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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS DE
RESERVATÓRIOS SUPERFICIAIS PARA USO EM
MICROIRRIGAÇÃO
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
João Fernando Zamberlan
Santa Maria, RS, Brasil.
2007
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2
CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS DE RESERVATÓRIOS
SUPERFICIAIS PARA USO EM MICROIRRIGAÇÃO
POR
João Fernando Zamberlan
Dissertação apresentada ao curso de mestrado do Programa de Pós-Graduação
em Engenharia Agrícola, Área de Concentração Engenharia de Água e Solo, da
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM-RS), como requisito parcial para
obtenção do grau de Mestre em Engenharia Agrícola.
Orientador: Prof. Dr. Ing.Osvaldo König
Santa Maria, RS, Brasil.
2007
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Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Rurais
Programa de Pós Graduação em Engenharia Agrícola
A Comissão Examinadora, abaixo assinada,
aprova a Dissertação de Mestrado
CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS DE RESERVATÓRIOS
SUPERFICIAIS PARA USO EM MICROIRRIGAÇÃO
elaborada por
João Fernando Zamberlan
Como requisito parcial para obtenção do grau de
Mestre em Engenharia Agrícola.
COMISSÃO EXAMINADORA:
Osvaldo König, Dr.
(Presidente/Orientador)
Luis Antonio de Avila, Dr. (UFSM)
Luiz Carlos P. Martini, Dr. (UFSC)
Santa Maria, 28 de fevereiro de 2007.
4
DEDICATÓRIA
A minha família Raquel e Arthur,Valdir e Gilda, Carlos Otávio, Edson e
Therezinha.
Dedico esta conquista tão almejada.
5
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar, agradeço a Deus que me deu saúde, serenidade, compreensão,
perseverança, sabedoria e força para vencer todos os empecilhos e dificuldades ao longo desta
jornada.
A minha família, Raquel e Arthur por serem minha fonte de energia e inspiração,
tendo enfrentado junto comigo todas as adversidades.
Aos meus pais Valdir e Gilda pelo amor incondicional educação e valores a mim
transmitidos.
A meu irmão Carlos Otávio, pelas orientações, incentivos e exemplo.
Aos meus sogros, Edson e Therezinha que sempre me apoiaram e me incentivaram a ir
em frente.
A Ni e a Alzenir pelo apoio e orações.
A sociedade brasileira por manter o ensino público e gratuito, o que permitiu a
realização deste trabalho.
Ao Programa de Pós – Graduação em Engenharia Agrícola da Universidade Federal de
Santa Maria pela oportunidade.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico (CNPq), pelo
apoio financeiro imprescindível para minha pós - graduação.
Ao meu orientador Prof. Dr. Ing. Osvaldo König pelos conhecimentos transmitidos,
pela dedicação, confiança e amizade a mim dispensada.
Aos meus colegas e amigos Paulo e Henrique, pela convivência, amizade e auxílio
sempre quando necessário.
Ao casal de amigos Josué e Rose, pelo apoio.
Ao Prof. Dr. Toshio Nishijima pela transmissão de conhecimentos e troca de idéias.
Ao secretário do Programa de Pós Graduação em Engenharia Agrícola, Ercelino
Bevilaqua por toda ajuda e amizade dispensada a mim durante o período do mestrado.
Aos professores Dr. Reimar Carlesso e Dr. Nereu A. Streck pela coorientação.
Ao Prof. Dr. Rudiney Pereira e ao NDIGe pelas imagens e amizade.
Aos demais Professores e colegas do Programa de Pós Graduação em Engenharia
Agrícola pelos conhecimentos adquiridos.
A todos que de uma maneira ou de outra contribuíram para a realização deste trabalho.
O meu muito obrigado!
6
RESUMO
Dissertação de Mestrado
Programa de Pós – Graduação em Engenharia Agrícola
Universidade Federal de Santa Maria
CARACTERIZAÇÃO DE ÁGUAS DE RESERVATÓRIOS
SUPERFICIAIS PARA USO EM MICROIRRIGAÇÃO
Autor: João Fernando Zamberlan
Orientador: Prof. Dr. Ing. Osvaldo König
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 28 de fevereiro de 2007.
A água é para as culturas agrícolas o fator mais limitante e importante, portanto o
conhecimento de sua composição qualitativa é relevante para a verticalização da
produtividade. Em se tratando de sistemas de microirrigação (irrigação localizada), sua
exigência em qualidade física e química é maior, devido ao diâmetro reduzido de seus
componentes particularmente os emissores. Este trabalho teve por objetivo caracterizar as
águas superficiais do campus da UFSM com vistas a sua utilização em microirrigação
procurando identificar os níveis dos parâmetros químicos e físicos que possuem influência no
sistema de irrigação, solo e planta. Foram caracterizados quatro principais açudes do campus
da UFSM (Área Nova, Solos, Madame e Várzea). Realizou-se a coleta de 3 amostras por
açude aleatoriamente a um metro de profundidade, em duas datas no mês de janeiro de 2007,
uma anterior e outra após uma precipitação, perfazendo um total de 24 amostras. Foram
analisados os seguintes parâmetros: sólidos suspensos, sólidos dissolvidos, pH, condutividade
elétrica, cálcio, magnésio, sódio, potássio, fósforo, nitrogênio, boro, ferro total e calculado o
valor da razão de adsorção de sódio. Foram realizadas determinações a campo e laboratoriais.
O estudo indicou que em relação aos parâmetros, com exceção do ferro total, o açude da Área
Nova revelou os maiores valores, seguido do açude dos Solos, Madame e Várzea. Observou-
se valores significativamente superiores para o parâmetro ferro total no açude dos Solos,
devido a característica particular da área de contribuição do manancial. Verificou-se também
que ocorreram diferenças nos níveis de determinados parâmetros em relação às duas datas de
coleta, explicado pelo manejo dado à bacia de entorno, pois os solos dos açudes são
semelhantes e pertencentes à mesma unidade de mapeamento São Pedro. Com relação à
utilização destas águas em microirrigação, constatou-se que os açudes da área Nova e dos
Solos possuem restrições em relação ao nível de ferro total, sólidos suspensos e pH. A RAS
calculada, quando comparada com os valores da condutividade elétrica, devido ao seu baixo
valor, quando relacionado com a condutividade elétrica, foi classificada como de risco severo
para taxa de infiltração em todos os açudes. Concluiu-se que as diferenças nos parâmetros
estudados variaram conforme o manejo dado ao entorno e que os açudes da Madame e Várzea
poderiam ser utilizados na microirrigação desde que se eleve os seus níveis de cálcio e
magnésio no solo.
Palavras-chaves: parâmetros físico-químicos; irrigação localizada; qualidade da água.
7
ABSTRACT
Master’s Dissertation
Graduation Program in Agricultural Engineering
Federal University of Santa Maria-RS, Brazil
CHARACTERIZATION OF SUPERFICIAL WATERS RESERVOIRS TO BE USED IN
MICROIRRIGATION.
Author:João Fernando Zamberlan
Advisor: Osvaldo König
Date and local of presentation: Santa Maria, February 28
th
. 2007.
Water is the most important and restrictive factor for the agricultural cultures so, the
knowledge of its qualitative composition is important to the verticalization of productivity.
For the microirrigation systems (located irrigation), its requirement in physical and chemical
quality is bigger, because of the reduced diameter of its components, particularly the
transmitters. The objective of this work was to characterize the superficial waters of UFSM
campus in order to use them in microirrigation, trying to identify the levels of chemical and
physical parameters that influence the irrigation system, ground and plant. Four principal
dams of the UFSM were characterized (Área Nova,, Solos ,Madame ,and Várzea). Three
samples were collected in each dam ,casually, one meter of depth, in two dates in January
2007, one before and other after precipitation completing 24 samples. The following
parameters were analyzed: suspended solids ,dissolved solids, pH, electrical conductivity,
calcium, magnesium, sodium ,phosphorus, nitrogen, boron, total iron and it was calculated
the value of absorption of sodium. Determinations of laboratory and “in situ” were done. The
study showed that relating to parameters, except total iron, the Nova Àrea dam revealed the
greatest values, followed by the Solos dam, Madame and Várzea. Values significantly
superior were observed due to the particular characteristic of the source contribution area. It
was also verified that differences occurred in the levels of some parameters relating to the two
dates of the collection, explained by the administration given to she spill basin of contribution
area, because the grounds of dams are similar and are from the same map unit São Pedro.
Relating to the use of these waters in microirrigation, it was verified that Nova Área and
Solos dams have restrictions to that total iron level, suspended solids and pH. The calculated
RAS, when compared with the electrical conductivity, was classified as a severe risk to the
infiltration rate in all dams. It was concluded that differences in the studied parameters varied
according to the given conduct to the spill and that Madame and Várzea dams would be used
in microirrigation since their levels of calcium and magnesium in the ground are elevated.
KEY WORDS: physical and chemical parameters; located irrigation; water quality
8
LISTA DE TABELAS
TABELA 01 – Grau de restrição da qualidade da água para uso em
irrigação....................................................................................................................................24
TABELA 02 – Classificação da água de irrigação quanto ao potencial de
salinização.................................................................................................................................29
TABELA 03 – Classificação das águas de irrigação quanto a sua dureza total expressa em Ca
CO
3
............................................................................................................................................31
TABELA 04 Classificação das águas de irrigação para a dureza e risco de obstrução de
emissores...................................................................................................................................31
TABELA 05 – Classificação das águas de irrigação em relação ao perigo de sodificação
segundo os valores da sua razão de adsorção de sódio.............................................................34
TABELA 06 – Grau de restrição das águas de irrigação quanto à concentração de ferro total
com potencial de obstrução na microirrigação..........................................................................36
TABELA 07 – Síntese das metodologias empregadas nas análises laboratoriais das águas dos
açudes........................................................................................................................................48
TABELA 08 – Valores limites dos parâmetros qualitativos das águas de
irrigação....................................................................................................................................50
TABELA 09 – Valores médios em mg/l de sólidos em suspensão presentes nas águas dos
açudes em dois momentos de coleta.........................................................................................51
TABELA 10 – Valores médios em mg/l de nitrogênio total presentes nas águas dos açudes em
dois momentos de coleta...........................................................................................................61
9
TABELA 11 – Valores médios em mg/l de boro presentes nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta...................................................................................................................62
TABELA 12 – Valores médios em mg/l de ferro total presentes nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta...................................................................................................................63
TABELA 13 – Valores médios em mg/l de cálcio presentes nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta...................................................................................................................65
TABELA 14 – Valores médios em mg/l de magnésio presentes nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta...................................................................................................................66
TABELA 15 – Valores médios em mg/l de dureza total expressa em CaCO
3
presentes nas
águas dos açudes em dois momentos de coleta.........................................................................68
10
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. tubulações com incrustações de ferro provenientes da água de
irrigação....................................................................................................................................37
FIGURA 2. Imagem de satélite com vista geral do campus da UFSM com seus respectivos
mananciais.................................................................................................................................43
FIGURA 3. Detalhe da coleta de água em um dos açudes da
instituição..................................................................................................................................45
FIGURA 4. Detalhe da garrafa de Kemmerer utilizada na coleta de água dos
reservatórios..............................................................................................................................45
FIGURA 5. Detalhe dos equipamentos utilizados para as medidas “in
situ”...........................................................................................................................................46
FIGURA 6 Detalhe das medições da condutividade elétrica em condutivímetro marca Minipa
MCD 2000.................................................................................................................................46
FIGURA 7. Detalhe do frasco utilizado para acondicionamento da amostra de
água...........................................................................................................................................47
FIGURA 8. Concentração média de sólidos suspensos em mg/L nas águas dos quatro
açudes........................................................................................................................................52
FIGURA 9. Concentração média de sólidos dissolvidos totais para os quatro açudes em duas
datas de coleta...........................................................................................................................54
FIGURA 10. Valores médios do potencial de hidrogênio para os quatro açudes em duas datas
de coleta....................................................................................................................................55
11
FIGURA 11. Valores médios da condutividade elétrica para os quatro açudes em duas datas
de coleta....................................................................................................................................56
FIGURA 12. Valores médios da razão de adsorção de sódio para os quatro açudes em duas
datas de coleta...........................................................................................................................57
FIGURA 13. Concentração média de sódio para os quatro açudes em duas datas de
coleta.........................................................................................................................................58
FIGURA 14. Concentração média de potássio para os quatro açudes em duas datas de
coleta.........................................................................................................................................59
FIGURA 15. Concentração média de fósforo para os quatro açudes em duas datas de
coleta.........................................................................................................................................60
FIGURA 16. Concentração média de nitrogênio total em mg/L nas águas dos quatro
açudes........................................................................................................................................62
FIGURA 17. Concentração média de boro em mg/L nas águas dos quatro
açudes........................................................................................................................................63
FIGURA 18 Concentração média de ferro total em mg/L nas águas dos quatro
açudes........................................................................................................................................64
FIGURA 19. Concentração média de cálcio em mg/L nas águas dos quatro
açudes........................................................................................................................................66
FIGURA 20 Concentração média de magnésio em mg/L nas águas dos quatro
açudes........................................................................................................................................67
FIGURA 21 Valores médios de dureza total expressa em CaCO
3
em mg/l nas águas dos
quatro açudes.............................................................................................................................69
12
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1
. Tolerância relativa de determinadas culturas ao boro....................................40
13
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A Planilha de campo..................................................................................................81
ANEXO B .Detalhes da água e entorno do açude da Área Nova.............................................82
ANEXO C. Detalhe do açude dos Solos..................................................................................83
ANEXO D. Detalhe dos açudes da Madame e Várzea.............................................................84
ANEXO E. Detalhe das medições “in situ” e planilha de campo............................................85
ANEXO F. Análises laboratoriais da água.........................................................................86-87
ANEXO G. Vista geral do campus da UFSM com seus respectivos
açudes.......................................................................................................................................88
14
SUMÁRIO
RESUMO......................................................................................................................................
ABSTRACT..................................................................................................................................
LISTA DE TABELAS..................................................................................................................
LISTA DE FIGURAS...................................................................................................................
LISTA DE QUADROS.................................................................................................................
1.INTRODUÇÃO....................................................................................................................16
2. REVISÃO DE LITERATURA..........................................................................................19
2.1 O panorama da água no mundo e no Brasil........................................................................19
2.2 A irrigação como fator de desenvolvimento do agronegócio.............................................20
2.3 Degradação qualitativa das águas.......................................................................................22
2.4 A qualidade da água na microirrigação...............................................................................23
2.4.1 Parâmetros físicos..........................................................................................................26
2.4.1.1 Sólidos suspensos..........................................................................................................26
2.4.2 Parâmetros químicos.....................................................................................................27
2.4.2.1 Sólidos dissolvidos........................................................................................................27
2.4.2.2 Condutividade elétrica..................................................................................................27
2.4.2.3 Potencial hidrogênio.....................................................................................................29
2.4.2.4 Dureza total...................................................................................................................30
2.4.2.5 Cálcio............................................................................................................................31
2.4.2.6 Magnésio.......................................................................................................................32
2.4.2.7 Sódio e Razão de adsorção de sódio.............................................................................33
2.4.2.8 Ferro total......................................................................................................................35
2.4.2.9 Fósforo..........................................................................................................................37
2.4.2.10 Potássio.......................................................................................................................37
2.4.2.11 Nitrogênio...................................................................................................................38
2.4.2.12 Boro.............................................................................................................................39
3. MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................41
3.1 Localização e caracterização geral do local........................................................................41
15
3.2 Mananciais e entorno..........................................................................................................43
3.3 As coletas de água...............................................................................................................43
3.4 O acondicionamento da amostra.........................................................................................47
3.5 Análises laboratoriais químicas e físicas............................................................................47
3.6 Razão de adsorção de sódio................................................................................................48
3.7 Análise dos dados................................................................................................................49
3.8 Análise estatística................................................................................................................50
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................................51
4.1 Parâmetros físicos.............................................................................................................51
4.1.1 Sólidos suspensos.............................................................................................................51
4.2 Parâmetros químicos........................................................................................................53
4.2.1 Sólidos dissolvidos...........................................................................................................53
4.2.2 Potencial hidrogênio........................................................................................................54
4.2.3 Condutividade elétrica.....................................................................................................55
4.2.4 Razão de adsorção de sódio.............................................................................................56
4.2.5 Sódio................................................................................................................................57
4.2.6 Potássio............................................................................................................................58
4.2.7 Fósforo.............................................................................................................................60
4.2.8 Nitrogênio total................................................................................................................60
4.2.9 Boro..................................................................................................................................62
4.2.10 Ferro total.......................................................................................................................63
4.2.11 Cálcio.............................................................................................................................65
4.2.12 Magnésio........................................................................................................................66
4.2.13 Dureza total....................................................................................................................67
5. CONSIDERAÇÕES VINCULADAS A MICROIRRIGAÇÃO.....................................70
5.1 Problemas relacionados ao sistema.....................................................................................70
5.2 Problemas relacionados ao solo..........................................................................................70
5.3 Problemas relacionados à planta.........................................................................................71
5.4 O efeito entorno..................................................................................................................71
5.5 Comentário final.................................................................................................................72
6. CONCLUSÕES...................................................................................................................73
7. RECOMENDAÇÃO...........................................................................................................74
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................75
9. ANEXOS..............................................................................................................................80
16
1. INTRODUÇÃO
Grandes alterações ambientais ocorreram na terra no período Neolítico (10.000AC),
período em que se formaram importantes rios como o Nilo, Tigre, Eufrates, Amarelo e Indo,
vindo a favorecer o desenvolvimento dos povos em suas bacias. Importantes civilizações
cresceram as margens desses mananciais, usufruindo de suas águas para fins de potabilidade e
produção de alimentos, dando início a primeira revolução agrícola da história e ao mito de
que a água é um bem infinito.
