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COEFICIENTES DE CULTURA (Kc) E
CRESCIMENTO VEGETATIVO DO CAFEEIRO
‘RUBI’ (Coffea arabica L.) ASSOCIADOS A
GRAUS DIA DE DESENVOLVIMENTO (2º ANO
DE IMPLANTAÇÃO).
RENATO ANTONIO DA SILVA
2006
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RENATO ANTONIO DA SILVA
COEFICIENTES DE CULTURA (Kc) E CRESCIMENTO VEGETATIVO
DO CAFEEIRO ‘RUBI’ (Coffea arabica.L) ASSOCIADOS A GRAUS DIA
DE DESENVOLVIMENTO (2º ANO DE IMPLANTAÇÃO).
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Lavras, como parte das exigências
do Curso de Mestrado em Engenharia
Agrícola, área de concentração em Irrigação e
Drenagem, para obtenção do título de
“Mestre”.
Orientador
Prof .Dr. Elio Lemos da Silva
LAVRAS
MINAS GERAIS-BRASIL
2006
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Ficha Catalográfica Preparada pela Divisão de Processos Técnicos da
Biblioteca Central da UFLA
Silva, Renato Antonio
Coeficientes de cultura (Kc) e crescimento vegetativo do cafeeiro ‘Rubi’
(Coffea arabica L) associados a graus-dia de desenvolvimento ( 2º ano de
implantação) / Renato Antonio. -- Lavras
: UFLA, 2006.
61 p. : il.
Orientador: Elio Lemos da Silva.
Dissertação (Mestrado) – UFLA.
Bibliografia.
1. Café. 2. Crescimento. 3. Graus dia. 4. Coeficientes de cultura. 5.
Irrigação. I. Universidade Federal de Lavras. II. Título.
CDD-633.7387
RENATO ANTONIO DA SILVA
COEFICIENTES DE CULTURA (Kc) E CRESCIMENTO VEGETATIVO
DO CAFEEIRO ‘RUBI’ (Coffea arabica.L) ASSOCIADOS A GRAUS DIA
DE DESENVOLVIMENTO (2º ANO DE IMPLANTAÇÃO).
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Lavras, como parte das exigências
do programa de pos graduação em
Engenharia Agrícola, área de concentração
em Irrigação e Drenagem, para obtenção do
título de “Mestre”.
Aprovada em 17 de novembro de 2006.
Prof. Dr. Luis Gonsaga de Carvalho UFLA
Dra. Ângela Maria Soares UFLA
Prof.Dr. Elio Lemos da Silva
UFLA
(Orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS-BRASIL
2006
DEDICO
A Deus, a Jesus Cristo e aos meus familiares pelo apoio e carinho que
me deram durante toda a minha vida.
A todos meus amigos, que sempre me apoiaram e ajudaram em todos os
momentos.
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal de Lavras, pela oportunidade pelos
ensinamentos proporcionados. Ao Departamento de Engenharia, onde esta a
base do curso de Engenharia Agrícola, pelo curso oferecido e pela área cedida
para montagem do experimento.
Ao CNPq pelo financiamento do projeto.
Aos meus pais, que sempre me incentivaram e apoiaram, pois a ajuda
deles foi fundamental para eu ter conseguido concluir esta etapa.
A minha mulher , minha filhinha, meus irmãos e familiares, pelo apoio e
ajuda prestada.
Ao professor Élio Lemos da Silva, pela paciência e dedicação em me
ensinar e preparar-me para condução do trabalho.
A professora Dra.Ângela Maria Soares que se dispôs a fazer parte da
banca.
Ao professor Dr. Luiz Gonzaga de Carvalho, por ter aceitado ser meu
co-orientador e se mostrar disposto a contribuir com este trabalho.
Ao professor Antonio Marciano da Silva, por quem tenho muita
admiração.
A pesquisadora Dra. Sttela Dellyzete Veiga Franco da Rosa
Aos meus colegas de projeto (Débora, Moisés, Renatinho), pela ajuda
em conduzir este trabalho. A todos os demais professores da UFLA, que sempre
deram uma contribuição para melhoria do trabalho.
Aos funcionários do laboratório de hidráulica, Sr Berg, Neném, Fátima,
Sr. Cipriano e o José Luiz, pelo auxilio com material e ajuda no experimento.
Aos meus amigos Coelho, Carlinhos, Juninho, Adriano, Sato, Carla,
Juliane, Polyana, Natalino, Carlos Rogério, Marcio Koetz, Samuel.
Aos meus colegas da Pós-graduação João Marcelo, Gustavo, Kátia,
Wesley, Eduardo, Mônica, Sirley.
Emfim, todos aqueles que colaboraram para que este trabalho se
concretizasse
SUMÁRIO
Página
RESUMO...............................................................................................................i
ABSTRACT..........................................................................................................ii
1 INTRODUÇÃO..................................................................................................1
2 REVISÃO DE LITERATURA..........................................................................4
2.1O Cafeeiro........................................................................................................4
2.2 Graus-dia de desenvolvimento........................................................................5
2.3 Coeficiente de cultura......................................................................................8
2.4 Evapotranspiração de referência....................................................................10
2.5 Evapotranspiração da cultura.........................................................................13
2.6 Balanço hídrico..............................................................................................13
3 MATERIAL E MÉTODOS..............................................................................16
3.1 Parcela experimental .....................................................................................16
3.2 Solo................................................................................................................17
3.3 Caracterização climática................................................................................18
3.4 Equação característica de retenção................................................................18
3.5 Irrigação.........................................................................................................20
3.6 Balanço hídrico do solo.................................................................................23
3.6.1 Precipitação pluvial....................................................................................24
3.6.2 Irrigação......................................................................................................25
3.6.3 Deflúvio superficial....................................................................................25
3.6.4 Drenagem profunda....................................................................................25
3.6.5 Condutividade hidráulica............................................................................26
3.6.6 Variação no armazenamento......................................................................26
3.6.7. Evapotranspiração da cultura.....................................................................27
3.7 Evapotranspiração de referência....................................................................27
3.8. Determinação do coeficiente de cultura.......................................................32
3.9 Graus dia de desenvolvimento.......................................................................32
3.10 Crescimento vegetativo...............................................................................34
3.11 Analise de dados..........................................................................................34
4.0 Resultados e discussão...................................................................................35
4.1 Elementos meteorológicos.............................................................................35
4.2 Curva característica de retenção....................................................................36
4.3 Irrigação.........................................................................................................38
4.3.1 Uniformidade de irrigação..........................................................................39
4.4 Crescimento vegetativo.................................................................................40
4.4.1 Numero de ramos plagiotrópicos................................................................40
4.4.2 Comprimento dos ramos plagiotrópicos.....................................................41
4.4.3 Diâmetro do caule.......................................................................................43
4.4.4 Diâmetro de copa........................................................................................45
4.4.5 Altura de planta..........................................................................................46
4.4.6 Numero de internódios...............................................................................48
4.5 Coeficiente de cultura....................................................................................49
5 0 CONCLUSÕES.............................................................................................51
6.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................52
7.0 ANEXOS.......................................................................................................57
i
RESUMO
SILVA, Renato Antonio. Coeficientes de cultura (Kc) e crescimento
vegetativo do cafeeiro ‘Rubi’ (Coffea arabica L) associados a graus-dia de
desenvolvimento ( 2º ano de implantação). 2006. 61 p. Dissertação (Mestrado
em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG*.
Objetivou-se neste trabalho determinar o coeficiente de cultura (Kc), para
variedade de cafeeiro Rubi (Coffea arábicaL.), estabelecendo a relação
coeficiente de cultura e graus dia de desenvolvimento, além de avaliar o
crescimento do cafeeiro irrigado no seu segundo ano. O estudo foi conduzido na
área experimental do Departamento de Engenharia da UFLA. O delineamento
experimental utilizado foi em blocos casualizados (DBC) com dois blocos cada
um com cinco parcelas (repetições), sendo estas plantadas em diferentes épocas
como descrito a seguir: P1 plantado em abril, P2 em junho, P3 em julho, P4 em
agosto e P5 em setembro. O balanço hídrico do solo foi determinado através da
contabilização de entradas e saída de água no volume de controle. De posse dos
valores de evapotranspiração de referência (ET
0
) e da evapotranspiração da
cultura (ET
c
) sem restrição água no solo, determinou-se o coeficiente de cultura
e estabeleceu sua relação com o acumulo das unidades térmicas de calor (GDD).
Foram feitas avaliações de crescimento mensalmente até que a cultura
completasse aproximadamente 6885 graus dia de desenvolvimento, valor
correspondente ao somatório de GDD desde a implantação do experimento. As
características avaliadas foram: diâmetro do caule, diâmetro da copa, altura de
planta, comprimento do ramo plagiotrópico, número de ramos plagiotrópicos e
numero de internódios. Os resultados obtidos permitiram concluir que a
metodologia de graus dia de desenvolvimento apresenta uma boa correlação com
o crescimento do cafeeiro, mas para afirmarmos com mais segurança este fato
seria preciso realizar novos trabalhos de pesquisa nessa área. Já para obtenção
do coeficiente de cultura foi utilizada a análise de regressão que identificou o
polinômio de segundo grau como o que melhor se ajusta aos dados mensurados,
com um valor de coeficiente de determinação (R
2
=0.98). Pode-se verificar
também que os valores de coeficiente de cultura variou de 0,77 a 0,84.
__________________________
* Comitê Orientador: Prof Dr. Elio Lemos da Silva – DEG/UFLA (Orientador),
Prof. Dr. Luiz Gonsaga de Carvalho – DEG/UFLA (Co-orientador).
ii
ABSTRACT
Silva, Renato Antonio. Crop coefficient (Kc) and vegetative growth of coffee
plant “rubi”(Coffea arabica.L) associated to growing degree days (2
nd
year).
