Introdução

Água e energia são importantes fontes para garantir a produção de alimentos e para o desenvolvimento social e econômico de uma região ou país. No momento em que se visualiza um aumento crescente na população mundial, o primeiro grande desafio a ser enfrentado na agricultura é aumentar a produção de alimentos, e essa está diretamente relacionada a adoção da irrigação.

Consequentemente, é necessário que se desenvolva ferramentas que possam contribuir para melhorar o uso da água e da energia na agricultura irrigada, de forma a garantir a estabilidade desse agroecossistema, também do ponto de vista ambiental.

Recentemente, a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO), estabeleceu que a conexão água-energia-alimentação deve receber atenção especial de pesquisadores, técnicos, extensionistas e produtores, dada a importância fundamental da energia na cadeia produtiva, desde o campo até a mesa do consumidor [1].

Assim, uma série de recomendações ligadas a água, energia e produção são enumeradas, principalmente a de melhorar a gestão da água na agricultura, adaptando os sistemas agrícolas para melhorar o desempenho do uso da água e a produtividade da água, visando enfrentar melhor os períodos de veranicos ou secas. Inúmeros trabalhos foram produzidos nos últimos anos enfocando os impactos das secas na produção agrícola [2] e das ações que se pode tomar para diminuir ou mitigar seus efeitos, principalmente através do uso da irrigação.

A questão da energia, por outro lado, requer uma análise através de várias perspectivas, dada a importância dessa no processo de produção, transporte, industrialização, embalagem e comercialização [3]. Agora, como a conexão água-energia poderá incrementar a produção de alimentos? Existem tetos para o crescimento da produção, impostos pela disponibilidade de recursos naturais (água e terra)?

O teto para o aumento na produção pode ser limitado pelo significativo aumento dos custos de produção? [4] salienta que ainda há margens para aumentar a produção, por meio da melhoria na eficiência, ou seja, da agregação tecnológica aos sistemas agrícolas, de forma que esses sejam economicamente e ecologicamente sustentáveis.

Irrigação, uma ferramenta vital para o segurança alimentar do planeta

Embora a agricultura seja a principal responsável pela alteração da paisagem no planeta ao longo dos anos, a área ocupada pela agricultura é de 1.87 bilhões de hectares, segundo a Agência Espacial Norte Americana (NASA) e do Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS), publicado em 2017, enquanto as pastagens ocupam 3.38 bilhões de hectares, o que totaliza 12 e 26%, respectivamente, da superfície total, sem considerar a superfície ocupada por geleiras.

Segundo a CONAB [5], a área cultivada no Brasil é de ~ 83milhões de hectares. De acordo com a FAO, no período entre 1985 e 2005, a área ocupada por agricultura + pastagem aumentou apenas 3% (154 milhões de hectares), grande parte desse incremento ocorreu nas regiões tropicais.

Apesar do pequeno incremento na área ocupada pela agricultura, a produção global aumentou cerca de 30% no período entre 1997 e 2017, segundo dados da FAO [6].

O aumento da produção se deve ao incremento de tecnologia, como a adoção de tratos culturais mais adequados, introdução de cultivares com maiores potenciais produtivos, otimização do uso de fertilizantes e, sobretudo, o incremento da irrigação. Mas, qual é a realmente a importância da irrigação no contexto da produção agrícola global?

De toda a área cultivada no mundo, a irrigação contribui com apenas 20%, em termos globais. No Brasil, a área irrigada soma 8.2 milhões de hectares (15% da área total cultivada).

No entanto, a porcentagem de área irrigada com culturas de grãos (desconsiderando as fertirrigações – cana-de-açúcar, café), é de apenas 4.3%, contribuindo com aproximadamente 8% da produção bruta total (Figura 1). Por outro lado, o valor da produção oriunda de áreas irrigadas é consideravelmente maior, podendo alcançar até 14%, ou seja, além do aumento na produção, da segurança frente a ausência ou má distribuição de chuvas, a irrigação pode aumentar significativamente o valor da produção.

O aumento da produção, tão necessário para garantir a segurança alimentar, ser feita de várias formas, segundo [7]: (a) aumentar a área cultivada; (b) intensificar a agricultura para uma exploração mais comercial, seja pela mudança no uso da terra, seja pelo investimento em irrigação e; (c) diminuir as lacunas de produtividade, através da irrigação e por um melhor uso dos fatores de produção.

O aumento da produtividade é um dos primeiros benefícios alcançados pela irrigação, entretanto, terá que ser acompanhada de um conjunto de tecnologias, incluindo os demais insumos (cultivares, fertilizantes, defensivos), o maquinário, os serviços e, sobretudo, um adequado manejo da irrigação [8]. Além do aumento da produção, que é de 2 a 3 vezes em relação ao de sequeiro (Figura 2), para aqueles produtores que já adotam um bom nível tecnológico, a irrigação permite aumentar, também, o valor da produção.