A água tem um papel relevante no processo de desenvolvimento das civilizações,
sendo fator determinante para a viabilização de várias atividades econômicas e fundamental
para a vida em nosso planeta. De todos os recursos que a planta necessita para o seu
desenvolvimento, a água é o fator mais importante e, ao mesmo tempo, o mais limitante para
a produtividade agrícola (TAIZ & ZEIGER, 2004, p.62).
A população mundial cresce em progressão geométrica e segundo estimativas recentes
nos próximos 40 anos atingirá nove bilhões de habitantes (RIGHES, 2000), ávidos por água e
alimentos. Portanto, diferentemente do período pré-histórico, que teve seu fim em 4000 AC, a
disponibilidade do recurso água é limitado pela depleção de seu estado qualitativo oriundo de
ações antrópicas estimuladas pelo desenvolvimento econômico desmedido.
O incremento da produção é uma necessidade mundial. A elevação vertical dos níveis
de produtividade das culturas, a utilização racional e eficiente de água e energia são requisitos
para se alcançar a sustentabilidade no setor agrícola.
O limite superior da produtividade agrícola é estabelecido pelas condições
climáticas e pelo potencial genético das culturas. O grau que esse limite será
atingido sempre dependerá de como os aspectos da engenharia de aplicação de água
estarão precisamente sintonizados com as necessidades biológicas de água das
culturas (DOOREMBOS et al., 1979 apud CORTEZ & MAGALHÃES, 1992, p.66).
A quantidade de água no planeta é invariavelmente a mesma, através dos tempos,
obedecendo a um ciclo hidrológico. Sua distribuição é irregular: 97% estão nos oceanos,
formados por águas salgadas, e somente 3% são de água doce, distribuídas, 2% nas geleiras,
17
portanto prontamente indisponíveis, e 1% nos rios, lagos, lençóis freáticos, etc (ROSA et al,
2000).
O Brasil possui aproximadamente 13% das reservas de água doce mundiais, tendo 2/3
das águas concentradas na região amazônica, que possui a menor densidade demográfica do
país (SETTI, 2001).
O crescimento populacional e econômico aliado à expansão das fronteiras agrícolas,
com ocorrência de desmatamento, destruição das matas ciliares e uso intensivo dos solos, tem
contribuído significativamente para a degradação qualitativa de nossos corpos hídricos.
O regime pluvial do Rio Grande do Sul é bem distribuído durante o ano, porém em
algumas regiões do estado temos, nos meses de dezembro a março, altas demandas
evaporativas e períodos de estiagens, a exemplo dos anos de 2004 e 2005 cuja produção
agrícola ficou comprometida, acumulando prejuízos significativos no PIB estadual. A
utilização de sistemas de irrigação é uma das alternativas para se minimizarem as flutuações
de produção agrícola, reduzindo os riscos advindos das estiagens somados a outros inúmeros
benefícios proporcionados pela adoção de sistemas irrigados.
Qualquer sistema de irrigação deve estar calcado na viabilidade técnica e econômica
do projeto e nos benefícios sociais decorrentes da implantação do sistema (CORTEZ &
MAGALHÃES, 1992). A modalidade de irrigação localizada ou microirrigação possui certas
características intrínsecas que a torna mais eficiente e ecologicamente correta. A
microirrigação tem por objetivo as aplicações pontuais de água, restrita somente ao espaço
ocupado pelo sistema radicular da cultura, utilizando baixas pressões e vazões, através de
emissores e tubulações de pequeno diâmetro, resultando em um uso mais eficiente e racional
de água e energia chegando a valores superiores a 95%. Este sistema surgiu na Alemanha em
1870, mas obteve um maior crescimento nos países do oriente médio, onde predomina o clima
desértico com altas demandas evaporativas e onde a escassez hídrica é uma realidade.
A microirrigação por utilizar-se de emissores e tubulações de menor diâmetro, tem
uma maior exigência quanto aos atributos qualitativos da água (químicos, físicos e
biológicos). Os problemas advindos da utilização de águas qualitativamente inferiores, podem
resultar na inviabilização do sistema, implicando em aumento de custos operacionais,
salinização dos solos, lixiviação de elementos nocivos ao ambiente e com isso, contaminando
18
lençóis freáticos e corpos d’água, podendo prejudicar a própria saúde humana. Portanto, a
qualidade da água é de suma relevância para sistemas microirrigados.
Atualmente se conhece muito pouco sobre o estado qualitativo das águas de nossos
mananciais, pois o objetivo e foco dos estudos foram sempre voltados a sua potabilidade. A
composição das águas superficiais, teoricamente mais expostas às ações antrópicas oriundas
do entorno das bacias hidrográficas, é uma incógnita quando o foco é a irrigação localizada. A
qualidade da água tem relação com a sua finalidade, ou seja, refere-se àquelas características
que influenciam sua adequabilidade para um uso específico (GOMES & PAULETTO, 1999).
A agricultura, na condição de maior consumidor proporcional de água, e o aumento
geral na demanda por este recurso, confronta-se no futuro com a situação de utilizar águas de
qualidade inferior, devido principalmente ao decréscimo qualitativo dos recursos hídricos. As
águas de melhor qualidade destinar-se-ão para usos mais nobres, como o abastecimento
humano. Seguramente a irrigação deverá adaptar-se à utilização de águas residuárias na
produção agrícola.
O conhecimento dos principais parâmetros qualitativos das águas com potencial de
utilização em microirrigação é obrigatório para que o sistema e a produção agrícola sejam
viabilizados.
O presente estudo teve o objetivo de caracterizar e avaliar a qualidade das águas
superficiais tendo em vista sua utilização na microirrigação, identificando os níveis dos
parâmetros químicos e físicos que possuem influência no sistema de irrigação, solo e planta e
fornecendo subsídios informacionais a futuros programas de desenvolvimento agrícola
regional em que a microirrigação esteja inserida, se estendendo para demais regiões estudos
semelhantes.
19
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1.O panorama da água no mundo e no Brasil.
A água é um insumo fundamental e insubstituível a vida, estando ela ligada a
múltiplos usos bem como mantenedora do equilíbrio do meio ambiente (SETTI et al., 2001).
No passado a água era utilizada sem preocupação com sua quantidade e qualidade,
pois culturalmente a água era tida com um bem infinito. Hoje sabemos que tal recurso é finito
e que sua quantidade através dos tempos é invariavelmente a mesma, regulada pelo ciclo
hidrológico. Sua distribuição no planeta é heterogênea: 97% das águas estão nos oceanos e
são águas salgadas, tendo-se somente 3% de águas doces e desta percentagem, 70% estão nas
calotas polares, 29% em aqüíferos e 1% em rios e lagos (ROSA et al., 2000).
Para o ano de 2025, a água derivada anualmente para cada uso consuntivo estimada é
de 3190 Km
3
para produção de alimentos, 1170 Km
3
para indústria e 607 Km
3
para
abastecimento humano. (SHIKLOMANOV, 2003 apud CHRISTOFIDIS, 2006).
Algumas regiões do planeta não possuem capacidade de desenvolver suas produções
agrícolas e industriais pela simples falta de disponibilidade de água, incapaz de atender seus
múltiplos usos tanto consuntivos quanto não consuntivos. O uso inadequado das áreas de
entorno das bacias pela atividade agrícola e o lançamento de efluentes de origem industrial
nos corpos de água reduz a capacidade de armazenamento destes pela deposição de
sedimentos, bem como afeta a qualidade dessas águas.
O desenvolvimento econômico e demográfico, aliada às ações antrópicas advindas
desse crescimento, tem contribuído significativamente para a depleção qualitativa dos
recursos hídricos e constitui uns dos fatores determinantes para a escassez de água em certas
regiões.
O Brasil possui aproximadamente 13% das reservas hídricas mundiais, mas apresenta
uma distribuição extremamente irregular dentro de seus limites territoriais. Somente a bacia
Amazônica detém 73% das reservas de água doce do país, possuindo apenas 5% da parcela da
população, sendo que os 27% restantes das reservas estão distribuídas pelos demais estados da
federação para um contingente populacional de 95% (SETTI et al., 2001).
20
Segundo Merten e Minella (2002), a ocupação e uso do solo pelas atividades agrícolas
alteram os processos biológicos, físicos e químicos dos sistemas naturais, e tais distúrbios
podem vir a interferir na composição das águas. De nada adianta possuir uma enorme reserva
hídrica se suas características qualitativas estiverem comprometidas, tornando-se escassa e
inviabilizando sua utilização para determinadas finalidades.
As águas no Brasil são classificadas de acordo ao tipo de finalidade pelo CONAMA
(Conselho Nacional de Meio Ambiente), em classes de usos predominantes, existindo cinco
classes para as águas doces, duas para as salinas e duas para as salobras s. Uma vez definidos
os usos da água em um manancial, estará definida a sua classe e também a qualidade que a
água desse manancial deverá representar, devendo-se obedecer a certas condições especificas
para aquela determinada classe de água (TUCCI et al., 2004).
As águas que podem ser utilizadas para a irrigação são as de classe 1, 2 e 3, sempre
obedecendo aos padrões qualitativos para cada classe e uso específico.
2.2. A irrigação como fator de desenvolvimento do agronegócio.
A produção agrícola atual exige que a agricultura moderna se torne cada vez mais
tecnificada e competitiva, proporcionando aumento na produção de alimentos capaz de
atender as demandas sempre crescentes da população. 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 respeito aos recursos naturais
(MANTOVANI et al., 2006). A irrigação é uma das principais técnicas de se obter
verticalização na produtividade das culturas bem como de viabilizar áreas antes inexploradas,
sendo agente fomentador de toda a cadeia do agronegócio.
Estimativas mundiais indicam que os 260 milhões de hectares irrigados, que
correspondem a 17% da área cultivada, produzem cerca de 40% da safra mundial. No Brasil,
5% da área irrigada são responsáveis por 16% da produção de alimentos (MANTOVANI et
al., 2006).
Outro ponto importante que vale ser ressaltado é o aumento de produtividade
alcançado pelas culturas irrigadas quando comparadas com as de sequeiro, sendo sensível o
aporte produtivo bem como o ganho de qualidade no produto final. Os casos do café e do
21
arroz são os de maior expressão, com produtividades superiores a 100% em relação às médias
de produtividade nacionais (TESTEZLAF, 2002).
Com relação à mão de obra empregada, verifica-se que uma área irrigada oferece de
0,8 a 1,0 empregos diretos contra 0,22 da agricultura de sequeiro, sendo o setor responsável
por 1,4 milhões de empregos diretos e 2,4 milhões de empregos indiretos, contribuindo para o
desenvolvimento de toda a cadeia do agronegócio (CHRISTOFIDIS, 1999).
Atualmente a irrigação passou de simples fornecedora de água para as culturas a
valioso instrumento no aumento da produção, produtividade, rentabilidade bem como de
redução dos riscos de investimentos no setor (MANTOVANI et al., 2006). Contudo um
projeto de irrigação é um processo dinâmico e a observância de vários aspectos como solos e
qualidade da água são de fundamental importância para a viabilidade do sistema e a obtenção
dos resultados esperados advindos dessa técnica. As aplicações de modernas técnicas de
produção podem se tornar inoperantes se os recursos naturais não forem preservados do ponto
de vista do seu estado qualitativo, muitas vezes inviabilizando economicamente a atividade. A
adoção de manejos racionais, minimizando os impactos ambientais, promove uma melhor
eficiência no uso da água. Portanto, torna-se imperativo o conhecimento e estudos com
relação ao estado qualitativo das águas, antes de se implantar qualquer sistema de irrigação
para não correr o risco de inviabilizá-lo economicamente.
Para Ferreira (1997), a concepção de um projeto tecnológico hidroagrícola passa pelas
seguintes fases: Estudo de impacto ambiental, estudos hidrológicos, preocupando-se com a
qualidade e quantidade da água, visto que a quantidade não significa disponibilidade, sendo
esta dependente da outorga emitida pelos órgãos competentes, estudo do solo, clima, demanda
energética, conservação de solo e água e sistema de irrigação e drenagem.
É relevante implantar sistemas de irrigação que utilizem formas mais eficientes de
utilização dos recursos água e energia, de modo a garantir a sustentabilidade da agricultura
irrigada, usufruindo de seus inúmeros benefícios socioeconômicos mitigando o êxodo rural e
trazendo desenvolvimento para o agronegócio (MANTOVANI et al., 2006).
Diversas manifestações de deterioração ambiental conspiram contra a possibilidade de
incrementar a produção alimentar e, sobretudo, assegurá-la às futuras gerações (PAZ, et al,
2000). Segundo Paz et al. (2000), o desenvolvimento da agricultura irrigada deve estar
alicerçado em procedimentos tecnológicos e econômicos para otimização, melhoria de
22
eficiência de aplicação e ganhos de produtividade, baseados na resposta da cultura a aplicação
da água e outros insumos sem, contudo, comprometer a disponibilidade nem a qualidade do
recurso. Assim sendo, a irrigação cumprirá seu papel junto ao desenvolvimento da agricultura,
tornando-se o principal fator de crescimento na produção de alimentos demandados pelo
contingente populacional global.
2.3. Degradação qualitativa das águas.
A ocupação e uso do solo pelas atividades agropecuárias alteram sensivelmente os
processos biológicos, físicos e químicos dos sistemas naturais, e essas alterações podem ser
avaliadas através do monitoramento da qualidade das águas (MERTEN & MINELLA, 2002).
Qualquer alteração no meio natural vem a influenciar nas características qualitativas dos
corpos da água por meio do escorrimento superficial, lixiviação e carreamento de materiais
com fluxo direcionado a jusante da área.
Segundo Merten e Minella (2002), os principais poluentes resultantes do deflúvio
superficial são constituídos de sedimentos, nutrientes, agroquímicos e dejetos de animais,
sendo que tal atividade agropecuária exerce uma importante função na contaminação dos
mananciais. De acordo com Carvalho (2000), a manutenção de pastos e o pisoteio efetuado
pelos animais, potencializado pela alta lotação, favorecem as condições predisponentes da
erosão tornando o solo mais exposto ao escorrimento superficial. Portanto, o manejo dado às
áreas de entorno dos mananciais tem extrema relevância na qualidade das águas, podendo
alterar suas características originais e, com isso, inviabilizar muitas vezes sua utilização para
um determinado fim.
Donadio et al. (2005), estudando a qualidade das águas de nascentes com diferentes
usos na bacia, verificaram que, nas nascentes com vegetação remanescente, a qualidade da
água se mostrou melhor do que nas nascentes com uso agrícola, sendo que as variáveis que
melhor explicaram essas diferenças foram: cor, turbidez, alcalinidade e nitrogênio total.
Um aumento nos valores de pH das águas onde existem atividades agrícolas a
montante nos mostra que tais resultados apontam para a necessidade de medidas de
preservação e conservação dos recursos hídricos e dos solos por meio de um manejo
adequado (BRITO 2005).
