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DEFINIÇÃO DE PARÂMETROS PARA ESTIMATIVA DE RISCO CLIMÁTICO NO
CONSÓRCIO MILHO – FEIJÃO–CAUPI
VALBER MENDES FERREIRA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Agronomia do Centro de Ciências Agrárias da
Universidade Federal do Piauí, para obtenção do título de
Mestre em Agronomia, Área de Concentração: Manejo
de Água e Solo
.
TERESINA
Estado do Piauí - Brasil
Agosto - 2007
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DEFINIÇÃO DE PARÂMETROS PARA ESTIMATIVA DE RISCO CLIMÁTICO NO
CONSÓRCIO MILHO – FEIJÃO–CAUPI
VALBER MENDES FERREIRA
Engenheiro Agrônomo
Orientador: Dr. Aderson Soares de Andrade Junior
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Agronomia do Centro de Ciências Agrárias da
Universidade Federal do Piauí, para obtenção do título de
Mestre em Agronomia, Área de Concentração: Manejo
de Água e Solo.
TERESINA
Estado do Piauí – Brasil
Agosto - 2007
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DEFINIÇÃO DE PARÂMETROS PARA ESTIMATIVA DE RISCO CLIMÁTICO NO
CONSÓRCIO MILHO – FEIJÃO–CAUPI
VALBER MENDES FERREIRA
Aprovada em:
BANCA EXAMINADORA
____________________________________________
Dr. Aderson Soares de Andrade Junior (Orientador)
Embrapa Meio – Norte
____________________________________________
Dr. Milton José Cardoso
Embrapa Meio-Norte
____________________________________________
Dr. Cláudio Ricardo da Silva
UFPI – Campus de Bom Jesus
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Embrapa Meio-Norte
© UFPI, 2007
F383 Ferreira, Valber Mendes.
Definição de Parâmetros para estimativa de risco
climático no consórcio milho x feijão–caupi / Valber Mendes
Ferreira. – Teresina, 2007. 95 f.
Orientador: Dr. Aderson Soares de Andrade Júnior
Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Universidade
Federal do Piauí.
1. Irrigação. 2. Balanço hídrico. I. Título.
CDD 631.587 (21. ed.)
ix
Aos meus amados pais, Antonia Mendes da Rocha e José Vicente
Filho; e aos meus amados irmãos:
OFEREÇO.
Á minha amada sobrinha, Mariane Lais:
DEDICO.
x
AGRADECIMENTOS
A Deus, por mais essa conquista;
Á Universidade Federal do Piauí, pela honra de poder realizar o Curso de Mestrado e
pela oportunidade de poder evoluir academicamente;
À FUNCAMP, pela concessão da bolsa de estudos;
Ao Doutor Aderson Soares de Andrade Júnior, pela amizade, apoio, incentivo e ensinamentos
passados ao longo da minha formação, pela sua pessoa e seu profissionalismo como pesquisador,
orientador e educador. Muito obrigado.
Ao Doutor Edson Alves Bastos, pela amizade, ensinamentos valiosos e incalculáveis,
palavras que me aconselharam fortalecendo minha admiração pelo incentivo e profissionalismo.
Muito obrigado;
Ao Engº Agr° Eddie L. C. Morais e ao Bolsista Rafael Maschio, pela amizade e suporte
no campo enquanto prosseguia com minha pesquisa;
À Embrapa Meio-Norte, pela concessão do estágio para realização dos ensaios;
Aos funcionários da biblioteca da Embrapa, em especial à bibliotecária Orlane da Silva Maia pela
amizade, presteza e correção das referências bibliográficas e a auxiliar Maria Gorete Ribeiro dos
Santos, pela solicitação de trabalhos científicos;
A todos os professores do Programa de Pós-graduação em Agronomia (PPGA), pelos
ensinamentos transmitidos.
