Uso da água no semiárido brasileiro

(Curadoria Agro Insight)

Hoje, trouxemos um capítulo dos pesquisadores, Maria Cléa Brito de Figueirêdo Edilene Pereira Andrade Viviane da Silva Barros Rubens Sonsol Gondim, sobre o recurso água no semiárido brasileiro e a necessidade de buscarmos a sustentabiidade no aproveitamento desse recurso.

Para atender a necessidade de maior produção de alimentos para uma população crescente, em uma condição de maior temperatura do planeta, projeta-se um incremento de 40% na demanda hídrica pela agricultura. Assim, a crise hídrica é apontada pelo Fórum Econômico Mundial (World Economic Forum, 2015) como uma das cinco questões de maior probabilidade e impacto global nos próximos dez anos. Essa crise levará a grandes movimentações populacionais, afetando a geografia de produção agrícola em áreas anteriormente independentes de chuva e ampliando os desafios já enfrentados por perímetros irrigados.

O Brasil apresenta grande disponibilidade hídrica. Porém, todo esse volume é mal distribuído no espaço e no tempo. Devido a essa situação, em diversas regiões do país, especialmente no Semiárido, falta água em determinados períodos do ano. Em algumas partes do Semiárido brasileiro, essa ausência ou dificuldade de acesso à água pode se estender durante todo o ano, sendo necessária a estocagem de água em reservatórios (Agência Nacional de Águas, 2017). Historicamente, a população nessa região enfrenta crises hídricas, com redução parcial ou completa do acesso à água para irrigação, uma vez que é priorizada a oferta para dessedentação e higienização humana e animal em eventos de escassez hídrica.

Este capítulo aborda a questão da escassez hídrica para a agricultura em região semiárida. Inicialmente, o significado do termo “escassez” é discutido, apresentando-se o modelo Aware (Available water remaining) de medição do nível de escassez e uma análise da situação de escassez nas bacias do Semiárido brasileiro. Outra análise é realizada sobre as principais culturas irrigadas nas bacias consideradas com escassez máxima. São então sugeridas tecnologias para aumento da eficiência na irrigação. Por fim, a avaliação da pegada hídrica de produto é introduzida como ferramenta de apoio à gestão eficiente de insumos (agroquímicos, água e energia) em áreas agrícolas, visando ao aumento do desempenho ambiental da produção agropecuária brasileira.

Escassez hídrica: o que é?

A escassez hídrica pode ser definida como o desequilíbrio entre a disponibilidade de água e a sua demanda. Essas variáveis variam de acordo com as condições da região estudada (Steduto et al., 2012; International Organization for Standardization, 2014). O desequilíbrio entre demanda e disponibilidade pode considerar apenas o aspecto quantitativo do volume de água (escassez física), como definido na norma ISO 14046 (International Organization for Stan- dardization, 2014), ou abranger aspectos de qualidade da água (uso degradativo) e acesso da população à água, como definido por Steduto et al. (2012). De acordo com Steduto et al. (2012), a escassez hídrica deve considerar duas dimensões principais:

• Escassez de disponibilidade, ou seja, a falta de água em quantidade e qualidade aceitável para atender à demanda existente, in- cluindo fluxos
• Escassez econômica devido à falta de infra- estrutura adequada, independente dos re- cursos hídricos disponíveis, causada por pro- blemas financeiros, técnicos ou por falhas nas instituições responsáveis por garantir água confiável, segura e de forma equitativa a todos os usuários.

Alguns modelos estão disponíveis para cálculo de índices de escassez hídrica em bacias hidrográficas (Castro et al., 2018), sendo cada um baseado no conceito de escassez que abrange ou não aspectos quantitativos, qualitativos e de acesso à água. O cálculo desses índices é fundamental para planejamento de gestão nas bacias, em especial nas que mais passam por períodos de escassez, necessitando de ações urgentes de incentivo ao uso eficiente da água disponível.

Dentre os modelos de escassez hídrica, destaca-se o Aware, proposto por Boulay et al. (2018). Esse modelo foi indicado pelo Programa de Meio Ambiente das Nações Unidas para avalia- ção de escassez hídrica em estudos de pegada de escassez hídrica de produtos.

Principais culturas irrigadas nas bacias com nível máximo de escassez no Semiárido

É preciso avaliar os períodos com maior demanda por irrigação e quais culturas estão sendo irrigadas nessas áreas para uma análise mais profunda da situação.

