Water rationalization in Brazilian irrigated agriculture

  • Felipe Jorge Viana Universidade Federal de Viçosa
  • Fernando França da Cunha Universidade Federal de Viçosa
  • Mayara Oliveira Rocha Universidade Federal de Viçosa
  • Job Teixeira Oliveira Universidade Federal do Mato Grosso do Sul
Keywords: Agriculture, irrigation, water resources, rational use, hydrology, agricultural systems

Abstract

Freshwater, an essential asset for the life of living beings and one of the main resources for the development of nations. About 70% of the freshwater on the planet is used by irrigated agriculture. In view of the increasing population density for food production, considering the limitations of agricultural processes, countless producers are looking for viable alternatives that provide them with greater production, irrigation being one of them. This bibliographic review aims to summarize information on the topic: Rationalization of Water Resources and Environmental Impacts in Irrigated Agriculture, based on searches in books, scientific articles, and publications by reputable organizations related to the topic. In these, aspects related to water scarcity, the challenges of irrigated agriculture, contamination of water resources, the reuse of water for irrigation, the quality of reused water, and adequacy of water for irrigation are dealt with. The need for conservation of water resources and awareness of the irrigator regarding the rational use of water and the environmental impacts inherent to the irrigation process is evident, therefore, the intention is to consolidate increasingly sustainable agriculture.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Almeida, J. J. G., & Costa, F. R. (2014). Análise Dos Impactos Ambientais Da Agricultura Irrigada No Perímetro Irrigado De Pau Dos Ferros (Rn). Geografares, 22�??44. https://doi.org/10.7147/geo16.4898

Almeida, A. O. (2010). Qualidade da água de irrigação. Cruz das Almas, BA: Embrapa Mandioca e Fruticultura.

Alves, A. D. S., Lima, V. L. A., Dantas Neto, J., Lima Júnior, B. C., & Melo Júnior, A. P., (2021). Quality of wastewater applied to banana tree culture. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, 4(1), 511�??531. https://doi.org/10.34188/bjaerv4n1-045

ANA - Agência Nacional de Águas. (2019). Levantamento da agricultura irrigada por pivôs centrais no Brasil (2ª ed.). Brasília, DF: ANA.

ANA - Agência Nacional de Águas. (2021). Atlas irrigação: uso da água na agricultura irrigada (2ª ed.). Brasília, DF: ANA.

Barbosa, V. (2014). A última gota. São Paulo, SP: Planeta.

Bernardo, S. (2008). Impacto ambiental da irrigação no Brasil. (pp. 1-13). Rio de Janeiro, RJ: Winotec. http://www2.feis.unesp.br/irrigacao/imagens/winotec_2008/winotec2008_palestras/Impacto_ambiental_da_irrigacao_no_Brasil_Salassier_Bernardo_winotec2008.pdf

Borghetti, J. R. L. C., Silva, W., Nocko, H. R., Loyola, L. N., & Chianca, G. K. (2017). Agricultura Irrigada Sustentável no Brasil: Identificação de Áreas Prioritárias. Brasília, DF: FAO.

Bosmans, J. H. C, Beek, L. P. H., Sutanudjaja, E. H., & Bierkens, M. F. P. (2017). Hydrological impacts of global land cover change and human water use. Hydrology and Earth System Sciences, 21(11), 5603�??5626. https://doi.org/10.5194/hess-21-5603-2017

Brito, L. T. L., Moura, M. S. B., & Gama, G. F. B. (2012). Potencialiadades da água de chuva no semiárido brasileiro. Petrolina, PE: Embrapa Semiárido.

