Maximizando o rendimento da colheita e a eficiência dos recursos com irrigação por gotejamento de baixo-fluxo"-Parte 1

Muitos produtores comerciais compram sistemas de irrigação por gotejamento na esperança de precisão. Em vez disso, eles enfrentam problemas contínuos. Este artigo vai além da teoria. É um guia completo sobre tecnologia de-irrigação por gotejamento de baixo fluxo. Nós o construímos usando dois anos de dados reais de mercado e extensos testes de campo. Descreveremos a tecnologia de irrigação por gotejamento de baixo-fluxo e mostraremos um caminho claro para melhor eficiência e lucros.

• Os custos ocultos do “bom o suficiente”

Os sistemas tradicionais de irrigação por gotejamento funcionam melhor do que os métodos de inundação ou aspersão. Mas muitas vezes trazem suas próprias frustrações.

Grandes diferenças de fluxo em um único bloco criam crescimento e maturidade desiguais das culturas.

Água e fertilizante são desperdiçados através do escoamento superficial e drenagem profunda abaixo da zona radicular.

Os produtores lutam constantemente para equilibrar os custos iniciais do sistema com o desempenho e durabilidade-de longo prazo.

• A tecnologia de baixo-fluxo

A irrigação por gotejamento-de baixo fluxo representa uma revolução-orientada por dados na agricultura de precisão. Não é apenas um produto diferente. É uma maneira diferente de pensar sobre operações.

Este guia oferece uma compreensão clara e prática da tecnologia de baixo-fluxo. Você aprenderá o que é, por que funciona e como usá-lo com sucesso.

Passaremos das definições básicas para estudos de caso comprovados. Você verá como essa tecnologia resolve os desafios críticos da agricultura moderna. Este é o seu caminho para uma melhor eficiência de irrigação e menores custos operacionais.

A linguagem da precisão

Para dominar qualquer tecnologia, primeiro você deve compreender sua linguagem. A irrigação por gotejamento é definida por parâmetros técnicos fundamentais. Isso determina o quão bem ele funciona em campo.

Taxa de fluxo do emissor (L/h)

A descarga de água de um único emissor em um tubo de irrigação por gotejamento dentro de uma unidade de tempo é comumente medida em litros por hora (L/h). Sob a condição de temperatura de referência de 23±3 graus, a descarga de água por hora de um único emissor na sua pressão nominal de trabalho é uma base fundamental para o projeto, seleção e planejamento do sistema de irrigação.

Para culturas agrícolas, as taxas de fluxo do emissor que normalmente fornecemos incluem 1,6, 1,1 e 0,8 litros por hora. A vazão da grande maioria dos produtos no mercado é superior a 1 litro por hora. Portanto, a “baixa vazão” a que nos referimos agora refere-se principalmente a gotejadores com vazão inferior a 1 litro por hora.

É fundamental distinguir entre a vazão anunciada pelo fabricante e a vazão real obtida em campo. O design do sistema e a qualidade dos componentes determinam o desempenho-real.

Espaçamento do Emissor (cm)

O espaçamento entre emissores é a distância entre emissores consecutivos ao longo da linha de gotejamento. Normalmente é medido em centímetros.

Para a maioria das culturas agrícolas em grande-escala, os espaçamentos comuns são 20 cm, 25 cm e 30 cm.

Outras marcas de produtos para irrigação por gotejamento também oferecem modelos com espaçamento entre gotejadores de 10-15 cm. À medida que o espaçamento do gotejador diminui, a taxa de fluxo por unidade de comprimento da fita gotejadora aumenta, o que encurta significativamente a distância de instalação de um único lado da fita gotejadora.

Espaçamento da linha de gotejamento (m)

O princípio básico da instalação da fita adesiva é"cobrindo a zona radicular da cultura conforme necessário".Isso significa determinar a área de cobertura (linha única/linhas múltiplas) e a posição específica da fita gotejadora com base no espaçamento entre linhas da cultura, na densidade de plantio e nas características de distribuição das raízes. O objetivo final é alcançar os objetivos duplos de“fornecimento preciso de água até a zona radicular + custo ideal do equipamento”.Diferentes padrões de plantio (como linhas largas-estreitas, espaçamento igual entre linhas e plantio denso) determinam diretamente o layout da fita gotejadora.