De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2016), cerca de 70 culturas foram cultivadas em UHEs do Semiárido com máximo índice de escassez (100), durante o ano todo. Essas culturas estão distribuídas em 29 municípios dos estados do Ceará, Bahia, Pernambuco e Rio Grande do Norte. As principais culturas (Tabela 1), em termos percentu- ais de área plantada, nesses municípios foram: caju (Anacardium occidentale L.) (26,97%), milho (Zea mays L.) (22,53%), feijão (Phaseolus vulgaris L.) (15,33%), banana (Musa spp.) (9,90%), coco-da-baía (Cocos nucifera L) (4,69%), manga (Mangifera indica L) (5,49%), mamona (Ricinus communis L.) (5,15%), mandioca (Manihot esculenta) (5,17%), videira (Vitis vinifera L.) (2,62%) e goiabeira (Psidium guajava L.) (2,15%), totalizando uma área de 195.605 ha, que corresponde a 91% da área total das principais culturas produzidas na região (214.599 ha). Assim, a produção dessas culturas é muito afetada por eventos constantes de escassez hídrica, especialmente se a produção depender de irrigação em determinadas épocas do ano, como ocorre com as culturas perenes do coco, banana, manga, goiaba e uva.

 

Tabela 1. Levantamento de áreas plantadas em hectare (ha) com cultivos temporários e permanentes, localizadas nas bacias hidrográficas com índice de escassez hídrica máxima.

Município	Estado	Unidade Hidrográfica Estadual (UHE)	Banana (cacho)	Castanha- -de-caju	Coco-da- -baía	Feijão (grão)	Goiaba	Mamona (baga)	Mandioca	Manga	Milho (grão)	Uva	Total
América Dourada	BA	Verde e Jacaré	10	–	–	2.100	–	1.000	5	–	4.100	–	7.215
Bom Jesus da Lapa	BA	Carnaíba de Dentro	8.500	–	58	5.200	20	48	2.200	6	5.800	–	21.832
Canudos	BA	Vaza-Barris	1.417	–	12	443	15	–	110	6	121	–	2.124
Guanambi	BA	Carnaíba de Dentro	15	–	10	1.510	3	5	1.540	10	300	2	3.395
Ibititá	BA	Verde e Jacaré	35	–	20	162	–	500	300	15	1.600	–	2.632
Irecê	BA	Verde e Jacaré	11	–	25	70	–	40	100	15	400	–	661
Itaguaçu da Bahia	BA	Verde e Jacaré	38	–	16	190	–	90	45	45	540	–	964
Jeremoabo	BA	Vaza-Barris	55	–	50	2.900	12	–	50	–	9.215	–	12.282
João Dourado	BA	Verde e Jacaré	10	–	20	130	–	80	10	–	600	–	850
Lapão	BA	Verde e Jacaré	50	–	45	85	–	7.000	150	–	500	–	7.830
Malhada	BA	Carnaíba de Dentro	50	–	5	700	–	500	150	–	500	–	1.905
Mirangaba	BA	Salitre	170	–	–	1.600	–	500	700	–	2.350	–	5.320
Presidente Dutra	BA	Verde e Jacaré	11	–	11	300	–	300	300	24	3.000	–	3.946
Sebastião Laranjeiras	BA	Verde Grande	400	–	20	500	2	–	80	10	250	3	1.265
Sento Sé	BA	Verde e Jacaré	200	–	30	3.200	–	–	1.200	620	2.500	9	7.759
Urandi	BA	Verde Grande	150	–	80	1.550		10	50		200	–	2.040
Aracati	CE	Baixo Jaguaribe	113	17.824	370	554	34	–	264	96	566	–	19.821
Icapuí	CE	Baixo Jaguaribe	20	14.088	1.024	180	6	–	60	12	121	–	15.511
Itaiçaba	CE	Baixo Jaguaribe	15	855	35	110	–	–	50	–	90	–	1.155
Quixeré	CE	Baixo Jaguaribe	1.173	10	597	581	60	–	–	230	657	–	3.308
Russas	CE	Baixo Jaguaribe	1.185	6.986	192	1.168	328	–	608	46	1.134	20	11.667
Tabuleiro do Norte	CE	Baixo Jaguaribe	30	985	17	1.750	3	–	–	5	2.230	–	5.020
Cabrobó	PE	Terra Nova	15	–	60	700	10	–	–	40	700	–	1.525
Petrolina	PE	Pontal	2.160	–	2.230	2.800	2.140	–	300	8.190	4.000	4.802	26.622
Salgueiro	PE	Terra Nova	10	–	30	500	30	–	–	6	500	–	1.076
Santa Maria da Boa Vista	PE	GI6	2.800	–	–	750	1.540	–	500	1.300	1.500	280	8.670
Terra Nova	PE	Terra Nova	8	–	–	–	–	–	–	–	200	–	208
Macaíba	RN	Potengi	15	9.000	220	100	–	–	400	12	200	–	9.947
Touros	RN	Boqueirão	700	3.000	4.000	150	5	–	950	50	200	–	9.055
Total			19.366	52.748	9.177	29.983	4.208	10.073	10.122	10.738	44.074	5.116	195.605
%			9,90	26,97	4,69	15,33	2,15	5,15	5,17	5,49	22,53	2,62	100

Fonte: Adaptado de IBGE (2016).

