Sistemas alternativos de irrigação para agricultura familiar

Sistemas alternativos de irrigação para agricultura familiar

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RECANTO DAS EMAS – DF DEZEMBRO DE 2007

Monografia apresentada ao Curso de Agronomia das Faculdades Integradas da Terra de Brasília, como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.

RECANTO DAS EMAS - DF DEZEMBRO DE 2007

Comissão examinadora constituída por:

Dr Waldir Aparecido Marouelli

Pesquisador – Embrapa Hortaliças Orientador

Profº Ivone Midori Icuma

Faculdades Integradas da Terra de Brasília Examinadora

Recanto das Emas/DF, Dezembro de 2007

Barros, Pedro Paulo da Silva. SISTEMAS ALTERNATIVOS DE IRRIGAÇÃO PARA AGRICULTURA FAMILIAR

Pedro Paulo da Silva Barros, Brasília, DF, 2007. p. 42 Ilustradas Orientador: Waldir Aparecido Marouelli

Trabalho de Conclusão de Curso. (Agronomia). Faculdades Integradas da Terra de Brasília.

Dedico a Deus e a N. Sra. Aparecida, aos meus amigos que me incentivaram e em especial a minha mãe Damiana, minha segunda mãe e madrinha Amália e minha tia Maria que são as responsáveis pelos ensinamentos durante todos esses anos, pela luta e objetivo alcançado.

Agradeço primeiramente a Deus e Nossa Senhora Aparecida por estar guiando meu caminho em mais uma fase da minha vida e pelas oportunidades concedidas.

A minha mãe, madrinha, tia, avó, primo pelo carinho, pelo amor e pela força.

A todos aqueles que me apoiaram durante esse ano na Embrapa Hortaliça, em especial ao técnico na área e estagiários do laboratório de irrigação por trilharmos essas etapas juntas.

Ao Dr. Waldir Aparecido Marouelli (orientador) pela atenção e disposição em me ajudar em todos os momentos possíveis.

A todos os professores que ministraram disciplinas durante o decorrer do curso de

Agronomia, em especial a professora Ivone Midori Icuma (examinadora) pela oportunidade de avaliar esse trabalho.

Aos meus amigos de faculdade que me apoiaram durante todos esses anos, em especial Ana Carolina, Ítalo Miranda, Nancy Santos, Olaiana e Rubens Cardoso pelos momentos de alegria e incentivo perante essa caminhada.

Finalmente, a todos aqueles que de alguma forma contribuíram para a realização e sucesso deste trabalho.

Resumo

O significativo crescimento da agricultura irrigada no Brasil mostra a evolução de um simples conceito de aplicação de água às plantas como um importante instrumento da produção, produtividade, rentabilidade e diminuição dos riscos de investimento. A agricultura familiar, que se caracteriza pela diversidade de sistemas produtivos, baixa capacidade de investimento e exploração de pequenas áreas, demanda geralmente tecnologias simples, eficiente e de baixo custo. O objetivo desta pesquisa bibliográfica foi fazer um levantamento de tecnologias alternativas de irrigação para agricultura familiar no Brasil. Antes da descrição das tecnologias alternativas, foi realizada uma breve discussão sobre o histórico e a importância da irrigação. As tecnologias foram agrupadas em sistemas de bombeamento de água, sistemas de condução de água e sistemas de irrigação> Para cada tecnologia descreveu-se sua origem, principio de funcionamento, descrição, construção, instalação e operação. Foram descritos os seguintes sistemas de bombeamento: carneiro hidráulico, bomba d’água manual, bomba de elevação Mandalla e cata-vento hidráulico. No que se refere a sistema de condução foram descritas diferentes possibilidades de uso do bambu. Os sistemas alternativos de irrigação foram: aspersão espaguete, bubbler, potes de argila enterrados e microaspersor de cotonete. Por fim, foi realizada uma série de considerações finais sobre o tópico estudado.

