- Associação Brasileira de Horticultura

Viabilidade do uso de sensores do tipo Irrigas para o manejo da irrigação
em hortaliças cultivadas em substrato 1.
Waldir A. Marouelli; Adonai G. Calbo; Osmar A. Carrijo
Embrapa Hortaliças, Caixa Postal 218, 70359-970, Brasília/DF. E-mail: [email protected].
RESUMO
Avaliou-se três modelos de sensores de tensão matricial baseados no princípio de
funcionamento do Irrigas. Em testes realizados em substratos de fibra de coco e comercial
com plantas de pimentão, o Irrigas de 7 kPa, construído em cápsula porosa, apresentou
alta viabilidade para uso no manejo da irrigação, inclusive para automação em tempo real.
Os demais sensores avaliados não funcionaram nos substratos utilizados.
Palavras-chave: sensor de umidade, tensiômetro, cultivo sem solo.
ABSTRACT
Viability of Irrigas -based sensors for irrigation scheduling on vegetable crops
growing on substrate.
Three models of matric tension sensors, based on the working principle of Irrigas, were
tested on coconut fibers and commercial substrates cultivated with bell pepper plants. The
Irrigas-7 kPa, porous capsule made, showed a high viability as an irrigation scheduling
sensor, including real-time automation. The two others sensors tested did not worked.
Keywords: moisture sensor, tensiometer, soilless culture.
O sistema de cultivo de hortaliças do tipo fruto em substrato, especialmente sob
irrigação por gotejamento, limita o crescimento das raízes. O reduzido volume de raízes,
associado à pequena quantidade de água armazenada requer que as irrigações em
substratos sejam realizadas em alta freqüência e baixo volume, o que torna o manejo da
irrigação um fator limitante para a obtenção de altos rendimentos (Marouelli et al., 2002). No
Brasil, o manejo é, em geral, realizado de forma empírica, sem o controle da umidade do
substrato e/ou a determinação da evapotranspiração da cultura (ETc), resultando
freqüentemente em insucesso. Para evitar défice hídrico, produtores de pimentão e tomate
irrigam até 15 vezes por dia. Todavia, irrigações em excesso aumentam os custos de
produção, poluem o meio ambiente e reduzem a produção (Marouelli et al., 2002). Devido a
1
o
Trabalho vinculado ao protejo n 061-2/99 do PRODETAB.
alta freqüência, muitos produtores têm automatizado a irrigação por meio de temporizadores,
nos quais são programados os horários e a duração das irrigações. Apesar da automação, a
irrigação é realizada inadequadamente, haja visto não considerar as variações da ETc. Uma
boa prática de manejo em substratos aconselha manter constante a quantidade de água
aplicada e variar a freqüência conforme a necessidade das plantas (Carrijo & Marouelli,
2002). Isso pode ser realizado determinando-se a ETc em tempo real ou utilizando-se de
sensores de umidade. A primeira alternativa, além do alto custo, requer a calibração dos
modelos de ETc. Em alguns países, sensores eletrônicos têm sido desenvolvidos e
utilizados para o controle automático da irrigação (Marouelli et al., 2002) O problema é o alto
custo e a necessidade de calibração dos sensores. Tensiômetros também têm sido
utilizados em alguns tipos de substratos; porém são caros, requerem cuidados e podem não
funcionar em substratos onde não ocorre um bom contato entre a cápsula e o substrato.
Recentemente foi desenvolvido pela Embrapa Hortaliças um sensor de tensão matricial
denominado Irrigas, que apresenta como vantagens o custo reduzido, a baixa manutenção
e a fácil utilização (Calbo & Silva, 2001). O sensor esta sendo comercializado nas tensões
de 7 e 25 kPa. Para o cultivo em substrato a tensão de irrigação varia entre 5 e 10 kPa
(Cortéz, 1999). O objetivo do estudo foi avaliar a viabilidade técnica do uso de sensores do
tipo Irrigas de 7 kPa para o manejo da irrigação em hortaliças do tipo fruto cultivadas em
substratos de fibra de coco e comercial.
MATERIAL E MÉTODOS
Avaliou-se a performance de três modelos de sensores de tensão matricial do tipo
Irrigas em substratos de fibra de coco verde e comercial (Plantmax) cultivados com
plantas de pimentão. Todos os sensores foram confeccionados para indicar a tensão de 7
kPa (± 0,2 kPa). Os substratos foram acondicionados em contentores tipo bisnaga, de 105
cm de comprimento e 18 cm de diâmetro. As plantas foram cultivadas no espaçamento de
100 cm x 35 cm, com um gotejador (2 L h-1) à 7 cm de cada planta. A quantidade de água
por irrigação foi a necessária para permitir cerca de 10% de drenagem. Inicialmente, como
não se dispunha de Irrigas de 7kPa para uso em substrato, foram confeccionados dois
sensores baseados no mesmo princípio de funcionamento. O primeiro, feito com dois disco
de vidro com 63 mm de diâmetro e 10 mm de espessura. Para simular a porosidade
desejada (maior diâmetro de poros de 4,04 µm), os discos foram riscados no sentido radial e
posteriormente acoplados por meio de um parafuso perfurado ao qual se conectou o tubo de
plástico. No segundo, foi utilizado um anel de tecido (náilon ou algodão), com 50 mm de
diâmetro, entre duas porcas plásticas e um parafuso perfurado. Além da porosidade do
próprio tecido, o ajuste da tensão desejada podia ser realizado apertando a porca móvel. O
Irrigas de 7 kPa foi produzido, sob encomenda, pela Elite Produtos Cerâmicos Monte Alto
Ltda, com formato semelhante à velas comuns de filtro, ou seja, 92 mm de altura e 54 mm
de diâmetro. Os sensores foram instalados no centro dos contentores, na região de maior
extração de água pelas raízes, ou seja, entre a planta e o gotejador (Marouelli et al., 2002).