23
Fioravanti et al (2004), estudando a qualidade da água do Córrego Três Barras em SP,
concluiu que, em vários momentos, a qualidade da água apresentou-se inadequada para os
parâmetros ferro total, dureza, condutividade elétrica, cálcio, magnésio, sólidos suspensos,
oxigênio dissolvido e coliforme fecais.
O crescimento desordenado da agricultura e sua expansão em áreas próximas a cursos
de água, têm causado sérios impactos ambientais necessitando-se de estudos quanto à
qualidade das águas para permitir que se defina a capacidade de fornecimento de água para a
irrigação e o tipo de tratamento dado para que se faça sua adequação à finalidade requerida
(FIORAVANTI et al., 2004).
Portanto, a degradação ambiental do entorno da bacia e a depleção da mata ciliar são
as causas principais das modificações nos parâmetros qualitativos das águas superficiais
utilizadas para irrigação, podendo inviabilizar economicamente o sistema, devido à
necessidade de tratamento químico destas águas e da instalação de filtros para que elas
adquiram as características desejáveis.
2.4. A qualidade da água na microirrigação.
A água é o principal insumo da irrigação, tanto sua quantidade quanto sua qualidade
são de vital relevância para o sucesso da técnica sem prejuízos ao sistema solo-planta, bem
como ao próprio equipamento de irrigação. Segundo Cauduro & Dorfman (1986), existem
numerosos exemplos no mundo de ricas regiões agrícolas que se tornaram totalmente
improdutivas como conseqüência da utilização de águas de má qualidade e manejo
inadequado da irrigação. A qualidade da água tem sido negligenciada na maioria dos projetos
de irrigação o que produz efeitos indesejáveis na condução de uma cultura comercial
(MANTOVANI et al., 2006).
Segundo Ayers & Westcot (1991), o conceito de qualidade da água refere-se às suas
características que podem afetar sua adaptabilidade para uso específico, ou seja, está
vinculado a finalidade com que se pretende utilizá-la, podendo usos específicos ter diferentes
requisitos de qualidade. Os parâmetros que descrevem o estado qualitativo das águas são os
químicos, físicos e biológicos, que para determinados fins terão uma maior ou menor
relevância. Uma análise completa de água pode conter mais de cinqüenta elementos nela
dissolvidos ou em suspensão (SETTI et al., 2001). A concentração dos constituintes da água
24
de irrigação de maior relevância deve ser determinada para que se possa julgar uma água e
avaliar se pode ser utilizada para uma determinada finalidade (BERNARDO, 2006).
A compreensão da relação causa e efeito entre um componente da água e o problema
resultante, permite avaliar sua qualidade e determinar seu grau de aceitabilidade (AYERS &
WESTCOT, 1991). A avaliação da qualidade da água para irrigação baseia-se na
determinação da quantidade, natureza e dimensões do material sólido em suspensão, e na
identificação e concentração do material dissolvido (SCALOPPI & BRITO, 1986). Os
parâmetros qualitativos da água são baseados nos efeitos causados a longo prazo sobre as
culturas formulando-se diretrizes para avaliar seu estado qualitativo (AYERS & WESTCOT,
1991).
As diretrizes para interpretação e compreensão dos efeitos da qualidade das águas
estão apresentadas no quadro 01, mostrando os graus de restrição para determinado parâmetro
de acordo com sua quantidade presente na água de irrigação.
Tabela 01- Grau de restrição da qualidade da água para uso em irrigação.
Grau de Restrição para Uso
Problema potencial Unidades
Nenhuma Moderada Severa
Salinidade
Ce
a
2
dS/m < 0,7 0,7 – 3,0 > 3,0
SDT mg/l < 450 450 - 2000 > 2000
Infiltração (RAS)
3
RAS = 0-3 e Ce = > 0,7 0,7 - 0,2 < 0,2
RAS = 3-6 e Ce = > 1,2 1,20 - 0,3 < 0,3
RAS = 6-12 e Ce = > 1,9 1,9 – 0,5 < 0,5
RAS = 12-20 e Ce = > 2,9 2,9 – 1,3 < 1,3
RAS = 20-40 e Ce = > 5,0 5,0 – 2,9 < 2,9
Toxicidade de Íons
Sódio (Na)
4
Irrigação por
Superfície
RAS < 3,0 3,0 – 9,0 > 9,0
Irrigação por Aspersão meq/l < 3,0 > 3,0 -
Boro (B) mg/l < 0,7 0,7- 3,0 > 3,0
Outros
Nitrogênio mg/l < 5,0 5,0 – 30,0 > 30,0
Bicarbonato meq/l < 1,5 1,5 – 8,5 > 8,5
pH - Faixa normal: 6,5 – 8,4
1 Fonte : University of Califórnia Committee of Consultants, 1974. Adaptado pelo autor.
2 CEa significa Condutividade Elétrica da água; medida da salinidade, expressa em deciSiemens
por metro (dS/m) a 25°C ou em milimhos/cm (mmhos/cm). Ambas as medidas são equivalentes. SDT significa
total de sais em solução, expressa em miligrama por litro (mg/l).
3 RAS significa Relação de Adsorção de Sódio algumas vezes representada como RNa. Para
procedimento de cálculo da RAS ver Figura 1. Para determinado valor da RAS, a velocidade de infiltração
25
aumenta à medida em que aumenta a salinidade. Avalia-se o problema potencial de infiltração através da RAS e
da CEa Fonte: Rhoades (1977) e Oster & Schroer (1979).
4 A maioria das culturas arbóreas e plantas lenhosas são sensíveis ao sódio e ao cloreto; no caso
de irrigação por superfície, usam-se os valores indicados. Para a maioria das culturas anuais que não são
sensíveis, usam-se tabelas de tolerância das culturas à salinidade.
Os limites de valores para cada parâmetro devem permitir que se façam ajustes
relacionando-os com dados coletados a campo, levando em conta as respostas das culturas e
do solo.
A avaliação deve levar em conta o potencial da água em criar condições no solo que
possam restringir seu uso, bem como a necessidade de se empregarem técnicas de manejo que
assegurem rendimentos aceitáveis de acordo com a capacidade de cada usuário (AYERS &
WESTCOT, 1991).
Segundo Ayers & Westcot (1991), há uma variabilidade muito grande nos parâmetros
qualitativos das águas a campo, pois a origem de seus constituintes pode ser natural,
resultante da intemperização das rochas e solos, ou antrópica, principalmente nas áreas de
entorno da bacia hidrográfica. Os problemas resultantes variam em tipo e intensidade e
dependem do solo, clima e do manejo do sistema água-solo-planta, como também das
quantidades limites em que o elemento constituinte da água se encontra.
Um dos principais problemas de qualidade de água para a irrigação, relacionados com
a operação dos equipamentos, é a obstrução física dos emissores e tubulações, sobretudo em
sistemas de irrigação localizada, onde os orifícios de passagem são de pequenos diâmetros
(NAKAYAMA & BUCKS, 1986, p.142). Os parâmetros físico-quimico-biológicos de
qualidade de água que direta ou indiretamente estão relacionados com a obstrução física dos
sistemas de irrigação são: os sólidos suspensos e dissolvidos, pH, ferro total, manganês,
sulfito de hidrogênio e população bacteriana (NAKAYAMA & BUCKS, 1986 p. 142-143).
Os parâmetros qualitativos da água possuem influência tanto no sistema de irrigação
como também no binômio solo-planta, sendo bastante complexa, ampla e dinâmica sua
análise, necessitando-se ter uma visão multidirecional dos parâmetros constituintes por
possuirem múltiplos efeitos. Por exemplo, a variável cálcio possui efeitos tanto no sistema de
irrigação quando está na forma de carbonato de cálcio, podendo causar entupimentos, quanto
no solo, contribuindo para redução do valor da RAS, que é um indicativo do potencial da água
em criar problemas de infiltração.
26
Alguns íons, mesmo em concentrações reduzidas, podem vir a causar toxidade em
algumas culturas sensíveis, causando queda de produtividade, excesso de crescimento
vegetativo, atrasos na maturação, etc (SCALOPPI & BRITO, 1986).
Certas águas podem causar problemas de corrosão em equipamentos, através de um
processo eletrolítico quando a água de irrigação possuir baixa salinidade, sendo que existe
uma variabilidade muito grande na composição dessas águas de lugar para lugar (AYERS &
WESTCOT, 1991 p. 128).
A análise da qualidade da água, segundo Scaloppi & Brito (1986), é baseada na
determinação da quantidade, dimensão e natureza do material sólido e na identificação e
concentração do material solubilizado.
A caracterização dos parâmetros qualitativos que compõem as águas superficiais é
fundamental para viabilização e eficiência operacional de qualquer projeto de irrigação a ser
implementado, tendo sido desprezado na maioria das vezes. Este fato tem sido a causa de
muitos sistemas de irrigação estarem inoperantes.
2.4.1. Parâmetros físicos da água.
2.4.1.1. Sólidos suspensos
Este parâmetro qualitativo das águas é constituído de areias, siltes, e algumas
partículas de argilas com diâmetros de 10 micrômetros e superiores a esse valor (VANZELA,
2004).
A origem destes materiais pode ser natural ou antrópica, sendo esta última a maior
responsável pela deposição de material sólido nos reservatórios, em áreas agrícolas, através
do escorrimento superficial de áreas erodidas ou de solos desnudos. Conseqüentemente ocorre
sedimentação nos reservatórios destes materiais, comprometendo sua capacidade de
armazenamento como também suas características qualitativas.
Não há dúvidas de que qualquer material sólido suspenso na água pode vir a
prejudicar também o sistema de bombeamento e tubulação, em função do desgaste excessivo
das partes móveis da bomba e das paredes da tubulação (SCALOPPI & BRITO, 1986).
27
Os sólidos suspensos, em altas concentrações constituem-se em um dos principais
problemas de qualidade de água para irrigação, pois podem ocasionar sérios problemas de
obstrução física de emissores na microirrigação, devido aos pequenos diâmetros de seus
componentes. Esse problema ainda pode ser agravado pela presença de bactérias do gênero
Pseudomonas sp. e Enterobacter sp., que, combinadas com partículas em suspensão, podem
ocasionar um tipo de entupimento incontrolável pelos sistemas de filtragem (NAKAYAMA &
BUCKS, 1986).
De acordo com Nakayama & Bucks (1986, p 142-143), valores acima de 50 mg/l de
sólidos suspensos na água de irrigação possuem potencial moderado de obstrução dos
emissores utilizados na irrigação localizada. Segundo Scaloppi & Brito (1986), a natureza e a
quantidade de material sólido em suspensão pode ser extremamente desfavorável em sistemas
microirrigados devido à necessidade constante de limpeza do sistema de filtragem a fim de se
obter um desempenho satisfatório.
2.4.2. Parâmetros químicos da água.
2.4.2.1. Sólidos dissolvidos
Os sólidos dissolvidos compreendem os sais e outros materiais de diâmetro inferior a
10
-3
micrometros que se encontram solubilizados na água (VANZELA, 2004).
A quantificação dos sólidos dissolvidos presentes na água pode nos indicar problemas
advindos da salinização causada por diversos tipos de sais, necessitando-se identificar que sais
estão presentes na água e em que quantidades, para poder-se avaliar com precisão seus
reflexos no sistema de irrigação, no solo ou na planta. O agravamento do problema
relacionado à salinidade ocorre quando se observa uma maior entrada do que saída,
conseqüentemente causando um incremento na concentração salina na área considerada
(BIGGAR et al., 1984 apud SCALOPPI & BRITO, 1986).
2.4.2.2. Condutividade elétrica
A concentração total de sais na água de irrigação normalmente é expressa em relação a
sua condutividade elétrica. É uma propriedade iônica que indica a capacidade de condução de
corrente elétrica na água, dada sua proporcionalidade direta com a concentração de sais
dissolvidos, crescendo com a temperatura (SANTOS, 2000 apud COSTA et al., 2005). Em
razão da rapidez e da facilidade de determinação, a condutividade elétrica tornou-se o
28
procedimento padrão, a fim de expressar a concentração de sais para a classificação e
diagnose das águas destinadas a irrigação (BERNARDO, 2006 p.100). Os sais contidos nas
águas encontram-se em quantidades muito pequenas, mas significativas, tendo sua origem na
dissolução ou intemperização de rochas e solos, incluindo a dissolução do calcário e de outros
minerais (AYERS & WESTCOT,1991, p.2). A adequação da água de irrigação não depende
unicamente do teor total, mas também do tipo de sais, e, à medida que o seu conteúdo
aumenta, os problemas da cultura e do solo agravam-se (AYERS & WESTCOT, 1991, p.3).
A principal conseqüência do aumento da concentração total de sais solúveis de um
solo é a redução do seu potencial osmótico, o que acarreta prejuízos às culturas em razão do
decréscimo de disponibilidade de água naquele solo (BERNARDO, 2006, p.99).
Almeida e Gisbert (2006), estudando a variação da qualidade da água utilizada na
irrigação de um cultivo de cítricos, afirmam que em períodos com altas taxas de
evapotranspiração, a concentração salina sofre um aumento em seus níveis.
Altos valores de condutividade elétrica podem causar prejuízos significativos às
culturas menos tolerantes como observado por Katerji et al. (2004), estudando duas
variedades de Triticum durun, uma tolerante e outra sensível à salinidade. No referido
trabalho, foi administrada irrigação com diferentes concentrações de águas salinas onde se
constatou queda substancial no rendimento de grãos à medida que a concentração de sais se
elevava (KATERJI et al., 2004). Mesmo a cultivar tolerante teve seu rendimento reduzido
devido à administração de águas salinas, e a cultivar sensível obteve uma produtividade
bastante inferior em relação à cultivar tolerante (KATERJI et al., 2004). Experimentos
realizados por Malsh et al. (2005) e Handy et al. (2005),fazendo-se misturas de águas salinas
e doces aliadas ao manejo da irrigação pode tornar o uso de águas salinas viáveis.
Conforme Bernardo (2006), a classificação da água quanto ao seu grau de salinidade
está baseada em sua condutividade elétrica como mostra a Tabela 02, baseado nos valores de
condutividade elétrica das águas de irrigação.
29
Tabela 02- Classificação da água de irrigação quanto ao potencial de salinização.
Denominação Classificação
Valores de CE em dS/m a
25ºC
Utilização
C1 Salinidade baixa 0 – 0,25
Pode ser usada na
irrigação da maioria das
culturas.
C2 Salinidade média 0,25 – 0,75
Pode ser usada com grau
moderado de lixiviação e
em culturas tolerantes.
C3 Salinidade alta 0,75 – 2,75
Não pode ser empregada
em solos com deficiência
em drenagem e usadas
técnicas especiais para
controle da salinização e
usar culturas tolerantes.
C4 Salinidade muito alta 2,75 – 5,00
Não é apropriada para
irrigação em condições
normais, usar culturas
tolerantes e em solos
permeáveis com boa
drenagem.
Fonte: Bernardo, 2006.
Valores de condutividade elétrica superiores a 1,1 dS/m começam a causar problemas
na cultura de cítricos ( MAAS, 1990 apud Almeida, 2006), causando efeitos de déficit hídrico
pela diminuição do potencial osmótico e conseqüentemente queda do potencial total de água
no solo (ALMEIDA, 2006). Segundo o referido autor, as plantas nestas situações aumentam
as concentrações de substancias minerais dentro de suas células, elevando a pressão osmótica
interna, permitindo a continuidade do fluxo de água, resultando em maior gasto energético,
traduzindo-se em queda na produtividade e menor crescimento vegetativo.
2.4.2.3. Potencial de hidrogênio
O potencial hidrogênio é um índice que caracteriza o grau de acidez ou alcalinidade de
um ambiente, sendo que para as águas de irrigação o pH normal fica entre 6,5 e 8,4; caso esta
água possua um pH anormal poderá criar desequilíbrios nutricionais ou conter íons tóxicos
(AYERS & WESCOT, 1991 p. 113).
30
Um baixo valor de pH pode provocar a solubilização e a liberação de metais dos
sedimentos, alterar a concentração de fósforo e nitrogênio e ainda dificultar a decomposição
da matéria orgânica (FIORAVANTI et al, 2004). Águas com valores de pH acima de 7,0
podem favorecer a precipitação de carbonatos de cálcio e magnésio em águas com alta dureza
(NAKAYAMA & BUCKS, 1986, p.143).
Com altos valores de pH, segundo Harendia (1999) apud Almeida & Gislbert (2005),
pode haver uma destruição das raízes e redução na assimilação de fósforo, ferro, zinco, cobre
e magnésio.
