O que é fertirrigação e como ela funciona?

Embora os fertilizantes sejam amplamente utilizados na agricultura, seus métodos tradicionais de aplicação podem ser dispendiosos e o escoamento resultante frequentemente acarreta consequências negativas para o ecossistema local.

Uma das muitas práticas da agricultura de precisão, a fertirrigação é uma prática altamente adaptável e escalável, amplamente utilizada por simplificar a aplicação de fertilizantes e irrigação às plantas, combinando-as em um sistema que minimiza o desperdício.

Essa prática é comum entre agricultores e profissionais do setor agrícola há várias décadas e sua eficiência e eficácia só aumentam à medida que é incorporada a tecnologias modernas que continuam a otimizar e automatizar o processo.

Definindo fertirrigação

A fertirrigação é a aplicação de fertilizantes ou nutrientes em um sistema agrícola através da rede de irrigação, onde os nutrientes são dissolvidos na água e absorvidos diretamente pelas plantas quando estas absorvem água.

O termo combina as palavras 'fertilizante' e 'irrigação' e existe como conceito há centenas de anos, quando os agricultores da Roma antiga chegavam a usar esgoto para regar as plantações, embora tenha evoluído significativamente desde então.

Pode ser utilizado em conjunto com diversos métodos de irrigação, incluindo sistemas de aspersão, gotejamento e infiltração, embora o gotejamento seja o tipo de irrigação mais compatível e vantajoso.

Comparado aos métodos de aplicação de fertilizantes em faixas ou a lanço, este é considerado o método de aplicação mais preciso e controlado, utilizando normalmente um volume total de fertilizante menor em comparação com outras técnicas.

É também uma prática comum em sistemas de cultivo hidropônico ou sem solo, pois é de longe a técnica mais fácil para administrar doses exatas dos nutrientes adequados necessários às plantas nesses sistemas.

Embora diversos compostos sejam utilizados em sistemas de fertirrigação, os mais comuns são o fósforo, o potássio e o nitrogênio, devido à sua importância no crescimento e desenvolvimento de muitas espécies de culturas.

Como funcionam os sistemas de fertirrigação

O princípio fundamental da fertirrigação é dissolver fertilizantes hidrossolúveis na água utilizada para irrigação, de modo que sua aplicação seja combinada. Como raízes úmidas são necessárias para a absorção eficaz de fertilizantes, a fertirrigação aumenta consideravelmente a eficiência da aplicação, garantindo que os fertilizantes cheguem às raízes em solo já umedecido.

A forma de armazenamento dos fertilizantes pode variar de sistema para sistema, mas geralmente são mantidos em forma líquida, mais fácil de misturar com água do que partículas que precisam ser dissolvidas. As especificidades de cada rede de fertirrigação dependem da escala da operação agrícola e do tipo de sistema de irrigação; operações mais avançadas podem utilizar sistemas automatizados, enquanto fazendas menores e mais simples costumam realizar o processo manualmente.

Normalmente, o fertilizante líquido é armazenado em um tanque grande e, em seguida, um gotejador ou injetor adiciona volumes precisos do fertilizante à água de irrigação.

A maioria das normas agrícolas regionais exige que os sistemas de fertirrigação também possuam um dispositivo antirretorno para evitar a contaminação da fonte original de água de irrigação com água fertirrigada, pois isso poderia contaminar as fontes de água potável com produtos químicos agressivos.

Padrões de absorção de nutrientes na fertirrigação

Os sistemas de fertirrigação são amplamente utilizados por profissionais da agricultura há anos devido à maior eficiência com que conseguem fornecer nutrientes às plantas.

Dissolver fertilizantes em água e fornecê-los às plantas em forma líquida permite que sejam absorvidos e utilizados mais rapidamente do que as aplicações tradicionais de fertilizantes, especialmente se feitas ao nível da raiz por meio de irrigação por gotejamento.

Embora exista há décadas, a inovação moderna na agricultura de precisão criou a capacidade de aplicar quantidades exatas de irrigação com fertilizantes para atingir culturas específicas e desenvolveu sistemas automatizados com redes avançadas de sensores, válvulas e injeção.