2006. 61p. Thesis (Master in Irrigation and Drainage) – Federal University of
Lavras, Lavras, Minas Gerais, Brazil*
This work goals were to determine crop coefficient (Kc) of the Rubi coffee plant
variety, to relate crop coefficient to growing degree days, GDD, and to evaluate
the growth of a two year old irrigated coffee. The study was carried out in an
experimental area of the Engineering Department of Federal University of
Lavras, at Lavras, MG. The experimental design applied was random blocks,
with two replications and five plots cultivated according to the following: P1
planted in April, P2 in June, P3 in July, P4 in August and P5 in September. Soil
water balance was determined evaluating inflow and outflow from soil layer
control. Crop coefficients (Kc) were determined based on reference
evapotranspiration (ETo) and crop evapotranspiration without soil water
restriction, establishing that Kc is related to GDD. Growing evaluations were
evaluated monthly until the crop summing 6885 GDD since the beginning of
experiment. Steam diameter, canopy diameter, plant height, plagiotrópic branch
length, number of plagiotrópic branchs and number of internodes were
evaluated. The results showed that GDD methodology had not presented good
correlation with coffee crop development, being necessary carry out more
scientific works for ratification of this conclusion. Regression analyzes applied
to crop coefficient determined second degree equation as best adjustment based
on the highest coefficient of determination. Crop coefficient ranged from 0,77 to
0,84
1
1 INTRODUÇÃO
A cafeicultura sempre teve destacada participação na economia
brasileira. Presente no país desde o século XVIII, a lavoura cafeeira registrou
rápida expansão e passou a ser um dos principais produtos agrícolas.
O agronegócio do café gera no Brasil, cerca de 3 bilhões de dólares por
ano, envolvendo uma complexa cadeia que vai desde a indústria de insumos até
o consumo final (Guimarães et al., 2002). No entanto, o aumento da competição
internacional, diante de um mercado livre para o café e a globalização da
economia está exigindo do cafeicultor brasileiro maior eficiência para se manter
na atividade. As margens de lucro estão cada vez menores, daí a necessidade de
baixar custos de produção para permanecer no mercado.
A competitividade pode ser alcançada pelo aumento da produtividade
dos cafezais cultivados adequadamente, dentro da mais moderna tecnologia. A
cafeicultura tradicional brasileira vem mostrando custo de produção muito
elevado, em conseqüência, principalmente, da baixa produtividade dos cafezais e
do aumento do custo da mão-de-obra. Os fatores responsáveis por esse baixo
desempenho são complexos e interdependentes, podendo ser agrupados em três
categorias: econômico, climático e manejo da cultura.
A irrigação é uma prática que, além de incrementar a produtividade,
pode proporcionar a obtenção de um produto diferenciado, de qualidade superior
e com perspectivas de melhores preços.
A irrigação do cafeeiro em larga escala é uma prática relativamente nova
e, como toda tecnologia em fase de implantação, é muito carente de informação.
Os limites e as variações envolvidas em todo o processo de produção desta
cultura irrigada ainda estão por serem definidos, cabendo aos pesquisadores
promover estudos e questionamentos que os elucidem.
Estimativas do consumo de água na cultura cafeeira constituem um
importante instrumento no planejamento e manejo da irrigação (Iaffe et al.,
2
2000). Nesse contexto, nota-se a necessidade de se identificar os métodos de
determinação das necessidades hídricas que melhor atendam às condições
regionais, considerando clima, solo, operacionalidade, estágio de
desenvolvimento da cultura e o sistema de irrigação utilizado. A determinação
de lâminas de irrigação tem sido feita a partir de valores de coeficientes que
permitem estimar a evapotranspiração máxima de uma cultura qualquer, a partir
de valores de evapotranspiração de referência (ETo). Tais coeficientes são
denominados coeficientes de cultura (Kc) e têm sido tabelados para as diversas
culturas, como função de dias após emergência ou outra forma de
acompanhamento do crescimento vegetativo.
As informações existentes de coeficiente de cultura, Kc, como as
publicadas pelo boletim técnico n.56 da FAO (Allen et al., 1998) e também por
Matiello (1991) para cafeeiro, caracterizam as fases da cultura na escala de
tempo, como dias após o início da emissão de novas folhas ou dias após o
plantio, seguindo, na maioria das vezes, o calendário Juliano. Curvas de Kc
tendo como abscissa dias do ano parecem não representar as diferentes
condições das lavouras nas diferentes condições de clima, principalmente de
temperatura.
Segundo Oliveira Nunez (1986), a duração das fases fenológicas de uma
cultura avaliada pelo número de dias do calendário varia bastante entre regiões,
anos e datas de plantio, em razão das freqüentes mudanças das condições do
tempo e das diferenças climáticas. A determinação de lâminas de irrigação
usando coeficientes de cultura (Kc) obtidos em locais diferentes da lavoura
implantada pode ser equivocada, se as condições dos locais em que os valores de
Kc foram obtidos e onde a cultura está implantada forem diferentes, podendo
superestimar ou subestimar o consumo de água. A utilização apropriada de
elementos meteorológicos, que influenciam o crescimento e o desenvolvimento
3
das plantas, permite determinar com maior precisão a duração das fases
fenológicas das plantas cultivadas.
A utilização da metodologia de graus-dia ou unidades térmicas como
indicador das diferentes fases de uma cultura, em substituição ao
acompanhamento por meio de um calendário, poderá permitir a importação e a
exportação de resultados de pesquisa referentes ao consumo relativo de água
(Kc) em diferentes regiões e épocas de irrigação. O conceito de graus-dia
pressupõe a existência de temperatura basal inferior (Tb) e temperatura basal
superior (TB), aquém ou além das quais a planta não se desenvolve e, se o fizer,
será a taxas muito reduzidas (Ometto, 1981).
Diante do exposto, este trabalho teve por objetivos determinar os
coeficientes de cultura (Kc) do cafeeiro ‘Rubi’ (Coffea arabica L.) e relacioná-
los a graus-dia de desenvolvimento (GDD), bem como avaliar o crescimento
vegetativo desse cafeeiro, irrigado, também associado à GDD.
4
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 O cafeeiro
O cafeeiro é uma planta originária do Continente Africano, das regiões
altas da Etiópia (Cafa e Enária), podendo ser a região de Cafa responsável pela
origem do nome café. É uma planta de sub-bosque, de nome café, o qual
também é dado ao fruto, à semente, à bebida e aos estabelecimentos que a
comercializam (Graner & Godoy Junior, 1967, citados por Guimarães et al.,
2002).
No Brasil, as regiões climaticamente aptas para a cafeicultura foram
delimitadas com base nos fatores térmicos e hídricos. Segundo Silva et al.
(2000), temperaturas médias anuais na faixa de 18ºC a 22ºC são mais favoráveis,
estando a ideal entre 19ºC e 21ºC. Temperaturas acima de 23ºC e abaixo de 18ºC
são consideradas inaptas para o cultivo do café arábica. Segundo o mesmo autor,
os limites foram adotados com base na deficiência hídrica anual (dha), em que
têm-se: apta sem irrigação, apta com irrigação ocasional, apta com irrigação
complementar e apta com irrigação obrigatória, correspondendo aos valores de
dha<100mm, 100mm<dha<150mm, 150<dha<200mm e dha>200mm,
respectivamente.
De acordo com Thomaziello (1999), os limites de altitude para se
considerar uma região apta à cafeicultura é de 400 a 1.200 metros.
Na região centro-sul do Brasil, zoneada como climaticamente aptas à
cafeicultura (café arábica), a irrigação é uma prática considerada desnecessária.
Porém, essas regiões estão sujeitas ao efeito de estiagens que, ocorrendo nas
fases de demanda de água da cultura, pode causar uma significativa queda na
produção e também perda na qualidade do produto.
O cafeeiro arábica apresenta quatro fases fenológicas distintas durante o
ano, que são: granação e abotoamento, maturação e abotoamento, dormência,
5
floração e expansão. O cafeeiro realiza dois processos concorrentes a cada ano,
sendo um referente à frutificação no segmento do ramo formado no ano anterior
e o outro relativo à formação de novo ramo para frutificação no ano seguinte
(Camargo, 1987).
Camargo et al. (1984 e 1986) informam que, se ocorrer déficit hídrico na
fase de floração e expansão (chumbinho), ocorrerá atraso no crescimento dos
frutos, resultando em peneira baixa e reduzida produtividade. Se o déficit
ocorrer na fase de granação (janeiro a março), os frutos serão afetados,
induzindo um maior percentual de grãos chochos. Segundo esses autores, na fase
de maturação e abotoamento (abril a junho), o déficit hídrico não afeta a
maturação dos frutos já formados e nem a produtividade deste ano porque, neste
período, eles já se encontram em avançado estágio de maturação; no entanto,
prejudica a abotoação e, conseqüentemente, a produção do ano seguinte. Para
eles, o déficit hídrico pode até ser benéfico na fase de dormência (julho a
setembro), uma vez que pode condicionar um florescimento abundante após as
chuvas ou irrigação, no final da fase, promovendo frutificação e maturação mais
uniformes na safra seguinte.
2.2 Graus-dia de desenvolvimento
Já no século XVIII sabia-se que as plantas eram exigentes em
temperatura, porém, só em 1916 essa idéia foi constatada na prática. Abbe
publicou, em 1905, (Mota, 1986), uma revisão completa dos primeiros trabalhos
a respeito de graus-dia e relações entre a cultura e o clima, citando que o
conceito de graus-dia data de mais de 200 anos. Aquele autor já afirmava que o
crescimento da planta é diferente de acordo com a quantidade de calor a que ela
é submetida durante toda a vida. Ainda segundo Mota (1986), os estudos das
interações clima-planta foram iniciados por Réaumur,
em 1735, que é
considerado o precursor do conceito de graus-dia ou unidades térmicas. Ele
6
sugeriu que a soma das temperaturas médias diárias do ar para a ocorrência de
um determinado estádio de desenvolvimento era praticamente constante para
uma dada espécie de planta. Apesar da influência dominante da temperatura,
outras variáveis, como umidade do solo, população de plantas, fertilidade do
solo e o fotoperíodo podem afetar a suposta relação linear entre temperatura,
crescimento e desenvolvimento das culturas. Todavia, apesar das limitações do
conceito graus-dia, este índice tem se mostrado bastante útil na caracterização
dos estádios fenológicos das culturas, principalmente anuais.
Segundo Réaumur, a teoria dos graus-dia assume que:
1) há uma relação linear entre o crescimento da cultura e a temperatura;
2) as temperaturas diurnas e noturnas são de igual importância para o
crescimento e desenvolvimento da planta;
3) a influência dos outros elementos do ambiente, tais como fotoperíodo e
umidade do solo, são desprezíveis quando comparadas à da temperatura.
Um grau-dia, ou unidade térmica, era definido por Réaumur como a
temperatura média do dia. No método original aplicado por este autor, a
constante térmica é calculada a partir da soma das temperaturas médias diárias
acima de 0ºC, que podia ser determinada para o ciclo total ou para cada fase.
Esse método foi denominado de método direto, porém, apresenta o
inconveniente de sofrer variações segundo localidades consideradas (Mota,
1986). De acordo com o mesmo autor, para atender ao cálculo de graus-dia para
diversas localidades, deve-se usar o método residual que consiste no somatório
das diferenças entre a temperatura média diária e a temperatura mínima
necessária para uma espécie.