O estudo sobre agricultura irrigada no Brasil (Agência Nacional de Águas, 2016) apresenta padrões entre métodos de irrigação e culturas, informando que há forte correlação entre o método de inundação e o cultivo de arroz; entre o gotejamento e o café e a fruticultura; entre a aspersão convencional e a cana-de-açúcar; e entre os pivôs centrais e a produção de algo- dão, feijão, milho e soja. Sabe-se que os siste- mas com irrigação por gotejamento são os mais eficientes no uso da água (eficiência cerca de 90%), enquanto a irrigação por superfície é o sistema onde ocorre maiores perdas (eficiência cerca de 60%), estando a irrigação por aspersão com nível intermediário de eficiência (cerca de 75%) (Brouwer et al., 1989). Assim, observa-se que há espaço para melhoria na eficiência do uso da água em grande parte das áreas irrigadas com cana-de-açúcar e grãos localizadas em bacias com índices máximo de escassez hídrica na região semiárida brasileira.

No Atlas de Irrigação, publicado em 2017 (Agên- cia Nacional de Águas, 2017), foram identifi- cadas áreas irrigadas em bacias do Semiárido com condição máxima de escassez hídrica. Ve- rificaram-se 82.839 ha irrigados, entre sistema de inundação pivô central e demais sistemas de irrigação (Tabela 2). Se for comparada a área das demais culturas irrigadas com pivô central e outros sistemas de irrigação com a área das principais culturas produzidas nessas bacias hidrográficas (Tabela 1), verifica-se que 41% das culturas nas bacias com alta escassez são irrigadas. Os principais municípios com produção ir- rigada, em bacia de alta escassez, são Petrolina (22,23%), Santa Maria da Boa Vista (10,98%) e Bom Jesus da Lapa (9,42%) (Tabela 2).

 

Tabela 2. Levantamento de áreas irrigadas, localizadas nas bacias hidrográficas com índice máximo de es- cassez.

Município	Estado	Arroz inundado (ha)	Cana-de- -açúcar (ha)	Demais culturas em pivôs centrais (ha)	Demais culturas e sistemas (ha)	Total (ha)	%
Aracati	CE	–	–	22	2.776	2.798	3,38
Icapuí	CE	–	–	–	2.560	2.560	3,09
Itaiçaba	CE	–	250	620	–	870	1,05
Quixeré	CE	90	–	513	2.495	3.098	3,74
Russas	CE	50	95	885	744	1.774	2,14
Tabuleiro do Norte	CE	150	–	773	428	1.351	1,63
Macaíba	RN	–	822	–	152	975	1,18
Touros	RN	–	–	1.098	645	1.743	2,10
Cabrobó	PE	500	–	–	2.874	3.374	4,07
Petrolina	PE	–	–	816	22.569	23.385	28,23
Salgueiro	PE	–	–	–	774	774	0,93
Santa Maria da Boa Vista	PE	–	–	335	8.760	9.094	10,98
Terra Nova	PE	–	–	–	644	644	0,78
América Dourada	BA	–	–	1.105	1.073	2.178	2,63
Bom Jesus da Lapa	BA	–	9	584	7.215	7.807	9,42
Canudos	BA	–	–	–	1.927	1.927	2,33
Guanambi	BA	–	–	–	1.053	1.053	1,27
Ibititá	BA	–	–	301	558	859	1,04
Irecê	BA	–	–	384	715	1.100	1,33
Itaguaçu da Bahia	BA	–	–	233	410	644	0,78
Jeremoabo	BA	–	–	–	1.018	1.018	1,23
João Dourado	BA	–	–	1.416	931	2.347	2,83
Lapão	BA	–	–	804	1.351	2.155	2,60
Malhada	BA	–	–	1.111	358	1.469	1,77
Presidente Dutra	BA	–	–	21	1.357	1.378	1,66

Tabela 2. Continuação…

Município	Estado	Arroz inundado (ha)	Cana-de- -açúcar (ha)	Demais culturas em pivôs centrais (ha)	Demais culturas e sistemas (ha)	Total (ha)	%
Sebastião Laranjeiras	BA	–	41	50	2.147	2.238	2,70
Sento Sé	BA	–	4	339	2.875	3.219	3,89
Terra Nova	BA	–	–	–	–	–	0,00
Urandi	BA	–	4	–	1.003	1.007	1,22
Total		790	1.225	11.410	69.412	82.839	100

Fonte: Agência Nacional de Águas (2017).