O maior perigo das águas com valores anormais de pH está na deterioração do
equipamento de irrigação, o qual deve ser cuidadosamente selecionado para utilizar águas
com essas características (AYERS & WESTCOT, 1991, p. 113).
O principal responsável pela acidez das águas de irrigação, são as algas provavelmente
devido ao consumo de gás carbônico, quando da realização de seu processo fotossintético
(RIBEIRO et al., 2004). Uma alternativa para o controle do pH da água armazenada seria
fazer um controle da vazão e da profundidade do reservatório, fazendo-se variar a taxa, em
diferentes épocas do ano, aumentando-a sempre que as condições de luminosidade e
temperatura favoreçam a realização da fotossíntese (RIBEIRO et al., 2004).
Segundo Nakayama & Bucks (1986), valores de pH menores que 7,0, são de baixo
risco, entre 7,0 e 8,0, de moderado e acima de 8,0, de severo risco, podendo vir a resultar em
problemas no sistema de irrigação.
2.4.2.4. Dureza total
A dureza da água de irrigação é uma característica que está relacionada principalmente
com a presença dos cátions cálcio e magnésio, bem como de outros cátions metálicos em
solução (COSTA et al, 2005). A origem natural desses elementos vem da dissolução de
minerais, solos e rochas (PORTO, 1991 apud VANZELA, 2004).
Os cátions de cálcio e magnésio reagem com ânions presentes formando precipitados e
sua presença está relacionada com incrustações em tubulações e emissores, reduzindo a
uniformidade de aplicação da água.
31
Segundo Nakayama & Bucks (1986, p. 142), as precipitações de carbonatos de cálcio
e magnésio são causados quando as águas de irrigação possuem altos valores de dureza e de
pH. A maneira de se evitar tal problema é através da adição de ácidos à água para diminuir o
os níveis de precipitação do CaCO
3
(AYERS & WESTCOT, 1991, p.114).
Os níveis normais de cálcio e magnésio na água de irrigação são de 400 mg/l e 60 mg/l
respectivamente (AYERS & WESTCOT, 1991, p. 14).
Existe uma classificação das águas quanto a sua dureza, e está baseada nos níveis de
CaCO
3
presentes, indicando-nos se uma referida água poderá apresentar problemas
relacionados à presença desses cátions. As Tabelas 03 e 04 mostram a classificação das águas
baseadas na concentração de CaCO
3
.
Tabela 03- Classificação das águas de irrigação quanto a sua dureza expressa em CaCO
3
Níveis de CaCO
3
(mg/l)
Classificação
< 50 Mole
Entre 50 - 150 Moderada
Entre 150-300 Dura
> 300 Muito dura
Fonte: Costa, 2005.
Tabela 04- Classificação das águas para a dureza e risco de obstrução de emissores.
Fonte: Pitts (1990 apud RIBEIRO, 2005).
Níveis de CaCO3 Classificação
<150 mg/l Baixo
Entre 150 e 300 mg/l Moderado
>300 mg/l Alto
2.4.2.5. Cálcio
O cálcio é um importante elemento constituinte da água que pode, por vezes, causar
efeitos antagônicos, dependendo da concentração em que se encontra na água de irrigação.
De maneira geral, após o N e o K, o cálcio é o nutriente mais exigido pelas plantas
(SANTANA, et al., 2004).
32
A infiltração de água no solo, segundo Ayers e Westcot (1991, p.74), aumenta quando
se tem altas concentrações de cálcio na água, contribuindo para amenizar o efeito dispersante
do sódio.
Águas com baixos valores de pH tendem a lixiviar sais e minerais solúveis, incluindo
os de cálcio, reduzindo sua influência sobre a estabilidade dos agregados e estrutura do solo
(AYERS & WESTCOT, 1991 p. 74).
Por outro lado, águas que contêm altas concentrações de bicarbonatos e sulfatos de
cálcio ocasionam problemas de incrustações, ocorrendo precipitados de CaCO
3
e obstruções
em tubulações e emissores (AYERS & WESTCOT, 1991, p.114). Essas obstruções, segundo
os referidos autores, são extremamente difíceis de serem localizadas pelo fato de que sua
formação é gradual e condições de altas temperaturas e altos valores de pH da água favorecem
as precipitações químicas de cálcio, bem como de outros elementos.
A precipitação de cálcio na água pode ser antecipada mediante o índice de Langelier,
segundo o qual o carbonato de cálcio precipita-se quando alcança seu limite de saturação,
definindo-se pela diferença entre o pHa da água (laboratório) e o pHc teórico que a água
alcançaria em equilíbrio com o CaCO
3
.
Valores do índice positivos indicam uma tendência do CaCO
3
precipitar, enquanto
valores negativos são indicadores de que o carbonato de Ca se mantém em solução (AYERS
& WESTCOT, 1991, p.124-125).
O cálcio na água de irrigação pode contribuir para fornecimento nutricional para as
plantas irrigadas, sendo ele um macronutriente essencial.
2.4.2.6. Magnésio
O magnésio é um macroelemento essencial para os vegetais, tendo uma relação
estreita com o cálcio, sendo absorvido pelas plantas por fluxo de massa e difusão, quando se
encontrar na solução do solo (REICHARDT & TIMM, 2004, p.342).
A produtividade das culturas, nos casos em que se têm altos teores de magnésio na
água de irrigação parece ser reduzida, provavelmente por deficiência de cálcio induzida pelo
excesso de magnésio trocável (AYERS & WESCOT, 1991, p.115). Segundo Ayers &
Westcot (1991), quando a relação Ca/Mg é menor que uma unidade, a extração de cálcio e sua
33
translocação é menor pelo efeito dos altos teores de magnésio, com isso pode-se inferir que
águas de irrigação ricas em Mg podem produzir sintomas de deficiência nas plantas.
Outro problema relacionado à presença de magnésio nas águas de irrigação está
vinculado a altas concentrações de sais, pois promovem a precipitação de carbonatos de
magnésio e cálcio causadores de incrustações em tubulações e emissores em sistemas
microirrigados (MANTOVANI et al., 2006). Um outro fator importante em relação ao
magnésio, é a sua utilização juntamente com o cálcio no cálculo da RAS, na medida em que
relaciona esses dois elementos ao excesso de sódio podendo gerar problemas na taxa de
infiltração de água no solo.
2.4.2.7. Sódio e Razão de adsorção de sódio (RAS).
O sódio pode causar toxicidade em culturas arbóreas e ornamentais por serem mais
sensíveis, mesmo em baixas concentrações (SCALOPPI & BRITO, 1986), sendo que as
culturas anuais possuem uma maior tolerância à presença de sódio na água de irrigação
(BERNARDO, 2006, p. 101). Os principais sintomas de toxicidade por sódio são necroses ao
longo da borda das folhas, espalhando-se progressivamente para a área internervural até o
centro, aparecendo primeiramente nas folhas mais velhas (AYERS & WESTCOT, 1991, p.
95).
A dispersão dos solos e a destruição de sua estrutura ocorrem unicamente quando o
teor de sódio supera o do cálcio numa proporção acima de 3:1 (AYERS & WESTCOT, 1991,
p. 75), afetando, dessa forma, a infiltração no solo e a disponibilidade deste recurso às plantas.
A percentagem de sódio pode ser calculada através da equação 1 abaixo descrita.
100*%
NaMgCa
Sódio
++
=
Na
(1)
A razão de adsorção de sódio (RAS), é um cálculo matemático que indica o potencial
de uma água em causar problemas de infiltração no solo, fazendo uma relação entre os níveis
de sódio, cálcio e magnésio. A sodicidade, determinada pela RAS da água de irrigação, se
refere ao efeito do sódio contido na água, que tende a elevar a percentagem de sódio trocável
no solo, afetando assim sua capacidade de infiltração (PIZARRO, 1985 apud COSTA, 2005).
O cálculo da razão de adsorção de sódio assume papel preponderante, posto que a combinação
condutividade elétrica (CE) e razão de adsorção de sódio (RAS) servem para avaliar os
34
perigos que a água oferece com respeito à indução de salinidade e aumento nos teores de
sódio na solução de solo (OLIVEIRA, 1998).
Aumentos nos valores da RAS reduziram drasticamente as taxas de infiltrações pela
dispersão das partículas do solo observado por Murtaza et al. (2005), estudando a
administração de águas sódico-salinas na produção de trigo e algodão.
A capacidade de infiltração de um solo cresce com o aumento de sua salinidade e
decresce com o aumento da razão de adsorção de sódio, sendo assim os dois parâmetros
devem ser analisados conjuntamente para obter uma correta avaliação do efeito da água de
irrigação na capacidade de infiltração de um solo (BERNARDO, 2006, p. 100).
A Tabela 05 mostra a classificação das águas em relação ao potencial de sodificação
de acordo aos valores da RAS.
Tabela 05- Classificação das águas de irrigação em relação ao perigo de sodificação
segundo sua RAS.
Classe Concentração de Na Valor Uso
S1 Baixa RAS ≤32,19-4,44 log CE Irrigação pouco perigo de
sodificação.
S2 Média 32,19-4,44 log CE <RAS
≤ 51,29-6,66 log CE
Somente em solos de
textura grossa permeável
e perigo de sodificação
em solos de textura fina.
S3 Alta 51,29-6,66 log CE < rãs ≤
70,36-8,87 log CE
Produz doses maléficas
de sódio trocável em
solos e requer praticas
especiais de manejo como
a lixiviação e drenagem.
S4 Muito alta RAS > 70,36-8,87 log CE Imprópria para irrigação
quando a salinidade for
baixa.
Fonte: Bernardo, 2006.
Limites como estes apresentados na Tabela 04, possibilitam fazer uma avaliação dos
eventuais perigos de sodificação de um solo, quando utilizamos águas com elevados teores de
sódio, podendo com isso inviabilizar o sistema de irrigação ou mesmo causar danos ao
sistema solo-planta.
35
Segundo Ayers & Westcot (1991), a utilização de águas com baixa salinidade (abaixo
de 0,2 dS/m), ou seja águas corrosivas com baixos valores de pH, tendem a lixiviar os sais e
minerais solúveis, incluindo os de cálcio, reduzindo sua influência sobre a estabilidade dos
agregados.
Dessa maneira, as partículas dispersadas obstruem os espaços porosos do solo,
principalmente os de textura mais fina, causando uma queda na taxa de infiltração, pela
formação de crostas superficiais (AYERS & WESTCOT, 1991, p. 74).
Os problemas de infiltração podem ser solucionados através de tratamentos químicos
ou físicos como: aplicação de corretivos como o gesso, mistura de águas (químico) e práticas
culturais e manejo da irrigação (físico) (AYERS & WESTCOT, 1991, p.78).
2.4.2.8. Ferro total
O ferro encontra-se na água de irrigação em sua forma, reduzido (Fe
+2
), mais solúvel,
que ao passar pelo sistema de filtragem oxida-se, precipitando e adquirindo a forma de Fe
+3
(MANTOVANI, 2006, p. 92). O ferro na água é proveniente da intemperização dos materiais
de origem do reservatório, como solos e rochas, bem como do carreamento de materiais
sólidos do entorno da bacia, proveniente das ações antrópicas.
O Fe
+2
solúvel ao entrar em contato com o oxigênio sofre uma reação de oxidação e
transforma-se em Fe
+3
insolúvel, reação descrita por Porto (2003) apud Vanzela (2004):
2FeS
2
+ 2H
2
O + 7O
2
→ 2Fe
+2
+ 4SO
4
+ 4H
+
Na presença de oxigênio ocorre a oxidação:
2Fe
+2
+ 3H
2
O +1/2O
2
→ 2 FeO.OH + 4H
+
Segundo Vanzela (2004), o processo de erosão dos solos formados a base de
sesquióxidos de ferro faz com que haja um aumento da concentração de ferro tanto solúvel
quanto em suspensão nas águas.
Segundo Nakayama & Bucks (1986), valores de ferro total acima de 0,2 mg/l na água
de irrigação são de risco potencial a sua precipitação e valores até 0,5 mg/l, segundo Ayers e
Westcot (1991), seriam o máximo permissível. Quando se levam em consideração os custos
dos filtros e operacionais, o valor prático é de 2 mg/l (AYERS & WESTCOT, 1991, p. 126).
36
Vieira et al. (2004), estudando a recuperação de gotejadores obstruídos por
incrustações de ferro, em uma análise preliminar da água, encontraram teores de ferro total
igual a 0,7 mg/l, estando na classe de moderado risco de entupimento. Já Souza et al. (2005),
estudando o efeito do tratamento de emissores por hipoclorito de sódio encontrou valor de 1,7
mg/l de ferro na água de irrigação, estando esta classificada como de severo risco de
obstrução segundo classificação proposta por Ayers e Westcot (1991). Sendo assim, a
obstrução dos emissores é o maior problema no sistema de irrigação localizada, reduzindo ou
aumentando a vazão com a conseqüente diminuição na uniformidade de distribuição de água
(SOUZA et al., 2005).
O ferro também pode favorecer a formação de mucilagens produzidas por
ferrobactérias (AYERS & WESTCOT, 1991, p. 126). A tabela 06 traz a classificação das
águas de irrigação segundo a concentração de ferro presente na água e o grau de restrição.
Tabela 06- Influência da concentração de ferro total na obstrução de tubos e emissores
em microirrigação.
Grau de restrição
Parâmetro Unidade
Nenhuma Moderada Severa
Ferro mg/l < 0,1 0,1 – 1,5 > 1,5
Fonte: Lamm et al., 2007
Para se ter um controle, e evitar a precipitação do ferro nas tubulações e emissores do
sistema de microirrigação, utiliza-se tratar a água quimicamente através da cloração ou
mecanicamente pela oxigenação da água antes do sistema de filtragem (AYERS &
WESTCOT, 1991, p.126). Com a oxigenação da água de irrigação em um tanque anterior aos
filtros, o ferro presente na forma reduzida solúvel se oxida e passa à forma insolúvel,
precipitando, e sendo facilmente separado pelo sistema de filtros. A Figura 1 mostra
incrustações de ferro em tubulações.
Vieira et al. (2004), concluíram em seu experimento comparando diversos tipos de
tratamentos em gotejadores obstruídos, que 25 mg/l de hipoclorito de sódio tem o melhor
custo benefício e o segundo maior desempenho quanto à uniformidade.
37
Figura 1 - Incrustações por ferro em tubulações. Fonte: UNESP, 2006.
2.4.2.9. Fósforo
A quantidade de fósforo total nas águas naturais varia de 0,005 a 0,020 mg/l
(EMBRAPA, 2002 apud GONÇALVES, 2003). O fósforo se encontra nas águas sob a forma
de ortofosfato, polifosfato e fosfato orgânico.
O fósforo está relacionado com a eutrofização dos corpos hídricos, que aumenta a
matéria orgânica e conseqüentemente aumenta o consumo de oxigênio. O fósforo é
importante também para o crescimento de algas, quando presentes em grandes quantidades
causam obstrução biológica das tubulações e emissores, fazendo com que aumente a pressão
nas tubulações e queda das vazões nos emissores, fato este observado por Farias et al., (2001).
Segundo Gonçalves (2003), em águas de comportamento lêntico, há maiores sinais de
eutrofização do meio aquático.
Gonçalves (2003), estudando a qualidade de águas de uma microbacia de cabeceira,
observou que as altas concentrações de fósforo encontradas na água do arroio estão
condizentes com altas disponibilidades no solo.
2.4.2.10. Potássio
O potássio é um dos principais macroelementos essenciais para as plantas e é por elas
utilizado em grandes quantidades, participando em diversas fases do metabolismo como:
reações de fosforilação e síntese de carboidratos (FERRI et al., 1985, p. 106).
38
As plantas absorvem o potássio na forma de K
+
solúvel e é nesta mesma conformação
iônica é que se encontra nas águas. Sua importância tem relação com a sua utilização na
nutrição das culturas via água de irrigação, quando o potássio se faz presente.
O potássio possui efeito inibidor de absorção de Mg pela planta quando se encontra
em grandes quantidades na solução do solo (FERRI et al., 1985, p.107).
Gonçalves et al. (2003), estudando a qualidade da água de uma microbacia,
observaram que as concentrações de potássio na água aumentavam à medida que aumentava a
área de captação, resultado das elevadas taxas de erosão e das elevadas disponibilidades deste
nutriente no solo.
Sua presença se torna relevante quando se utiliza a técnica da fertirrigação,
necessitando-se saber a real quantidade de nutrientes contidos nas águas de irrigação.