Cantelle, T. D., Lima, E. C., & Borges, L. A. C. (2018). Survey of hydric resources worldwide and in Brazil. Revista Em Agronegocio e Meio Ambiente, 11(4), 1259�??12. doi.org/10.17765/2176-9168.2018v11n4p1259-1282

Carvalho, D. F., Martins, R., C. F., Santos, J. J. S., Teles, G. C., Gentile, M. A. D., & Oliveira, M. S. (2020a). Evolution and current scenario of irrigated area in Brazil: Systematic data analysis. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 24(8), 505�??511. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v24n8p505-511

Carvalho, L. L. S., Lacerda, C. F., Carvalho, C. M., Lopes, F. B., Andrade, E. M. & Gomes Filho, R. R. (2020b). Variabilidade espaço-temporal da qualidade das águas subterrâneas em área irrigada no semiárido brasileiro. Research, Society and Development, 9(8). https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.5786

Carvalho, L. L. S., Lacerda, C. F., Lopes, F. B., Carvalho, C. M., Gomes Filho, R. R., & Araújo Filho, R. N. (2017). Influence of Prolonged Drought on Groundwater Quality: Irrigated Perimeter of Lower Acaraú �?? State of Ceará�?? Northeast of Brazil. Journal of Experimental Agriculture International, 18(3), 1�??14. https://doi.org/10.9734/jeai/2017/36480

Correia, M. M., Cavalcanti, M. C., Primo, D. C., Neto, F. C. F., Martins, J. M., Menezes, R. S. C., Antonino, A. C. D., Mendes, & Medeiros, L. R. S. Wastewater reuse in irrigation: short-term effect on soil carbon and nitrogen stocks in Brazilian semi-arid region, 6(1). https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2623

Cunha, B. P., & Augustin, S. (2014). Sustentabilidade ambiental e hídrica. Caxias do Sul, RS: Educs.

Darré, E., Cadenazzi, M., Mazzilli, S. R., Rosas, J. F., & Picasso, V. D. (2019). Environmental impacts on water resources from summer crops in rainfed and irrigated systems. Journal of Environmental Mangement, 232, 514-522. https://doi:org/10.1016/j.jenvman.2018.11.090

Danso, O. E., Abenney-Mickson, S., Sabi, E. B., Plauborg, F., Abekoe, M., Kugblenu, Y. O., Jensen, C. R., & Andersen, M. N. (2015). Effect of different fertilization and irrigation methods on nitrogen uptake, intercepted radiation and yield of okra (Abelmoschus esculentum L.) grown in the Keta Sand Spit of Southeast Ghana. Agricultural Water Management, 147, 34�??42. https://doi: org/10.1016/j.agwat.2014.07.029

Duden, A. S., Verweij, P. A., Kraak, Y. V., Beek, L. P. H., Wanders, N., Karssenberg, D. J., Sutanudjaja, E. H., & Hilst, F. (2021). Hydrological impacts of ethanol-driven sugarcane expansion in Brazil. Journal of Environmental Management, 282 (2021), https://doi:org/10.1016/j.jenvman.2021.111942

Eerthal, E. S., & Berticelli, R. (2018). Sustentabilidade: agricultura irrigada e seus impactos ambientais. Ciência e Tecnologia, 2(1), 64-74.

Ferreira, D., M., Navoni, J. A., Araújo, A. L. C., Tinoco, J. D., & Amaral, V. S. (2019). Wastewater use in agriculture: Analytical limits of sewage for impact control in Brazil. Revista Caatinga, 32(4), 1048�??1059. https://doi:org/10.1590/1983-21252019v32n421rc

Flach, M., Gans, F., Brenning, A., Denzler, J., Reichstein, M., Rodner, E., Bathiany, S., Bodesheim, P., Guanche, Y., Sippel, S., & Mahecha, M. (2016). Multivariate Anomaly Detection for Earth Observations: A Comparison of Algorithms and Feature Extraction Techniques. Earth System Dynamics Discussions, 8 (3), 677�??696. https://doi:org/10.5194/esd-8-677-2017

Friesen, J., Sinobas, L. R., Foglia, L., & Ludwig, R. (2017). Environmental and socio-economic methodologies and solutions towards integrated water resources management. Science of the Total Environment, 581�??582, 906�??908. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.12.051

Furquim, M. G. D., & Abdala, K. D. O. (2019). Sustentabilidade e expansão da agricultura irrigada: um olhar para o setor no estado de Goiás. Natural Resources, 9(1), 47�??56. https://doi:org/10.6008/cbpc2237-9290.2019.001.0006