A complexidade fisiológica da planta impede a determinação precisa das
temperaturas bases. Contudo, é possível encontrar, na literatura, resultados de
pesquisa com faixas de valores aproximados da espécie cultivada. Segundo
Matiello (1991), as temperaturas ótimas para o crescimento do cafeeiro jovem
7
(até o primeiro ano) são de cerca de 30ºC durante o dia e 23ºC durante a noite. À
medida que a planta cresce, essas temperaturas diminuem e, após um ano e meio
de idade, as temperaturas ideais, diurnas e noturnas, situam-se em torno de 23ºC
e 17ºC. De acordo com o mesmo, a máxima fotossíntese ocorre a uma
temperatura de 24ºC, havendo um decréscimo de 10% no processo, com o
aumento de cada grau de temperatura.
Segundo Sediyama et al. (1998), os valores de coeficiente de cultura
baseados em graus-dia eliminam parcialmente os efeitos sazonais do ambiente
sobre o desenvolvimento das plantas, quando comparados aos valores de Kc
baseados somente no tempo ou na porcentagem da duração normal do
crescimento.
Trabalhos como o de Sammis et al. (1985) têm demonstrado a grande
utilidade do uso de graus-dia acumulado ou graus-dia de desenvolvimento
(GDD) para previsão de fases fenológicas, bem como zoneamento de culturas.
Essa forma de “quantificar” as fases fenológicas da planta tem como
característica o fato de que GDD independe da época e do local de plantio. Esses
trabalhos de pesquisa têm demonstrado uma maior adaptação do ciclo de
algumas culturas ao GDD do que a quantidade de dias do calendário.
Camargo et al. (1987), em conformidade com o que verificado por
Reaumur observaram que o método dos graus-dia admite uma relação linear
entre acréscimo de temperatura e desenvolvimento vegetal e que cada espécie
vegetal ou variedade possui, como característica, uma temperatura base que
pode variar em função da idade ou da fase fenológica da planta. No entanto é
comum adotar uma única temperatura base para todo o ciclo da planta.
Iaffe et al. (2000), trabalhando com a cultivar Mundo Novo, encontraram
valores de temperatura base inferior igual a 11ºC, na região de Pindorama (SP) e
a soma média entre a florada e a colheita foi de 2.462 graus-dia (
0
C). Os mesmos
autores determinaram a temperatura base inferior de 12,3ºC e a superior de 34ºC,
8
para o período de florescimento à colheita, para a mesma cultivar, na região de
Botucatu (SP). Lima (2006) verificou temperaturas base inferior e superior para
as cultivares Açaía cerrado e Rubi, de 12.9 e 32.4, respectivamente para o
cafeeiro irrigado o ano todo desde o plantio até a primeira florada. Amaral
(1991), analisando as taxas de crescimento do cafeeiro no período de baixas
temperaturas, verificou que a transição do crescimento ativo para crescimento
reduzido do cafeeiro ocorreu quando as temperaturas mínimas ficaram entre
13,5ºC e 14,0ºC, ou seja, a partir destas temperaturas, as plantas não se
desenvolveram ou, então, se desenvolveram muito pouco.
2.3 Coeficiente de cultura
O coeficiente de cultura (Kc), proposto por Van Wijk e Vries, é
adimensional e representa a razão entre a evapotranspiracao máxima da cultura
(ET
c
) e a evapotranspiração de referência (ET
0
) (Sediyama et al., 1998).
Segundo estes autores, os valores de Kc representam a integração dos efeitos de
três características que distinguem da evapotranspiração da cultura: a) a altura da
cultura que afeta a rugosidade e a resistência aerodinâmica; b) a resistência da
superfície relativa ao binômio solo-planta, que é afetado pela área foliar
(resistência estomática), pela fração de cobertura do solo com vegetação, pela
idade e condições das folhas, e pela umidade no perfil do solo; c) o albedo da
superfície, que é influenciado pela cobertura do solo, pela vegetação e pelo teor
de água no solo, que influencia o saldo de radiação disponível à superfície, que é
a principal fonte de energia para trocas de calor e de massa no processo de
evapotranspiração.
Várias pesquisas têm demonstrado que a ET
c
não pode ser,
simplesmente, estabelecida para todas as situações climáticas com um simples
valor de Kc. Os coeficientes de culturas devem ser determinados para cada
estádio de desenvolvimento da cultura. Segundo Doorembos & Pruit (1977),
9
para cada estádio de desenvolvimento da cultura, os dados de Kc podem ser
obtidos por meio de uma curva suavizada de acordo com sua fase fisiológica.
As fases ou estádios de uma cultura qualquer são fatores de grande
importância na determinação do consumo de água e podem ser definidos de
diversas formas, tais como: dias após plantio, dias após emergência, índice de
área foliar e graus-dia de desenvolvimento (GDD). Tradicionalmente, os
coeficientes de cultura, Kc, têm sido determinados com base em semanas ou
meses do ano. Algumas pesquisas já foram desenvolvidas com o objetivo de se
determinar coeficientes de cultura como função do estádio fenológico,
percentagem do ciclo (Tosso e Torres, 1986) e graus-dia de desenvolvimento
(Sammis et al.,1985).
Blore (1964) sugere, para o cafeeiro, um coeficiente de cultura (Kc)
igual a 0,5 para a estação seca e de 0,8 para a estação úmida. Clowes (1984)
considera um coeficiente de cultura de 0,6 para todas as fases fenológicas do
cafeeiro. Gutierrez et al. (1994), citados por Arruda (2000), encontraram valor
de Kc igual a 0,58m para cafeeiro com apenas um ano e valores médios de 0,75
a 0,79, para cafeeiro de 2 a 4 anos. Oliveira (2003) encontrou valores de Kc na
região de Lavras (MG), para o cafeeiro ‘Catuaí’, com uma população de plantas
igual a 3.500 por hectare, após um ano de recepa, variando de 0,44 a 0,87, e,
para o mesmo cafeeiro, com 16 anos de idade, encontrou valores variando de
0,72 a 1,5. Teodoro (2004), trabalhando na região de Uberlândia (MG), com o
cafeeiro ‘Obatã’ e população de plantas igual a 4.100 por hectares e 19 meses de
idade, encontrou valor de Kc igual a 0,89 para o período de setembro a março e
0,98 para o período de abril a agosto. Já para o ano seguinte, correspondendo
dos 30 aos 41 meses, encontrou valores de Kc igual 1,05 para o período de julho
a dezembro; 0,95 para o período de janeiro a março e 1,03 para o período de
abril a junho. Já Faria (2004), trabalhando com cafeeiro Iapar 59 em formação,
com uma população de plantas igual a 6.800 por hectare, na região de Londrina
10
(PR), encontrou valores de Kc igual a 1,18, 0,86 e 0,81 para cafeeiros irrigados
por aspersão, gotejamento e não irrigados, respectivamente.
2.4 Evapotranspiração de referência
Estimativas das necessidades de água pelas culturas são
fundamentalmente importantes para o planejamento e o manejo de áreas
irrigadas. Assim, as informações sobre a evapotranspiração de referência, que
permitem estimativas da evapotranspiração das culturas, tornam-se ferramentas
importantes no estudo de áreas irrigadas. A escolha inadequada de um método
para estimativa da ET, bem como a adoção de valores de ET não representativos
dos períodos de crescimento da planta, em função das condições climáticas,
pode conduzir a prejuízos irreversíveis à planta e ou ao solo, além de influenciar
a eficiência do sistema de irrigação, em razão do dimensionamento inadequado
desse sistema (Sediyama et al., 1998).
Segundo Jensen et al. (1989), a evapotranspiração da cultura de
referência (ETo) é definida como “a taxa pela qual a água, se disponível, pode
ser removida do solo e superfície de planta de uma cultura específica,
arbitrariamente chamada de cultura de referência”. Esta é, normalmente,
expressa como taxa de calor latente transferido por unidade de área ou lâmina de
água evaporada. A evapotranspiração da cultura de referência é, essencialmente,
equivalente à evapotranspiração potencial, com a especificação adicional que
representa a evapotranspiração de uma cultura conveniente, bem molhada
cobrindo todo solo. De acordo com Allen et al. (1998), o uso de outras
denominações, tais como evpotranspiração potencial, é fortemente dissuadido
por suas definições equivocadas.
De acordo com Sediyama et al. (1998), para evitar o conflito entre as
definições existentes para evapotranspiração potencial (ETp), a Organização das
Nações Unidas (ONU), por intermédio da Food and Agricultural Organization
11
(FAO), estabeleceu o conceito de evapotranspiração da cultura de referência
(ETo) em publicação mundialmente conhecida como “Guidelines for crop water
requeriments” (Boletim FAO-24), de autoria de Doorenbos & Pruit (1977). A
FAO, em colaboração com a Comissão Internacional de Irrigação e Drenagem
(ICID), recomendou uma revisão de metologias para a estimativa das exigências
de água pelas culturas. Após uma reunião em Roma, em maio de 1990, decidiu
mudar o conceito de evapotranspiração de referência e revisar os procedimentos
de cálculos. Com base em estudos existentes, todos os cálculos foram revisados,
incluindo os parâmetros relacionados com a radiação e os componentes
aerodinâmicos (Allen et al., 1998). Os autores ressaltam que a superfície de
referência é uma cultura hipotética, como a grama, com características
específicas. A nova padronização para estimativa da ETo considera uma cultura
hipotética cobrindo toda superfície do solo, com altura de 0,12 m, resistência
aerodinâmica da superfície de 70 sm
-1
e albedo de 0,23, e recomenda a equação
Penman-Monteith FAO, como método de calculo da ETo (Bonono et al., 1998).
A definição de ETo, com base na equação de Penman-Monteith
parametrizada pela FAO, mostra a relação entre os elementos climáticos e o
fluxo de evapotranspiração no sistema clima-planta, dentre outros aspectos.
Mostra, ainda, a necessidade de conhecimento de vários elementos climáticos e
de vários parâmetros caracterizadores da superfície evaporante, que permitam
estimar as resistências aerodinâmicas da superfície ao fluxo de vapor d’água.
Visto que os parâmetros de dossel da cultura variam com o próprio crescimento,
com os estádios fenológicos da cultura e são influenciados pelas práticas
culturais, é extremamente difícil estabelecer uma equação para a estimativa da
evapotranspiracao e, conseqüentemente, o calculo direto da evapotranspiração
da cultura (Sediyama et al., 1998).