A irrigação pode ser aplicada por uma série de métodos [9]: (i) irrigação por superfície ou por gravidade: compreende a irrigação por inundação tradicional em áreas cultivadas com arroz, a irrigação por sulcos ou por faixas; (ii) irrigação por aspersão: compreende os sistemas convencionais (fixos ou móveis), os autopropelidos (ou carretel enrolador), o pivô central e o sistema linear; (iii) irrigação localizada ou microirrigação: compreende a irrigação por gotejamento, a microaspersão e o gotejamento subterrâneo e; (iv) irrigação subterrânea: realizada pelo controle da profundidade do nível freático.

Cada sistema apresenta vantagens e desvantagem e a escolha do sistema inclui a avaliação de vários fatores, pois um sistema de irrigação não envolve apenas aspectos da aquisição e instalação do equipamento e as estruturas de armazenamento e condução da água até o equipamento, mas também, fatores físicos, econômicos, humanos e sociais [10].

A seleção do sistema de irrigação, portanto, deve considerar a capacidade do sistema, os custos e as possíveis limitações dos métodos de irrigação. Fundamentalmente, a escolha do método depende do nível tecnológico do produtor, da disponibilidade de mão de obra, de energia e água.

Os sistemas de irrigação por aspersão, sobretudo o sistema pivô (central ou linear) revolucionaram a agricultura irrigada no Brasil e no mundo. A grande aceitação dos sistemas de aspersão deve-se a eficiência e uniformidade de aplicação e à possibilidade de ser utilizada em áreas impróprias para a irrigação por superfície, além da reduzida necessidade de mão de obra e a automação [11].

A irrigação por aspersão (pivô central) tem crescido 4% por ano no Brasil, segundo dados da Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (Abimaq), sendo o sistema mais atendido pela outorga de água da Agência Nacional das Águas (ANA). O crescimento é inferior àquele observado no Rio Grande do Sul, onde a área irrigada por pivô central alcançou 190 mil hectares em 2020 [12], indicando um crescimento médio anual de 15% nos últimos 5 anos. A distribuição da área irrigada por pivôs centrais no Rio Grande do Sul é apresentada na figura 3.

Água, energia, licenciamentos ambientais e acesso ao crédito: as implicações ao avanço da irrigação por aspersão

Disponibilidade de água: No Brasil, a irrigação é responsável pela captação de 50% da água de mananciais superficiais e subterrâneos [13]. A competição pela água entre os usos urbanos, agrícolas e ambientais, exigirá maior eficiência da agricultura irrigada, através do uso de investimentos na modernização de equipamentos de irrigação e no ajuste da oferta e demanda dos recursos hídricos.

O volume de água usada na irrigação depende da cultura, da época do ano e da eficiência do método de irrigação utilizado. E a forma principal para garantir este suprimento de água para a irrigação é através de barramentos. O armazenamento da água do período chuvoso em barragens para seu uso ao longo do ano é a maneira mais segura de garantir a disponibilidade de água e é parte crucial no suprimento de água para os sistemas de irrigação.

No entanto, as dificuldades enfrentadas no licenciamento ambiental para a construção de barragens representam um grande entrave para o crescimento da área irrigada no Brasil. Sendo necessário a elaboração de normas que possibilitem que os barramentos sejam construídos em locais estratégicos, e respeitando-se a legislações existentes referente a questões ambientais e de segurança de barragens.

Licenciamento ambiental: Embora o expressivo aumento na área irrigada no Rio Grande do Sul nos últimos anos, várias regiões têm experimentado uma série de entraves à implantação de pivôs, principalmente aqueles relacionados ao acesso à energia, o licenciamento para a operação do pivô e a outorga para o uso da área, sobretudo quando essas etapas envolvem a supressão de mata, de árvores nativas ou em áreas de preservação permanente (APP’s).

Atualmente, a ausência de Lei Federal que trate do licenciamento ambiental no País gera repercussão negativa nas legislações estaduais, com pouca ou nenhuma padronização nas normas, ocasionando insegurança jurídica para empreendedores [14]. Para que um agricultor se torne irrigante no Brasil é preciso que ele atenda aos critérios de normativas, o que gera um caminho longo até obter a autorização para irrigar.

O Estado brasileiro tende a aperfeiçoar seus mecanismos de regulação e licenciamento. Destaca-se que está em tratativa o Projeto de Lei (PL) 3729/2004, que estabelecerá o marco regulatório para o Licenciamento Ambiental no Brasil, que irá trazer disposições atualizadas e mais adequadas às condições da agropecuária brasileira [14].