2.4.2.11 Nitrogênio
O nitrogênio contido nas águas encontra-se em diversas formas como amônio (NH
4
-
N), nitrogênio orgânico (Org.-N) e nitrato (NO
3
-N), este último em maior quantidade e sendo
a forma mais assimilável (AYERS & WESTCOT,1991, p. 111).
Gonçalves et al. (2003), observaram que as quantidades de nitrato presentes na água
do Arroio Lino encontravam-se em níveis inferiores aos limites estabelecidos pela resolução
nº 20 do CONAMA (1986) para águas de classe 1, que é de 10 mg/l. O amônio pode estar
livre ou adsorvido aos colóides contidos na água ao passo que a amônia é um gás de
ocorrência natural em menor escala. (AMORIM & FERREIRA, 1999, apud Gonçalves,
2003).
O nível de nitrato nas águas superficiais é inferior a 50 mg/l, mas como existe
nitrogênio em todas as águas de irrigação, recomenda-se que se incluam suas concentrações
no plano de fertilização, sempre se monitorando a concentração na água bruta (AYERS &
WESTCOT, 1991, p. 111).
O excesso de nitrogênio na água pode causar inúmeros problemas, dependendo das
concentrações em que se encontrar e da sensibilidade das culturas. Temos o exemplo da
videira, que é sensível aos excessos de nitrogênio, prolongando seu ciclo vegetativo em
detrimento da produção de frutos e ocorrendo maturação tardia e em alguns casos tornando-se
39
infrutífera (AYERS & WESTCOT, 1991, p. 112). Seu excesso afeta também culturas
graníferas, produzindo um crescimento vegetativo excessivo, tendo-se colmos menos espessos
e resistentes, resultando em acamamento, sendo que a sensibilidade varia conforme os
estádios de desenvolvimento da cultura (AYERS & WESTCOT, 1991, p. 112).
Outro problema advindo da presença de nitrogênio nas águas de irrigação está na
proliferação de algas nos reservatórios. O estímulo vem da presença de nutrientes na água
consumidos por esses organismos como o fósforo e o nitrogênio que, em condições de ótima
luminosidade e temperatura, favorecem seu desenvolvimento.
De acordo com Ayers e Westcot (1991, p. 113), concentrações inferiores a 5 mg/l de
nitrogênio nas águas, mesmo que tenham muito pouco efeito nas culturas sensíveis, podem
estimular o desenvolvimento de algas e plantas aquáticas. Acontece que altas populações de
algas podem causar obstrução e perdas de carga nos sistemas microirrigados.
Segundo Ribeiro et al. (2005), ocorrem mudanças dinâmicas na população de algas
durante o ano, indicando grande sensibilidade desses organismos a alterações na qualidade
das águas.
2.4.2.12 Boro
O boro é um microelemento requerido em pequenas quantidades pelas plantas em seu
desenvolvimento, tornando-se tóxico quando assimilado em maiores concentrações que
aquelas necessárias. O grau de toxicidade com relação ao boro varia de acordo com a espécie
cultivada.
Segundo Mass (1984), citado por Ayers e Westcot (1991), existem culturas sensíveis e
outras tolerantes ao boro presente nas águas, dados estes apresentados no Quadro 01 onde
estão classificadas diversas culturas segundo a sua resposta aos diferentes níveis de
concentração de boro nas águas de irrigação.
Para algumas culturas o nível essencial de boro na água é de 0,2 mg/l, concentrações
acima deste valor como, por exemplo, 1,0 mg/l pode ser tóxico para determinada cultura
(Ayers & Westcot, 1991). Problemas como estes podem acarretar prejuízos econômicos e
inviabilização da irrigação em culturas mais sensíveis.
40
Quadro 01- Tolerância relativa de determinadas culturas ao boro.
1,2
Muito sensíveis (< 0,5 mg/l)
Moderadamente sensíveis (1,0 - 2,0
mg/l)
Limoeiro Pimentão
Amoreira preta Ervilha
Sensíveis (0,5 - 0,75 mg/l)
Cenoura
Abacateiro Rabanete
Laranjeira Batata
Damasqueiro
Moderadamente tolerantes (2,0 – 4,0
mg/l)
Pessegueiro Alface
Cerejeira Repolho
Caquizeiro Nabo
Videira Aveia
Figueira Milho
Nogueira-pecã Alcachofra
Ameixeira Fumo
Cebola Mostarda
Sensíveis (0,75 - 1,0 mg/l)
Trevo-branco
Alho Abóbora
Amendoim Melão
Trigo
Tolerantes (4,0 – 6,0 mg/l)
Cevada Sorgo
Girassol Tomateiro
Gergelin Beterraba
Tremoço Salsa
Morangueiro
Muito tolerantes (6,0 – 15,0 mg/l)
Feijão Algodoeiro
1. Adaptado de: Mass, 1984 apud Ayers e Westcot, 1991.
2. Concentrações máximas toleradas na água do solo (extrato de saturação), sem perdas de rendimento ou
redução no crescimento. As concentrações máximas na água de irrigação são aproximadamente iguais as
indicadas ou ligeiramente inferiores. As tolerâncias variam com o clima, condições do solo e com as variedades
das culturas.
41
3. MATERIAL E MÉTODOS.
3.1. Localização e caracterização geral do local
O presente trabalho foi conduzido nos limites territoriais do campus da Universidade
Federal de Santa Maria – RS, latitude de 29º42’24”S, longitude de 53º48’42” W e altitude de
95m pertencente ao bairro de Camobi, distante 12 km do centro do município.
O clima da região segundo a classificação de Köppen é o Cfa subtropical úmido sem
estação seca definida (MORENO, 1961). A temperatura média do mês mais quente é superior
a 22ºC e a do mês mais frio oscila entre -3 e 18ºC. O regime pluviométrico regional é bem
distribuído durante as quatro estações do ano com precipitações médias anuais variando entre
1322 a 1769 mm, porém nos meses de verão as precipitações são insuficientes para atender as
demandas evapotranspiratórias das culturas (BERLATO, 1992). Em Santa Maria, nos meses
de dezembro e janeiro, a radiação solar global diária é de 20,1 e 19,3 MJ/m
2
,
respectivamente
(SOUZA FILHO, 2003).
Segundo Buriol (1980), a probabilidade de ocorrência de déficit hídrico em torno de
40 mm é de 25% em janeiro, 15% em fevereiro e 10% em março, no município de Santa
Maria.
A unidade de mapeamento dos solos é pertencente à Unidade São Pedro, classificado
no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos como ARGISSOLO VERMELHO Distrófico
típico (PVd) (STRECK et al., 2002).
3.2 Mananciais e entorno
Foram estudados quatro mananciais superficiais pertencentes à Universidade Federal
de Santa Maria-RS situados em diferentes locais dentro do campus e possuem volumes de
água potenciais para uso em irrigação.
A denominação de cada manancial ficou assim estabelecida:
9 Várzea: barragem grande responsável pela irrigação da cultura de arroz na área
de várzea da universidade. O reservatório possui coordenada geográfica:
UTM/WGS84 53º 42’ 30,97” O e 29º 43’ 31,95” S.
42
9 Solos: açude da área do Dep. de Solos da UFSM de coordenada geográfica
UTM/WGS84 53º 42’ 14,23” O e 29º 43’ 54,01” S.
9 Madame: açude da área do Dep. de Fitotecnia de coordenada geográfica
UTM/WGS84 53º 42’ 22,55” O e 29º 43’ 10,88” S.
9 Área Nova: localizada na área nova da UFSM pertencente ao Dep. de
Zootecnia de coordenada geográfica UTM/WGS84 53º 42’ 38,20” O e 29º 44’
72” S.
Os usos nas bacias de entorno dos açudes dos Solos e Madame são principalmente de
áreas de lavouras, onde são cultivadas soja e milho em semeadura direta e outra parte da área
ocupada com campo nativo e mato de pinus não açude da Madame do lado direito da entrada
da taipa.
A barragem da Várzea possui em seu entorno principalmente campo nativo e matas de
eucalipto e pinus, sendo áreas com cobertura vegetal.
Já o açude da Área Nova está localizado à jusante de áreas de lavoura de milho e
forragens onde predomina o sistema convencional de cultivo. Ocorre que também nesta área,
à montante do açude, existe um confinamento para bovinos.
Com relação à medida de área dos açudes, esta foi realizada pelo NDIGe da UFSM,
através do programa computacional Spring 4.3.2. O açude dos solos possui uma área de
50797,7m
2
, o da Madame de 13194,83m
2
, o açude da Várzea com 44164,64 m
2
e o da Área
Nova com 6636,07m
2
. Esta medida está relacionada ao nível de água que possuíam os açudes
no momento em que foi feita a imagem, estando vinculada à utilização da água para fins de
irrigação, como é o caso do reservatório da Várzea.
A Figura 2 mostra uma visão geral do campus com os mananciais superficiais
existentes, devidamente identificados e georreferenciados.
43
Madame
Solos
Várzea
Área Nova
Figura 2- Imagem de satélite com vista geral do campus da UFSM e os mananciais.
Fonte: NDIGe/UFSM (2007).
Os solos de entorno dos açudes da Área Nova (4) e Várzea (3) são derivados de siltitos
de formação Santa Maria membro Alemoa e os açudes dos Solos (1) e da Madame (2) são
originados a partir de arenito de formação Santa Maria, membro Passo das Tropas
(informação pessoal DALMOLIN, 2006).
3.3 As coletas de água
As coletas de amostras da água nos reservatórios ocorreram no mês de janeiro, onde as
demandas evapotranspiratórias das culturas são maiores e se observa uma precipitação
quantitativamente menor e irregular.
Nesse período há uma queda qualitativa das águas, devido ao menor volume dos
reservatórios, ocorrendo, conseqüentemente, um aumento na concentração de sais nas águas
superficiais. Foram realizadas duas coletas em diferentes dias: uma após três dias sem
precipitação e com o reservatório com volume reduzido, outra, três dias após uma
precipitação, quando se observou um aumento no nível do reservatório.
As coletas das amostras foram realizadas utilizando-se uma garrafa de Kemmerer da
Alfakit capacidade de 2L em PVC para coleta vertical, com o auxílio de um barco inflável
para se efetuarem as coletas no interior do manancial. As coletas foram realizadas na
profundidade de 1,0m em três pontos aleatórios em cada manancial, evitando-se coletar
próximo às margens dos açudes.
44
Imediatamente esse volume de 2L é acondicionado em recipientes de polietileno
esterilizados com capacidade de 500ml, devidamente etiquetados, identificando o reservatório
e o número do ponto e data de coleta. No momento da coleta foram efetuadas medidas “in
situ” da condutividade elétrica por meio de um condutivímetro marca Minipa modelo MCD –
2000, dos sólidos dissolvidos totais por meio de um TDS marca Minipa modelo MTDS –
3000, do pH através de um peagâmetro Minipa modelo MpH – 1000 e da temperatura através
de um termômetro marca Incoterm. Para as coletas, utilizaram-se luvas cirúrgicas a fim de
evitar contaminação das amostras.
A seguir enunciam-se os principais procedimentos observados no momento da coleta
segundo CETESB (1977) e Hérlon & Paulino (2001):
9 Nenhuma das amostras conteve partículas grandes como folhas e outros
materiais estranhos.
9 Os equipamentos utilizados para as determinações “in situ” foram devidamente
calibrados antes de cada determinação com solução padrão.
9 Após cada medida o sensor de cada aparelho foi lavado com água destilada e
seco com papel toalha.
9 As determinações “in situ” foram realizadas em frasco de polietileno no
momento da coleta.
9 Utilizaram-se luvas cirúrgicas para as coletas evitando-se tocar na parte interna
dos frascos e do equipamento de coleta.
9 Foram utilizados, para acondicionamento das amostras, frascos de polietileno
esterilizados com capacidade de 500 ml fornecidos pelo laboratório.
9 Os frascos foram identificados por meio de etiqueta, indicando o nº do ponto
de coleta, manancial e data.
9 Após, todas as amostras foram colocadas em uma caixa térmica com gelo para
conservação até o seu envio ao laboratório.
9 As amostras foram levadas ao laboratório no prazo máximo de 24 horas.
45
Foi utilizada uma planilha de campo para fazer os registros dos resultados obtidos das
medidas “in situ” com a identificação da amostra e do manancial, data, hora, condições
climáticas e responsáveis pela coleta.
FIGURA 3- Detalhe da coleta de água nos açudes. (Zamberlan, 2007)
FIGURA 4- Detalhe da garrafa de Kemmerer utilizada nas coletas. (Zamberlan, 2007)
46
FIGURA 5- Detalhe dos equipamentos de medida “in situ” utilizados na análise de água
dos mananciais. (Zamberlan, 2007)
FIGURA 6- Detalhe das medições da condutividade elétrica em condutivímetro.
(Zamberlan, 2007)
47
3.4 O acondicionamento da amostra
Os frascos foram acondicionados em caixa térmica, marca Rubermaid, com
capacidade de 28 litros. As amostras foram refrigeradas com gelo mantendo uma temperatura
interna de 4ºC a fim de manter inalteradas suas características qualitativas originais até a
chegada ao laboratório.
No prazo de 24 horas as amostras foram encaminhadas ao laboratório de análise de
águas rurais da UFSM.
3.5 Análises laboratoriais físicas e químicas
Os parâmetros analisados no trabalho foram: sólidos suspensos, sólidos dissolvidos,
pH, condutividade elétrica, ferro total, cálcio, magnésio, sódio, potássio, fósforo, nitrogênio e
boro.
No momento da coleta foram efetuadas medidas in situ da condutividade elétrica por
meio de um condutivímetro marca Minipa modelo MCD – 2000, sólidos dissolvidos totais por
meio de um TDS marca Minipa modelo MTDS – 3000, pH através de um peagâmetro Minipa
modelo MpH – 1000 e temperatura através de um termômetro marca Incoterm.
Figura 7- Detalhe do frasco enviado ao laboratório. (Zamberlan, 2007)
48
A Tabela 07 mostra os parâmetros analisados no laboratório de análise de águas rurais
(LAAR) da UFSM com os respectivos métodos de análise utilizados.
Tabela 07- Síntese das metodologias empregadas nas analises laboratoriais.
Parâmetro Unidade Metodologia
Sólidos suspensos mg/l Gravimetria
Cálcio mg/l
Espectrofotometria de
absorção atômica
Magnésio mg/l
Espectrofotometria de
absorção atômica
Dureza total mg/l Titulometria
Sódio mg/l Espectrofotometria
Potássio mg/l Espectrofotometria
Fósforo mg/l Cromatografia iônica
Boro mg/l Espectrofotometria
Ferro total mg/l Titulometria
Nitrogênio total mg/l Cromatografia iônica
Fonte: Laboratório de análise de águas rurais da UFSM. (LAAR).
3.6 Cálculo da Razão de adsorção de sódio (RAS)
Segundo Ayers & Westcot (1991), há a necessidade de se recuperar os solos afetados
por problemas de infiltração quando a velocidade com que a água atravessa a superfície do
solo é reduzida, não permitindo o adequado suprimento hídrico as culturas ou mesmo a
lixiviação dos sais da zona radicular. O cálculo da razão de adsorção de sódio tem a função de
medir o perigo de salinização de um solo e é calculado pela expressão matemática citada por
Ayers & Westcot (1991):
2
MgCa
Na
RAS
+
=
(2)
sendo:
Na = teor de sódio na água de irrigação em mg/l
49
Ca = teor de cálcio na água de irrigação em mg/l
Mg = teor de magnésio na água de irrigação em mg/l.
3.7 Análise dos dados
Os dados obtidos, tanto os de laboratório quanto os medidos “in situ” foram analisados
baseados nos valores limites para cada parâmetro específico da qualidade da água citados por
Ayers e Westcot (1991) e Nakayama e Bucks (1986) citado por Lamm et al (2007) para a
finalidade da irrigação, apresentados na Tabela 07.
Os dados obtidos da caracterização qualitativa de cada manancial estudado foram
classificados baseados em padrões qualitativos estabelecidos por Ayers e Westcot (1991) e
Nakayama e Bucks (1986), Lamm et al. (2007), para águas de irrigação.
Foram calculados os valores da RAS para cada ponto de coleta dos açudes através da
equação 2 acima citada, e interpretados com auxílio das tabelas 05 e 08. A determinação deste
parâmetro é importante, pois a elevada proporção de sódio em relação aos cátions cálcio e
magnésio acarretam em problemas de estruturação do solo, dificultando o processo de
infiltração, devido à obstrução e mesmo extinção dos poros (MANTOVANI et al., 2006).