González-Fragozo, H. E., Zabaleta-Solano, C., Devia-González, J., Moya-Salinas, Y., & Afanador-Rico, O. (2020). Efecto del riego con agua residual tratada sobre la calidad microbiológica del suelo y pasto King grass. Revista Actualidad & Divulgación Cientifica. 23. https://doi:org/10.31910/rudca.v23.n2.2020.1513

Garzón, Z., González, Z., & García, B. (2016). Evaluación de un sistema de tratamiento doméstico para reúso de agua residual. Revista Internacional de Contaminación Ambiental. 32, 199-211. https://doi:org/10.20937/RICA.2016.32.02.06

Gheyi, H. R., Paz, V. P. S., Medeiros, S. S., & Galvão, C. O. (2012). Recursos hídricos em regiões semiáridas: estudos e aplicações. Cruz das Almas, BA: Universidade Federal do Recôncavo da Bahia.

Hernandes, T. A. D., Bufon, V. B., & Seabra, J. E. A. (2014). Water footprint of biofuels in Brazil: Assessing regional differences. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 8(2), 241�??252. https://doi.org/10.1002/bbb.1454

Lucena, C. Y. D. S., Santos, D. J. R., Silva., P. L. S., Costa, E. D., & Lucena, R. L. (2018). O reuso de águas residuais como meio de convivência com a seca no semiárido do Nordeste Brasileiro. Revista de Geociências do Nordeste, 4 , 1-17. Obtido em https://periodicos.ufrn.br/revistadoregne/article/view/13321

Melo, M. T., & Queiroz, T. M. (2020). Disponibilidade e qualidade da água para irrigação no território indígena Rio Formoso, na transição cerrado/amazônia, Mato Grosso-Brasil. Geosul, 35(75), 461�??480. https://doi:org/10.5007/1982-5153.2020v35n75p461

Oliveira, A. B., Dangui, E. A. S., Beretianski, N. D., & Piovezan, P. A. (2021a). Tecnologia na produção agrícola : o consumo racional dos recursos hídricos (pp. 180-201). São José dos Pinhais, PR: Faculdade da Indústria.

Oliveira, J. T., Maradini, P.S., Borges, A. C., & Gava, R. (2021b). Viabilidade da fertirrigação por pivô central com uso de efluentes tratados em diferentes níveis. Nativa, 9(1), 23-29.

Oliveira, J. T., Cunha, F. F., Oliveira, R. A., Silva Junior, A. G., & Bufon, V. B. (2020). Economic analysis of two sprinkler irrigation systems for sugarcane and soybean crops in Brazil. International Sugar Journal, 122(1464), 844-850.

Padrón, R. A. R. (2021). Manejo da Irrigação. In: Padrón, R. A. R. (Ed.). Manejo, gestão e técnicas em irrigação. Canoas, RS: Mérida Publishers. p. 8-61.

Perea, R. G., R., Daccache, A., Díaz, J. R. A., Poyato, E. C., & Knox, J. W. (2018). Modelling impacts of precision irrigation on crop yield and in-field water management. Precision Agriculture, 19(3), 497�??512. https://doi: org/10.1007/s11119-017-9535-4

Pimenta, F. M., Speroto, A. T., Costa, M. H., & Dionizio, E. A. (2021). Historical changes in land use and suitability for future agriculture expansion in Western Bahia, Brazil. Remote Sensing, 13(6), 1�??31. https://doi:org/10.3390/rs13061088

Queiroz, J. G., Alves, L. S. F., & Silva, J. B. (2021). Processos de degradação socioambiental: os impactos das atividades produtivas desenvolvidas no perímetro irrigado de São Gonçalo - Paraíba/Brasil. Novos Cadernos NAEA, 23(3), 121�??143. https://doi:org/10.5801/ncn.v23i3.7737

Rodrigues, L. N., & Domingues, A. F.. (2017). Agricultura Irrigada: Desafios e Oportunidades para o Desenvolvimento Sustentável. Brasília, DF: Inovagri.

Rodrigues, G. S., & Irias, L. J. M. (2004). Considerações sobre os impactos ambientais da agricultura. Jaguariúna, SP: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária.