Ao secretário do PPGA, Vicente de Sousa Paulo pela presteza, e aos demais funcionários que
direta ou indiretamente contribuíram com esse trabalho;
vii
SUMÁRIO
RESUMO ......................................................................................................................... xiv
ABSTRACT.......................................................................................................................... xv
1. INTRODUÇÃO GERAL ............................................................................................... 01
2. REVISÃO DE LITERATURA....................................................................................... 03
2.1. Consorciação de culturas ................................................................................................ 03
2.2. Balanço hídrico no solo .................................................................................................. 05
2.3. Performance produtiva de culturas solteiras e consorciadas a disponibilidade hídrica
no solo ................................................................................................................................... 07
2.4. Estresse hídrico em culturas solteiras e consorciadas..................................................... 10
2.5. Índice de satisfação das necessidades de água em culturas solteiras e consorciadas ..... 14
2.6. Medidas de eficiência técnica e econômica em cultivos consorciados .......................... 15
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 18
4. CAPÍTULO I – Performance produtiva do consórcio milho – feijão-caupi a
disponibilidade hídrica no solo.................................................................................. ... 28
Resumo ................................................................................................................................. 28
Abstract ................................................................................................................................. 29
Introdução ............................................................................................................................. 30
Material e Métodos................................................................................................................ 31
Resultados e Discussão.......................................................................................................... 40
Conclusões............................................................................................................................. 59
Referências............................................................................................................................. 59
Formatado: Esquerda: 2.87
cm, Direita: 1.5 cm, Superior:
3.5 cm, Inferior: 3.02 cm,
Início da seção: Nova página,
Largura: 21 cm, Altura: 29.7
cm, Distância do cabeçalho da
margem: 1.27 cm, Distância do
rodapé da margem: 1.27 cm,
Não Diferente na primeira
página
viii
5. CAPÍTULO II – Índice de satisfação da necessidade de água do consórcio milho – feijão-
caupi ............................................................................................................................... 62
Resumo ................................................................................................................................. 62
Abstract ................................................................................................................................. 63
Introdução ............................................................................................................................. 64
Material e Métodos................................................................................................................ 65
Resultados e Discussão.......................................................................................................... 75
Conclusões............................................................................................................................. 79
Referências............................................................................................................................. 79
ix
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO I
Figura 1 - Imagem aérea do Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI.. 31
Figura 2 - Detalhe da área (A) e da parcela experimental (B)............................................. 33
Figura 3 - Sistema de irrigação por aspersão convencional usado no ensaio...................... 34
Figura 4 - Sistema de irrigação por aspersão no esquema “line source”............................. 36
Figura 5 - Estação agrometeorológica automática da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI. 37
Figura 6 - Lâminas de irrigação acumuladas aplicadas nos tratamentos, no período que
compreende a fase inicial, “line source” e fase final no sistema solteiro.............................. 41
Figura 7 - Lâminas de irrigação acumuladas aplicadas nos tratamentos, no período que
compreende a fase inicial, “line source” e fase final no sistema consorciado......................... 42
Figura 8 - Número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV),
comprimento de vagem (COMPV), peso de cem grãos (PCGF), produtividade de vagem (PV),
produtividade de grãos (PGF) e peso de grãos por vagem (PGV) do feijão-caupi em cultivo
solteiro em função das lâminas de irrigação (L) ...................................................................... 46
Figura 9 - Peso médio de espiga (PME), peso de grãos de milho (PGE), produção de grãos de
milho (PGM), peso de cem grãos de milho (PCGM), altura da planta (AP), número de espiga por
planta (NEP), comprimento de espiga (CE) e índice de grãos de milho (IDGM)................. 49
Figura 10 - Número de vagens por planta (NVP), produtividade de grãos (PGF), número de