50
Tabela 08- Valores normais e limites dos parâmetros qualitativos das águas de irrigação
Grau de restrição
Parâmetro Unidade
nenhuma moderada alta
Condutividade
elétrica
dS/m < 0,7 0,7 – 3,0 > 3,0
Sólidos
dissolvidos
mg/l < 450 450 - 2000 >2000
RAS 0-3
RAS 3-6
RAS 6-12
RAS 12-20
RAS 20-40
Ce
Ce
Ce
Ce
Ce
>0,7
>1,2
>1,9
>2,9
>5,0
0,7-0,2
1,2-0,3
1,9-0,5
2,9-1,3
5,0-2,9
<0,2
<0,3
<0,5
<1,3
<2,9
Cálcio meq/l 0 – 20 (valores normais)
Magnésio meq/l 0 – 5 (valores normais)
Sódio meq/l < 3,0 3,0 – 9,0 > 9,0
Ferro mg/l < 0,1 0,1 - 1,5 > 1,5
Fósforo mg/l 0 – 2 (valores normais)
Potássio mg/l 0 – 2 (valores normais)
Nitrogênio mg/l < 5,0 5,0 – 30,0 > 30,0
Boro mg/l < 1,0 1,0 – 3,0 > 3,0
Potencial
hidrogênio
< 7,0 7,0 – 8,0 > 8,0
Sólidos
suspensos
mg/l < 50,0 50 - 100 > 100
Adaptado de: Ayers e Westcot (1991), Nakayama e Bucks (1986), Lamm et al. (2007).
3.8 Análise estatística
Para as análises estatísticas foram calculadas as médias, análise das variâncias e teste
de hipóteses para verificação de significância dos efeitos. De posse desses valores foi
realizado teste de comparação de médias de Tukey em nível de 5%, realizando-se
comparações dos parâmetros entre os açudes e entre as diferentes datas de coleta.
As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio dos programas computacionais
SOC da Embrapa for Windows (Software matemático e estatístico em módulos para
regressão, análise de freqüência, manipulação de dados, estatísticas multivariadas, etc.) e
Microsoft Excel para a construção das tabelas e gráficos.
51
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Parâmetros físicos
4.1.1. Sólidos suspensos
A Tabela 09 mostra a concentração média de sólidos suspensos nas duas datas de
coleta, uma realizada no dia oito e outra no dia quinze de janeiro. Verificou-se uma maior
concentração de sólidos no primeiro dia de coleta, quando os volumes de água dos açudes
estavam reduzidos, principalmente nos açudes dos solos e Área Nova. No dia 12 de janeiro
ocorreu uma precipitação acima de 100 mm, o que fez o nível dos açudes elevarem-se.
Mesmo com o possível aporte de sólidos oriundos do escorrimento superficial,
suspeita-se que estes tenham se diluído devido ao aumento de volume dos açudes,
principalmente naqueles em que o nível se encontrava mais baixo (Área Nova e Solos), e pela
própria decantação e sedimentação do material mais pesado no fundo do reservatório. Esse
comportamento foi influenciado pelo manejo do entorno dos açudes, ou seja, todas as ações
realizadas na área de captação do açude ou a seu redor que pode contribuir para a
contaminação de suas águas, como o uso inadequado do solo e ambiente.
Ribeiro
a
et al (2005), estudando um pequeno açude com 2500m
3
de capacidade sendo
abastecido por uma represa que recebe contribuição de diversas nascentes, verificou que em
períodos chuvosos, a concentração de sólidos suspensos foi maior. Fato semelhante foi
observado por Vanzela (2004), estudando a qualidade da água da microbacia do Córrego Três
Barras em Marinópolis-SP, sendo tal comportamento contrário ao observado neste trabalho.
Porém os usos das bacias de entorno e a própria contribuição dos mananciais é diferente,
tendo particularidades intrínsecas a cada bacia, portanto aí pode residir a causa da diferença
observada.
Tabela 09- Valores médios em mg/l de sólidos em suspensão presentes nas águas dos
açudes em dois momentos de coleta distintos
Amostras Dias de coleta Médias
12 08/01/2007 105,83 a
12 15/01/2007 40,00 b
Médias diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância.
52
As concentrações médias de sólidos suspensos nos açudes, nas duas datas de coleta, no
mês de janeiro, estão demonstradas na Figura 8. O açude da Área Nova apresentou os maiores
valores de sólidos suspensos (113,33mg/l), seguido pelo açude dos solos (85,00mg/l) e pelos
açudes da Madame e Várzea que não diferiram entre si (46,66mg/l). Basicamente tal
comportamento deste parâmetro se explica pelo volume de água dos açudes e pelas condições
e usos da bacia de entorno destes reservatórios.
Os sólidos suspensos, em altas concentrações constituem-se em um dos principais
problemas de qualidade de água para irrigação, pois podem ocasionar sérios problemas de
obstrução física de emissores na microirrigação dados os pequenos diâmetros de seus
componentes (NAKAYAMA & BUCKS, 1986). Tal problema pode ocasionar o
comprometimento da qualidade da irrigação (SCALOPPI & BRITO, 1986)
Em relação à utilização das águas destes mananciais na microirrigação o açude da
Área Nova apresenta risco severo para obstrução de emissores, o açude dos Solos risco
moderado e somente os reservatórios da Várzea e Madame possuem baixo risco de obstrução,
segundo critérios de qualidade da água para microirrigação propostos por Nakayama e Bucks
(1986). Portanto, para a utilização das águas dos açudes da Área Nova e Solos em
microirrigação há necessidade de instalação de sistema de filtragem.
a
c
b
c
0
50
100
150
Médias dos açudes
Sólidos
suspensos (mg/l)
AREANOVA VARZEA SOLOS MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 8 - Concentração média de sólidos suspensos em mg/l nas águas dos quatro
açudes.
53
4.2. Parâmetros químicos
4.2.1 Sólidos dissolvidos
A Figura 9 apresenta as concentrações médias de sólidos dissolvidos dos quatro
açudes nas duas datas de coleta. Houve efeito significativo entre os fatores data de coleta e
açudes.
Observaram-se diferenças significativas nas concentrações entre açudes e
comportamento semelhante deste parâmetro entre as datas de coleta. O maior valor obtido foi
para o reservatório da Área Nova, sendo de 72,66 e 78,66 mg/l, 41,00 e 36,66 mg/l para o
açude dos Solos, 24,00 mg/l para os dois períodos no açude da Madame e 21,33 e 22,00 mg/l
no açude da Várzea para os dias 08/01/07 e 15/01/07, respectivamente. No açude da Área
Nova observou-se um pequeno aumento na concentração de sólidos dissolvidos na segunda
data, após a precipitação, devido a provável contribuição dos efluentes advindos do
confinamento e lavouras a montante do reservatório. No açude dos Solos ocorreu um
comportamento inverso, houve aumento nos níveis no período onde o volume do reservatório
é mais baixo, corroborando as observações de Vanzela (2004), de que, nos períodos secos, os
valores de sólidos dissolvidos eram maiores decorrentes do aumento de concentração causado
pelo menor volume de água do reservatório. Nos demais açudes não houve variação
significativa.
A concentração de sólidos dissolvidos na água de irrigação, em excesso, pode
provocar salinização do solo, dificultando ou impedindo a absorção de água pelas plantas
(AYERS & WESTCOT, 1991, p.3). No caso de climas chuvosos estes sais são mais
facilmente lixiviados para camadas mais profundas do solo.
Visando ao uso dessas águas em sistemas microirrigados, todos os açudes com relação
aos níveis de sólidos dissolvidos são classificados como de baixo risco de obstrução de
emissores, segundo os critérios propostos por Nakayama & Bucks (1986), apresentados na
tabela 07.
54
a
a
b
b
d
d
cc
0
20
40
60
80
100
08/01/07 15/01/07
Sólidos dissolvidos (mg/l)
AREANOVA SOLOS VARZEA MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 9 - Concentração média de sólidos dissolvidos para os quatro açudes nas duas
datas de coleta.
4.2.2. Potencial hidrogênio (pH)
Ocorreram diferenças significativas nos valores de pH entre açudes e entre os períodos
de coleta demonstrados na Figura 10. Na primeira coleta, o maior valor obtido foi no açude da
Área Nova com média de 7, 03, nos Solos 6, 45, no açude da Várzea 6,04 e para o
reservatório da Madame 5,95. Os resultados na segunda coleta tiveram um comportamento
semelhante ao da primeira coleta, com um pequeno acréscimo nos valores em todos os
açudes. O maior valor de pH foi obtido no açude da Área Nova com 8,05, seguido pelo açude
dos Solos com 7,27 e os reservatórios da Várzea e Madame com o mesmo valor 6,04. As
diferenças entre os açudes se explicam pelo tratamento dado ao entorno dos reservatórios. O
açude da Área Nova sofre contribuição direta dos efluentes da estrutura de confinamento de
bovinos e das lavouras em sistema convencional a montante.
Segundo Testezlaf et al (2001), o risco de entupimento de emissores e tubulações está
associado à precipitação de componentes insolúveis. As águas dos açudes ficaram dentro dos
níveis normais para água de irrigação proposta por Ayers & Westcot (1991). Já para a
classificação segundo o risco de obstrução de emissores, proposta por Nakayama & Bucks
(1986), o açude da Área Nova, na primeira coleta, se encontrou com valor classificado como
moderado e, na segunda coleta, como de risco severo. O açude dos Solos, na primeira coleta,
foi de baixo risco e, na segunda moderado. Os açudes da Madame e da Várzea são todos de
baixo risco de entupimento com relação aos valores médios de pH obtidos para a
microirrigação.
55
a
a
b
ab
bc
b
c
0
2
4
6
8
10
12
14
08/01/07 15/01/07
pH
AREANOVA SOLOS VARZEA MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 10- Valores médios do potencial hidrogênio para os quatro açudes nas duas datas
de coleta.
4.2.3. Condutividade elétrica.
Na Figura 11 estão apresentados os valores médios da condutividade elétrica nos
quatro açudes, em duas datas de coleta, onde se verificando-se que, na primeira coleta,
obtiveram-se valores mais altos no açude da Área Nova 0,151 dS/m, Solos 0,088 dS/m.e para
os açudes da Várzea e Madame foram 0,045 e 0,052 dS/m respectivamente. Esses valores
podem ser explicados pelo fato de os reservatórios estarem com um menor volume de água e
a concentração de sais ser maior, fato este observado por Vanzela (2004), estudando a
qualidade da água de uma microbacia. Na segunda coleta, os valores obtidos nos reservatórios
tiveram uma redução devido ao aumento do seu volume. Na Área Nova obteve-se 0,110
dS/m, nos Solos 0,057 dS/m, Várzea 0,038 dS/m e para o açude da Madame 0,033 dS/m. A
variação ocorrida entre os açudes dentro das duas datas de coleta, são explicadas pelas
condições do entorno dos reservatórios, pois segundo Merten & Minella (2002), em estudo
sobre a qualidade da água em bacias rurais, a ocupação e uso dos solos pelas atividades
agropecuárias alteram sensivelmente os processos biológicos, químicos e físicos dos sistemas
naturais.
Com relação ao grau de restrição dessas águas para utilização em irrigação, todas as
águas dos quatro reservatórios em ambas as coletas não apresentam nenhuma restrição de
acordo com Ayers & Westcot (1991).As águas dos quatro açudes são classificados conforme
o perigo de salinização como S1 (MANTOVANI et al., 2006). Esses níveis são bastante
56
genéricos sendo utilizados para todos os sistemas de irrigação, servindo como base para se ter
um parâmetro de análise e classificação destas águas para determinada finalidade.
a
a
b
b
d
d
c
c
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
08/01/07 15/01/07
Condutividade elétrica (dS/m)
AREANOVA SOLOS VARZEA MADAME
(Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância)
Figura 11 - Valores médios de condutividade elétrica para os quatro açudes nas duas
datas de coleta.
4.2.4 Razão de adsorção de sódio (RAS).
A Figura 12 mostra os valores médios para a razão de adsorção de sódio nas águas dos
açudes em dois momentos de coleta. Constatou-se que, na comparação da primeira com a
segunda coleta, esta teve valor maior da RAS para o açude da Área Nova. Na primeira coleta
o valor da RAS é de 0,39, na segunda, coleta 0,78. No reservatório do Dep. de Solos
verificou-se um valor superior na primeira data de coleta: 0,36 contra 0,33 da segunda coleta,
resultados muito semelhantes não constituindo diferença significativa. Nos demais açudes
estas diferenças não foram significativas, pois o valor da RAS foi próximo de zero ou até
mesmo nulo.
Houve diferença entre o reservatório da área nova e os demais, devido à presença do
confinamento a montante do açude, o que pode ter contribuído para a concentração de íons
sódio nas águas do manancial, visto que a constituição geológica é a mesma do açude da
Várzea. Também houve diferença entre o açude dos Solos e os demais, diferenças estas
explicadas pelo tratamento dado à bacia onde os efluentes das enxurradas carreiam maiores ou
menores quantidades de sedimentos para o interior dos reservatórios.
57
A elevada proporção da concentração de sódio em relação a outros cátions,
principalmente cálcio e magnésio, acarreta problemas na estruturação do solo, dificultando o
processo de infiltração (MANTOVANI et al, 2006).
No caso do uso dessas águas para a irrigação baseada na classificação proposta por
Ayers & Westcot (1991), os açudes estudados possuem severa restrição de utilização de suas
águas para irrigação devido ao baixo valor de condutividade elétrica quando relacionada com
os baixos valores calculados da RAS. Independentemente do valor da RAS, águas com
condutividade elétrica muito baixa, inferiores a 0,2 dS/m, podem causar problemas de
infiltração (AYERS & WESTCOT, 1991).
a
a
b
a
aba
b
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
08/01/07 15/01/07
RAS
AREANOVA SOLOS VARZEA MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 12 - Valores médios de razão de adsorção de sódio para os quatro açudes nas
duas datas de coleta.
4.2.5 Sódio
A presença e a concentração do cátion sódio nas águas dos açudes, nas duas datas de
coleta apresentaram um comportamento semelhante ao observado nos valores da razão de
adsorção de sódio. Na Figura 13 estão as concentrações médias de sódio nos diferentes açudes
do campus da UFSM nas duas datas de coleta. Os maiores valores foram obtidos no açude da
Área Nova nas duas coletas: 1,0 mg/l para a primeira coleta e 1,9 mg/l de sódio para a
segunda coleta.
É importante ressaltar que este açude possui uma particularidade que pode estar
influenciando o comportamento dos sais na água dos reservatórios - a existência de criação
intensiva de animais próxima do manancial. Os resíduos de ração e sais minerais fornecidos
58
aos bovinos podem ser carreados para o interior do açude no momento de uma enxurrada. O
açude dos Solos obteve valores de 0,7 e 0,6 mg/l na primeira e na segunda coleta
respectivamente.Constatou-se não haver diferenças significativas entre os demais açudes para
as duas datas de coleta. Ocorreu diferença no valor médio da concentração de sódio somente
no período da segunda coleta em relação ao açude da Área Nova devido, provavelmente, à
particularidade do entorno deste manancial. Porém Almeida & Gisbert (2005), estudando a
variação da qualidade da água, verificaram que os valores de sódio se mantiveram estáveis
durante todo o período estudado.
A dispersão dos solos e a destruição de sua estrutura ocorrem unicamente quando o
teor de sódio supera o do cálcio numa proporção acima de 3:1 (AYERS & WESTCOT, 1991,
p. 75
Segundo a classificação proposta por Ayers &Westcot (1991), as águas dos açudes
caracterizados não possuem nenhuma restrição a sua utilização em irrigação.
a
a
ab
b
bb
b
b
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
08/01/07 15/01/07
Sódio (mg/l)
AREANOVA SOLOS VARZEA MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 13 - Valores médios de sódio em mg/l para os quatro açudes nas duas datas de
coleta.
4.2.6 Potássio
O valor de potássio obtido na primeira coleta foi de 6,5mg/l para o açude da Área
Nova, 2,7mg/l para o do Solos, 1,7mg/l para o da Madame e 0,6mg/l para o açude da Várzea.