A forma como a água da fertirrigação se espalha varia entre os diferentes sistemas e a biogeoquímica única do solo de cada área, mas, na irrigação por gotejamento, ela normalmente se espalha para fora e para baixo a partir do ponto de liberação, movendo-se por gravidade. Solos argilosos pesados não são ideais para sistemas de fertirrigação, pois os fertilizantes podem ficar retidos e se acumular ao nível das raízes.

Criando sistemas de fertirrigação bem-sucedidos

A eficiência e o sucesso dos sistemas de fertirrigação dependem da escolha do fertilizante e do projeto da rede de irrigação original. Os sistemas de irrigação por gotejamento são os mais comuns e vantajosos para serem transformados em sistemas de fertirrigação, pois fornecem água e nutrientes diretamente à zona radicular da planta, permitindo rápida absorção e utilização.

Os principais fatores a serem considerados na criação de um sistema bem-sucedido são o tipo de fertilizante utilizado e sua solubilidade, acidez e compatibilidade com as culturas-alvo. O composto utilizado deve ser escolhido com base nas necessidades nutricionais das plantas cultivadas, e os sistemas de fertilização com taxa variável (VRF) podem identificar as necessidades nutricionais específicas do solo.

A Tabela 1 detalha alguns dos compostos mais comuns usados na fertirrigação e sua decomposição química, bem como a forma como sua capacidade de dissolução em água varia com o aumento da temperatura. A maioria das redes de irrigação atualmente é construída com plástico ou materiais similares, o que é importante, pois certos fertilizantes podem ser muito fortes e corrosivos para tubulações metálicas.

O tipo e a acidez do solo devem ser considerados no planejamento das operações e na fertilização em geral, sendo fundamental combinar os compostos corretos com o tipo de solo para evitar que ele se torne muito ácido ou alcalino.

A escolha de compostos com nutrientes que possuam solubilidade adequada ao solo e à temperatura da água da sua região é outro fator importante para o sucesso da fertirrigação. Para um planejamento otimizado, recomenda-se o uso de softwares de mapeamento geoespacial para criar um mapa multicamadas que reflita as variações entre diferentes fatores, como condutividade elétrica do solo, pH, densidade de nutrientes e padrões de drenagem, de modo que os insumos apropriados possam ser dissolvidos no sistema de irrigação nas quantidades corretas.

Tabela 1: Detalhamento dos compostos comuns usados na fertirrigação

Compatibilidade da fertirrigação com diferentes sistemas de irrigação

Os melhores sistemas de fertirrigação são aqueles integrados com linhas de irrigação por gotejamento, permitindo que a água e os nutrientes sejam fornecidos diretamente à raiz. zona de cultivos – embora tecnicamente isso possa ser feito através de qualquer sistema de irrigação.

Os sistemas de irrigação por aspersão apresentam diversas desvantagens significativas, visto que grande parte da água fertilizada acaba atingindo as folhas e a folhagem das plantas, o que desperdiça recursos valiosos e pode queimar folhas frágeis ou contribuir para a disseminação de doenças fúngicas devido à umidade estagnada.

O vento também pode espalhar nuvens de água fertirrigada em campos vizinhos ou fontes de água, o que é difícil de controlar e pode poluir as fontes de água com consequências potencialmente perigosas.

O fornecimento de água e nutrientes por meio de irrigação por gotejamento subterrâneo é a melhor técnica, pois minimiza o desperdício e permite a rápida absorção pelas raízes das plantas após a liberação. Além disso, a irrigação por gotejamento possibilita a liberação de quantidades mais controladas e precisas de fertilizantes em pontos específicos do solo, atendendo às necessidades de cada planta, em comparação com a irrigação por aspersão.

A irrigação por gotejamento também requer menos pressão para funcionar do que os sistemas de aspersão, o que também se aplica aos sistemas de irrigação por mangueira de gotejamento. No entanto, estes são menos ideais do que a irrigação por gotejamento subterrâneo, pois ainda irrigam na superfície e não têm a mesma precisão, já que a água é liberada de toda a superfície da mangueira.

Vantagens da fertirrigação

Sistemas de fertirrigação instalados corretamente podem ser extremamente vantajosos para os profissionais da agricultura por diversos motivos. Primeiramente, trata-se de uma maneira altamente eficiente de distribuir fertilizantes, permitindo "matar dois coelhos com uma cajadada só", irrigando e fertilizando as plantações simultaneamente.

