondente de fluído.
2.1. Bombas Recíprocas
Bombas recíprocas são bombas na qual ocorre um deslocamento de um pistão ou
diafragma que desloca uma certa quantidade de solução nutritiva em cada movimento. A
troca interna do volume da bomba cria uma alta pressão, na qual força a entrada de fluído
dentro da tubulação principal de irrigação. Estas bombas são classificadas como bombas
de pistão, bombas diafragmas ou uma combinação de pistão e diafragma.
Freqüentemente as bombas recíprocas são acionadas eletricamente. A taxa de injeção de
produtos químicos através de um acionamento elétrico da bomba é praticamente
constante e independe da vazão de água do sistema de irrigação. Portanto, a taxa de
injeção, deve ser calibrada entre intervalos se a vazão do sistema não é constante em todo
o intervalo
Para assegurar-se que a concentração de produtos químicos seja constante na linha
principal de irrigação um injetor de acionamento elétrico pode ser instalado,
conjuntamente com um medidor de vazão que irá detectar as variações de vazão do
sistema e ajustará automaticamente a velocidade de injeção do injetor ou o tempo de
injeção. Outra possibilidade é medir-se a condutividade da água de irrigação (se está
sendo injetado fertilizantes) e através desta informação faz-se um ajuste automático.
Existem no mercado vários sensores para se determinar a condutividade elétrica da água
que devem ser calibrados para os diferentes produtos químicos utilizados.
2.1.1 Bomba de pistão
O funcionamento de uma bomba de pistão é baseado em movimentos seqüenciais que
promovem impactos consecutivos de admissão e compressão. Com o movimento de
admissão, o produto químico entra no interior do cilindro através da válvula de sucção,
(Figura 5/A). Com o movimento de compressão (Figura 5/B), o produto químico é
forçado para o interior da linha de descarga através da válvula de descarga.
2.1.2 Bomba de diafragma
O funcionamento de uma bomba de diafragma é semelhante ao da bomba de pistão. O
movimento pulsante é transmitido para o diafragma através do fluido ou do eixo
mecânico e, então, através do diafragma, para o produto químico que está sendo injetado.
Uma ilustração do movimento de sucção e descarga é mostrado na Figura 6 (A e B).
Normalmente a combinação de bombas de pistão que movimentam o diafragma através
de óleo ou outro fluído são bombas que apresentam uma maior precisão na injeção de
adubos como também uma maior resistência a corrosão devido a produtos químicos.
Algumas bombas de pistão ou diafragma são acionadas hidraulicamente, através da vazão
que passa através do injetor. A força hidráulica é transmitida para o pistão que o empurra
para frente e para trás em movimento consecutivos que faz com que ocorra um sucção de
solução química como também uma injeção da mesma na linha principal de irrigação. A
7

taxa de injeção destas bombas depende da vazão do sistema de irrigação. Portanto se
ocorrerem variações de vazão na linha principal do sistema conseqüentemente irão
ocorrer variações na taxa de injeção destas bombas. Nestes casos a taxa de injeção é
proporcional a taxa de vazão do sistema.
Figura 5: Bomba de pistão d impacto. (A) Posição de admissão e (B) Posição de compressão.
Outra maneira de acionar um injetor usando a água de irrigação pode ser visto na Figura
7. Neste caso o mecanismo de funcionamento é formado por dois pistões de diferentes
tamanhos e uma série de válvulas. O pistão de maior tamanho é acionado pela pressão do
sistema de irrigação. O pistão de menor tamanho injeta a solução química para dentro da
linha de irrigação.
As bombas de pistão ou diafragma injetam soluções químicas concentradas através de
pulsos separados por um intervalo de tempo. Algumas bombas são equipadas com pistões
ou diafragmas com dupla ação para minimizar as variações de concentração e solução
química no sistema de irrigação. Nestes casos o volume de ambos os lados do pistão ou
diafragma é usado para bombear solução química (Figura 8). Entretanto se o
comprimento da linha entre o injetor é o ponto de aplicação de solução é curto, um tanque
de mistura deve ser colocado para assegurar uma mistura melhor entre a água e o
fertilizante.
8