Na segunda coleta o açude da Área Nova obteve o maior valor 8,0mg/l, 3,0mg/l para o do
Solos, 1,5mg/l para o da Madame e 0,5 para o açude da Várzea. As concentrações médias de
potássio nos açudes nas duas datas de coleta estão demonstradas na Figura 14. Tais diferenças
59
entre os açudes podem ser explicadas pelos diferentes manejos das áreas de entorno. Na área
onde se encontra inserido o açude da Várzea, ocorre uma boa cobertura vegetal com matos de
pinus e eucalipto e ausência de criação de animais e lavouras próximas, o que contribui para
uma melhor qualidade nos níveis deste íon. Fato contrário foi observado no reservatório da
Área Nova onde predominam as criações de bovinos, lavouras e pastagens que são sempre
adubadas no momento de sua implantação.
Os maiores níveis de potássio foram observados na segunda coleta, que ocorreu
posteriormente à precipitação, provavelmente devido ao efluente proveniente da enxurrada
contribuindo significativamente para o aumento das concentrações de íons potássio.
Vanzela (2004), estudando a qualidade de água de uma microbacia, observou
comportamento inverso do potássio cujo nível sofreu um aumento nos períodos chuvosos.
Gonçalves et al (2005), estudando a qualidade da água do Arroio Lino, corrobora, afirmando
que o acréscimo de concentração de potássio na água está relacionado com as precipitações
que ocorreram em dias anteriores.
Os níveis de potássio normais nas águas de irrigação ficam entre 0-2 mg/l, estando as
águas dos açudes da Madame e da Várzea dentro dos padrões estipulados para irrigação. O
açude da Área Nova, nas duas coletas, possui nível bastante acima dos limites e o açude dos
Solos somente na segunda coleta obteve valores médios acima do estabelecido por Ayers &
Westcot (1991). O conhecimento do nível de potássio nas águas é extremamente relevante
quando se utiliza fertirrigação em sistemas microirrigados.
a
a
b
b
c
c
c
b
0
2
4
6
8
10
08/01/07 15/01/07
Potássio (mg/l)
AREANOVA SOLOS VARZEA MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 14- Concentração média de potássio em mg/l para os quatro açudes nas duas
datas de coleta.
60
4.2.7 Fósforo
As concentrações médias de fósforo dos quatro açudes, nos dois momentos de coleta
estão descritas na Figura 15.Verificou-se um acréscimo na concentração de fósforo, na
segunda coleta, devido à precipitação de grande volume ocorrida anteriormente,
principalmente no açude da Área Nova, onde as características da bacia de entorno
contribuem para que haja um maior efluente.
Na primeira coleta os níveis de fósforo em mg/l foram: 0,18, 0,11, 0,10 e 0,07 para os
açudes da Área Nova, Solos, Madame e Várzea respectivamente. Os valores referentes à
segunda coleta são: 0,24, 0,10, 0,05 e 0,04 para Área Nova, Solos,Várzea e açude da
Madame. As diferenças ocorridas entre açudes devem-se justamente a disponibilidade desse
nutriente nos solos carreados pelo processo de escorrimento superficial. Gonçalves et al
(2005), constataram que as variações temporais estão relacionadas com as precipitações.
O fósforo possui, assim como o potássio e outros macroelementos, relevância para a
fertirrigação em sistemas microirrigados, sendo que, nos dois momentos de coleta e na
totalidade dos açudes, os seus níveis estão dentro dos limites propostos para valores normais
de águas de irrigação por Ayers & Westcot (1991).
a
a
ab
b
b
b
b
b
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
08/01/07 15/01/07
Fósforo (mg/l)
AREANOVA SOLOS VARZEA MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância
61
Figura 15 - Concentração média de fósforo em mg/l para os quatro açudes nas duas
datas de coleta.
4.2.8 Nitrogênio total
O nitrogênio, nas águas de irrigação se apresenta de diferentes formas, como amônio,
N-orgânico e nitrato que é a forma mais facilmente assimilável (AYERS & WESTCOT,
1991). Na Tabela 10 vêem-se as médias da concentração de nitrogênio total nas águas dos
açudes relativas às duas coletas. Verificou-se que as médias relativas à primeira coleta foram
superiores às observadas na segunda coleta; talvez por causa do menor volume dos açudes e,
no segundo momento, pelo fato de o nitrogênio ser altamente solúvel, os níveis tenham
apresentado diferenças.
Tabela 10 - Valores médios em mg/l de nitrogênio total presente nas águas dos açudes em
dois momentos de coleta.
Amostras Dias de coleta Médias
12 08/01/2007 1,15 a*
12 15/01/2007 0,87 b
* Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de
significância.
A Figura 16 mostra as médias de concentração de nitrogênio total dos quatro açudes para as
duas coletas. Não houve diferenças significativas entre os açudes. O açude da Área Nova obteve
o maior valor 1,143mg/l de nitrogênio, o açude da Várzea apresentou o segundo maior valor
com 1,083mg/l seguido pelo dos Solos 1,071mg/l e o da Madame 0,748mg/l de nitrogênio total.
Não houve diferenças significativas entre as médias dos açudes. Uma hipótese é que,
devido às áreas de lavoura no entorno serem formadas principalmente pelo cultivo da soja, não
se utiliza comumente fertilizante nitrogenado e ou por realmente os solos que compõe o entorno
serem pobres neste nutriente. A origem de algumas formas de nitrogênio encontrada na água de
mananciais vem da degradação de compostos orgânicos e de fertilizantes e estes têm de estar
disponíveis no ambiente (GONÇALVES et al, 2005).
Concentrações abaixo de 5mg/l de nitrogênio podem estimular o desenvolvimento de
algas e outras plantas aquáticas, quando associadas à temperatura e luminosidade ótimas
(AYERS & WESTCOT, 1991). Tal problema pode gerar, dentro de um sistema microirrigado,
perda de carga em filtros, obstrução de emissores e maiores quantidades de retrolavagens
(RIBEIRO et al, 2004).
62
Com relação ao uso dessas águas em microirrigação, todas as águas dos açudes
possuem baixos níveis de nitrogênio, estando dentro de valores normais, segundo Ayers &
Westcot (1991).
a
a
a
a
0,0
0,5
1,0
1,5
Médias dos açudes
Nitrogênio (mg/l)
AREANOVA VARZEA SOLOS MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 16 - Concentração média de nitrogênio total em mg/l para os quatro açudes
referentes às duas datas de coleta.
4.2.9 Boro
Os níveis médios de boro nas duas datas de coleta para os quatro açudes são
apresentados na Tabela 11 onde se observa que não houve diferenças significativas
estatisticamente entre as duas coletas, talvez pele baixa disponibilidade deste nutriente
Tabela 11- Valores médios em mg/l de boro presentes nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta.
Amostras Dias de coleta Médias
12 08/01/2007 0,77 ns*
12 15/01/2007 0,89ns
* Médias seguidas por ns não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância.
A Figura 17 mostra a concentração média de boro referente aos quatro açudes nas
duas coletas. O açude da área Nova foi o que apresentou a maior concentração de boro em mg/l
nas suas águas com valor médio de 1,10, o açude da Várzea obteve nível médio de 0,81, o dos
Solos 0,73 e o reservatório da Madame com 0,67 mg/l de boro. Não houve diferenças
significativas talvez pela baixa disponibilidade deste nutriente nas águas superficiais, pois
segundo Ayers & Westcot (1991, p. 97), águas superficiais raramente apresentam altos níveis
de boro.
63
A toxicidade por boro depende da tolerância de cada espécie cultivada. Não se têm
níveis de concentração críticos, para classificação das águas de irrigação, mas a avaliação da
água dependerá da cultura que será irrigada. O citrus, por exemplo, não suporta valores acima
de 0,5mg/l (MASS, 1984 apud AYERS & WESTCOT, 1991 p.98). Portanto, no caso de
microirrigação ou mesmo de qualquer outro sistema, o parâmetro a ser usado para avaliação é a
concentração de boro e a tolerância ou não das culturas. As águas dos quatro açudes de acordo
com a concentração obtida, não têm restrições nem mesmo para culturas sensíveis à toxicidade
por boro, segundo Quadro 1 elaborado por . Mass, 1984 apud Ayers & Westcot, 1991 p.98.
a
a
a
0,0
0,5
1,0
1,5
Médias dos açudes
Boro (mg/l)
AREANOVA VARZEA SOLOS MADAME
a
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 17 - Concentração média de boro em mg/l para os quatro açudes, referente às
duas datas de coleta.
4.2.10 Ferro total
Os resultados das concentrações médias de ferro total nos quatro açudes, referentes às
duas coletas, estão apresentados na Tabela 12, indicando que houve diferenças significativas
entre as datas de coleta. A coleta realizada no dia 15, após uma precipitação, fez com que o
volume dos açudes se elevasse, obteve os maiores valores. Tal fato se explica pelo maior
carreamento de partículas de solos constituídas de óxidos de ferro comuns nos argissolos.
Vanzela (2004) verificou que nos períodos chuvosos ocorreram aumentos nos níveis de ferro
nas águas pelo efeito da erosão.
Tabela 12 - Valores médios em mg/l de ferro total presente nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta.
Amostras Dias de coleta Médias
12 08/01/2007 0,88 b
64
12 15/01/2007 1,74 a*
* Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de
significância.
Com relação às médias encontradas entre os açudes, o dos Solos foi o que obteve as
maiores concentrações com 2,340 mg/l, 1,130mg/l para o açude da Área Nova, 0,988mg/l
para o açude da Madame e 0,805mg/l no reservatório da Várzea. A diferença observada no
açude dos Solos deve-se ao fato de ali ter existido uma antiga olaria, e, na área de
contribuição do açude terem sido retiradas enormes quantidades de horizonte B, ficando
exposto um perfil subsuperficial rico em ferro sobre uma área mal drenada. Nos demais
açudes as diferenças não foram tão discrepantes, estando relacionadas ao escorrimento
superficial que conduz materiais provenientes da bacia de entorno. A Figura 18 apresenta a
concentração média de ferro em mg/l nos quatro açudes nas duas épocas de coleta.
Para a microirrigação o ferro tem uma alta relevância, principalmente por estar
relacionado a problemas de obstrução de emissores e podendo ainda se associar a bactérias
férricas que o oxidam causando entupimentos no sistema o que segundo Lamm et al (2007,
p.401), é de difícil controle. Tais bactérias formam crostas de ferrugem no interior de tubos
onde causam obstrução (RIBEIRO
b
et al., 2005)
A água do açude dos solos está classificada, segundo seu potencial de causar
obstrução, como de risco severo, sendo que os demais açudes possuem risco moderado
(NAKAYAMA & BUCKS, 1986).
Para a utilização dessas águas em microirrigação deve-se pensar realizar alguma forma
de tratamento, seja ele químico ou físico, principalmente no açude dos Solos onde verifica o
pior nível de ferro total.
a
0,0
1,0
2,0
3,0
médias dos açudes
Ferro (mg/l)
AREANOVA VARZEA SOLOS MADAME
b
bc
c
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
65
Figura 18 - Concentração média de ferro em mg/l para os quatro açudes referentes às
duas datas de coleta.
4.2.11 Cálcio
Na Tabela 13 estão os valores médios do cálcio, nas duas datas de coleta, indicando
que, para os dois momentos, não houve diferenças significativas, mesmo no período em que
os mananciais possuíam um menor volume da água, aumentando um pouco sua concentração.
Fato semelhante foi observado por Vanzela (2004): estudando a qualidade da água de
uma microbacia do córrego Três Barras, observou que os maiores valores de cálcio ocorreram
no período seco, mesmo com pouca variação nos níveis deste elemento entre as épocas.
Tabela 13 - Valores médios em mg/l de cálcio presentes nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta.
Amostras Dias de coleta Médias
12 08/01/2007 4,09 ns*
12 15/01/2007 3,86
* Médias seguidas por ns não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância.
A Figura 19 mostra as concentrações médias encontradas nos diferentes açudes nas
duas datas de coletas. A maior média de concentração de cálcio observada foi de 7,86 mg/l no
açude da Área Nova, seguido do açude dos Solos com 3,54 mg/l, açude da Várzea 2,61 mg/l e
da Madame com concentração média de 1,90 mg/l de cálcio em suas águas. Vanzela (2004)
constatou que não ocorreram valores altos de cálcio nas águas do córrego Três Barras.
O cálcio nas águas pode ter origem natural, através da intemperização dos solos e
rochas, e antrópicas, por meio do uso de fertilizantes aplicados diretamente no solo que
posteriormente são carreados para o interior dos reservatórios. Neste caso específico, em se
tratando de argissolos, onde estão inseridos os açudes, as características químicas são muito
semelhantes. Portanto a hipótese de que as maiores concentrações de cálcio nos açudes da
Área Nova e Solos se explicam pelo fato dos diferentes manejos dados à bacia de entorno
parece ser a mais adequada. Outro motivo é a menor mobilidade e solubilidade do cálcio,
observada por Chaverria et al. (2001), estudando a distribuição de íons em fertirrigação por
gotejamento.
66
Os níveis normais de cálcio nas águas de irrigação são descritos por Ayers & Westcot
(1991) e variam de 0 a 20 meq/l. Convertendo as unidades para meq/l temos que as águas dos
açudes estudados estão dentro dos parâmetros normais. Com relação a microirrigação, o
cálcio é extremamente importante pela sua estreita ligação com cátions como o potássio e o
magnésio (CHAVERRIA et al, 2001) bem como sua interação com o sódio, fazendo parte do
cálculo da RAS. Outro fator importante é com relação à fertirrigação e o seu excesso pode
formar precipitados de carbonato e sulfato de cálcio causando obstrução de emissores e
tubulações.
a
0
5
10
Médias dos açudes
Cálcio (mg/l)
AREANOVA VARZEA SOLOS MADAME
b
c
c
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 19 - Concentração média de cálcio em mg/l para os quatro açudes, referente às
duas datas de coleta.
4.2.12 Magnésio
A Tabela 14 mostra as concentrações médias de magnésio em mg/l nas duas datas de
coleta, referentes aos quatro açudes. Não houve diferenças nas concentrações do nutriente.
Ocorreu um valor um pouco maior na referente à segunda coleta, realizada após precipitação
anterior onde houve incremento no volume dos açudes.
Vanzela (2004) observou que a variação do magnésio nas águas é indefinida, mas
encontrou valores no período chuvoso ligeiramente superiores, corroborando os valores
observados neste trabalho.
Tabela 14 - Valores médios em mg/l de magnésio presentes nas águas dos açudes em dois
momentos de coleta.
Amostras Dias de coleta Médias
67
12 08/01/2007 2,80 ns*
12 15/01/2007 2,86
* Médias seguidas por ns não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância.
A concentração média de magnésio nas águas dos açudes está descrita na Figura 20,
onde se constata que a maior concentração de magnésio foi no açude da Área Nova cuja
média de concentração é de 4,46 mg/l seguido do açude dos Solos com 2,95 mg/l, Várzea com
valor médio de 2,11 mg/l e açude da Madame com concentração média de 1,80 mg/l de
magnésio. O maior valor encontrado deve-se ao manejo do solo e ambiente do entorno da
bacia, como a existência de lavouras e criação intensiva de bovinos onde são utilizadas
diversas fontes alimentares inclusive minerais que podem ser carreadas para o reservatório à
jusante. O mesmo comportamento se dá no açude dos Solos, onde existem, instaladas ao redor
do açude, lavouras que fazem uso de fertilizantes. Já nos outros dois reservatórios suas médias
não tiveram muita variação, devido à boa cobertura vegetal no entorno e ausência de
atividades agrícolas próximas de seus cursos de contribuição.
Em águas que serão utilizadas em microirrigação é relevante determinar a
concentração do magnésio por possuir correlação com elementos como o cálcio, participando
na avaliação do potencial das águas em causar problemas de infiltração, bem como por ser
macronutriente importante num programa de fertirrigação.
As águas de todos os açudes estão dentro dos valores normais para águas de irrigação
segundo valores propostos por Ayers &Westcot (1991).
a
0
2
4
6
Médias dos açudes
Magnésio (mg/l)
AREANOVA VARZEA SOLOS MADAME
b
c
c
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 20 - Concentração média de magnésio em mg/l para os quatro açudes, referente
às duas datas de coleta.
68
4.2.13 Dureza total
A tabela 15 traz os valores médios de dureza presentes na água dos açudes em cada
uma das datas de coleta. Não ocorreram diferenças significativas quanto a este parâmetro até
porque possui uma correlação estreita com os cátions de cálcio e magnésio. Por este motivo o
comportamento observado é semelhante. Observaram-se valores um pouco superiores no
período em que os açudes estavam com baixo volume de água.