Palavras chaves: Irrigação, agricultura familiar, sistemas alternativos.

1 INTRODUÇÃO1
2 HISTÓRICO DA IRRIGAÇÃO13
3 IMPORTÂNCIA DA IRRIGAÇÃO14
4 SISTEMAS ALTERNATIVOS15
4.1 SISTEMAS ALTERNATIVOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA15
4.1.1 CARNEIRO HIDRAÚLICO16
4.1.1.1 Origem15
4.1.1.2 Princípio de funcionamento16
4.1.1.3 Descrição16
4.1.1.4 Construção17
4.1.1.5 Instalação e operação18
4.1.2 BOMBA D’ÁGUA MANUAL19
4.1.2.1 Origem19
4.1.2.2 Princípio de funcionamento19
4.1.2.3 Descrição20
4.1.2.4 Construção20
4.1.3 BOMBA DE ELEVAÇÃO D’ÁGUA MANDALLA24
4.1.3.1 Origem24
4.1.3.2 Princípio de funcionamento25
4.1.3.3 Descrição25
4.1.3.4 Construção25
4.1.4 CATA-VENTO HIDRÁULICO27
4.1.4.1 Origem27
4.1.4.2 Princípio de funcionamento27
4.1.4.3 Descrição28
4.2 SISTEMA ALTERNATIVO DE CONDUÇÃO DE ÁGUA28
4.2.1 BAMBU28
4.2.1.1 Origem28
4.2.1.4 Construção30
4.2.1.5 Instalação31
4.3 SISTEMAS ALTERNATIVOS DE IRRIGAÇÃO31
4.3.1 ASPERSÃO ESPAGUETE32
4.3.1.1 Origem32
4.3.1.2 Princípio de funcionamento32
4.3.1.3 Descrição3
4.3.1.4 Construção3
4.3.1.5 Instalação3
4.3.2 BUBBLER34
4.3.2.1 Origem34
4.3.2.2 Principio de funcionamento34
4.3.2.3 Descrição35
4.3.2.4 Instalação e Construção35
4.3.3 POTES DE ARGILA ENTERRADO36
4.3.3.1 Origem36
4.3.3.2 Principio de funcionamento36
4.3.3.3 Descrição37
4.3.3.4 Instalação37
4.3.4 MICROASPERSOR DE COTONETE37
4.3.4.1 Origem37
4.3.4.2 Princípio de funcionamento37
4.3.4.3 Descrição38
4.3.4.4 Construção e Instalação38
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS39

LISTA DE TABELAS Tabela 1. Lista de material para construção do carneiro hidráulico artesanal .............. 19

Figura 1. Carneiro hidráulico comercial17
Figura 2. Carneiro hidráulico artesanal17
Figura 3. Partes componentes do carneiro hidráulico artesanal18
Figura 4. Bomba d’água manual20
Figura 5. Bomba de elevação d’água Mandalla25
Figura 6. Cata-vento hidráulico27
Figura 7. Sistema de condução aberto de bambu30
Figura 8. Sistema de condução fechado de bambu30
Figura 9. Aspersão por espaguete32
Figura 10. Sistema Bubbler34
Figura 1. Potes de argila enterrado36

1 INTRODUÇÃO

A agricultura familiar está presente em todas as regiões do Brasil de forma expressiva. Tem um papel fundamental no setor agrícola por produzir 35% de todo o volume de produção agrícola nacional, 38% do valor bruto da produção (VBP) e ocupa 7% do total de pessoas que trabalham na agricultura (PRONAF, 2007). Segundo a Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação (FAO) 75% dos estabelecimentos agrícolas do Brasil são considerados familiares, o que representa 25% das terras cultivadas (EMBRAPA SEDE, 2007).

Para um estabelecimento rural ser classificado como familiar o agricultor tem que ser proprietário, assentado, posseiro, arrendatário, parceiro ou meeiro, que utilize mão-deobra familiar, e tenha até dois empregados permanentes além de residir na propriedade ou em povoado próximo. Além disso, não deve deter área superior a quatro módulos fiscais, e no mínimo 80% da renda bruta familiar anual deve ser proveniente da atividade exercida no estabelecimento (PRONAF, 2007).