Figura 6: Pistões injetores para sucção de solução nutritiva.
2.2 Bombas rotativas
As bombas rotativas são bombas de engrenagens externas e bombas de excêntricos que
transferem o produto químico da sucção para a descarga através da rotação do eixo das
engrenagens, dos excêntricos, ou de outros mecanismos similares (Figura 9 e 10). A
operação destas é baseada num vácuo parcial criado pôr um descompasso de rotação
entre as duas engrenagens. Este vácuo causa o fluxo do produto químico para o interior
da bomba, onde é transportado entre as engrenagens ou excêntricos e a carcaça da bomba
para o ponto de descarga da mesma.
2.3 Bombas peristálticas
A bomba peristáltica é mais usada em laboratório químico, mas pode ser utilizada
também para injeção de produtos químicos em pequenos sistemas de irrigação. Possui
capacidade limitada, com pressão de trabalho variando de 30 a 40 psi (0.2 a 2.8 atm.).
Uma bomba peristáltica é mostrada na Figura 11.
9
Prof. Roberto
Testezlaf
Figura 6: Bomba de diafragma. (A) Posição de sucção, (B) posição de descarga.

Figura 8: Bomba de engrenagem.
O tubo flexível é pressionado por rolamentos e uma quantidade de fluxo é succionada e
conduzida por uma ação de compressão para a área de descarga. Este tipo de bomba é
adequado para bombear líquidos corrosivos, uma vez que o líquido fica complemente
isolado de todas as partes da bomba em questão.
3. MÉTODOS BASEADOS NO DIFERENCIAL DE PRESSÃO O método
diferencial de pressão baseia-se na adição de energia ao sistema e/ou aproveitamento da
pressão negativa do corpo da bomba, no trecho de sucção do conjunto, podendo fazer uso
de pressão positiva ou negativa. Ele pode ser separado em dois distintos grupos: Injeção
na sucção da bomba de irrigação e injeção no recalque da bomba de irrigação.
10
Figura 7: Bomba de pistão de dupla ação.

Figura 10: Bomba peristáltica
3.1 Injeção na linha de sucção de bombas (vácuo)
A técnica de injeção de solução química na sucção da bomba de irrigação é muito simples
e de baixo custo. A pressão negativa, ou vácuo, é criada no interior do corpo da bomba e
é transmitida para a tubulação de sucção do conjunto moto-bomba. A Figura 12 mostra
esquematicamente o tubo de sucção, o local da admissão da solução do produto químico,
tanque de solução, conjunto moto-bombas e a linha principal. Uma desvantagem deste
tipo de injeção é que a taxa de injeção não pode ser ajustada facilmente, além de causar
problemas de corrosão no rotor da bomba dependendo do tipo de solução química
utilizada
Uma observação muito importante é que, em alguns países europeus e em alguns estados
americanos (Florida por exemplo), o uso deste sistema na injeção produtos químicos é
proibido por lei quando se utiliza água subterrânea como fonte na irrigação. devido a
possibilidade de contaminação do manancial hídrico.
11
Figura 9: Bombas de excêntrico.

Figura 11: Injeção na sucção da bomba.
3.2 Injeção no Recalque (pressão positiva)
Aplica-se uma pressão positiva, maior que a do sistema de irrigação, através de um
conjunto auxiliar, de forma que as características técnicas do injetor satisfaçam os
requerimentos de área, volume e doses a serem aplicados.
Uma exigência básica para o funcionamento do método da pressão positiva é que a
pressão desenvolvida pela moto-bomba auxiliar seja maior do que a pressão na linha do
sistema de irrigação, para que ocorra a injeção. É necessário uma fonte de energia externa
para operar o conjunto moto-bomba auxiliar.
3.2.1 Mistura em Tanque sobre Pressão
O tanque injetor de mistura funciona com uma descarga de solução química na linha
principal de irrigação através de um diferencial de pressão. A água é dividida a partir da
linha principal, misturada com fertilizantes e injetada novamente na linha principal do
sistema (Figura 13). Uma quantidade de fertilizante necessária para uma injeção é
colocada em um cilindro. Parte da vazão que passa na linha principal de irrigação do
sistema é desviada para o cilindro, controla-se a vazão de entrada do tanque através de
um medidor de vazão que é colocado antes da entrada do tanque e depois da derivação da
linha principal. A solução química é misturada com a água que foi desviada para o tanque
e é injetada novamente na rede de irrigação. Para ocorrer uma boa operação do sistema de
injeção de fertilizantes é necessário que ocorra um diferencial de pressão entre a entrada e
a saída do injetor que é provocada por um registro ou por uma válvula reguladora de
pressão que é instalada na linha principal do sistema de irrigação.
Este sistema tem a vantagem da praticidade, simplicidade e baixo custo, por outro lado
apresenta inconvenientes. Um deles é o fato de que a concentração da solução dentro do
12