 

Tabela 3. Principais culturas irrigadas da sub-bacia hidrográfica do Baixo Jaguaribe, no Ceará, em 2019.

Cultura	Aracati (ha)	Icapuí (ha)	Itaiçaba (ha)	Quixeré (ha)	Russas (ha)	Tabuleiro do Norte (ha)	Área colhida (ha)
Banana (cacho)	76	12	6	600	599	162	1.455
Coco-da-baía	407	653	35	275	272	3	1.645
Goiaba	32	6	–	6	469	–	513
Limão	–	2	–	25	40	90	157
Mamão	130	136	–	165	36	3	470
Manga	72	9	–	148	15	1	245
Melancia	500	40	–	130	2	2	674
Melão	840	540	–	450	–	–	1.830
Total	2.057	1.398	41	1.799	1.433	261	6.989

Fonte: IBGE (2019).

 

Informações detalhadas sobre quais culturas são irrigadas nas bacias hidrográficas do Semi- árido e quais os diferentes sistemas de irrigação utilizados não se encontram nesses estudos (Tabela 1 e 2). Entretanto, esses dados são de fundamental importância para que se faça um gerenciamento adequado dos recursos hídricos nas diferentes bacias hidrográficas.

No Ceará, a Agência de Desenvolvimento do Estado do Ceará (Adece), em parceria com o Instituto Centro de Ensino Tecnológico (Centec), tem realizado periodicamente o levanta- mento de áreas irrigadas por bacia estadual. Na sub-bacia do Baixo Jaguaribe, considerada de máxima escassez hídrica (FC=100), os municípios de Aracati, Quixeré, Icapuí, Itaiçaba, Russas e Tabuleiro do Norte possuem áreas irrigadas (Tabela 3). Observa-se que a produção de fru- tas é uma atividade chave nessa bacia, principalmente banana, nos municípios de Quixeré e Russas, e melão, nos municípios em Aracati, Icapuí e Quixeré.

As culturas listadas na Tabela 3 foram responsáveis em 2019 por uma demanda hídrica na sub-bacia do Baixo Jaguaribe em torno 135.360 (1.000 m3 ano-1) de volume aplicado (Tabela 4). Somente a produção de banana, coco-da-baía e melão de- mandaram 77,68% desse volume (Tabela 3).

A produção de frutas requer segurança hídrica para obter os rendimentos esperados. Entretanto, isso não tem ocorrido na sub-bacia do Baixo Jaguaribe, que se encontra atualmente com apenas 27,2% da sua capacidade de armarzenamento (Funceme, 2021).

Tecnologias para maior eficiência na irrigação

Reconhece-se que o aumento da eficiência no uso da água na irrigação é capaz de exercer importante papel na adaptação em um futuro com maior demanda hídrica para a agricultura. Dessa forma, tecnologias para otimização do uso da água de irrigação devem ser adotadas.

• Adoção, preferencialmente, da irrigação localizada, por gotejamento ou microaspersão.
• Desenvolvimento e adoção pelos produtores de aplicativos para dispositivos móveis, visando à disseminação da informação da evapotranspiração de referência em tempo real e controle do tempo de irrigação capaz de suprir as necessidades hídricas dos cultivos.
• Aplicação de condicionadores de solos, tais como biocarvão e hidrogel, para aumento da retenção hídrica na zona radicular.
• Aplicação de cobertura morta ou plantio direto na palha para reduzir perdas por evaporação.
• Aplicação de mulch branco, uma vez que promove retenção hídrica na superfície do solo, reduzindo perdas por evaporação.
• Utilização de sensores de umidade no solo.

Considerações

Embora a região semiárida sofra de forma geral com eventos de escassez hídrica, algumas bacias hidrográficas estão mais susceptíveis a esse problema que outras. A bacias com máxima escassez estão localizadas nas seguintes Unidades Hidrográficas Estaduais:

i) Baixo Jaguaribe, no Ceará;

ii) Longá, no Piauí;

iii) Pontal, Terra Nova e G16, em Pernambuco,

iv) Boqueirão, no Rio Grande do Norte; e

v) Verde e Jacaré, Carnaíba de Dentro, Salitre e Verde Grande, na Bahia.

Nessas bacias, destaca-se a produção de grãos (milho e feijão) e frutas (caju, coco, banana e uva).

Nesse contexto, ressalta-se a necessidade de avaliação em campo da real demanda hídrica dessas culturas nessas regiões, buscando-se avaliar a eficiência hídrica na irrigação. Nessas áreas, deve-se, também, intensificar a assistência técnica voltada para uso de ferramentas de gestão como a pegada hídrica e de tecnologias para redução do uso da água na irrigação.

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