grãos por vagem (NGV), produtividade de vagem (PV) e peso de cem grãos (PCGF) para o
feijão-caupi em consórcio em função das lâminas de irrigação (L) ...................................... 51
Figura 11 - Altura da planta (AP), comprimento de espiga (CE), peso médio de espiga (PME),
peso de grãos de milho (PGE), produção de grãos de milho (PGM), em cultivo consorciado com
o feijão-caupi, em função das lâminas de irrigação (L) ......................................................... 53
Figura 12 - Eficiência do uso da água (EUALTF) do feijão-caupi em cultivo solteiro em função
das lâminas de irrigação (L) .................................................................................................... 55
Figura 13 - Eficiência do uso da água (EUALTM) do milho em cultivo solteiro em função
das lâminas de irrigação (L) ................................................................................................... 55
Figura 14. Eficiência do uso da água (EUALTF) do feijão-caupi em cultivo consorciado em
função das lâminas de irrigação (L)......................................................................................... 57
x
Figura 15. Eficiência do uso da água (EUALTM) do milho em cultivo consorciado em função
das lâminas de irrigação (L)................................................................................................... 57
Figura 16. Produção equivalente em cultivo consorciado em função das lâminas de irrigação (L)
............................................................................................................................................... 59
CAPÍTULO II
Figura 1 - Imagem aérea do Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI ......... 65
Figura 2 - Detalhe da área (A) e da parcela experimental (B) ..................................................... 68
Figura 3 - Sistema de irrigação por aspersão convencional usado no ensaio .............................. 69
Figura 4 - Sistema de irrigação por aspersão no esquema “line source”.......................................70
Figura 5 - Estação agrometeorológica automática da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI ..........71
Figura 6 - Detalhe do procedimento de leitura com o equipamento Diviner 2000
®
................... 75
xi
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO I
Tabela 1. Valores médios mensais de temperatura do ar – máxima (Tmax), média (Tmed) e
mínima (Tmin) – umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento a 2 m de altura (Vv),
insolação (Ins), evapotranspiração de referência (ETo), estimada pelo método de Penman-
Monteith e precipitação pluviométrica (P), referentes ao período de 1980 a 1999....................... 32
Tabela 2. Análise de fertilidade do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006...................... 32
Tabela 3.Capacidade de campo determinados em amostras de solo indeformadas
em laboratório............................................................................................................................... 32
Tabela 4. Informações granulométricas do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006......... 33
Tabela 5. Lâminas de irrigação aplicadas nas culturas solteiras em função da aplicação dos
tratamentos .................................................................................................................................... 40
Tabela 6. Lâminas de irrigação aplicadas nas culturas consorciadas em função da aplicação dos
tratamentos .................................................................................................................................... 40
Tabela 7. Conteúdo de água no solo durante a aplicação do “line source”, nas culturas solteiras e
consorciadas, em função da aplicação das lâminas de irrigação ................................................... 43
Tabela 8. Médias de número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem
(NGV),comprimento de vagem (cm) (COMPV), peso de cem grãos (g) (PCGF), produtividade
de vagens (kg ha
-1
) (PV), produtividade de grãos (kg ha
-1
) (PGF) e peso de grãos por vagem (g)
(PGV) do feijão-caupi em cultivo solteiro em função das lâminas de irrigação aplicadas (L) .... 44
Tabela 9. Equações de regressão para número de vagens por planta (NVP), número de grãos por
vagem (NGV), peso de cem grãos (g) (PCGF), produtividade de vagem (kg ha
-1
) (PV),
produtividade de grãos (kg ha
-1
) (PGF) e peso de grãos de vagem(g) (PGV) do feijão-caupi em
cultivo solteiro em função das lâminas de irrigação (L) ............................................................... 45
Tabela 10. Médias de peso de cem grãos de milho(g) (PCGM), peso de espiga (g) (PME), peso
de grãos por espiga (g) (PGE), produtividade de grãos de milho(kg ha
-1
) (PGM), altura da
planta(cm) (AP), número de espigas por planta (NEP), comprimento de espiga (cm) (CE) e índice
de grãos de milho (IDGM) em cultivo solteiro em função das lâminas de irrigação aplicadas (L).
.........................................................................................................................................................47
xii
Tabela 11. Equações de regressão para peso médio de espiga (PME), peso de grãos de espiga
(PGE), produtividade de grãos de milho (kg ha
-1
) (PGM), peso de cem grãos de milho(g)
(PCGM), altura da planta (cm) (AP), numero de espiga por planta (NEP), comprimento de espiga
(cm) (CE) e índice de grãos de milho (IDGM) em cultivo solteiro em função das lâminas de
irrigação (L)................................................................................................................................... 48
Tabela 12. Médias de número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV),
peso de cem grãos (g) (PCGF), produtividade de vagem (kg ha
-1
)(PV) e produtividade de grãos