tanque decresce exponencialmente no tempo com a introdução de água ao longo do
processo de injeção. A experiência tem mostrado que é necessário um volume
equivalente a cerca de quatro vezes o volume do tanque para injetar todo o fertilizante na
linha, no caso de ser colocado no tanque a solução já preparada (fertilizante líquido).
Figura 12: Tanque de fertilizante pressurizado.
3.2.2 Misturadores Proporcionais
É uma adaptação feita no tanque injetor para minimizar os problemas de variação da
concentração da solução ao longo do tempo. Para isto usa-se uma bolsa plástica, ou
diafragma, dentro do tanque, para conduzir o produto isoladamente da água que circula
no tanque (Figura 14). Nesse caso, a solução é impulsionada pela ação da água na rede,
que pressiona a parede externa da bolsa plástica e promove a introdução da solução no
fluxo de irrigação, através de um bocal, mantendo constante a concentração. Para
minimizar os problemas de variações de vazão do sistema de irrigação, deve-se colocar
uma válvula reguladora de pressão na linha principal entre o intervalo de entrada e saída
do tanque injetor além de colocar outra válvula reguladora entre a saída do tanque e a
entrada da solução na linha principal.
4. INJETOR TIPO VENTURI
É uma peça especial, acoplada à linha de irrigação, que consiste numa seção gradual
convergente, passando numa seção constrita constante e em seguida numa gradual
transição ampliadora, retornando ao diâmetro original da linha de irrigação. No momento
de passagem pela seção constrita, cria-se um diferencial de pressão que “succiona” a
solução do tanque para a linha lateral ou principal (Figura 15).
A queda de pressão no venturi deve ser suficiente para criar uma pressão negativa
(vácuo) em relação á pressão atmosférica. Nessas condições, a solução química contida
no interior do depósito irá fluir para o injetor. O fluxo de solução pode ser regulado, se
desejável, por válvula ou registro instalado na tubulação.
13

Figura 13: Misturadores proporcionais.
A desvantagem deste método é que a perda de carga localizada no venturi pode atingir
cerca de 1/3 da pressão de serviço na lateral ou principal, dificultando ou
impossibilitando a injeção.
Uma alternativa para contornar o problema seria instalar o venturi em um “by-pass” da
linha de irrigação, com menor diâmetro que a mesma, reduzindo a perda de carga
localizada e facilitando a injeção. Um benefício adicional seria permitir que um venturi
de baixa capacidade possa ser usado para injetar solução fertilizante na tubulação
principal de grande diâmetro, uma vez que parte do fluxo é desviado através do injetor.
Para que isto ocorra com maior eficiência e precisão na distribuição da solução na linha
principal de irrigação, torna-se necessário a instalação de uma válvula reguladora de
pressão na linha principal entre os pontos de entrada e saída do injetor, além da colocacão
de dois registros, um na entrada e outro na saída do injetor, para que ocorra um
diferencial de pressão (Figura 16).
5. MÉTODOS COMBINADOS
Existem no mercado alguns injetores que empregam a combinação de diferentes métodos
ao mesmo tempo. O mais comum é a combinação do método diferencial de pressão com
o medidor de venturi ou alguma medição na qual se baseia no princípio de venturi.
O uso da combinação entre o método diferencial com o venturi pode ser encontrado em
alguns sistemas onde a queda de pressão necessária para o funcionamento do venturi pode
ser dificultada por produzir restrições no projeto do sistema de irrigação.. A combinação
de um esquema do venturi com o tanque sobre pressão pode ser uma alternativa viável
para esse caso (Figura 17).
14
Prof. Roberto
Testezlaf

Figura 15: Injetor venturi com válvula reguladora de pressão na linha principal.
Outro método combinado pode ser a utilização de uma bomba centrífuga pode ser usada
para adicionar pressão no líquido que passa pelo desvio e, conseqüentemente, no injetor
(Figura 18).
Escolha do equipamento
De acordo com FRIZZONE et al (1985), para a escolha de um equipamento para
fertirrigação devem ser considerados os seguintes aspectos:
15
Figura 14: Esquema de um injetor tipo venturi instalado na linha principal.