(1) Padrão de plantio-largo em fileiras estreitas: tubo de irrigação por gotejamento enterrado em fileiras estreitas, cobrindo 2 fileiras de culturas

Culturas típicas e parâmetros de plantio

Milho:O padrão de linha larga-estreita de "linha estreita 35-40 cm + linha larga 80-85 cm" é um exemplo típico de cobertura de várias linhas. Neste caso, a fita gotejadora é colocada no meio da fileira estreita, com profundidade de 2 a 4 cm (enterro raso), cobrindo simultaneamente as zonas radiculares de duas fileiras de milho.

Outras culturas adequadas:Algodão, soja e outras culturas com cultivo em fileiras, geralmente usando um espaçamento entre fileiras estreito de 30-50 cm e espaçamento entre fileiras largo de 60-90 cm, também são adequadas para a abordagem de "enterro em fileiras estreitas, cobrindo 2 fileiras".

Vantagens de instalação

Mais perto da zona raiz:Quando a fita gotejadora é enterrada na fileira estreita, a água se espalha rapidamente horizontalmente após ser emitida, cobrindo eficientemente a zona radicular de ambas as fileiras adjacentes, reduzindo assim a percolação profunda (especialmente perceptível em solos arenosos).

Economia de custos:Em comparação com "um tubo por linha", a quantidade de fita gotejadora usada pode ser reduzida em 50% (por exemplo, para o milho, o padrão de fileira larga-estreita economiza 60% da fita gotejadora em comparação com o plantio em fileiras uniformes), sem afetar o manejo da fileira larga para cultivo.

(2) Padrão de plantio com espaçamento igual entre linhas: "Cobertura de linha única" e "Cobertura-de múltiplas linhas", determinado pelo espaçamento entre linhas

Espaçamento entre fileiras > 1m: fileira única por tubo, para evitar cobertura insuficiente

Culturas típicas:Árvores frutíferas (por exemplo, maçãs, laranjas com espaçamento entre linhas de 4 a 6 m), culturas econômicas altas (por exemplo, cana-de-açúcar, espaçamento entre linhas de 1,2 a 1,5 m).

Lógica de instalação: Se o espaçamento entre linhas for muito grande, uma única fita adesiva não poderá cobrir as zonas raiz das linhas adjacentes. Em solos argilosos, a extensão horizontal da zona molhada é de cerca de 50-60 cm. Portanto, uma fita adesiva deve ser colocada ao longo de cada linha de cultivo. Se o espaçamento entre linhas para árvores frutíferas exceder 4 m e o solo for argiloso ou melhor, duas fitas gotejadoras podem ser colocadas ao longo de uma linha (colocadas em cada lado da projeção da copa), mas sem envolver "cobertura de múltiplas linhas".

Espaçamento entre fileiras 0,3-1 m: fileira única por tubo ou duas fileiras por tubo, ajustado com base no tipo de solo

Culturas típicas: Legumes (por exemplo, tomates, pepinos com espaçamento entre linhas de 0,5 a 0,8 m), culturas arvenses de plantio denso (por exemplo, trigo, espaçamento entre linhas de 15 a 20 cm, plantio denso).

Lógica de instalação:Se o solo for argiloso (com forte absorção capilar), quando o espaçamento entre linhas for de 0,8-1 m, uma única fita gotejadora pode cobrir duas linhas (garantindo que a zona molhada se espalhe por 80 cm). Em solos arenosos (com fraca dispersão horizontal, apenas 30-40 cm), é necessária uma disposição de “uma fila por tubo” para evitar uma cobertura inadequada de água nas filas adjacentes.

(3) Padrão de plantio denso de transmissão: espaçamento pequeno, tubo único cobrindo várias linhas (3 linhas e acima)

Culturas típicas e parâmetros de plantio

Trigo, grama:Espaçamento entre linhas de 10 a 20 cm, considerado "plantio denso generalizado", com espaçamento entre emissores normalmente de 0,25 a 0,5 m. Uma única fita adesiva pode cobrir de 3 a 5 fileiras de culturas.

Vegetais:(por exemplo, espinafre, alface) Espaçamento entre linhas de 15 a 25 cm, espaçamento entre emissores de 0,3 a 0,4 m, com um único tubo cobrindo 2 a 4 linhas.

Plano de instalação

Os emissores são dispostos paralelamente às linhas de cultivo, com espaçamento de 0,25-0,5m (utilizando o valor menor em solos áridos ou arenosos, e o valor maior em áreas mais úmidas).

