Imprimir Compartilhe









Comunicar Erro









 
 
 
ÁRVORE DO CONHECIMENTO Arroz      Equipe editorial Ajuda

Irrigação e drenagem

Autor(es): Algenor da Silva Gomes (in memoriam) ; José Alberto Petrini ; Walkyria Bueno Scivittaro

 

 

Introdução

A água é um bem essencial à vida, à saúde da humanidade e dos ecossistemas e ao desenvolvimento das nações. Por isso, o acesso a esse bem é um direito e, ao mesmo tempo, uma responsabilidade de todos. A água, ainda que seja considerada um recurso natural renovável e abundante, na realidade, quanto à disponibilidade igualitária, não passa de uma ilusão. Com o tempo, esse recurso vem se tornando cada vez mais escasso, de modo que a adoção de procedimentos para sua disponibilização em quantidade e qualidade, e otimização do seu uso apresenta-se como uma questão prioritária a ser resolvida com a participação dos diferentes segmentos da sociedade. Nesse sentido, governos do mundo inteiro, inclusive do Brasil (Política e sistema nacional de recursos hídricos, Lei Federal 9.433/97), assumindo suas responsabilidades, vêm adotando procedimentos jurídicos e institucionais consubstanciados em modernas legislações de recursos hídricos, visando ao gerenciamento integrativo e participativo dos aspectos relacionados à oferta e ao uso das águas.

A escassez da água está associada a razões diversas e específicas para cada região, incluindo sua distribuição irregular. No Brasil, por exemplo, próximo a 70% de sua água doce encontram-se na Região Norte, Amazônia, onde vivem apenas 7% da população. Também vem ocorrendo o decréscimo desse recurso, tanto em quantidade como em qualidade, em decorrência do rebaixamento do lençol freático e assoreamento dos corpos de água e da poluição e contaminação, respectivamente. Ademais, vem-se estabelecendo uma competição entre os setores usuários, como a agricultura, a indústria e o urbano. Entre esses, na atualidade, o primeiro responde pela utilização de 70% da água, o segundo por 23% e o último por 7%. Desse modo, com a escassez de água, aquela destinada à irrigação é a que vem sofrendo, com a competição, as maiores restrições.

Necessidade de água

O volume de água requerido pela cultura de arroz irrigado por inundação está relacionado àquele necessário para que as plantas cresçam e transpirem. Porém, um volume adicional é perdido com a evaporação da superfície do solo-água, a percolação (infiltração de água no solo), por fluxo lateral pelas taipas (bordas da lavoura) e, ocasionalmente, por transbordamento sobre estas. Embora essas perdas possam ser minimizadas pela otimização do manejo da água de irrigação, não podem ser eliminadas, em função do que, são consideradas no somatório do volume de água requerido para a irrigação do arroz. Esse volume de água depende, principalmente, das condições climáticas, de atributos físicos do solo, do manejo da cultura e da duração do ciclo da cultivar. Varia também com as dimensões e revestimento dos canais e com a localização da fonte de captação e a profundidade do lençol freático. Ademais, devem ser considerados os volumes de água necessários para saturar o solo e formar a lâmina de água no início da irrigação. No sistema de cultivo com sementes pré-germinadas, também deve ser considerada a quantidade de água necessária para o preparo do solo, que em algumas regiões, normalmente é realizado em condições de submersão.A produtividade de arroz irrigado por unidade de evapotranspiração, evaporação + transpiração, situa-se em torno de 1,1 kg de grãos por metro cúbico de água e pode atingir a 1,6 kg por metro cúbico, que é comparável a de outros cereais. A baixa eficiência do uso da água pela cultura do arroz irrigado, ou seja, a baixa quantidade de grãos produzida em relação ao volume de água utilizado na lavoura, decorre das perdas de água, além do volume evapotranspirado.Nos trópicos, valores comuns de evapotranspiração em lavouras de arroz irrigado variam entre 4 e 5 mm dia-1, o que corresponde de 40 a 50 m3 dia-1 ha-1, na estação chuvosa, e entre 6 a 7 mm dia-1 , 60 a 70 m3 dia-1 ha-1, na estação seca. No Rio Grande do Sul, valores estimados de evapotranspiração para lavouras de arroz irrigado indicam que essa varia entre 6,7 a 7,7 mm dia-1, pois depende da região considerada, sendo normalmente maior nas regiões da Campanha e Fronteira Oeste e menor na Região Sul. Assim, considerando-se um valor médio de evapotranspiração de 7,2 mm dia-1 e um período médio de irrigação de 85 dias para uma cultivar de ciclo médio, seriam necessários 6120 m3 ha-1 para atender a demanda evapotranspirativa do arroz. Volumes de água além desse valor decorrem das perdas associadas aos procedimentos da irrigação da cultura. Quanto mais elevados forem esses valores, menor será a eficiência da irrigação e, por conseguinte, a eficiência do uso da água (EUA). Na Região Sul, os valores de evapotranspiração são estimados entre 5,5 e 5,8 mm dia-1.