Em cada contentor foram instalados dois sensores de cada tipo, um em cada uma das
plantas laterais. A tensão de água no substrato, para fins de aferição dos sensores
avaliados, foi determinada por meio de um tensímetro digital (sensibilidade de 0,1 kPa) e
tubo tensiométrico (cápsula com pressão de borbulhamento de 50 kPa) instalado na parte
central do contentor. Os testes foram realizados durante 20 dias ao longo do estádio de
frutificação do pimentão. As leituras foram determinadas nos horários: 8:30, 9:30, 10:30,
11:30, 13:30, 14:30, 15:30 e 16:30 (± 15 minutos).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os sensores construídos em vidro e tecido, baseados no princípio Irrigas, não
apresentaram nenhuma resposta quando instalados nos dois substratos empregados.
Mesmo tendo sido produzidos com pressão de borbulhamento de 7 kPa, os sensores
mantiveram “fechados” mesmo quando se permitiu tensões nos substratos de até 50 kPa. A
provável razão para o não funcionamento deveu-se à pequena superfície porosa em contato
com o substrato. As avaliações realizadas com os Irrigas de 7 kPa, construído em cápsula
porosa, por outro lado, indicaram que o sensor responde bem às variações de umidade,
podendo ser usado para o controle da irrigação em hortaliças do tipo fruto cultivadas nos
substratos avaliados. A “abertura” do sensor, indicando que a tensão encontra-se acima de 7
kPa, apresentou estreita correlação com as leituras obtidas pelos tensiômetros (Figura 1).
Durante o período de mais de um mês que os Irrigas e os tensiômetros permaneceram
instalados, não houve necessidade de manutenção ou substituição. Deve-se considerar que
o fato da leitura de “abertura” do Irrigas, indicado na Figura 1, estar associada, em geral, à
tensões ligeiramente superiores a 7 kPa deve-se em razão dos tensiômetros terem sido
instalados em plantas diferentes daquelas dos Irrigas e, principalmente, devido as leituras
terem sido realizadas com intervalos entre uma e duas horas. Assim, o Irrigas de 7 kPa
pode ser utilizado para a automação da irrigação em tempo real, onde o quando irrigar seria
indicado pelo sensor e a duração programada em um temporizador em função da
quantidade de água retida pelo substrato e da necessidade de drenagem.
LITERATURA CITADA
CALBO, A.G.; SILVA, W.L.C. Irrigas – novo sistema para controle da irrigação. In:
CONGRESSO NACIONAL DE IRRIGAÇÃO E DRENAGEM, 211., 2001, Fortaleza. Anais...
Fortaleza: ABID, 2001. p.177-182.
CARRIJO, O.A.; MAROUELLI, W.A. Manejo da irrigação na produção de hortaliças em
cultivo protegido. Horticultura Brasileira, Brasília, v. 20, 2002. Suplemento. CD-Rom. Brasília,
v. 20, n. 2, 2002. Suplemento 2. CD-Rom.
CORTÉZ, E.M. Características del riego en cultivos sin solo: exigências en aportación y
manejo. Resultados experimentales en cultivo de pepino en perlita. In: Fernández, F.M. &
Gómez, I. M.C. eds. Cultivos sin suelo II. Almeria: Dirección General de Investigación y
Formación Agraria: Fundación para la Investigación Agraria en la Provincia de Almeria: Caja
Rural de Almería. 1999. p.287-305.
MAROUELLI, W.A.; ZOLNIER, S.; CARRIJO, A.C. Variabilidade espacial e temporal da
tensão de água em substratos, acondicionados em contentores tipo bisnaga, com plantas de
tomateiro. Horticultura Brasileira, Brasília, v. 20, n. 2, 2002a. Suplemento 2. CD-Rom.
1
9
(A)
Tensão (kPa)
8
7
6
5
4
3
2
1
Tensão Sub. Coco
Irrigas aberto / Irrigação
0
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1
Período de avaliação (dia)
9
(B)
Tensão (kPa)
8
7
6
5
4
3
2
1
Tensão Sub.Comercial
Irrigas aberto / Irrigação
0
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Período de avaliação (dia)
Figura 1. Avaliação da tensão de água nos substratos de fibra de coco (A) e comercial (B ) por meio de
tensiômetro e sensor Irrigas , durante 20 dias, nos horários de 8:30, 9:30, 10:30, 11:30, 13:30, 14:30, 15:30 e
16:30. O símbolo “ ” indica que os Irrigas  apresentavam leitura “aberto”, portanto, tensão acima de 7 kPa, e
que se irrigou naquele instante. Brasília/DF, Embrapa Hortaliças, 2003.