A partir de observações meteorológicas disponíveis, escolhe-se um
método para a estimativa da evapotranspiração da cultura de referência. Tendo-
12
se disponibilidade de uma série completa de dados meteorológicos, a escolha do
método dependerá do nível de exatidão desejado para a estimativa da ETo
(Doorembos & Pruitt, 1977).
De acordo com Bernardo et al. (2005), existem vários métodos diretos
para a determinação da evapotranspiração: lisímetros, parcelas experimentais no
campo, controle da umidade do solo e controle da entrada e saída de água em
grandes áreas. O lisímetro é o método mais preciso para a determinação direta da
ETo, desde que instalado corretamente. Entre os métodos indiretos estão aqueles
que empregam evaporímetros e equações baseadas em dados meteorológicos,
sendo a maioria delas de difícil aplicação, não só pela complexidade do cálculo,
mas também por exigir grande número de elementos meteorológicos, obtidos
por estações climatológicas.
Já de acordo com Santiago (2001), em estudos que comparam a
evapotranspiração de referência medida por lisímetro de pesagem e estimada por
Penmam-Monteith FAO, nas escalas mensal e decencial, o lisímetro, apesar de
permitir detalhada mensuração da massa de água, é de difícil operação em
períodos de chuvas intensas e prolongadas. Em virtude dessas dificuldades, a
estimativa da evapotranspiração de referência pela equação Penmam Monteith
parametrizada pela FAO pode ser considerada adequada, tanto nas escalas
mensais como decendiais.
13
2.5 Evapotranspiração da cultura
Desde o plantio até a colheita, uma cultura vai, progressivamente,
crescendo e ocupando maior área disponível e, conseqüentemente, aumentando
seu consumo de água. O conhecimento da evapotranspiração máxima da cultura
é de grande importância, pois representa a quantidade de água a ser aplicada ao
solo para manter o crescimento e a produção em condições ideais.
Os lisímetros e o método do balanço hídrico são os métodos mais
utilizados para a estimativa da evapotranspiração da cultura em condições de
campo.
Os lisímetros são equipamentos que podem determinar tanto a
evapotranspiração de referência quanto a evapotranspiração da cultura. Para
isso, quando se objetiva conhecer a ET
0
, planta-se grama batatais, além de
obedecer a todos os requisitos para a ocorrência da ET
0.
Quando se cobre o
lisímetro com a cultura de interesse e as condições são as mesmas utilizadas para
determinar a ET
o
, determina-se a ET
c.
2.6 Balanço hídrico
A importância agrícola e econômica do conhecimento das várias
situações de condições hídricas que poderão surgir no planejamento dos cultivos
pode ser quantificada e analisada, utilizando-se a metodologia do balanço
hídrico no solo agricultável. É na base de tal conhecimento que a probabilidade
de sucesso na produção agrícola pode ser determinada, dada sua alta
dependência do fator água.
Segundo Braga (1982), o balanço hídrico (BH) consiste em um
somatório das quantidades de água que entram e saem de um elemento de
volume de solo, num dado intervalo de tempo; o resultado é a quantidade líquida
de água que nele permanece disponível às plantas. O método do balanço hídrico
14
de água no solo consiste na realização de um monitoramento sistemático em
tempo real de fatores, tais como: precipitação pluvial, lâmina de irrigação,
drenagem profunda, escoamento superficial e variação no armazenamento
(Silva, 1998). A quantificação desses componentes pode ser apresentada, na
forma integral ou diferencial, por meio de equação geral do balanço de
conservação das massas (Volpe, 1986).
Segundo Almeida (1993), de todos os elementos meteorológicos, a
precipitação pluvial é a que mais afeta a produção agrícola, em face de sua
grande variabilidade tanto em duração como em tempo de ocorrência. Porém,
para prover as disponibilidades hídricas no solo necessárias à agricultura, não
basta considerar somente os dados pluviométricos do período. Estes
correspondem apenas ao processo de suprimento de água no solo para uso das
plantas. É necessário considerar também o processo oposto, ou seja, a perda de
água do solo para a atmosfera devido à evapotranspiração, fazendo-se o balanço
hídrico no solo.
O escoamento superficial depende da interação entre a intensidade de
precipitação e ou taxa de aplicação da irrigação com a capacidade de infiltração
do solo, sendo ainda influenciada pelo declive da área, tipo e densidade da
cobertura vegetal e das práticas de manejo e conservação do solo e da cultura.
Embora de difícil quantificação, a sua determinação pode ser alcançada pelo
confronto do total precipitado acumulado com as lâminas que, potencialmente, o
solo permitiria infiltrar ou, ainda, pela instalação de coletores de deflúvio
superficial em pequenas parcelas dentro da área, podendo permitir uma
estimativa com razoável precisão (Libardi, 1999; Reichardt, 1985).
Drenagem profunda representa as perdas de água para além do limite da
zona radicular da cultura. É o componente do balanço hídrico realizado em
campo com maior dificuldade de mensuração, motivo que leva vários autores a
desprezá-la ou incluí-la como parte do armazenamento ou evapotranspiração.
15
Segundo Vachaud et al. (1985), este componente não é sempre desprezível,
podendo representar 30 % ou mais do balanço hídrico total.
De acordo com Libardi (1999), a determinação da variação do
armazenamento de água no solo pode ser obtida por meio da integração de perfis
consecutivos de umidade do solo em determinado intervalo de tempo.
A taxa de evapotranspiração demonstra as necessidades hídricas da
cultura, que variam com seu estádio de desenvolvimento, tornando sua
estimativa essencial ao planejamento da irrigação (Dorenbos & Kassam, 1979).
Segundo Camargo (1987), o conhecimento de todos os componentes do
balanço hídrico permite acompanhar a evolução do armazenamento da água no
solo e, assim, estabelecer um manejo agrícola adequado que vise à conservação
do solo e da água, associado a melhores produtividades dos cultivos,
contribuindo nas tomadas de decisões para um planejamento baseado nas reais
aptidões da região para as culturas a serem exploradas.
Segundo Guandique (1993), o balanço hídrico pode ser realizado por
meio de uma série de dados climatológicos disponíveis em um local, como
também por meio de dados obtidos num volume de controle no solo, assim
referindo-se aos balanços hídricos climatológicos e no solo, respectivamente.
16
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Parcela experimental
O experimento foi instalado na área experimental do Departamento de
Engenharia da Universidade Federal de Lavras, em Lavras, MG (21º45’S;
45º00’W; altitude de 918 m) ocupando uma área de, aproximadamente, 0,06 ha.
Avaliaram-se, neste trabalho, plantas de cafeeiro (Coffea arabica L.),
cultivar Rubi (MG 1192), dividida em 2 blocos sendo cada bloco constituído de
cinco parcelas (repetição) com nove plantas cada, com espaçamento de 0,8 m
entre plantas e 3,5 m entre linhas, formando um renque mecanizável. Através da
Figura 1 pode-se observar o croqui da área experimental.
As parcelas foram as seguintes:
Parcela 1 – cafeeiro transplantado no dia 14/04/03.
Parcela 2 – cafeeiro transplantado no dia 25/05/03.
Parcela 3 – cafeeiro transplantado no dia 30/06/03.
Parcela 4 – cafeeiro transplantado no dia 05/08/03.
Parcela 5 – cafeeiro transplantado no dia 10/09/03.
D ata1 D ata 2 D ata 3 D ata 4 D ata 5
FIGURA 1: Croqui da área experimental do cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
Bloco I Bloco II
17
3.2 Solo
O solo do experimento foi classificado como Latossolo Vermelho Escuro
distroférrico (Embrapa, 1999). As suas características químicas foram
determinadas mediante coletas de amostras de solo em toda a área, na
profundidade de 0-20cm. Para as características físicas, foi realizado o mesmo
procedimento para as camadas de 0-20 e 20-40 cm de profundidade.
Posteriormente, as amostras foram conduzidas ao Laboratório de Análises de
Solo do Departamento de Ciência do Solo. Os resultados obtidos estão
apresentados na Tabela 1.
TABELA 1 Resultados da caracterização física e química do solo da área
experimental. UFLA, Lavras, MG, 2006.
SÍMBOLO DESCRIÇÃO UNIDADE
AMOSTRAS (0-20cm)
PARCELA
EXPERIMENTAL
1-2 3-4-5
Ph
Em H
2
O (1:2,5) ___ 5,6 6,4
P
P (Mehlich) mg/dm
3
2,8 8,5
K
Potássio mg/dm
3
6,2 47
Ca
Cálcio Cmol/dm
3
1,7 3,2
Mg
Magnésio Cmol/dm
3
1,1 1
Al
Alumínio Cmol/dm
3
0,2 0,0
H+Al
Ac. potencial Cmol/dm
3
3,6 2.3
SB
Soma de bases Cmol/dm
3
3 4,3
(t)
CTC efetiva Cmol/dm
3
3,2 4,3
(T)
CTC a ph 7,0 Cmol/dm
3
6,6 6,6
V
Sat. bases % 45,1 65,3
M
Sat. alumínio % 6 0
Mo
Mat. orgânica dag/kg 3,6 4,4
P-rem
Fósforo rem mg/l 5,8 7
18
Zn
Zinco mg/dm
3
2,9 -
Fé
Ferro mg/dm
3
66,1 -
Mn
Manganês mg/dm
3
55 -
Cu
Cobre mg/dm
3
6,4 -
B
Boro mg/dm
3
1,6 -
S
Enxofre mg/dm
3
14,3 -
Areia 9 8
Silte 21 24
Argila 70 68
C.Textural M.argiloso M.argiloso
3.3 Caracterização climática
De acordo com a classificação climática de Koppen, utilizando-se das
Normais Climatológicas (1961 a 1990) (Brasil, 1992) e do roteiro de Vianello et
al. (1991), o clima de Lavras é classificado como Cwa, ou seja, clima temperado
com verão chuvoso e inverno seco. A precipitação total anual pluvial no
município é de 1.529,7 mm e a temperatura média anual é de 19,4ºC. Nos meses
de outubro a março, concentram-se as maiores temperaturas e as maiores
lâminas de chuva. Julho é o mês mais frio e seco, com temperatura média de
15,8ºC e precipitação média de 23,4 mm, seguido pelos meses de junho, maio e
agosto. A umidade relativa do ar média anual é de 76,2% e a evaporação média
total anual é de 1.043,3mm.
3.4 Equação característica de retenção
Os dados necessários para as determinações das curvas ou equações
características de retenção de água no solo foram obtidos no Laboratório de
Relação Água-Solo-Planta do Departamento de Engenharia da Universidade
Federal de Lavras. Esses dados foram ajustados pelo modelo de van Genuchten
(1980), Equação (1), utilizando-se o programa computacional SWRC,
desenvolvido por Dourado Neto et al. (1990). Na Tabela 2 estão apresentadas as
19
equações ajustadas e a densidade aparente do solo, para as três camadas em
estudo.
