Projetos mostram caminhos para aumentar eficiência da irrigação

Estações meteorológicas em rede, revisão de protocolos e aspersor ajustável podem reduzir desperdício de água

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Pesquisadores desenvolveram estações meteorológicas em rede, para controle a distância da demanda por água, um aspersor com orifício ajustável e propõem revisão de protocolos internacionais de irrigação para que considerem condições atmosféricas locais  – Foto: Luiz Ricardo Sobenko

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Novos caminhos para aumentar a eficiência dos sistemas de irrigação agrícola são apresentados em três pesquisas da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba. Os estudos desenvolveram estações meteorológicas em rede, para controle a distância da demanda por água nos cultivos e propõem a revisão de protocolos internacionais de irrigação, de modo que considerem as condições atmosféricas locais. Os pesquisadores também criaram um aspersor com orifício ajustável para controlar a vazão de água, evitando o desperdício.

No Departamento de Engenharia de Biossistemas da Esalq, o engenheiro mecatrônico Thiago Alberto Cabral da Cruz testou uma rede de estações meteorológicas sem fio para determinar as variáveis que influem na evapotranspiração da cultura e do conteúdo de água no solo, para o eficiente manejo de irrigação. A rede de sensores da estação meteorológica foi montada nas estufas do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia – Engenharia da Irrigação (INCT-EI), coordenado pela Esalq, em São Carlos, localizada a 100 quilômetros de Piracicaba. A pesquisa é descrita em tese de doutorado orientada pela professora Patricia Angélica Alves Marques.

Estações meteorológicas sem fio para determinam variáveis que influem na evapotranspiração da cultura e do conteúdo de água no solo, de modo a tornar mais eficiente o manejo de irrigação – Foto: Thiago Alberto Cabral da Cruz

“Entre janeiro e julho deste ano, foi manejada a irrigação da cultura do pimentão vermelho, mapeada a partir de um sistema tecnologicamente eficiente, baseado na redução de custo e na facilidade de instalação e manutenção”, explica o engenheiro. A rede de sensores foi implantada por meio de módulos que possuem microcontroladores de baixo consumo energético. “O módulo dos sensores também possui elementos para aferir a temperatura e a umidade do ambiente, a radiação solar, a temperatura e o conteúdo de água no solo”, explica o pesquisador. Com base nesses dados, redes neurais artificiais calculam a evapotranspiração de referência, essencial para regular o sistema de irrigação.

Clima

Um estudo realizado pelo Grupo de Experimentação e Pesquisa em Modelagem Agrícola (Gepema) da Esalq propõe a revisão dos protocolos internacionais para o manejo da irrigação. “O consumo hídrico é estimado por meio de uma correção feita para a evapotranspiração computada para uma cultura de referência, sendo um indicativo da demanda evapotranspirativa de um local em um determinado período. Esta correção é chamada coeficiente de cultura”, explica o engenheiro agrônomo Luiz Ricardo Sobenko, que participou do trabalho. O Gepema é coordenado pelo professor Fabio Ricardo Marin.

Thiago Alberto Cabral da Cruz estudou rede de estações meteorológicas sem fio  – Foto: Gerhard Waller/Esalq
Luiz Ricardo Sobenko desenvolveu aspersor com orifício ajustável – Foto: Gerhard Waller/Esalq

A correção é feita a partir de valores de coeficiente de cultura únicos para cada período (fase fenológica) de diversas culturas sazonais e perenes, padronizados internacionalmente. “Nas culturas do café, citros, cana-de-açúcar e milho (verão e safrinha), observou-se que, além do consumo variar em função da fase fenológica da cultura, oscilou também em função das condições atmosféricas locais”, revela Sobenko. O estudo concluiu que a abordagem adotada atualmente para recomendação de irrigação em condições de alta demanda apresenta uma superestimativa, gerando desperdício de água e energia.

Aspersor

Na pesquisa para sua tese de doutorado, Sobenko desenvolve no Laboratório de Ensaios de Material de Irrigação (Lemi) da Esalq um aspersor com orifício ajustável, inspirado no diafragma das máquinas fotográficas, para regular a vazão da água durante a irrigação. “A proposta é aplicar a quantidade correta no momento e local apropriados, visando à otimização da produção e dos recursos hídricos e ambientais”, aponta o pesquisador. O estudo é orientado pelos professores Tarlei Arriel Botrel e José Antonio Frizzone.

Aspersor com orifício ajustável, inspirado no diafragma das máquinas fotográficas, regula a vazão da água durante a irrigação, aplicando a quantidade correta em locais apropriados – Foto: Luiz Ricardo Sobenko

Em parceria com o Núcleo de Tecnologias Tridimensionais do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, localizado em Campinas, foi produzido um protótipo por meio de impressão 3D. “O aspersor realiza o manejo por zonas de irrigação, aplicando lâminas de irrigação de forma mais precisa, promovendo maior flexibilidade no momento de execução e evitando a troca manual de bocais em cada aspersor”, descreve Sobenko. O protótipo está em fase final do processo de depósito de patente.

Caio Albuquerque / Divisão de Comunicação da Esalq, com edição do Jornal da USP (texto original neste link)

Mais informações: e-mail caioalbuquerque@usp.br, com Caio Rodrigo Albuquerque

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