(kg.ha
-1
)(PGF) do feijão-caupi em cultivo consorciado em função das lâminas de irrigação
aplicadas (L) .................................................................................................................................. 50
Tabela 13. Equações de regressão para número de vagens por planta (NVP), produtividade de
vagem (kg ha
-1
) (PV), produtividade de grãos (kg ha
-1
) (PGF), numero de grãos por vagem
(NGV), peso de cem grãos (g) (PCGF) do feijão-caupi em consórcio em função das lâminas de
irrigação (L) .................................................................................................................................. 50
Tabela 14. Peso médio de espiga (g) (PME), peso de grãos de espiga (g) (PGE), produtividade de
grãos de milho (kg ha
-1
) (PGM), altura da planta (cm) (AP), comprimento de espiga(cm) (CE) e
índice de grãos de milho (IDGM) em cultivo consorciado em função das lâminas de irrigação
aplicadas (L) . ................................................................................................................................ 52
Tabela 15. Equações de regressão para a altura da planta (cm) (AP), comprimento de espiga (cm)
(CE), peso médio de espiga (g) (PME), peso de grãos de espiga (g) (PGE) e produtividade de
grãos de milho (kg ha
-1
) (PGM), em cultivo consorciado com o feijão-caupi, em função das
lâminas de irrigação (L) ................................................................................................................ 52
Tabela 16. Médias da eficiência do uso da água e de produção em função das lâminas totais e
diferenciadas aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de cultivo solteiro ....... 54
Tabela 17. Médias da eficiência do uso da água e de produção em função das lâminas totais e
diferenciadas aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de consórcio............... 56
Tabela 18. Produção equivalente em milho baseada no preço mínimo médio (r
1
), preço mínimo
mais desvio padrão (r
2
) e preço mínimo menos desvio padrão (r
3
) em função das lâminas totais
aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de cultivo consorciado ..................... 58
xiii
CAPÍTULO II
Tabela 1. Valores médios mensais de temperatura do ar – máxima (Tmax), média (Tmed) e
mínima (Tmin) – umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento a 2 m de altura (Vv),
insolação (Ins), evapotranspiração de referência (ETo), estimada pelo método de Penman-
Monteith e precipitação pluviométrica (P), referentes ao período de 1980 a 1999 ...................... 66
Tabela 2. Análise de fertilidade do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006...................... 66
Tabela 3. Informações granulométricas do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006.......... 67
Tabela 4. Equações obtidas para a calibração da sonda de capacitância Diviner 2000
®
em
diferentes camadas e para todo o perfil do solo da área experimental . ........................................ 74
Tabela 5. Rendimento médio de grãos de feijão-caupi e milho, em cultivo solteiro, em função dos
valores de ISNA’s definidos para as lâminas de irrigação aplicadas ............................................ 76
Tabela 6. Rendimento médio de grãos de feijão-caupi e milho, em cultivo consorciado, em
função dos valores de ISNA’s definidos para as lâminas de irrigação aplicadas......................... 76
xiv
DEFINIÇÃO DE PARÂMETROS PARA ESTIMATIVA DE RISCO
C
LIMÁTICO NO CONSÓRCIO MILHO – FEIJÃO–CAUPI
Autor: Valber Mendes Ferreira
Orientador: Dr. Aderson Soares de Andrade Júnior
RESUMO
O experimento foi conduzido no Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte, no Município de
Teresina, PI (05°05’ S; 42°48’W e 74,4m). Primeiramente, foi avaliada a performance produtiva
do consórcio milho – feijão-caupi a disponibilidade hídrica no solo, bem como a eficiência do uso
de água e medidas de eficiência técnica. As culturas de milho e feijão-caupi, em cultivo solteiro e
consorciado, apresentaram comportamento diferenciado na produção de grãos, componentes de
produção, eficiência do uso da água e produção equivalente de grãos. Para o feijão-caupi, no
cultivo solteiro, o componente de produção com maior variabilidade positiva em resposta ao
aumento da lâmina de irrigação e com impacto direto no aumento de produtividade de grãos foi o
número de vagens por planta. Para o milho, em cultivo solteiro, a produtividade de grãos
aumentou em aproximadamente 788% com aplicação da maior lâmina em relação a menor. O
milho no cultivo consorciado apresentou um incremento de 298% na sua produtividade com
aplicação da maior lâmina em relação a menor. No cultivo solteiro, a eficiência de uso de água,
no feijão-caupi, alcançou um maior valor de 4,1 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação de uma lâmina de
irrigação de 390,1 mm. Para o milho a maior eficiência do uso da água foi de 24,8 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação de uma lâmina de 501,5 mm. A produção equivalente de grãos de milho no cultivo
consorciado apresentou incremento de 362% com aplicação da maior lâmina de irrigação em
relação a menor. Foram definidos, também, os valores dos índices de satisfação das necessidades
de água (ISNA[s) do consórcio milho – feijão-caupi, sob condições de estresse hídrico, visando
subsidiar os modelos de estimativa de risco climáticos. Houve tendência de redução dos valores
de ISNA[s e de rendimentos de grãos de milho e feijão-caupi, em cultivo solteiro e consorciado, à
medida que os níveis de estresse hídrico foram crescentes nas parcelas. No cultivo solteiro, com
as maiores lâminas de irrigação obtiveram-se os maiores valores de ISNA’s de 0,614, para o
feijão-caupi, e de 0,638 para o milho. No consórcio, o ISNA obtido sob a condição mais
favorável foi de 0,773.