Por exemplo, no plantio de trigo, com espaçamento entre emissores de 0,4 m, a água emitida por uma única fita gotejadora pode se espalhar horizontalmente para cobrir 1-2 fileiras de trigo em cada lado, alcançando finalmente "1 tubo cobrindo 3-4 fileiras", melhorando significativamente a eficiência da instalação.

(4) Fileira de árvores frutíferas-Padrão de plantio dependente: ajustado de acordo com o formato da árvore, cobertura principalmente de fileira única (sem cobertura-de múltiplas fileiras)

Cena Típica

Para árvores frutíferas dispostas irregularmente (por exemplo, pessegueiro, pereira, com espaçamento entre plantas de 2-3m e espaçamento entre linhas de 3-5m), os tubos de irrigação por gotejamento são "colocados ao longo da linha" de cada árvore (ou seja, colocados seguindo a direção de distribuição das raízes de cada árvore), com um único tubo cobrindo a zona radicular de apenas uma árvore. A cobertura de múltiplas fileiras não é usada, pois as raízes das árvores frutíferas são dispersas e extensas, e a cobertura de múltiplas fileiras pode levar à escassez de água em algumas zonas de raízes.

Espessura da parede da fita gotejadora (mm)

A espessura da parede da fita adesiva determina sua durabilidade, vida útil e custo.

Uma parede mais espessa oferece maior durabilidade e melhor resistência a danos mecânicos. Isso inclui danos causados ​​pela instalação, atividades de campo e recuperação. No entanto, isso acarreta custos de material mais elevados e aumento de peso.

Uma parede mais fina custa menos e geralmente funciona bem para uso em uma única-estação.

Para a maioria-de aplicações de cultivo em uma única estação, uma espessura de parede de 0,15 mm proporciona o melhor equilíbrio. Otimiza desempenho, durabilidade e economia.

Pressão nominal de trabalho (kPa/bar)

A pressão nominal de trabalho é a pressão operacional máxima projetada para fita adesiva. Normalmente é expresso em quilopascais (kPa) ou bar. 100 kPa é igual a 1 bar.

A pressão dentro da tubulação é um dos parâmetros mais importantes de um sistema de irrigação por gotejamento, mas é frequentemente negligenciada. Para que o sistema de irrigação por gotejamento funcione de forma estável, a pressão deve atender aos requisitos do projeto. Se a pressão for muito baixa, muitas vezes resultará em um desvio significativo no fluxo do gotejador, distribuição desigual de água e a produção real de água dentro do tempo de operação projetado não atenderá às necessidades de água da cultura. Por outro lado, se a pressão for muito alta, pode facilmente romper a fita adesiva e vazar água.

Para fita gotejadora típica com espessura de parede de 0,15 mm em terreno plano, projete o sistema de forma que a pressão de entrada lateral seja de aproximadamente 1 bar.

Taxa de variação do fluxo de projeto (%)

A taxa de variação da vazão projetada mede diretamente a uniformidade da irrigação. É calculado como a razão entre a diferença entre as taxas de fluxo máxima e mínima do emissor dentro de um bloco de irrigação e a taxa de fluxo projetada.

Padrões da indústria, como o GB/T 50485{3}}2020 da China, exigem variação de fluxo menor ou igual a 20%. No entanto, projetos de sistemas de alto-desempenho devem ter como meta uma variação menor ou igual a 15%. Isto é especialmente verdadeiro para sistemas que utilizam tecnologia de baixo fluxo.

Essa uniformidade é a chave para um fornecimento consistente de água e nutrientes. Quando cada planta recebe os mesmos recursos, você obtém um crescimento e qualidade da colheita mais uniformes e, em última análise, maior rendimento comercializável. A prova visual de alta uniformidade é ver círculos molhados de tamanho quase idêntico em cada emissor ao longo de todo o comprimento da linha de gotejamento.

Comprimento máximo de corrida (m)

O comprimento máximo de execução é o maior comprimento possível de uma única linha gotejadora. Isso mantém a taxa de variação do fluxo menor ou igual a 10%. Este é um parâmetro crítico de projeto.

A principal vantagem da tecnologia de baixo-fluxo é demonstrada de maneira poderosa por seu impacto na duração da execução. Comprimentos de tiragem mais longos simplificam drasticamente o layout do campo e reduzem os custos de infraestrutura.

 

Como mostram os dados abaixo, a redução da taxa de fluxo do emissor aumenta a duração do percurso.

Taxa de fluxo do emissor	Comprimento máximo da corrida (em terreno plano)
1.1 L/h	136 m
0.75 L/h	172 m
0.35 L/h	280 m