Tabela 15 - Valores médios de dureza expressos em CaCO
3
presentes nas águas dos
açudes em dois momentos de coleta.
Amostras Dias de coleta Médias*
12 08/01/2007 21,76 ns
12 15/01/2007 21,43
* Médias seguidas por ns não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Os resultados dos valores médios de dureza expressos em carbonato de cálcio nos
diferentes açudes estão na relacionados na Figura 21, onde se verificou que houve variação
significativa entre os açudes. O açude da Área Nova teve o maior valor médio com 38,02mg/l
de CaCO
3
, o açude dos Solos obteve valor médio de 20,99mg/l de CaCO
3
, o da Várzea e da
Madame não diferiram entre si obtendo os valores de 15,22 e 15,15 mg/l de CaCO
3,
respectivamente. A resposta para os valores obtidos no açude da Área Nova e dos Solos está
justamente nas condições do entorno dos reservatórios, pois o comportamento foi semelhante
ao observado para cálcio e magnésio.
Segundo Nakayama & Bucks (1986, p. 142) as precipitações de carbonatos de cálcio e
magnésio são causados quando as águas de irrigação possuem altos valores de dureza e de
pH, portanto a quantificação da dureza das águas de irrigação possui alta relevância técnica e
econômica.
Na avaliação das águas dos reservatórios para o risco de entupimento de sistemas de
irrigação, foram utilizados os valores propostos por Pitts (1990 apud ribeiro et al, 2005), onde
as águas estudadas são classificadas como de baixo risco de entupimento.
Quanto à classificação das águas de irrigação propostas por Costa (2005), as águas dos
açudes estudados são classificadas como moles.
69
a
c
b
c
0
10
20
30
40
Médias dos açudes
Dureza (mg/l)
AREANOVA VARZEA SOLOS MADAME
Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Figura 21 - Valores médios da dureza total expressa em CaCO
3
para os quatro açudes,
referentes às duas datas de coleta.
70
5. CONSIDERAÇÕES VINCULADAS A MICROIRRIGAÇÃO
5.1 Problemas relacionados ao sistema
Dentre os problemas relacionados à microirrigação, a obstrução dos emissores e
tubulações talvez seja o mais comum e de maior importância. Para que o sistema forneça boa
uniformidade de aplicação e seja vantajoso do ponto de vista econômico há necessidade de se
reduzir os riscos de obstrução por meio de recursos de filtragem e ou tratamento químico da
água utilizada.
O açude da Área Nova apresentou concentrações altas nos parâmetros ferro total,
sólidos em suspensão e pH, apresentando alto risco de obstrução dos emissores, havendo
necessidade de tratamento dessas águas para posterior utilização em sistemas de
microirrigação.
No açude dos Solos os níveis relativos aos sólidos em suspensão nas duas coletas e pH
na segunda, apresentaram risco moderado ao entupimento. Nos demais açudes as
concentrações dos parâmetros estudados que possuem influência no sistema está dentro dos
níveis tolerados e normais, podendo estas águas serem utilizadas, sem restrição, apenas com
um simples sistema de filtragem, como um filtro de tela ou de disco.
Os parâmetros de cálcio, magnésio e dureza total estão dentro dos limites até então
estabelecidos para uso em microirrigação, quando analisados individualmente.
Águas como as encontradas nos reservatórios da Área Nova e Solos necessitam de
tratamentos prévios que muitas vezes são muito onerosos, podendo tornar a técnica da
microirrigação inviável economicamente, dependendo da cultura a ser irrigada.
5.2 Problemas relacionados ao solo
Dentre os principais problemas que as águas de irrigação podem vir a causar nos solos
estão à capacidade de infiltração e a salinização. Os principais parâmetros ligados a esses
problemas são o cálcio, magnésio, sódio, pH, potássio, sólidos dissolvidos, concentração
salina, fósforo e o valor da RAS.
71
Os açudes que apresentaram níveis significativos nas concentrações de potássio foram
os açudes da Área Nova nas duas coletas e dos Solos na segunda. Estes níveis encontrados
principalmente no açude da Área Nova tornam a água praticamente uma solução nutritiva,
devendo seus níveis serem contabilizados quando se utilizar fertirrigação, pois o elemento já
vai estar contido na própria água. No caso razão de adsorção de sódio (RAS), todos os açudes
apresentaram severo risco. Com valores de sódio e condutividade elétrica baixos, os níveis de
salinidade são reduzidos, incluindo-se aí Ca e Mg. A infiltração aumenta à medida que a
salinidade se eleva (AYERS & WESTCOT, 1991).
De modo geral o risco de salinização dos solos, quando da utilização das águas dos
quatro reservatórios, é pequeno e somente poderiam ocorrer problemas com a capacidade de
infiltração, o que é perfeitamente contornável mediante aplicação de uma fonte de cálcio no
solo.
5.3 Problemas relacionados com as plantas
Os principais problemas relacionados com os vegetais via água de irrigação estão
relacionados ao excesso de determinados íons.
Os problemas podem ser causados pelo ferro, nitrogênio, sódio e boro. No caso
particular do boro, este nutriente está dentro dos valores normais para águas de irrigação em
todos os quatro açudes. Seu limite tóxico está vinculado à espécie vegetal cultivada, sendo
que umas são mais sensíveis do que outras. No caso do nitrogênio seus níveis nos açudes são
normais, mas se encontra presente em todos, portanto devem ser computados esses níveis
quando se realiza um plano de fertirrigação. O seu excesso causa crescimento vegetativo
demasiado e maturação tardia de frutos.
O ferro, quando solúvel, pode formar uma barreira física nas raízes das plantas
cultivadas, impedindo que absorvam outros nutrientes. Sua toxicidade pode causar também
bronzeamento das folhas, reduzindo a superfície fotossintética, a exemplo da clorose causada
pelo sódio (AYERS & WESTCOT, 1991). Somente nos açudes dos Solos e da Área Nova é
que o ferro possui concentrações que levam à restrição de seu uso na microirrigação.
5.4 O efeito entorno
Basicamente a origem dos parâmetros qualitativos presentes nas águas pode ser
natural ou antrópica. A natural é proveniente da intemperização das rochas de origem e dos
72
solos onde estão inseridos os reservatórios. A antrópica é aquela que se origina a partir de
uma ação realizada pelo homem. Os quatro açudes se localizam em áreas de argissolos com
características naturais muito semelhantes. Portanto as diferenças observadas entre os açudes
nos diversos parâmetros qualitativos analisados são provenientes do manejo dado a cada bacia
de entorno específica de cada açude, pois toda e qualquer ação ou manejo realizado no
entorno destes açudes terão reflexos significativos na qualidade de suas águas.
Ficou evidenciado que determinados açudes têm suas particularidades afetadas pelo
manejo dado ao entorno. O caso da concentração de ferro no açude dos Solos fugiu
completamente do comportamento que vinha sendo descrito. O que mudou foi uma
peculiaridade intrínseca àquele reservatório que lhe conferiu tal característica: a retirada do
horizonte B, deixando exposto o perfil rico em óxido de ferro.
O açude da Área Nova foi o que maiores problemas apresentou do ponto de vista
qualitativo de suas águas, mas o material de origem onde ele está inserido é o mesmo do
açude da Várzea que, juntamente com o açude da Madame, obteve melhores índices
qualitativos em suas águas. Portanto o fator determinante das diferenças verificadas foi
basicamente o manejo dado à bacia de entorno.
Os sistemas de microirrigação, devido ao pequeno diâmetro de seus componentes, têm
a desvantagem de ser muito mais exigente em relação à qualidade da água utilizada. A
depleção qualitativa das águas do açude da Área Nova poderia tornar a adoção de sistemas de
microirrigação econômica e tecnicamente inviáveis.
5.5 Comentário final
Existe uma lacuna com relação às concentrações limites de certos parâmetros
intrínsecas à microirrigação, sendo que estes valores são extremamente genéricos para todo
tipo de método de irrigação, necessitando-se de maiores estudos aplicados a nossa realidade e
condições de solo e clima.
73
6. CONCLUSÕES
Nas condições descritas no presente trabalho, as análises físicas e químicas das águas
de quatro reservatórios permitem concluir que:
a) Os açudes estudados têm suas características qualitativas influenciadas pelo manejo
do entorno de suas bacias, desta forma constatou-se que ocorreram diferenças entre açudes e
entre datas de coleta para os diversos parâmetros avaliados.
b) As águas dos açudes da Madame e da Várzea possuem uma melhor qualidade de
suas águas para uso em microirrigação. Apenas com relação à razão de adsorção de sódio
(RAS) é que possuem restrição.
c) O açude da Área Nova apresentou restrições para utilização em microirrigação por
apresentar alta concentração de sólidos suspensos, potencial de hidrogênio, ferro e potássio. O
valor baixo da razão de adsorção de sódio, aliado à baixa condutividade elétrica, é de risco
severo à infiltração de água no solo.
d) O açude dos Solos apresenta risco para uso na microirrigação com relação aos
parâmetros ferro, o qual revela risco severo, RAS, em ambas as coletas, potássio e pH, na
segunda coleta.
74
7. RECOMENDAÇÃO
Faz-se necessário um estudo minucioso, procurando avaliar as variações espaço-
temporais da qualidade das águas desses mananciais, durante o ano, demonstrando, desta
forma, um comportamento padrão para os diferentes componentes físico-químicos.
75
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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http://www.agr.feis.unesp.br/csei.pdf. Acessado em 15/07/2006.
TESTEZLAF, R; et al. Análise potencial de entupimento em gotejadores através da avaliação
da qualidade de água de irrigação. Irriga, v.6, n.1, p.53-62, 2001.
TUCCI, C. E. M. Hidrologia: ciência e aplicação. 3. ed. Porto Alegre: Ed. da
UFRGS/ABRH, 2004. 943p.
VANZELA, L. S. Qualidade de água para a irrigação na microbacia do córrego Três
Barras no município de Marinópolis, SP. 2004. 91f. Dissertação (Mestrado em Engenharia
Agrícola), Universidade Estadual Paulista, Ilha Solteira, 2004.
WITHERS, B; VIPOND, S. Irrigação: projeto e prática. São Paulo: USP, 1977.
80
9. ANEXOS
PLANILHA DE CAMPO PARA COLETA DE AMOSTRA DE AGUA
CONDIÇÕES AMBIENTAIS: céu claro( ) nublado( )
chuvoso ( )
DATA: / /
Horários: às h Volume da amostra: 500ml
Amostras de água
Açude Marchezan Madame Solos Área nova
Repet. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Ph
CE
SD
Temp.ºc
Aparência da água
( )barrenta
( ) transparente
( ) transp. c/susp.
( )barrenta
( ) transparente
( ) transp. c/susp.
( )barrenta ( ) transparente ( )
transp. c/susp.
( )barrenta ( ) transparente
( ) transp. c/susp.
Presença de algas ( )sim ( ) Não ( )sim ( ) Não ( )sim ( ) Não ( )sim ( ) Não
Cor da água
( ) verde ( ) am. esv.
( ) parda ( ) escura
( ) verde ( ) amarelo-
Esverdeada ( ) parda
( ) escura
( ) verde ( ) am. Esverdeada
( ) parda ( ) escura
( ) verde ( ) am. Esverdeada
( ) parda ( ) escura
Velocidade do vento (Km/h)
Horário da coleta (horas)
Responsável pela coleta: _________________________________
ANEXO A Planilha de Campo
ANEXO B. Detalhes da água e entorno do açude da Área Nova. (Foto: Zamberlan, 2007)
83
ANEXO C. Detalhe do açude do Solos. (Foto: Zamberlan, 2007)
84
ANEXO D. Detalhe dos açudes da Madame e da Várzea. (Foto: Zamberlan, 2007)
(Madame)
(Várzea)
85
ANEXO E. Detalhe das medições “in situ”e planilha de campo. (Foto: Zamberlan, 2007)
86
ANEXO F Análises laboratoriais das águas.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS - DEPARTAMENTO DE SOLOS
LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE ÁGUAS RURAIS (LAAR)
Nome: João Zamberlan Fone: 3222-0311 3220-9449
Endereço: NUMIR Entrada: 09/01/07
Município: Santa Maria
LAUDO DE ANÁLISE DE ÁGUA
N B pH K Na
P
N
o
Identificação da
Amostra
mg l
-1
mg l
-1
1 solos 1 0,92 1,10 6,49 2,70 0,50 0,113
2 solos 2 1,48 0,49 6,46 2,70 0,80 0,107
3 solos 3 1,06 0,49 6,40 2,70 0,80 0,110
4 madame 1 0,88 0,66 5,93 1,80 0,00 0,103
5 madame 2 0,78 1,19 5,93 1,80 0,00 0,100
6 madame 3 0,64 0,44 6,00 1,50 0,00 0,097
7 Várzea 1 1,27 0,62 5,97 0,60 0,00 0,053
8 Várzea 2 1,48 0,53 6,05 0,60 0,00 0,093
9 Várzea 3 1,02 0,57 6,10 0,60 0,00 0,080
10 area nova 1 1,20 1,06 6,99 6,60 0,80 0,133
11 area nova 2 1,87 0,93 7,05 6,30 0,80 0,177
12 area nova 3 1,24 1,15 7,06 6,60 1,10 0,234
Ca Mg Dureza Fe
Sólidos
suspensos
N
o
mg l
-1
mg CaCO3 l
-1
mg l
-1
1 3,95 2,89 21,77 1,88 130,00
2 3,42 2,89 20,46 1,94 120,00
3 3,25 3,00 20,47 1,97 100,00
4 1,93 1,90 12,63 0,69 100,00
5 1,93 1,90 12,63 0,81 90,00
6 2,11 1,77 12,54 0,66 60,00
7 2,54 2,00 14,61 0,25 90,00
8 2,72 2,06 15,27 0,28 80,00
9 2,63 2,13 15,35 0,48 60,00
10 8,25 4,25 38,10 0,48 140,00
11 8,16 4,40 38,48 0,78 140,00
12 8,25 4,43 38,85 0,45 160,00
LAAR
87
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS - DEPARTAMENTO DE SOLOS
LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE ÁGUAS RURAIS (LAAR)
Nome: João Zamberlan Fone: 3222-0311 3220-9449
Endereço: NUMIR Entrada: 15/01/07
Município: Santa Maria
LAUDO DE ANÁLISE DE ÁGUA
N B pH K Na
P
N
o
Identificação da
Amostra
mg l
-1
mg l
-1
1 solos 1 0,99 0,49 6,93 2,50 0,70 0,127
2 solos 2 0,99 0,71 6,98 4,00 0,70 0,097
3 solos 3 0,99 1,10 7,90 2,50 0,40 0,100
4 madame 1 1,13 0,40 5,93 1,60 0,00 0,033
5 madame 2 0,64 0,71 6,06 1,60 0,00 0,053
6 madame 3 0,42 0,66 6,15 1,30 0,10 0,037
7 Várzea 1 0,85 1,15 5,87 0,70 0,00 0,103
8 Várzea 2 0,64 1,37 6,15 0,40 0,00 0,020
9 Várzea 3 1,27 0,66 6,17 0,40 0,00 0,027
10 area nova 1 0,99 0,80 7,98 8,50 1,60 0,240
11 area nova 2 0,78 1,86 8,29 7,90 1,30 0,250
12 area nova 3 0,78 0,80 7,88 7,60 2,80 0,237
Ca Mg Dureza Fe
Sólidos
suspensos
N
o
mg l
-1
mg CaCO3 l
-1
mg l
-1
1 3,60 2,90 20,92 2,84 80,0
2 3,77 3,33 23,15 2,75 30,0
3 3,25 2,70 19,22 2,66 50,0
4 2,11 2,10 13,91 1,21 10,0
5 1,93 2,01 13,10 1,53 10,0
6 1,40 1,12 8,13 1,03 10,0
7 2,54 2,26 15,68 1,29 20,0
8 2,81 2,05 15,44 1,21 20,0
9 2,46 2,16 15,01 1,32 10,0
10 9,04 4,71 41,96 1,47 80,0
11 7,19 4,69 37,29 1,53 60,0
12 6,32 4,29 33,46 2,07 100,0
LAAR
ANEXO G. Vista geral dos limites do Campus da UFSM e seus reservatórios.
Fonte: NDIGe/UFSM, 2006.
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