Figura 17: Injetor venturi ligado a uma bomba centrífuga.
Volume e capacidade do equipamento
Deve-se levar em conta a quantidade de solução que o tanque pode conter e a vazão
proporcional e total que se pode introduzir na rede de irrigação. Estes valores são
determinados de acordo com as normas de irrigação e fertilização, condições de
suprimento de água e rede de irrigação. Por exemplo, para uma parcela de 1 ha irrigada
em 2 turnos requerendo 200 litros de solução fertilizante por hectare e devendo-se
completar a aplicação ao final de 2 horas, o volume mínimo do tanque deverá ser de 200
litros e a vazão de 50 litros/hora. Deve-se considerar, também, a expansão da área
cultivada, futuras modificação no sistema e alguma margem de segurança, como por
exemplo, no caso de aplicação em série, onde serão necessários volumes muito maiores.
16
Figura 16: Combinação do injetor venturi com um tanque sobre pressão.

Precisão ou fidelidade de funcionamento
Relaciona-se à precisão do equipamento, sua resistência em condições de campo, nível
técnico e capacidade exigida do operador, necessidade de acompanhamento no início e
término da operação e qualidade da assistência técnica.
Forma de operação ou funcionamento
Refere-se à fonte de energia necessária para o funcionamento do equipamento de
fertilização. Por exemplo: pressão da água, eletricidade, motor de combustão ou trator.
Mobilidade
Em propriedades agrícolas com numerosas unidades irrigadas, deve-se preferir um
equipamento móvel, o que possibilitará uma redução de custos.
Diluição do fertilizantes
A proporção de diluição é a relação entre a quantidade de solução do fertilizante e a
quantidade total. Por exemplo: 1 litro de solução fertilizante para 199 litros de água
representam uma relação de diluição de 1:200.
Legislação para prevenção de contaminação de mananciais
Antes da injeção de qualquer solução química nos sistemas de irrigação é necessário a
utilização de uma válvula de retenção antes do sistema injetor, para prevenir qualquer
problemas do retorno da solução para a fonte de água.
Os sistemas de injeção de solução química na sucção da bomba do sistema de irrigação
geralmente é proibido em alguns países europeus e em alguns estados dos Estados Unidos
da América, como por exemplo na Florida. A exceção é feita para os sistemas onde a
fonte hídrica é um rio ou lago e a solução química que está sendo injetada no sistema seja
somente fertilizantes. Neste caso é exigido um sistema duplo de prevenção que é uma
válvula de retenção antes do depósito da solução nutritiva e mais uma válvula de pé no
início da tubulação de sucção da bomba. No Brasil, ainda não existe legislação
relacionada com a aplicação de produtos químicos via água de irrigação
De acordo com a Agência de Proteção do Meio Ambiente (EPA) somente as bombas de
injeção do tipo pistão e diafragma podem ser usadas para a injeção de pesticidas e outras
soluções químicas tóxicas.
17