Isso também significa que o mesmo equipamento de tubulação e infraestrutura podem ser aproveitados para dois insumos essenciais, tornando a abordagem economicamente viável. Além disso, é vantajoso economicamente porque a aplicação precisa de fertilizantes por meio de um sistema já eficiente, como a irrigação por gotejamento, permite a conservação de recursos e a utilização apenas dos volumes exatos necessários.

Em comparação com a abordagem tradicional de pulverização uniforme de fertilizantes em vários campos, o desperdício é mínimo. Como o fertilizante precisa ser aplicado com menos frequência do que a água, sua aplicação pode ser ajustada conforme a necessidade, sem a necessidade de mudar de sistema, já que mesmo plantas que necessitam de muitos nutrientes não exigem fertilização mais frequente do que a irrigação.

A aplicação de volumes menores, porém mais frequentes, de fertilizantes nas culturas também é vantajosa, pois geralmente diminui a probabilidade de acúmulo de sais em comparação com aplicações de maior volume, porém menos frequentes, realizadas a lanço ou em faixas.

Tem sido utilizado em climas áridos com escassez de água para melhorar o potencial de cada gota de água utilizada e garantir que cada parcela de solo úmido seja aproveitada, fornecendo simultaneamente os fertilizantes necessários.

Não só as concentrações de fertilizantes são altamente controladas, como nos sistemas de fertirrigação por gotejamento a localização dos pontos de liberação de água é mais precisa, resultando em raízes da cultura que conseguem absorver rapidamente os nutrientes à medida que são aplicados, em vez de estes serem absorvidos em áreas de solo vazias e secas, onde seriam desperdiçados.

As raízes já estão úmidas quando recebem o fertilizante, reduzindo a queima das raízes e aumentando a capacidade de absorção.

Essa técnica de fornecer fertilizante diretamente às raízes diminui a probabilidade de lixiviação de nutrientes, pois o tempo que o fertilizante permanece "em repouso" desde a aplicação até a absorção é muito curto, reduzindo assim o risco de escoamento causado por chuvas ou eventos climáticos semelhantes.

Estudos mostram que, com o equipamento adequado e a instalação correta, a fertirrigação por gotejamento pode aumentar significativamente a eficiência do sistema. rendimentos das colheitas, melhorar a produtividade da água e reduzir drasticamente o desperdício de fertilizantes.

Desvantagens da fertirrigação

As desvantagens dos sistemas de fertirrigação estão principalmente ligadas a impactos econômicos, visto que sistemas com investimento mínimo são mais propensos a apresentar problemas de infraestrutura e vazamentos. Sem um dispositivo antirretorno de alta qualidade, existe um risco significativo de contaminação da fonte de água doce utilizada para irrigação com a água da fertirrigação.

Isso representa perigos óbvios para a saúde humana, mas também para a saúde das bacias hidrográficas locais, da flora e da fauna, podendo contribuir para a poluição geral do bioma local.

Equipamentos de qualidade inferior ou mais antigos, ou infraestrutura de tubulação que se estende por longas distâncias, podem apresentar soluções inconsistentes, uma vez que o fertilizante se dilui na água ao percorrer as linhas de irrigação, diminuindo a eficácia do sistema e potencialmente causando fertilização excessiva em certas culturas e fertilização insuficiente em outras.

Dependendo da composição química da água de irrigação, existe também a possibilidade de reações entre fertilizantes à base de magnésio ou cálcio e quaisquer bicarbonatos presentes na água.

Isso ocorre com mais frequência quando a fonte de água é um poço ou água subterrânea, e pode haver concentrações ligeiramente mais altas de calcário ou ferro dissolvidos na água, que reagem com os fertilizantes ou simplesmente se acumulam e precipitam.

O entupimento químico pode agravar os problemas de aplicação inconsistente de nutrientes nas culturas, bloqueando os pontos de saída do sistema de irrigação. As soluções incluem manipular o pH da água, injetar baixas concentrações de fosfonato na água ou bombeá-la para um tanque ou reservatório separado, onde os precipitados podem decantar antes da aplicação dos fertilizantes.

Uma prática valiosa da agricultura de precisão.

De modo geral, provou ser uma parte fundamental dos sistemas agrícolas modernos e desempenhou, e continuará a desempenhar, um papel importante na disseminação da implementação da agricultura de precisão.