Rodrigues, J. B., Silva, D. D. S., Freitas, S. J. N., Cabral, A. C. L. C., Pfeiff, G.K., & Amorim, I. L. de, S. (2020). Qualidade da água utilizada na irrigação de produtos orgânicos: o caso de um polo agrícola em Paço Lumiar/MA. Nature and Conservation, 13(1), 16�??21. https://doi:org/10.6008/cbpc2318-2881.2020.001.0003

Sales, J. M. J., Aguiar Netto, A. O., Monteiro, A. S. C., & Carvalho, C. M. (2020). Variabilidade espaço-temporal da qualidade da água em área de agricultura irrigada. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, 14(3), 4071�??40854. https://doi:org/10.7127/rbai.v14n101167

Santi, G. M., Furtado, C. M., Menezes, R. S., & Keppeler, E. C. (2012). Spatial variability of parameters and water quality indicators in the Igarapé sub-basin São Francisco, Rio Branco. Ecología Aplicada, 11(1�??2), 23. https://doi:org/10.21704/rea.v11i1-2.422

Scarpare, F. V., Hernandes, T. A. D., Ruiz-Corrêa, S. T., Picoli, M. C. A., Scanlon, B. R., Chagas, M. F., Duft, D. G., & Cardoso, T. de F. (2016). Sugarcane land use and water resources assessment in the expansion area in Brazil. Journal of Cleaner Production, 133, 1318�??1327. https://doi:org/10.1016/j.jclepro.2016.06.074

Souza, A. O, Carvalho, C. M., Gomes Filho, R. R., Garcia, C. A. B., Cerqueira, E. S. A., Valnir Júnior, M., Carvalho, L. L. S., Saraiva, K. R., & Silva, A. F. (2021). Temporal and spatial analysis of the waters of the irrigated perimeter Cotinguiba/Pindoba in the hydrographic region of the lower São Francisco Sergipano. Agrarian and Biological Sciences, 10(2), 1�??18. https://doi:10.33448/rsdv10i2.12403.

Ucker, F. E., Lima, P. B. S., O., Camargo, M. F., Pena, D. S., Cardoso, C. F., & Evangelista, A. W. P. (2013). Elementos interferentes na qualidade da água para irrigação. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 10(10),2102�??2111. https://doi:org/10.5902/223611707540

Veldkamp, T. I. E., Wada, Y., Aerts, J. C. J. H., Döll, P., Gosling, S. N., Liu, J., Masaki, Y., Oki, T., Ostberg, S., Pokhrel, Y., Satoh, Y., Kim, H., & Ward, P. J. (2017). Water scarcity hotspots travel downstream due to human interventions in the 20th and 21st century. Nature Communications, 8. https://doi.org/10.1038/ncomms15697

Vieira, E. O., Sandoval-Solis, S., Pedrosa, V. A., & Ortiz-Partida, J. P. (2020). Integrated Water Resource Management. Cham. Switzerland: Springer International Publishing.

Winsemius, H. C., Aerts, J. C. J. H., Beek, L. P. H., Bierkens, M. F. P., Bouwman, A., Jongman, B., Kwadijk, J. C. J., Ligtvoet, W., Lucas, P. L., Vuuren, D. P., & Ward, P. J. (2016). Global drivers of future river flood risk. Nature Climate Change, 6(4), 381�??385. https://doi:org/10.1038/nclimate2893

Zandalinas, S. I., Fritschi, F. B., & Mittler, R. (2021). Global Warming, Climate Change, and Environmental Pollution: Recipe for a Multifactorial Stress Combination Disaster. Trends in Plant Science, 20(20), 1�??12. https://doi:org/10.1016/j.tplants.2021.02.011

Published
2022-02-25
How to Cite
Viana, F. J., Cunha, F. F. da, Rocha, M. O., & Oliveira, J. T. (2022). Water rationalization in Brazilian irrigated agriculture. Agronomy Science and Biotechnology, 8, 1-15. https://doi.org/10.33158/ASB.r154.v8.2022