()
()
[]
m
n
m
rs
rm
Ψ⋅+
−
+=Ψ
α
θ
θ
θθ
1
.........................................................1
em que:
θ(Ψ
m
): umidade do solo, em função do potencial matricial (cm
3
cm
-3
);
θ
s
: umidade de saturação (cm
3
cm
-3
);
θ
r
: umidade residual (cm
3
cm
-3
);
Ψ
m
: tensão ou potencial matricial (cm c.a);
α: parâmetro de ajuste (cm
-1
);
m e n: parâmetros de ajuste da equação, adimensionais.
TABELA 2 Equações de Van Genutchten e densidade aparente das camadas do
solo em estudo. Lavras, MG, 2006.
Camada ( cm ) Equações ajustadas Densidade
aparente
(g/cm
3
)
0-20
[]
()
[]
367,0
5799,1
5104,11
438,0
22,0
m
m
Ψ⋅+
+=Ψ
θ
0,91
20-40
[]
()
[]
3394,0
5799,1
1303,11
409,0
241,0
m
m
Ψ⋅+
+=Ψ
θ
0,93
40-60
[]
()
[]
3864,0
5799,1
1340,11
423,0
238,0
m
m
Ψ⋅+
+=Ψ
θ
0,90
20
3.5 Irrigação
A irrigação foi manejada mediante o modelo de θ(ψm), proposto por
van Genuchten (1980), equação 1 e com o auxílio de sensores “Watermark”, que
indicam o momento certo de irrigar, por meio de suas leituras de tensão de água
no solo. Foram instalados sete sensores próximos à planta central da parcela 1
(Figura 2), sendo quatro deles utilizados para manejo da irrigação. Os sensores
ficaram dispostos a uma distância de 20 cm da planta e 20 cm entre si e foram
estabelecidas, para os mesmos, as profundidades de 5cm, 15cm, 25cm e 35 cm,
sendo os outros sensores utilizados para determinar o fluxo de água no solo
(ascensão capilar ou drenagem profunda). O manejo da irrigação foi feito de
modo a repor a lâmina correspondente à variação de armazenamento de água
entre as tensões de 10 e 20 kPa, indicadas pelos sensores de tensão instalados no
solo e pelo modelo de van Genuchten (1980). A lâmina a ser aplicada foi
determinada considerando-se um perfil de 40 cm de profundidade.
Foram utilizados, no experimento, gotejadores autocompensantes (5 a 35
mca), com vazão nominal de 1,6 L h
-1
, espaçados entre si de 0,3 m.
21
FIGURA 2 Indicadores do teor de água no solo foram instalados junto à planta
central da parcela 1. Lavras, MG, 2006.
A partir dos valores de umidade do solo no momento da irrigação, do
valor da capacidade de campo fornecido na curva de retenção, além da espessura
da camada do solo considerada para o balanço, foi calculada a lâmina de
reposição (equações 2, 3 e 6) e, finalmente, o tempo de funcionamento do
sistema de irrigação (equação 7), conforme metodologia expressa por Cabello
(1996). Foram consideradas, para cálculo da lâmina de irrigação, as camadas de
0-20 cm e 20 a 40 cm de profundidade, com suas respectivas curvas
características de água no solo.
()
fzatualccLL .⋅−=
θ
θ
....................................................................................2
em que:
LL: lâmina líquida de irrigação (mm);
θcc: umidade na capacidade de campo ( cm
3
cm
-3
);
θ atual: umidade no momento de irrigar ( cm
3
cm
-3
);
22
z: profundidade do sistema radicular (mm);
f: fração de área molhada (%).
()
CUk
LL
LB
.1−
=
.............................................................................................3
em que:
LB: lâmina bruta de irrigação (mm);
CU: coeficiente de uniformidade do sistema de irrigação;
k: constante que leva em consideração a salinidade do solo e a eficiência de
aplicação do sistema. É determinada encontrando-se o maior valor das equações
4 e 5 seguintes:
k = 1-Ea.................................................................................................................4
()
CEe
CEi
LRk
.2
==
...............................................................................................5
em que:
Ea: eficiência de aplicação de água do sistema de irrigação localizada,
considerada como 90%, segundo Bernardo (2005);
LR: lâmina necessária para lavagem do solo, caso tenha problemas de salinidade
(mm);
CEi: condutividade elétrica da água de irrigação (dSm
-1
);
CEe: condutividade elétrica do extrato de saturação do solo (dSm
-1
).
)4020()200(
−
+
−= LBmédiaLBmédiaLBmédia
........................................6
LB média: soma das lâminas brutas médias (0-40cm);
LBmédia (0-20cm): lâmina bruta média (0-20cm);
LBmédia (20-40cm): lâmina bruta média (20-40cm).
23
qae
SpLBmedia
T
.
.
=
.................................................................................................7
em que:
T: tempo de funcionamento do sistema de irrigação (h);
Sp: área ocupada por planta (m
2
);
e: número de emissores por planta;
qa: vazão média dos emissores (L h
-1
).
Foram realizados testes para a determinação do coeficiente de
uniformidade de distribuição de água (CU) do sistema de irrigação. Para isso, foi
usado o procedimento recomendado por Merriam e Keller (1978), citados por
Cabello (1996), em que se escolhe uma subunidade e, nela, se selecionam quatro
laterais. Em cada lateral, são medidas as vazões do primeiro gotejador, do
gotejador situado a 1/3 do início da linha, do gotejador situado a 2/3 da linha e
do último gotejador. Foram coletadas vazões desses gotejadores e, a partir da
equação (8), foi calculado o coeficiente de uniformidade.
100.
25
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
qa
q
CU
.................................................................................................8
em que:
CU: coeficiente de uniformidade de distribuição (%);
q
25
: média das 25% menores vazões coletadas (L h
-1
);
qa: média das vazões coletadas (L h
-1
).
3.6 Balanço hídrico do solo
O balanço hídrico do solo para determinada cultura pode ser
representado pela seguinte equação:
24
P + I - ET
c
± D ± R = ± ∆A..................................................................................10
em que:
P: precipitação pluvial (mm);
I: irrigação (mm);
ETc: evapotranspiração da cultura (mm);
R: deflúvio superficial (mm);
DP: drenagem profunda (mm) ou ascensão capilar (AC).
∆A: variação no armazenamento (mm).
FIGURA 3. Esquema do elemento de volume considerado para o balanço
hídrico sob condições de campo para o cafeeiro, cultivar Rubi MG (1192).
Lavras, MG, 2006.
3.6.1 Precipitação pluvial
Os dados de precipitação pluvial foram obtidos diariamente junto à
Estação Climatológica Principal da Universidade Federal de Lavras (UFLA),
pertencente à rede nacional de observações meteorológicas de superfície, do
25
Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet), localizada no campus da UFLA,
convênio UFLA/INMET.
3.6.2 Irrigação
A lâmina de irrigação foi determinada de acordo com a metodologia
apresentada no item 3.5.
3.6.3 Deflúvio superficial
Em função do número elevado de dias sem ocorrência de chuvas e das
dificuldades de se determinar o escoamento superficial, optou-se por não realizar
o balanço hídrico em dias em que ocorresse precipitação.
3.6.4 Drenagem profunda
O movimento de água no limite inferior do volume de controle foi
determinado pela equação de Darcy-Buckingham (Equação 11).
()
dx
d
Kq
t
ψ
θ
.−= .................................................................................................11
em que:
q: densidade de fluxo da água no solo (mm h
-1
);
K(θ): condutividade hidráulica do solo, em função da umidade (mm h
-1
);
=
dz
d
t
ψ
gradiente de potencial total (m m
-1
).
Valores negativos de q indicam que está havendo fluxo descendente de
água no limite inferior da camada de controle. Por outro lado, para valores
positivos de q, representam a entrada de água vinda da camada abaixo da
profundidade de controle.
26
3.6.5 Condutividade hidráulica
A condutividade hidráulica como função do teor de água no solo não
saturado foi determinada pela metodologia de Mualem (1976), expressa pela
Equação 12. A adoção dessa metodologia se deve ao fato de outras metodologias
para a determinação da condutividade hidráulica em campo terem como limite
inferior a capacidade de campo e, na prática, na condição do experimento,
trabalha-se com valores de umidades inferiores à capacidade de campo.
()
2
1
0
11.
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−−=
m
m
L
WWKK
θ
………………………............……….……12
Ko: condutividade hidráulica do solo saturado (mm d
-1
);
L: parâmetro empírico de, aproximadamente, 0,5 para maioria dos solos;
m: parâmetro de ajuste da equação (adimensional).
rs
r
W
θθ
θθ
−
−
=
........................................................................................................13
em que:
θ: umidade atual do solo (cm
3
cm
–3
);
θ
r
: umidade residual (cm
3
cm
–3
);
θ
s
: umidade de saturação (cm
3
cm
–3
).
3.6.6 Variação do armazenamento (∆A)
A variação no armazenamento pode ser representada, de acordo com
Libardi (1999), pela Equação 14. As leituras de umidade do solo foram feitas
três vezes por semana (segundas, quartas e sextas-feiras), utilizando-se o
27
“Profile probe”, nas profundidades de 10, 20, 30, 40, e 60 cm. Para o balanço,
foi considerada uma camada de 55 cm de profundidade.
∫∫
∂
∂
=∆
ZT
T
dtdz
t
A
0
2
1
θ
............................................................................14
em que:
∆A: variação do armazenamento na unidade de tempo (mm);
θ: umidade com base em volume (cm
3
cm
-3
);
t
2
:
umidade média no tempo final (cm
3
cm
-3
);
t
1
: umidade média no tempo inicial (cm
3
cm
-3
);
z: profundidade considerada no balanço hídrico (mm).
3.6.7 Evapotranspiração da cultura
A evapotranspiração da cultura foi determinada por resíduo a partir da
equação geral do balanço hídrico (Equação 10). Conhecendo-se todos os termos
daquela equação, sem restrição de água no solo para a planta, foi possível
determinar o consumo hídrico máximo da planta.
3.7 Evapotranspiração de referência (ET
0
)
A evapotranspiração de referência foi determinada na escala diária, de
acordo com a equação de Penmam-Monteith-FAO parametrizada pela FAO,
(Pereira et al., 1997) (equação 15), utilizando-se os dados da Estação
Meteorológica da Universidade Federal de Lavras, convênio UFLA/INMET.