As perdas de água, por percolação e infiltrações laterais devem, sempre que possível, ser minimizadas. Essas perdas de água dependem de atributos intrínsecos do solo relacionados à sua textura e estrutura e da topografia do terreno, altura da lâmina de água, permeabilidade das taipas e da existência, próximo à área irrigada, de canais de drenagem profundos. Todavia, sempre que a quantidade de água infiltrada no solo superar a sua capacidade de retenção ocorrerão perdas por percolação profunda. A água perdida por infiltrações laterais flui sobre a superfície do solo, ou através de canais e rios, enquanto o fluxo de percolação move-se usualmente para o lençol freático. Em função de essas perdas ocorrerem simultaneamente são consideradas de forma conjunta e podem atingir valores entre 2 a 6 mm dia-1, sendo que, em condições desfavoráveis, tais valores podem chegar a 20 mm dia-1. O cultivo do arroz irrigado em tais condições contribuiria de forma expressiva para a redução na eficiência da irrigação.

Na região subtropical, estima-se que seja usado na lavoura de arroz irrigado um volume de água em torno de 12 mil m3 ha-1, ou seja, vazão de 1,4 L s-1 ha-1, para um período médio de irrigação de 85 a 100 dias, com viés de baixa. Pelos resultados de pesquisa, há possibilidade de redução desse valor, o qual pode atingir 8,0 mil m3 ha-1, vazão de 1,0 L s-1 ha-1.

Qualidade da água de irrigação

A qualidade da água de irrigação é um aspecto que tem sido muitas vezes negligenciado, visto que se dispõe normalmente de água de boa qualidade, em abundância e de rápido acesso. Na avaliação da água de irrigação, devem ser levados em consideração três aspectos: salinidade, sodicidade e toxicidade. O critério de salinidade leva em consideração a concentração de sais minerais presentes na água de irrigação. Já a sodicidade avalia a concentração relativa do sódio em relação a outros cátions (Ca + Mg), e a toxicidade leva em consideração problemas que podem advir da presença de certos íons na água de irrigação, em níveis desfavoráveis ao desenvolvimento das culturas.

O critério de salinidade, normalmente, é avaliado em função da condutividade elétrica da água (CE), de modo que água com valores menores que 0,75 mmhos cm-1, ou < 450 mg L-1 de sais dissolvidos totais – SDT não apresenta restrição ao uso para irrigação; já aquela com valores entre 0,75 - 3,0 mmhos cm-1, 450 - 2000 mg L-1 de SDT apresenta restrição ligeira ou moderada e, com valores maiores que 3,0 mmhos cm-1, ou > 2000 mg L-1 de SDT apresenta severa restrição ao uso.

O critério de sodicidade avalia a concentração relativa de sódio na água de irrigação, em relação a outros cátions. Elevados conteúdos de sódio podem proporcionar altos valores de sódio trocável no solo, o que concorreria para a sua desestruturação. A sodicidade é definida por um índice denominado Razão de Adsorção (fixação de nutrientes num solo) de Sódio (RAS), o qual pode ser descrito pela expressão (1), na qual os cátions são expressos em meq L-1. A água com RAS menor que 3,0 não apresenta restrição de uso para irrigação do arroz; já em águas com RAS maior que 9, as restrições são severas.