AP 219 – Engenharia de Irrigação Prof.
Roberto Testezlaf
Tabela 7.2:- Comparação do vários métodos de injeção de solução química.
Tipo de injeção Vantagens Limitações
Bomba centrífuga Baixo custo. Pode ser calibrada Calibração depende da pressão do sistema
durante o funcionamento
Alta precisão. Calibração linear.Bomba de pistão Alto custo. Pode necessitar de parada para
Calibração independe da pressão. ajustar a calibração. Vazão da solução
Funciona para altas pressões
Ajuste da Calibração durante o
química não é continua
Bomba diafragma Calibração não é linear. Calibração
funcionamento. Alta resistência a depende da pressão do sistema. Custo
produtos químicos médio e alto dependendo da bomba. Vazão
da solução química não é continua.
Bomba Alta precisão. Calibração é linear. Alto custo. Pode necessitar de parada para
pistão/diafragma Alta resistência a produtos
químicos. Funciona para altas
pressões. Calibração independe da
pressão. Taxa de injeção pode ser
ajustada
ajustar a Calibração.
Bombas de Solução bombeada não pode ser abrasiva.
engrenagens e durante o funcionamento Taxa de injeção depende da pressão do
excêntricas sistema. Continuidade da vazão química
depende do número de engrenagens
dentro da bomba
Bomba Alta resistência a produtos Taxa de injeção depende da pressão do
peristáltica químicos. Ajustes podem ser sistema. Pressão de funcionamento é
feitos fazendo a troca do tamanho baixa e média
do tubo. A taxa de injeção pode
ser ajustada durante o
funcionamento.
Baixo custo. Uso simples.Venturi Calibração depende do nível do produto
Calibração pode ser feita durante no depósito. Necessita de diferencial de
o funcionamento. Força pressão. Variação na concentração
hidráulica química. Não pode ser calibrado par uma
taxa de injeção constante.
Misturador Baixo a médio custo. Calibração Necessita de diferencial de pressão.
proporcional durante operação. Maior precisão Variação na concentração da solução
na taxa de injeção de fertilizantes química. O volume de solução injetada é
limitada pelo tamanho do tanque.
Freqüente reabastecimento de solução.
Tanque Custo médio. Fácil operação. Necessita de diferencial de pressão.
misturador sobre Volume total de solução química Variabilidade na concentração da solução
pressão pode ser feito com precisão química. Não pode ser calibrado para taxa
de injeção constante.
Combinado Médio custo, movido pela energia Controle relativo da quantidade de
composto de da água do sistema. Maior produto injetado. Mais caro que o tanque
bomba principal precisão que o tanque misturador misturador ou venturi sozinho.
e auxiliar, ou venturi sozinho
venturi e tanque
misturador
18

Considerações gerais
Existem vários métodos de aplicação de produtos químicos, a escolha de um deles
dependerá principalmente das condições financeiras do agricultor, de fatores edáficos,
topográficos, valor comercial de cultura e sensibilidade da mesma a variações de
concentração de nutrientes no sistema.
Quando se deseja um nível constante de concentração da solução química a ser aplicada
na linha, e se dispõe de capital suficiente, as bombas injetoras de deslocamento positivo
são as mais recomendadas. Pois, proporcionam exatidão na aplicação do fertilizante,
sendo ideal para culturas sensíveis de alto valor comercial. Este sistema também facilita a
aplicação do fertilizante em áreas onde a topografia não é favorável, e por ser automático
não necessita de mão de obra especializada.
Os métodos de pressão diferencial, venturi, tanque de derivação de fluxo são
relativamente simples e de baixo custo em relação à bomba injetora. Sendo que, o Venturi
apresenta uma menor variação de concentração em função do tempo e um menor custo em
relação ao tanque de derivação de fluxo. Entretanto, o sistema de venturi, apresenta o
inconveniente de produzir grandes perdas de pressão no sistema e dificuldade de
automação. É mais recomendado para pequenas áreas de produção devido a sua
capacidade limitada na aplicação volumétrica de solução nutritiva, e também para
culturas que não requer muita precisão de aplicação de fertilizantes. Em virtude da
facilidade de movimentação que apresentam, estes sistemas podem ser utilizados em
áreas que dificultam a mecanização devido à topografia. E, por apresentar facilidade de
acoplamento no sistema de irrigação, a fertirrigação pode ser efetuada em diferentes fases
do desenvolvimento da cultura.
A fertirrigação com o método de através da sucção da bomba de irrigação deve ser
criterioso, pois o tanque de fertilizante fica ligado à sucção da bomba e havendo queda de
tensão na rede elétrica a solução contaminará a fonte de água. Também é necessário usar
produtos não corrosivos para não danificar a tubulação de sucção e o rotor da bomba.
Apesar destes inconvenientes este sistema apresenta baixo custo em relação à bomba
injetora e eficiência para aplicação da solução nutritiva em pequenas e grandes áreas.
19

Métodos de fertirrigação

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Ähnlich wie Métodos de fertirrigação

Ähnlich wie Métodos de fertirrigação (20)

Mehr von IF Baiano - Campus Catu

Mehr von IF Baiano - Campus Catu (20)

Métodos de fertirrigação