(
)
(
)
(
)......................15
eaes
U
T
s
G
R
n
s
s
ET
−
+
+
+−
+
=
∗
∗
.
273
9001
20
γ
γ
λ
γ
28
em que:
ET
0
: evapotranspiração de referência (mm dia
-1
);
s: declividade da curva de pressão de saturação de vapor (kPa ºC
-1
);
γ
∗
: constante psicrométrica modificada (kPa ºC
-1
);
γ: coeficiente psicrométrico (kPa ºC
-1
);
Rn: saldo de radiação (MJ m
-2
d
-1
);
G: fluxo de calor no solo (MJ m
-2
dia
-1
);
λ: calor latente de evaporação (MJ kg
-1
);
T: temperatura média do diária (ºC);
U
2:
velocidade do vento a 2 m de altura (m s
-1
);
ea: pressão atual de vapor d’água(kPa);
es: pressão de saturação de vapor d’água (kPa).
1.0 Calor latente de evaporação (λ).
(
)
T⋅−=
−3
10.361,2501,2
λ
...........................................................................16
em que:
T: temperatura média diária (ºC)
2.0 Declividade da curva de pressão de vapor(s).
()
2
3,237
4098
+
⋅
=
T
es
s
...............................................................................................17
em que:
es: pressão de saturação de vapor (kPa).
2.1 Pressão de saturação de vapor(es)
29
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
3,237
.27,17
exp.6108,0
T
T
es
..........................................................................18
3.0 Coeficiente psicrométrico(γ)
λ
γ
P
.0016286,0=
.............................................................................................19
em que:
P: pressão atmosférica local (kPa)
λ: calor latente de evaporação, MJ kg
–1
(geralmente igual a 2,45 MJ kg
–1
)
4.0 Constante psicrométrica modificada(γ
∗
)
()
2
.33,01 U+⋅=
∗
γγ
........................................................................................20
em que:
γ: Coeficiente psicrométrico, kPa ºC
-1
4.1 Velocidade do vento a 2m de altura (redução da velocidade obtida a 10m de
altura para o nível de 2m) (m s
-1
)
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
0
0
2
2
ln
ln
Z
dz
Z
dZ
UU
z
......................................................................................21
5.0 Pressão parcial de vapor (ea)
esURea ⋅= .......................................................................................................22
30
em que:
UR: umidade relativa do ar, decimal
6.0 Radiação solar total (Ra):
()
δ
φ
δ
φ
cos.cos...586,37
+
= sensenHdrRa ..............................................23
em que:
dr: distância relativa da Terra ao sol;
H: ângulo horário do pôr do sol, rad;
φ: latitude local (Rad);
δ: declinação solar (Rad).
6.1 Declinação solar (δ).
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−= 405,1.
365
.2
..40938,0 Jsen
π
δ
.................................................................24
em que:
J: dia Juliano
6.2 Ângulo horário do pôr do sol (H).
(
)
δ
φ
tantancos ⋅
−
= arH
...............................................................................25
6.3 Distância da Terra ao sol
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅+= Jdr
365
.2
cos033,01
π
.............................................................................26
7.0 Saldo de radiação de ondas curtas (Rns)
31
()
RsRns ⋅−= .1
α
..............................................................................................27
em que:
α: albedo da superfície
Rs: radiação solar incidente, MJ.m
-2
dia
-1
7.1 Radiação solar incidente (Rs)
Ra
N
n
Rs ..5,025,0
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+= ..................................................................................28
em que:
N: número de horas de brilho solar
HN .
24
π
= ..........................................................................................................29
8.0 Saldo de radiação de ondas longas(Rb)
()()
2
1
....14,034,0.1,09,0
442/1
nx
TTes
N
n
Rb +−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+−=
σ
...............................30
em que:
n: insolação diária, horas;
σ: constante de Stefan-Boltzman (4.903.10
-6
, MJ.m
-2
.dia
-1
)
T
x :
temperatura máxima diária absoluta, K;
Tn
:
temperatura mínima diária absoluta, K;
9.0 Saldo de radiação (Rn)
RbRnsRn +=
..................................................................................................31
32
em que:
Rns: saldo de radiação de ondas curtas, MJ.m
-2
.dia
-1
Rb: saldo de radiação de ondas longas, MJ.m
-2
.dia
-1
10 Fluxo de calor no solo(G) = 0.........................................................................32
3.8 Determinação do coeficiente de cultura
O coeficiente de cultura (Kc) foi determinado no período entre a
ocorrência de duas floradas (setembro de 2004 a setembro de 2005).
Utilizou-se,
para a determinação do coeficiente de cultura, a sua definição expressa pela
seguinte expressão:
0
ET
ET
Kc
c
=
...........................................................................................................33
3.9 Graus-dia de desenvolvimento (GDD)
Para o cálculo de graus-dia usou-se a metodologia apresentada por
Ometto (1981), que leva em consideração cinco situações possíveis de
acontecerem e que são expressas pelas Equações 34, 35, 36, 37, 38.
em que:
GDD: graus-dia de desenvolvimento (ºC);
Tb: temperatura base inferior da planta (ºC);
TB: temperatura base superior da planta (ºC);
Tm: temperatura mínima do ar (ºC);
TM: temperatura máxima do ar (ºC).
33
Foram adotadas temperaturas basais superior e inferior (TB e Tb) iguais
a 34º e 13º, respectivamente, de acordo com Iaffe et al. (2001) e Amaral (1991).
Os graus-dia foram contados a partir das datas de transplantio apresentadas no
item 3.1.
1º caso : Tb<Tm e TB>TM
()
TbTm
TmTM
GD −+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
2
.......................................................................34
2º caso : Tb>Tm e TB>TM
()
()
TmTM
TbTM
GD
−
−
=
.2
2
...........................................................................................35
3º caso : Tb>TM e TB>TM
GD = 0.................................................................................................................36
4º caso : Tb<Tm e TB<TM
()()
(
)
(
)
()
TmTM
TBTMTmTMTbTmTmTM
GD
−
−−−+−−
=
2
..2
22
......................37
5º caso Tb>Tm e TB<TM
()()
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
−−−
=
TmTM
TBTMTbTM
GD
22
2
1
............................................................38
34
3.10 Crescimento vegetativo
A avaliação do crescimento vegetativo do cafeeiro foi realizada durante
o período de 13/08/04 a 10/12/05. Em duas plantas da parcela útil foram
marcados ramos para a realização de leituras mensais das seguintes variáveis de
crescimento vegetativo: altura de planta (Ap), diâmetro de caule (Dca), diâmetro
de copa (Dco), comprimento do ramo plagiotrópico (Crp), número de
internódios do ramo plagiotrópico (Ni) e número de ramos plagiotrópicos (Nrp).
Para avaliação de altura de planta e diâmetro de copa, foi utilizada uma
régua de madeira graduada em centímetros.
Para avaliação do diâmetro de caule: medições feitas com um
paquímetro, tomando-se o cuidado de sempre coletar os dados no mesmo ponto
de medição
.
Para as avaliações do comprimento do ramo plagiotrópico, foi
demarcado um ramo e, com auxílio de uma trena, foi realizada as medições.
As variáveis Ni e Nrp foram avaliadas por meio de contagem visual.
Após cada contagem, eram feitas marcações nos ramos, com a finalidade de não
permitir uma recontagem dos internódios e ramos anteriormente avaliados.
3.10 Análises dos dados
A análise dos dados correspondentes às variáveis de crescimento
vegetativo, observados em campo, foi realizada com o auxílio do programa
computacional Sisvar. Foram obtidas as equações de regressão linear e os
valores dos coeficientes de determinação (r
2
) das variáveis de crescimento
vegetativo, enquanto que, para os valores de coeficiente de cultura (Kc)
observados, foram feitas análises de regressão utilizando-se planilha do Excel.
Para a confecção dos gráficos, também foi utilzada planilha eletrônica do Excel.
35
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Elementos meteorológicos
Na Figura 4 estão apresentadas as variações dos elementos
meteorológicos temperaturas máximas e mínimas do ar, da implantação da
cultura até o final da condução do experimento. Pode-se observar que os
períodos de maio a agosto de 2003, maio a setembro de 2004 e maio a agosto de
2005, foram aqueles em que houve maior ocorrência de temperatura mínima do
ar, abaixo da temperatura mínima basal, ou seja, temperatura do ar abaixo do
mínimo exigido para o desenvolvimento da cultura que, no caso do cafeeiro, a
adotada neste trabalho foi de 13ºC Iaffe et al. (2001) e Amaral (1991). Para os
valores de temperatura máxima do ar, acima do limite 34ºC, ou seja, temperatura
basal superior para o cafeeiro, foi observada apenas uma ocorrência em
setembro de 2003, duas em outubro do mesmo ano e uma em outubro de 2004,
permanecendo abaixo da temperatura basal superior por quase todo o período.
3
13
24
34
45
20/12/02 30/3/03 8/7/03 16/10/03 24/1/04 3/5/04 11/8/04 19/11/04 27/2/05 7/6/05 15/9/05
Data
Temperatura (ºC)
Temperatura Maxima Temperatura Minima
FIGURA 4. Temperaturas máximas e mínimas do ar desde a implantação do
experimento. Lavras, MG, 2006.
36
Já através da Figura 5 podemos observar que ocorreram precipitações
durante boa parte do período avaliado, podendo-se assegurar que o objetivo de
manter o potencial entre -10 e -20 kPa na área cultivada com cafeeiro ‘Rubi” foi
estabelecida estabelecido em quase todo o período de condução do experimento.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
s
e
t
-
0
4
o
u
t
-
0
4
n
o
v
-
0
4
dez-0
4
jan
-
0
5
fev-0
5
mar-0
5
a
b
r
-
0
5
ma
i
-
0
5
jun-0
5
j
u
l
-0
5
a
g
o-0
5
set-0
5
o
ut-0
5
Data
Precipitacao diária (mm)
FIGURA 5. Precipitações pluviométricas diárias observadas durante o período
de monitoramento do balanço hídrico do solo. Lavras, MG, 2006.
4.2 Curva de retenção de água no solo
Determinou-se a curva de retenção de água no solo para as camadas de
0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm, representada na Figura 6. Nota-se um bom ajuste
dos dados experimentais ao modelo de Mualem-Van Genuchten, confirmado
pelos valores dos coeficientes de determinação das curvas Tabela 3, iguais ou
superiores a 0,98. Pode-se observar também, por meio dos parâmetros de ajuste
da curva de retenção, uma intensa semelhança entre as camadas de solo
amostradas, bastando verificar a proximidade de seus valores.