Expressão(1)

A toxicidade se manifesta dentro das próprias plantas e a severidade do dano depende da concentração, da sensibilidade e fase de desenvolvimento da cultura e do consumo de água pela planta. Os íons usualmente tóxicos que se encontram na água de irrigação são o cloro, o sódio, o boro e os carbonatos (CO3-). Águas com teores de cloro e de carbonatos acima de 10 e 8,5 meq L-1, respectivamente, apresentam sérias restrições ao uso para irrigação do arroz, enquanto para o boro esses valores se situam acima de 2 mg L-1.

A tolerância das plantas de arroz à presença de íons, como o cloro e o sódio, varia de acordo com as fases de desenvolvimento, sendo tolerantes durante a germinação e muito sensíveis na etapa de plântula; após, o grau de tolerância aumenta progressivamente, até a diferenciação da panícula, quando volta a decrescer na floração.

No RS e SC, nas regiões litorâneas, em decorrência da salinização da água de irrigação, proveniente de rios que são servidos por lagoas costeiras, como é o caso da Lagoa dos Patos, no RS, o problema da qualidade da água manifesta-se quase anualmente, durante a estação de crescimento do arroz, meses de janeiro e fevereiro. Os estudos realizados com a finalidade de identificar genótipos de arroz tolerantes à salinização da água de irrigação indicaram que as cultivares de arroz com alto potencial produtivo utilizadas nos dois estados não toleram irrigação com água cujo teor de cloreto de sódio seja igual ou superior a 0,25%, 2500 ppm. Águas com concentrações iguais ou maiores que esse valor de sal, se aplicadas a partir do início da fase reprodutiva do arroz, podem provocar reduções de produtividade superiores a 50%.

Em função da salinização das águas de irrigação, comumente observada nas regiões litorâneas do RS e SC, é fundamental que seja realizado o monitoramento sistemático da condutividade elétrica dessas águas, suspendendo-se a irrigação quando a CE atingir valores iguais ou superiores a 2 mS cm-1 (miliSiemens por centímetro), equivalente a 2 mmhol cm-1.

Manejo de água de irrigação

Na região subtropical, independentemente do sistema de cultivo de arroz empregado, convencional, direto, mínimo ou pré-germinado, o sistema de irrigação mais utilizado é o de inundação contínua ou permanente, que se caracteriza pela manutenção de uma lâmina de água com fluxo corrente na lavoura. Nesse sistema, são considerados o início e o término da irrigação, a altura da lâmina de água e a época de drenagem. Esses aspectos podem se tornar estratégias importantes na definição do potencial produtivo da lavoura e, em consequência, na otimização de sua relação custo/benefício.

O manejo da água em arroz irrigado por inundação é fundamental para o desempenho da cultura, visto que a água controla as plantas daninhas e interfere na disponibilidade dos nutrientes e na incidência de pragas e doenças.

No sistema de semeadura em solo seco, convencional, plantio direto e cultivo mínimo, a irrigação da lavoura inicia-se com realização de banhos e, posteriormente a submersão do solo. A época de início da irrigação varia de acordo com a cultivar e o herbicida utilizado em pré-emergência. Cultivares superprecoces ou precoces, por serem mais sensíveis a estresses, requerem que a irrigação da lavoura se inicie mais cedo, nos estádios V3/V4, o que corresponde a 15 a 20 dias após a emergência de 80% das plântulas, enquanto que para cultivares de ciclo médio ou longo, o início da submersão do solo pode ocorrer mais tarde, nos estádios V5/V6, 25 a 30 dias após a emergência de 80% das plântulas. Os herbicidas em pré-emergência com poder residual propiciam que as plantas de arroz se estabeleçam livres de mato-competição e possibilitam que o início da irrigação seja realizado até 30 dias após a emergência das plântulas.