Este perfil da agricultura familiar apresenta uma enorme diversidade de sistemas produtivos e disponibilidade de recursos. Por dispor geralmente de pequena área e ter baixa capacidade de investimento, demanda tecnologias de baixo custo. As tecnologias de ponta utilizadas na agricultura empresarial são na maioria das vezes inviáveis, em termos econômicos, para agricultores familiares.

A irrigação é uma técnica milenar que nos últimos anos tem-se desenvolvido acentuadamente. A história da irrigação se confunde com a do desenvolvimento e prosperidade econômica dos povos. As civilizações antigas se desenvolveram em regiões áridas, onde a produção só era possível graças à irrigação. Atualmente, mais da metade da população mundial depende de alimentos produzidos na agricultura irrigada (BERNARDO et al., 2005).

A irrigação não deve ser considerada isoladamente, mas sim como parte de um conjunto de técnicas utilizadas para garantir a produção econômica de determinada cultura, com adequado manejo dos recursos naturais. O crescimento da irrigação o

Página | 12 necessita de um programa muito bem elaborado de pesquisa e desenvolvimento para o seu estabelecimento e consolidação. Assim, o futuro da irrigação envolve produtividade e rentabilidade com eficiência no uso da água, da energia, de insumos e respeito ao meio ambiente (BERNARDO, 2005).

Os agricultores tiveram um aumento de interesse na aquisição de equipamentos de irrigação buscando um aumento da produção e da produtividade nos cultivos. Bem como sistemas de irrigação automatizados são geralmente inviáveis para agricultores familiares pela sua baixa capacidade de investimento havendo assim uma maior demanda de tecnologias mais simples. E hoje em dia existem várias tecnologias desse nível a fim de suprir essa demanda.

O objetivo do trabalho é reunir um acervo de informação sobre sistemas alternativos de bombeamento, condução e dispersão para irrigação, de tecnologia simples, eficiente, de baixo custo e voltado para a melhoria do sistema de produção para agricultura familiar.

Página | 13 2 HISTÓRICO DA IRRIGAÇÃO

No início de sua existência, o homem se alimentava exclusivamente de carne de caça, mais tarde descobriu as árvores frutíferas e alimentava-se também de frutos. O homem levou aproximadamente 5 mil anos para começar a cultivar seus alimentos (HAGAN et al., 1967). As civilizações mais antigas foram formadas com base na agricultura (FUKUDA, 1976).

O Egito, por exemplo, ergueu-se às margens do rio Nilo. As cheias deste rio ocorrem devido às precipitações nas cabeceiras da bacia em setembro e outubro, se espalham pelo Egito, deixando uma camada de húmus muito fértil quando as águas baixam, onde se cultivava principalmente o trigo. Se as cheias são muito altas, ocorriam inundações, se muito baixas, ocorrem secas e conseqüentemente menos terra fértil nos anos e escassez de alimentos. No ano 4.0 a.C. aproximadamente, foram construídos reservatórios para armazenar a água nos períodos de cheia. Com isso, a água era utilizada no momento oportuno, solucionando os problemas de cheias e secas. Iniciava-se a prática de irrigação no planeta. No ano 300 a.C., a irrigação foi intensamente expandido na região de Menphis, que é ao sul do Cairo, pelo rei Menes(FUKUDA, 1976). No ano de 700 d.C. estima-se que cerca de 750 mil hectares eram irrigados anualmente passando para 1,5 milhões de hectares em 1200 d.C. (HAGAN et al., 1967).