37
Os valores de umidade correspondentes ao potencial matricial de -10
kPa, equivalente à capacidade de campo para as diferentes camadas do solo,
foram de: 30,96% (0-20), 35,69% (20-40) e 32,83% (40-60), sendo as umidades
das camadas de 0-20 e 20-40 cm utilizadas para calcular a lâmina de irrigação.
Diante da relação entre os valores de umidade e potencial matricial de água no
solo, é possível verificar grande semelhança hidráulica entre as camadas.
TABELA 3. Parâmetros de ajuste da curvas de retenção ao modelo proposto por
Van Genuchten (1980), com potencial matricial em kPa e o teor de água no solo
em cm
3
cm
-3
.Lavras, MG, 2006.
Camada (cm)
Parâmetros
0-20
20-40
40-60
θ
s
0,658 0,650 0,661
θ
r
0,22 0,241 0,238
α 1,5104 1,1303 1,1340
m 0,3670 0,3394 0,3864
n 1,5799 1,5137 1,6297
r
2
0,98 0,99 0,99
38
0.1
1
10
100
1000
10000
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Conteúdo de água (cm
3
cm
-3
)
Potencial matricial (-kPa)
0-20 20 -4 0 40 -60
FIGURA 6. Curvas de retenção de água no solo para três camadas estudadas de
Latossolo Vermelho Distrófico típico. Lavras, MG, 2006.
4.3 Irrigação
O manejo da irrigação foi feito de modo a repor a lâmina correspondente
à variação do armazenamento de água entre as tensões de -10 a -20 kPa.
Considerou-se, nesta faixa, que o teor de água no solo não restringe a capacidade
potencial de absorção de água pelo cafeeiro, por ser uma faixa próxima à
capacidade de campo.
O comportamento do potencial matricial ao longo do período de análise,
para o cafeeiro ‘Rubi’ está representado na Figura 7. Observa-se que, em quase
todo o período de estudo, o potencial matricial ficou compreendido entre -10 e -
20 kPa. A camada 0-20cm foi a que apresentou valores abaixo de -20kPa com
maior freqüência, podendo estar relacionado à maior capacidade de secamento
dessa camada do solo devido à falta de cobertura deste. Segundo Paiva (2006),
39
tensões de até 60 kPa, durante o período chuvoso (outubro a março), não afetam
o crescimento do cafeeiro. Durante a condução do experimento, essa camada foi
também a que apresentou maior quantidade de valores acima de -10kPa, sendo
estes valores mais expressivos no período de outubro a abril. Este fato pode estar
relacionado às chuvas, com lâminas superiores àquela necessária para elevar o
solo à capacidade de campo, por períodos prolongados.
0
10
20
30
40
01/08/04 20/09/04 09/11/04 29/12/04 17/02/05 08/04/05 28/05/05 17/07/05 05/09/05 25/10/05
Data
Potencial Matricial (-kPa)
Camada 0-20 cm Camada 20-40 cm
FIGURA 7. Comportamento do potencial matricial durante o período de
aplicação de água do cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
4.3.1 Uniformidade de irrigação
Foram realizados testes de uniformidade de aplicação de água, conforme
metodologia apresentada no item 3.5. A vazão encontrada foi de 1.63 Lh
-1
, valor
praticamente igual ao fornecido pelo fabricante. O coeficiente de uniformidade
de distribuição encontrado foi de 92%, indicando, assim, uma excelente
uniformidade de aplicação.
40
4.4 Crescimento vegetativo
Ao longo do período de duração do experimento, foram feitas 15
avaliações das variáveis vegetativas: número de ramos plagiotrópicos,
comprimento dos ramos plagiotrópicos, diâmetro do caule, diâmetro de copa,
altura de planta e número de internódios.
4.4.1 Número de ramos plagiotrópicos
A variável número de ramos plagiotrópicos, para o cafeeiro ‘Rubi’,
apresentou uma boa relação com graus-dias acumulado ou graus-dia de
desenvolvimento (GDD), como pode ser observado na Figura 8. Quanto à data
de plantio, esperava-se que elas apresentassem valores de crescimento mais
próximos para os mesmos valores de graus-dia acumulado, mas tal situação não
foi constatada. Dessa forma, pode-se afirmar que a data de plantio influenciou na
relação entre o crescimento da planta e GDD (Tabela 6A, Anexo). Por meio da
Tabela 4, pode-se observar que a equação que melhor representa os valores de
crescimento dos ramos plagiotrópicos é a equação linear (R
2
=0,72).
41
10
15
20
25
30
35
3900 4400 4900 5400 5900 6400 6900
GDD ( ºC )
Numero de ramos
plagiotrópicos ( U )
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
FIGURA 8. Número de ramos plagiotrópicos associado a graus-dia de
desenvolvimento para o cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
TABELA 4. Parâmetros de ajuste do modelo de regressão linear simples, para a
variável número de ramos plagiotrópicos (NRP), em função de graus-dia de
desenvolvimento (GDD) e dias após plantio (DAP). UFLA, Lavras, MG-2006.
Fonte Parâmetros estatísticos
Variação B
0
B
1
r
2
Valor P do
desvio
GDD -0,687 0,004 0,724
0,348
ns
DAP -2,833 0,037 0,686
0,253
ns
*
Significativo a 5% .
ns
não significativo.
4.4.2 Comprimento dos ramos plagiotrópicos
Como mostrado na Figura 9, as datas que obtiveram o melhor
desenvolvimento vegetativo para variável comprimento dos ramos
plagiotrópicos foram a data 1 (plantio em 14/04/03) e a data 5 (plantio em
10/09/03), ou seja, datas em que o plantio foi feito com temperaturas mais
42
elevadas obtiveram um maior desenvolvimento, mostrando, dessa forma,
influência da temperatura no crescimento vegetativo. Este fato também pode ser
notado no parâmetro número de ramos plagiotrópicos, conforme foi mostrado na
Figura 8. Por meio da Tabela 5 pode-se observar que a equação linear, tanto para
graus-dia de desenvolvimento quanto para dias após plantio, obteve
praticamente o mesmo coeficiente de determinação, o que mostra que, para
valores médios de comprimento de ramos plagiotrópicos, o uso de GDD é uma
boa alternativa para o acompanhamento do crescimento do cafeeiro.
TABELA 5 Parâmetros de ajuste do modelo de regressão linear simples, para a
variável comprimento do ramo plagiotrópico (CRP), em função de graus-dia de
desenvolvimento (GDD) e dias após plantio (DAP). UFLA, Lavras, MG, 2006.
Fonte Parâmetros estatísticos
Variação B
0
B
1
r
2
Valor P do
desvio
GDD 25,36 0,007 0,823
0,481
ns
DAP 20,57 0,065 0,826
0,480
ns
*
Significativo a 5% .
ns
não significativo.
43
50
55
60
65
70
75
80
85
3900 4400 4900 5400 5900 6400 6900
GDD (ºC)
Comprimento dos ramos
plagiotrópicos (cm)
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
FIGURA 9. Comprimento dos ramos plagiotrópicos associado a graus-dia de
desenvolvimento para o cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
4.4.3 Diâmetro de caule
Os dados obtidos em campo apresentam boa correlação com graus-dias
acumulados e também a metodologia de dias após plantio, como pôde ser
constatado pelo coeficiente de determinação, conforme Tabela 6 (r
2
=0,98 e 0,96,
respectivamente). Esse fato demonstra que o diâmetro de caule pode ser
estimado tanto pela metodologia de GDD quanto por DAP. A análise da Figura
10 permite verificar que todas as datas apresentam taxas de crescimento do
diâmetro caule praticamente iguais, com destaque para a data 5 que, a partir de
aproximadamente 4.200 GDD, apresentou sempre o maior valor de diâmetro de
caule. Porém, a partir de, aproximadamente, 6.000 GDD, a data 2 apresentou
uma significativa redução da taxa de crescimento do caule, situação que manteve
o diâmetro do caule do cafeeiro plantado nesta data praticamente costante até o
44
fim do estudo. Entretanto, tal situação não prevaleceu quanto às demais
variáveis vegetativas (Nrp, Crp, Dco, Apl, Ni), como se pode observar nas
Figuras anteriores e nas próximas.
TABELA 6 Parâmetros de ajuste do modelo de regressão linear simples, para o
variável diâmetro de caule (DCA), em função de graus-dia de desenvolvimento
(GDD); e dias após plantio (DAP). UFLA, Lavras, MG, 2006.
Fonte Parâmetros estatísticos
Variação B
0
B
1
r
2
Valor P do
desvio
GDD 0,039 0,0006 0,982
0,055
ns
DAP -0,35 0,0055 0,968 0,001*
*
Significativo a 5% .
ns
não significativo.
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
3900 4400 4900 5400 5900 6400 6900
GDD ( ºC )
Diâmetro de caule ( cm )
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
FIGURA 10. Diâmetro do caule associado a graus-dia de desenvolvimento para
o cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006
.
45
4.4.4 Diâmetro de copa
Para a variável diâmetro de copa, em função de graus-dia de
desenvolvimento, utilizou-se a análise de regressão, na qual o modelo linear foi
o que melhor se ajustou aos dados observados, como pode ser verificado na
Tabela 7. Entretanto, constatou-se, pelos valores de diâmetro de copa
significativamente superiores (P<0.05), conforme anexo A, que houve efeito das
datas de plantio sobre este parâmetro. Ao associar-se diâmetro de copa com a
metodologia de dias após plantio, verificou-se um bom ajuste do modelo linear
aos dados observados, mas também permaneceu o efeito da data de plantio.
Pode-se constatar que, durante boa parte da condução do experimento, a data 4
foi a que apresentou o menor valor de diâmetro de copa, mas, a partir de
aproximadamente 6.500 GDD, houve uma tendência de agrupamento de todas as
datas, como pode ser observado na Figura 11.
TABELA 7 Parâmetros de ajuste do modelo de regressão linear simples, para a
variável diâmetro de copa (DCO), em função de graus-dia de desenvolvimento
(GDD) e dias após plantio (DAP). UFLA, Lavras, MG, 2006.
Fonte Parâmetros estatísticos
Variação B
0
B
1
r
2
Valor P do
desvio
GDD 48,90 0,014 0,966
0,132
ns
DAP 39,97 0,126 0,9558 0,041*
*
Significativo a 5% .
ns
não significativo.