No sistema de cultivo pré-germinado, o início da submersão do solo ocorre mais cedo, 20 a 30 dias antes da semeadura. Em Santa Catarina, durante esse período, realiza-se o renivelamento do solo, utilizando-se o nível de água como referência para a operação. Na Figura 1,tem-se uma visão esquemática de com é realizado o manejo convencional da água no sistema pré-germinado. No RS, recomenda-se que o renivelamento seja feito em condições de solo seco, desde que esse seja previamente sistematizado, a partir da utilização do raio laser ou do uso de uma lâmina de água como referência de nível. Todavia, nas duas situações, a submersão do solo antecipada continua a ser recomendada pelo benefício no controle do arroz-daninho. Desse modo, a semeadura com sementes pré-germinadas deve ser realizada sobre uma lâmina de água com altura de 5,0 a 7,0 cm. No RS, atualmente, não se recomenda a retirada da lâmina de água da lavoura após a semeadura, independentemente da cultivar, o que evita perdas de solo, nutrientes e agrotóxicos. Assim, os impactos ambientais negativos da lavoura orizícola são reduzidos (Figura 2).

Fonte: Gomes e Pauletto (1999).

Figura 1. Manejo convencional da água no sistema de cultivo de arroz
pré-germinado.
 
Fonte: Gomes e Pauletto (1999).
Figura 2. Manejo alternativo da água no sistema de cultivo de arroz
pré-germinado.

A presença de uma lâmina de água durante o cultivo do arroz irrigado traz uma série de vantagens, destacando-se a maior disponibilidade da maioria dos nutrientes presentes no solo, notadamente o fósforo, em decorrência do processo de redução que se desenvolve em solos submersos, e o controle físico das plantas daninhas não aquáticas. A difusão do oxigênio através de uma lâmina de água é 10 mil vezes menor que no ar, o que contribui para redução da germinação e emergência de plantas daninhas. Embora a presença da lâmina de água seja importante durante todo o ciclo da cultura, as plantas de arroz apresentam fases em que a água é mais demandada (Figura 3). Em função disso, pode-se considerar a seguinte relação entre estádios de desenvolvimento e necessidade da água de irrigação: a) estádio inicial de afilhamento – necessária; b) estádio de ativo afilhamento – necessária; c) estádio de afilhamento máximo – necessidade mínima; d) estádio de diferenciação da panícula – necessidade máxima; e) estádio de crescimento da panícula (emborrachamento) – necessidade máxima; f) estádios de floração e granação – necessidade mínima. Com base na baixa necessidade de água na fase de granação, é possível suspender a irrigação poucos dias após a floração (7 a 15 dias), sendo a época exata variável em função de atributos físicos do solo, da declividade do terreno, das condições climáticas e das características da cultivar.

Fonte: Adaptado de Yoshida (1981).

Figura 3. Ciclo biológico de uma cultivar de arroz com 120 dias de duração e respectivos estádios e fases de desenvolvimento.
 
A altura da lâmina de água é outro aspecto importante no manejo da água para o arroz, visto que ela interfere no volume de água a ser utilizado e, em consequência, na economicidade da irrigação. Lâminas de água com altura em torno de 2,5 cm viabilizam ótimos rendimentos de grãos de arroz. Contudo, embora propiciem uma economia de água, requerem uma sistematização do solo mais criteriosa. Lâminas de água com altura de até 7,5 cm, embora aumentem o uso de água, exigem menor nivelamento do solo, requerem menores cuidados no controle de plantas daninhas e são igualmente eficientes. Lâminas superiores a 10 cm reduzem o número de afilhos e promovem maior crescimento das plantas de arroz, favorecendo o acamamento. Ademais, aumentam as perdas de água por infiltração lateral e percolação e provocam maior evaporação durante a noite, em consequência do maior armazenamento de energia térmica. Em função desses aspectos, requerem maior quantidade de água, o que pode atingir 15 mil m3 ha-1 ou mais, para um período médio de irrigação de 85 a 100 dias.
 
A altura da lâmina de água pode ser alterada, ainda, em função da fase de desenvolvimento das plantas de arroz. Na fase vegetativa, a altura da lâmina pode ser mantida tão baixa quanto possível, o que viabiliza bom afilhamento e um melhor enraizamento das plantas. Na fase reprodutiva, da diferenciação da panícula até a floração plena, altura da lâmina de água pode ser elevada para em torno de 10 cm. Após, coincidindo com a granação, a necessidade da manutenção de uma lâmina de água é mínima, o que possibilita a supressão da irrigação.
 