A fertirrigação supera as limitações das aplicações tradicionais de fertilizantes, proporcionando um maior controle sobre os volumes e taxas exatos de administração de fertilizantes às culturas. O processo é realizado de acordo com um cronograma preciso, com altos níveis de sucesso na absorção de nutrientes e mínimo desperdício.

Especialmente quando utilizada em um sistema de irrigação por gotejamento, essa prática incorpora muitos dos fundamentos da agricultura de precisão e auxilia os gestores de terras na tomada de decisões econômicas e sustentáveis sobre a aplicação de fertilizantes, que não apenas aumentam a produtividade, mas também contribuem para a longevidade da atividade agrícola.

Perguntas frequentes

1. Como funciona a irrigação por gotejamento?

A irrigação por gotejamento é um método eficiente no uso da água para fornecer umidade diretamente às raízes das plantas. Consiste em uma rede de tubos ou canos com pequenos orifícios ou emissores colocados próximos à base das plantas. Através desses emissores, a água goteja lenta e constantemente, permitindo que as plantas a absorvam de forma eficiente, sem desperdício.

Essa abordagem direcionada minimiza a evaporação e o escoamento superficial, ao mesmo tempo que maximiza a absorção de água, promovendo o crescimento saudável das plantas e reduzindo o consumo de água na agricultura e em jardins. A irrigação por gotejamento garante que as plantas recebam a quantidade certa de água, economizando recursos e apoiando práticas agrícolas sustentáveis.

2. O que a fertirrigação permite ao produtor fazer? O que é aplicado às culturas e ao solo por meio dela?

Permite aos produtores combinar os benefícios da irrigação e da fertilização numa única aplicação.

Isso permite que os fertilizantes sejam entregues diretamente às raízes das plantas através do sistema de irrigação. Esse método garante que as plantas recebam os nutrientes necessários precisamente quando precisam deles, melhorando a absorção de nutrientes e promovendo um crescimento saudável.

Além disso, oferece melhor controle sobre a distribuição de nutrientes, reduz o desperdício de fertilizantes e permite um manejo de nutrientes direcionado e eficiente, resultando em aumento da produtividade das culturas e da produtividade geral para os produtores.

3. Qual a diferença entre irrigação e fertirrigação?

A irrigação é o processo de fornecer água às plantas para atender às suas necessidades de umidade. Envolve o fornecimento de água ao solo por meio de vários métodos, como aspersores, irrigação por inundação ou sistemas de gotejamento. Por outro lado, a fertilização é a prática de aplicar fertilizantes às plantas através do sistema de irrigação.

4. Como funciona o fertilizante? Por que os agricultores usam fertilizantes?

Os fertilizantes são substâncias adicionadas ao solo ou às plantas para fornecer nutrientes essenciais que podem estar em falta no ambiente natural. Os fertilizantes contêm quantidades concentradas de elementos-chave como nitrogênio, fósforo e potássio, que são essenciais para o crescimento das plantas.

Quando aplicados ao solo ou às plantas, os fertilizantes se dissolvem na água e liberam esses nutrientes. As plantas absorvem os nutrientes pelas raízes e os utilizam em processos vitais como a fotossíntese e a síntese de proteínas, resultando em um crescimento mais saudável e produtivo.

Os fertilizantes ajudam a corrigir deficiências nutricionais, melhoram a fertilidade do solo e promovem o desenvolvimento robusto das plantas.

5. Como os agricultores irrigam suas plantações?

Os agricultores irrigam suas plantações utilizando diversos métodos, dependendo de fatores como o tipo de cultura, as condições do solo e a disponibilidade de água. As técnicas mais comuns incluem irrigação por aspersão, irrigação por sulcos, irrigação por inundação e irrigação por gotejamento.

Os aspersores aéreos distribuem água sobre a área cultivada na forma de gotículas finas, semelhantes à chuva. A irrigação por sulcos consiste na criação de canais rasos entre as fileiras de plantas, que são preenchidos com água.

A irrigação por inundação alagava todo o campo com água, permitindo que ela penetrasse no solo. A irrigação por gotejamento leva a água diretamente às raízes das plantas através de uma rede de tubos ou canos com pequenos emissores, minimizando o desperdício de água e maximizando a eficiência. Os agricultores escolhem o método mais adequado com base em suas necessidades e recursos específicos.