46
80
100
120
140
160
3900 4400 4900 5400 5900 6400 6900
GDD ( ºC )
Diâmetro de copa (cm)
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
FIGURA 11. Diâmetro de copa associado a graus-dia de desenvolvimento, para
o cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
4.4.5 Altura de planta
Houve um bom ajuste do modelo de regressão linear aos dados de altura
de planta relacionados com graus-dia de desenvolvimento (GDD), segundo
dados da Tabela 8. Entretanto, apesar do aumento da variável altura de planta
estar associado a graus-dia de desenvolvimento (GDD), pode-se observar, pelos
valores significativamente maiores (P<0.05) entre as datas de plantio, conforme
anexo A, que houve efeito destas sobre a altura de planta. Constata-se que, para
a metodologia de dias após plantio (DAP), também foi obtido um bom ajuste do
modelo de regressão linear, que pode ser confirmado por meio de seu coeficiente
de determinação (0,96), conforme apresentado na Tabela 8.
Pelos dados da Tabela 2B Anexo B, verifica-se que também houve
influência da data sobre esta variável e, pelo gráfico da Figura 12, percebe-se
que, a partir de, aproximadamente, 6.700 GDD, houve uma tendência de
47
agrupamento dos pontos analisados, período que coincide também com a época
de aumento de temperatura, mostrando uma tendência na uniformização na
altura de plantas para as diferentes datas.
TABELA 8 Parâmetros de ajuste do modelo de regressão linear simples, para
variável altura de planta (AP), em função de graus-dia de desenvolvimento
(GDD) e dias após plantio (DAP). UFLA, Lavras, MG, 2006.
Fonte Parâmetros estatísticos
Variação B
0
B
1
r
2
Valor P do
desvio
GDD 27,35 0,013 0,984
0,059
ns
DAP 19,61 0,116 0,961 0,000*
*
Significativo a 5% .
ns
não significativo.
70
80
90
100
110
120
3900 4400 4900 5400 5900 6400 6900
GDD ( ºC )
Altura de planta (cm )
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
FIGURA 12. Altura de planta associada a graus-dia de desenvolvimento para
cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
48
4.4.6 Numero de internódios
Pelo gráfico da Figura 11 pode-se observar que a data 1 apresenta um
maior número de internódios em relação às outras datas em praticamente todo o
período de condução do experimento. Verifica-se também, por meio da Figura
13, que os dados apresentaram um bom ajuste aos graus-dia de
desenvolvimento, demonstrando uma excelente precisão, como pode ser
constatado pelo coeficiente de determinação (r
2
=0,98) na Tabela 9. Mas, já em
relação à data de plantio (Tabela 1A, Anexo), verifica-se influência desta no
desenvolvimento da cultura.
15
19
23
27
31
35
3900 4400 4900 5400 5900 6400 6900
GDD ( ºC )
N º de internódios ( u )
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
FIGURA 13. Número de internódios associado a graus-dia de desenvolvimento
para o cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
49
TABELA 9 Parâmetros de ajuste do modelo de regressão linear simples, para a
variável número de internódios (NI), em função de graus-dia de
desenvolvimento (GDD) e dias após plantio (DAP). UFLA, Lavras, MG, 2006.
Fonte Parâmetros estatísticos
Variação B
0
B
1
r
2
Valor P do
desvio
GDD 3,42 0,0037 0,986
0,579
ns
DAP 1,066 0,034 0,972
0,085
ns
Significativo a 5% .
ns
não significativo.
4.5 Coeficientes de cultura
Os valores de coeficiente de cultura em função de graus-dia de
desenvolvimento (GDD) podem ser visualizados na Figura 14. Por meio da
análise de regressão identificou-se que o polinômio de segundo grau foi o que
melhor ajustou-se aos dados obtidos, com um valor de coeficiente de
determinação (r
2
=0,98). Verifica-se também que os valores de coeficiente de
cultura para um mesmo valor de graus-dia de desenvolvimento teve uma
pequena variação em função da data de plantio, evidenciando, assim, uma
influência da data nos valores médios de coeficiente de cultura.
Analisando-se ainda a mesma Figura, verifica-se que, a partir de
aproximadamente, 5.900 GDD, todas as datas de plantio apresentam uma
redução nos valores de Kc, independente da fase fenológica em que estavam.
Este fato também foi constatado por Ribeiro (2006), trabalhando na região de
Lavras com cafeeiro da cultivar Acaiá Cerrado. Entretanto, este decréscimo não
se pronunciou, a ponto de reduzir os valores de Kc aos valores registrados no
início da florada de 2004 (4.400 GDD). Isso pode ter ocorrido devido ao
crescimento das plantas, pois, apesar do período de avaliação ser de uma florada
a outra, as plantas ainda são jovens e estão em franco crescimento.
Pôde-se observar também que até aproximadamente 5.500 GDD, a data
5 foi a que apresentou o maior aumento no valor de Kc, fenômeno que pode ser
50
atribuído ao crescimento das plantas desta data, pois, como pode ser visto na
maioria dos parâmetros de crescimento vegetativo, esta foi também a data que
apresentou maior valor neste período. A partir dessa época, todas as datas de
plantio apresentaram praticamente os mesmos valores de Kc, acontecimento que
também pode ser justificado pelo crescimento vegetativo, demonstrando uma
possível uniformização da cultura, mesmo considerando datas de plantio
diferentes.
Os valores de coeficiente de cultura encontrados variaram de 0,77 a
0,84. Esses valores são muito próximos aos encontrados por Teodoro (2004),
que foram de 0,89 a 0,98 para cafeeiros cultivar Mundo Novo com 19 meses e
ao recomendado por Doorenbos & Pruit (1984), para uma cultura em pleno
desenvolvimento, em local não sombreado e sem presença de ervas daninhas,
que é de 0,9 para o ano todo.
y = -2E-08x
2
+ 0,0002x + 0,1123
R
2
= 0,9878
0,76
0,78
0,8
0,82
0,84
0,86
4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000
GDD ( ºC )
Coeficiente de cultura
(Kc)
Data1 Data2 Data3 Data4 Data5
FIGURA 14. Coeficientes de cultura (Kc) associados a graus-dia
desenvolvimento (GDD) para o cafeeiro ‘Rubi’. Lavras, MG, 2006.
51
5 CONCLUSÕES
A metodologia de graus-dia de desenvolvimento, aparentemente, pode
ser aplicada às variáveis de crescimento vegetativo do cafeeiro ‘Rubi’.
Os valores de coeficiente de cultura variaram de 0,77 a 0,84, com um
valor médio de 0,81.
52
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Tese (Doutorado) - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”,
Piracicaba
57
ANEXOS
58
ANEXO A
1A Tabela de análise de variância dos valores de número de internódios (NI)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP).
2A Tabela de análise de variância dos valores de altura de planta (AP)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP).
3A Tabela de análise de variância dos valores de diâmetro de copa (DCO)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP).
4A Tabela de análise de variância dos valores de diâmetro de caule (DCA)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP).
5A Tabela de análise de variância dos valores de altura de planta (AP)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP).
6A Tabela de análise de variância dos valores de número de ramos
plagiotrópicos (NRP) associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em
diferentes datas de plantio (DP).
ANEXO B
1B Tabela de análise de variância dos valores de número de internódios (NI)
associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP).
2B Tabela de análise de variância dos valores de altura de planta (AP)
associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP).
3B Tabela de análise de variância dos valores de diâmetro de copa (DCO)
associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP).
4B Tabela de análise de variância dos valores de diâmetro de caule (DCA)
associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP).
5B Tabela de análise de variância dos valores de altura de planta (AP)
59
associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP).
6B Tabela de análise de variância dos valores de número de ramos
plagiotrópicos (NRP) associado a dias após plantio (DAP), em diferentes datas
de plantio (DP).
ANEXO A
TABELA 1A Análise de variância dos valores de número de internódios (NI)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4 37,737510*
GDD 12 72,250365*
Erro 48 1,219110
CV=4,57. Média geral: 24,14; * significativo a 5% de probabilidade
TABELA 2A Análise de variância dos valores de altura de planta (AP)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4 60,847448*
GDD 12 855,470572*
Erro 48 7,524755
CV=2,78. Média geral: 98,57 *significativo a 5% de probabilidade.
TABELA 3A Análise de variância dos valores de diâmetro de copa (DCO)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4 163,837031*
GDD 12 1023,859775*
Erro 48 23,734392
CV=3,86. Média geral: 126,1 * significativo a 5% de probabilidade.
60
TABELA 4A Análise de variância dos valores de diâmetro de caule (DCA)
associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em diferentes datas de
plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4 0,152037*
GDD 12 1,981128*
Erro 48 0,955892
CV=4,08. Média geral: 4,08 * significativo a 5% de probabilidade.
TABELA 5A Análise de variância dos valores de comprimento do ramo
plagiotrópico (CRP) associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em
diferentes datas de plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4 174,816383*
GDD 12 311,621601*
Erro 48 60,746873
CV=12,04. Média geral: 64,73* significativo a 5% de probabilidade
TABELA 6A Análise de variância dos valores de número de ramos
plagiotrópicos (NRP) associados a graus-dia de desenvolvimento (GDD), em
diferentes datas de plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4 27,284275*
GDD 12 123,420478*
Erro 48 60,746873
CV=25,31. Média geral: 22,51* significativo a 5% de probabilidade
ANEXOS B
TABELA 1B Análise de variância dos valores de número de internódios (NI)
associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP).
Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4 34,929910*
DAP 12 69,544158*
Erro 48 1,526858
CV=5,09. Média geral: 24,26* significativo a 5% de probabilidade
61
TABELA 2B Análise de variância dos valores de altura de planta (AP) associada
dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
DP 4 59,857468*
DAP 12 853,460573*
Erro 48 7,924854
CV=3,4. Média geral: 99,85* significativo a 5% de probabilidade
TABELA 3B Análise de variância dos valores de diâmetro de copa (DCO)
associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas de plantio (DP).
Lavras, MG, 2005.
DP 4 164,827082*
DAP 12 1025,860744*
Erro 48 23,734382
CV=3,32. Média geral: 3,49* significativo a 5% de probabilidade
TABELA 5B Análise de variância dos valores de comprimento do ramo
plagiotrópico (CRP) associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas
de plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4
173,816483
*
DAP 12
311,731610
*
Erro 48 61,746873
CV=8,2. Média geral: 65,89* significativo a 5% de probabilidade
TABELA 6B Análise de variância dos valores de número de ramos
plagiotrópicos (NRP) associados a dias após plantio (DAP), em diferentes datas
de plantio (DP). Lavras, MG, 2005.
FV GL QM
DP 4
25,274274
*
DAP 12
123,410477
*
Erro 48 60,736884
CV=23,35. Média geral: 22,01* significativo a 5% de probabilidade
2
2
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