Outorga: A outorga de direito de uso de recursos hídricos (outorga) é um dos instrumentos da política nacional de recursos hídricos, instituída pela Lei 9.433/1997. O objetivo da outorga é assegurar o controle quantitativo e qualitativo das águas além de garantir que o acesso à água e que os usos sejam compatíveis com a disponibilidade hídrica, feita majoritariamente por entes estaduais [14].

A outorga necessita assegurar as vazões de referência do corpo hídrico a ser outorgado e são expeditas pela ANA, no âmbito federal, e pelos órgãos ambientais dos Estados, quando o instrumento é solicitado pelo produtor. O tempo de análise e liberação das outorgas é um dos principais gargalos existentes para o início da produção irrigada. Há situações em que o produtor aguarda anos para obter uma resposta. Entretanto, com a automatização dos processos de análise de outorga, há mais agilidade na concessão.

A outorga (coletiva e sazonal) é uma dessas estratégias que, se aplicada juntamente com a gestão compartilhada, pode contribuir efetivamente para o desenvolvimento sustentável da agricultura irrigada.

No tocante às outorgas coletivas, parte-se do princípio de que um órgão ou entidade que tem um bom domínio e conhecimento da bacia e interação com todos os usuários, faça a alocação da água entre os usuários naquele determinado trecho da bacia. Entretanto, ainda é necessário evoluir no modelo de gestão e monitoramento nas bacias para o melhor acompanhamento e distribuição da água entre os usuários.

Infraestrutura (energia): A irrigação é uma prática dependente de uma fonte de energia para alimentar os equipamentos para recalcar a água de pontos mais baixos para os mais elevados e/ou na pressurização do sistema para aplicar a água e movimentar equipamentos.

Mesmo que o bombeamento da água possa ser feito com acionamento a diesel (o que aumenta significativamente o custo da irrigação), o pivô necessita de energia para funcionar. Para atender a demanda, a existência de um ponto de conexão trifásico próximo ao local é necessário para que os projetos de irrigação sejam viabilizados [15].

Caso a distância entre o empreendimento rural e o ponto de distribuição da rede trifásica seja muito grande, a implantação/expansão de projetos de irrigação pode ser inviável ao produtor. As redes de distribuição trifásicas existentes não são suficientes para suportar a área potencial irrigável existente [16].

Este fato é um dos principais gargalos existentes para o avanço da irrigação no país. Áreas de expansão em agricultura irrigada, necessitam de um suporte nas redes de distribuição e melhoria de carga, para assim, potencializar a instalação de infraestrutura elétrica nesses territórios.

Um importante avanço para as propriedades mais isoladas, com limitação ao acesso à rede elétrica, é o uso da energia fotovoltaica, que capta a energia solar e a converte em eletricidade para alimentar o pivô central. Dessa forma, o pivô pode irrigar nos momentos de disponibilidade de energia solar, e no caso de uso de baterias, ainda dispor de reserva energética para ser utilizada em momentos com menos exposição à luz solar.

Acesso a crédito: A Política Nacional de Irrigação (Lei 12.787/2013) teve como objetivo ampliar a área irrigada e o aumento da produção de forma sustentável, de forma a garantir mais competitividade ao agronegócio brasileiro [17].

Entretanto, isenções fiscais ou de linhas de crédito específicas para a compra de equipamentos e reconversão para sistemas de irrigação mais eficientes, para aquisição de equipamentos de monitoramento climatológico, são fundamentais. É importante frisar, também, que além da necessidade de investimento em infraestrutura básica, desde a energia até o armazenamento, o projeto de expansão da irrigação deve priorizar as boas práticas agrícolas.

Observa-se que, ao longo do tempo, as taxas de juros dos financiamentos tiveram uma relação direta no crescimento da área irrigada. Quanto menor a taxa de juros, maior foi o crescimento da área irrigada [14].

Considerações finais

Considerando a necessidade da intensificação sustentável da produção agrícola, a agricultura irrigada exerce papel fundamental para potencializar a produção. Além disso, é uma das principais tecnologias que promovem uma maior resiliência da agricultura frente às variações meteorológicas. Cabe destacar que o Brasil pode aumentar a área irrigada atual, chegando a 55 milhões de hectares, com boa disponibilidade hídrica e condições edafoclimáticas.

O crescimento da área irrigada, com sustentabilidade e eficiência no uso dos recursos naturais, não é algo trivial, mas estratégico. Precisa-se melhorar a sua infraestrutura, modernizar a gestão dos recursos hídricos, aperfeiçoar a legislação e investir em instrumentos aceleradores, como o crédito, pesquisa, assistência técnica e gerencial. Assim, sem dúvida, a agricultura irrigada é uma estratégica chave para o desenvolvimento sustentável do setor agropecuário e do País.