Simultaneamente ao ocorrido no Egito, a irrigação também se iniciou na região da

Mesopotâmia (atual região da Turquia e Irã) por volta do ano 4.000a>C., com tomadas d'água dos rios Tigre e Eufrates para cultivo nos vales destes rios. No ano 2000 a.C. aproximadamente, o rei Hammurabi da Babilônia desenvolveu a irrigação em grande escala com a construção de uma rede de canais para condução de água construídos por prisioneiros que também eram utilizados para navegação. No período entre 600 a.C. e 550 a.C., quando a Babilônia atingiu seu apogeu magníficas construções foram construídas e a irrigação progrediu intensamente. Acredita-se que os famosos jardins da Babilônia foi onde a irrigação por aspersão teve inicio. Em 539 a.C. a Babilônia foi tomada

Página | 14 pela Pérsia e a manutenção dos canais e reservatórios foi negligenciada, tendo havido a partir daí, uma intensa redução da capacidade de irrigação (FUKUDA, 1981) A Índia também teve o seu grau de importância no desenvolvimento da irrigação. Entre 2.500 e 2.0 a.C. a agricultura irrigada se desenvolveu sobretudo no vale do ria Indus (HAGAN, et al, 1967). Na China a produção de arroz irrigado teve inicio por volta do ano 3.0 a.C.(FUKUDA, 1981).

Quando os exploradores europeus chegaram à América encontraram a agricultura já praticada e difundida pelos nativos. Em algumas regiões, a irrigação já era praticada visando a produção de alimentos para civilizações como os astecas e os incas. Escavações indicam que a agricultura nestas regiões começou antes do ano 5000 a.C. (HAGAN et. al. 1967). Estima-se que a agricultura irrigada na América iniciou-se no ano 1000 a.C. e prosperou por mais de 2000 anos, quando houve um declínio destas civilizações. Esse declínio coincide com o período da invasão espanhola, em 1532 e provavelmente tenha ocorrido devido a conflitos políticos e militares. Segundo Arnillas (1961) esse declínio pode ter sido influenciado pelo inadequado sistema de drenagem e pela salinização das terras ocasionando abandono destas.

3 IMPORTÂNCIA DA IRRIGAÇÃO

O Brasil possui atualmente uma área cultivada da ordem de 5 milhões de hectares, dos quais cerca de 2,7 milhões de hectares são irrigados. A relação área irrigada/cultivada é menor que 5%, sendo que a área irrigada mundial corresponde a aproximadamente 17% da área cultivada, sendo responsável por 40% da produção total de alimentos. No Brasil, os 5% de área irrigada geram cerca de 18% da produção total, o que corresponde a 25% do valor bruto da produção (URCHEI, 2001).

E é importante ter em mente o significado real da agricultura irrigada, que possibilita maior produção e produtividade, bem como a geração de empregos permanentes, com os menores níveis de investimento, em comparação com outros setores da economia. Isso promove o aumento da renda e a diminuição do êxodo rural,

Página | 15 melhorando sensivelmente as condições de vida dos produtores e suas famílias (MANTOVANI et al., 2006).

Nos últimos anos, houve no Brasil grande evolução nos conceitos da agricultura irrigada. Na visão inicial, a irrigação era vista somente como aplicação de água e tinha como objetivo principal “a luta contra a seca e, ou, a criação de condições de subsistência para os produtores”. No novo conceito, a irrigação evoluiu da simples aplicação de água às plantas para um importante instrumento no aumento da produção, produtividade e rentabilidade, diminuição dos riscos de investimento (MANTOVANI et al., 2006).

4 SISTEMAS ALTERNATIVOS

4.1 SISTEMAS ALTERNATIVOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA

As bombas têm como função transferir a água de um local para outro funcionando com uma fonte externa de energia. Dentre as fontes externa de energia as mais utilizadas são as de motor elétrico ou a diesel. Atualmente no mercado existem várias marcas de bomba que apresenta diferentes modelos de pressão e vazão. Mas existem outras fontes que podem ser aproveitadas como através da força humana ou animal, a eólica, a hídrica e a solar.

4.1.1 CARNEIRO HIDRAÚLICO

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