Na atualidade, novas variantes do sistema de irrigação por inundação contínua vêm sendo testadas como estratégias para reduzir o uso da água nas lavouras de arroz e, em consequência, reduzir os custos da irrigação. Entre essas, o sistema intermitente é o que vem sendo avaliado há mais tempo. Nesse sistema, após o início da irrigação e estabilização da lâmina de água, a irrigação é suspensa, até aparecer a primeira coroa de solo, parte mais alta. Nesse momento, reinicia-se a irrigação que deve ser novamente suspensa após o estabelecimento da lâmina de água. Essa intermitência é mantida até o final do período de irrigação. O turno ou ciclo de irrigação nesse sistema vai depender principalmente dos atributos físicos do solo e das condições climáticas.

Drenagem da lavoura

A supressão do fornecimento de água à lavoura de arroz irrigado pode ocorrer 10 dias após a floração de 50% das panículas. Para que essa estratégia seja adotada, têm que ser levados em consideração os atributos físicos do solo, as condições climáticas e a propensão quanto ao trincamento dos grãos. Solos mais argilosos retêm a água por períodos mais prolongados. Em condições de verão muito seco e quente, a supressão da água da lavoura deve ocorrer mais tarde. Por fim, cultivares que apresentam tendência de trincamento dos grãos são mais exigentes quanto à presença de uma lâmina de água até próximo da colheita.

A água deverá ser retirada da lavoura para que a colheita seja realizada. Assim, a rede que viabiliza a drenagem é tão importante quanto aquela construída para a distribuição da água e deve ser estabelecida antes da semeadura do arroz. O canal principal de drenagem deve passar pela parte mais baixa do terreno e seguir as mesmas recomendações para o canal principal de irrigação, o que propicia menor volume de escavação. Entretanto, os canais secundários e terciários de drenagem devem ser localizados nos pontos médios, entre os canais secundários de irrigação, com espaçamento semelhante. Normalmente são construídos nos dois lados das estradas de serviço. A rede terciária de drenagem pode ser dividida em dois grupos: a) em terreno não-aplainado, os drenos devem ser construídos sem traçado definido, procurando-se unir os pontos de cotas mais baixas; b) em terrenos aplainados, os drenos devem ser construídos seguindo a declividade natural do terreno. Devem ser usados sistemas de drenagem do tipo grade ou espinha de peixe.

Os drenos secundários e terciários devem permanecer fechados durante o período de inundação da lavoura de forma a reduzir as perdas de água. Excepcionalmente, quando for necessária a realização de drenagem no período de desenvolvimento das plantas de arroz, os mesmos devem ser reabertos. Do mesmo modo, durante o inverno, independentemente de o solo estar ou não sob cultivo, o sistema de drenagem deve permanecer ativo. Esse procedimento concorrerá para reduzir o problema de toxicidade por ferro no arroz, além de permitir a emergência de plantas daninhas, bem como controlar pragas de solo.

 

Referência

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE RECURSOS HÍDRICOS. Política e sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos: lei federal, n.9.433, de 8 de janeiro de 1997. São Paulo, 1997. 64p.

 

GOMES, A. da S.; PAULETTO, E. A. (Ed.). Manejo do solo e da água em áreas de várzea. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 1999. 201 p

YOSHIDA, S. Fundamentals of rice crop science. Los Baños: International Rice Research Institute, 1981. 269 p.  

 

 

 

 

 

Veja também
Tenha a Agência
EMBRAPA de Informação
Tecnológica no seu site!

Refine sua pesquisa usando a
BUSCA AVANÇADA.

Agência Embrapa de Informação Tecnológica
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA
Todos os direitos reservados, conforme Lei no. 9.610.
EMBRAPA - Parque Estação Biológica - PqEB s/n°.
Brasília, DF - Brasil - CEP 70770-901 | SAC
Fone: (61) 3448-4433 - Fax: (61) 3347-1041