Palavras-chave – Irrigação, Balanço hídrico, Risco climático, Zoneamento.
xv
CLIMATIC RISK PARAMETERS FOR THE MAIZE – COWPEA INTERCROPPED
Author: Valber Mendes Ferreira
Adviser: Dr. Aderson de Andrade Junior
ABSTRACT
The experiment was carried out in the Experimental Area of the Embrapa Mid-North, Teresina,
Piauí State, Brazil (05°05' S; 42°48' W and 74.4m). At first, it was evaluated yield maize-cowpea
intercropped to soil moisture availability, as well the water use efficiency and technical
measurements. The maize and cowpea, mono and intercropping system, showed different
responses to grain yield, yield components, water use efficiency and grain yield equivalent. For
the cowpea monocropping, the yield component with higher positive variability in response to the
increase of the irrigation depth and with direct impact to the increase of grain yield was the
number of pod per plant. For the maize monocropped, the grain yield approximately increased in
788% with application of the higher depth comparing to the lower. The maize intercropped
showed increase of 298% in its productivity with application of the higher depth in relation the
lower. In cowpea monocropped, the higher value of water use efficiency was of 4.1 kg ha
-1
mm
-1
with application of 390.1 mm. For the maize monocropped the higher value of water use
efficiency was of 24.8 kg ha
-1
mm
-1
with application of 501.5 mm. The grains production
equivalent of maize monocropped showed an increase of 362% with application of the higher
depth of irrigation in relation the lower. The values of the indices of satisfaction of the water
necessities (ISNA’s) of the maize – cowpea intercropped were defined, under water stress
condition to provide climatic risk estimate models. There was reduction of when ISNA’s values
maize and cowpea yield and of were, in both crop systems water stress increased in the plots. In
the monocropping, with the higher depth irrigation the higher values of ISNA[s were 0.614, for
the cowpea, and of 0.638 for the maize. In the intercropped cultivation, the ISNA obtained under
the condition most favorable was of 0.773.
Key words – Irrigation, Water balance, Climatic risk, Zonation.
1
1. INTRODUÇÃO GERAL
A produção agrícola de alimentos básicos é, em grande parte, oriunda de pequenas
propriedades. Por isso, é importante a introdução de técnicas de baixo custo, objetivando o
aumento da produtividade nessas áreas. Neste contexto, o consórcio de culturas torna-se uma
prática de grande expressão para a agricultura de subsistência (RAPOSO et al., 1995).
O consórcio de culturas é prática generalizada entre os pequenos produtores no Brasil, que
buscam, com o sistema, redução dos riscos de perdas, devido, notadamente, às irregularidades
climáticas; maior aproveitamento da sua propriedade e maior retorno econômico; além de
constituir alternativa altamente viável para aumentar a oferta de alimentos (ANDRADE et al.,
2001).
Durante a última década, o nível de conscientização quanto às relações da agricultura com
o ambiente, os recursos naturais e a qualidade dos alimentos cresceram substancialmente. Existe
interesse entre os agricultores por sistemas alternativos de produção que aumentem a
rentabilidade e melhorem a qualidade de vida no meio rural, além de preservar a capacidade
produtiva do solo no longo prazo (EHLERS, 1999).
Dentre as práticas alternativas de produção enquadram-se os consórcios de culturas, que
antes da modernização e da industrialização da agricultura eram comuns, sendo o monocultivo a
exceção.
As vantagens dos cultivos consorciados, em relação ao monocultivo, são: o aumento da
produção por unidade de área em determinado período de tempo, a melhor distribuição temporal
de renda, o aproveitamento mais adequado dos recursos disponíveis, a diversificação da
produção, o que significa maior variedade de alimentos para as comunidades rurais e o menor
risco de insucesso, além de conferir maior proteção ao solo (FAGERIA, 1989; VANDERMEER,
1990).
Dentre as associações de espécies de culturas anuais em uso na região Nordeste brasileiro,
destacam-se os seguintes consórcios: algodão – feijão-caupi, milho – feijão-caupi, sorgo – feijão-
caupi, mamona – feijão-caupi e mandioca – feijão-caupi, os quais merecem atenção especial no
sentido de se buscar estratégias para melhoria da eficiência desses sistemas de cultivo.
No cultivo consorciado, as espécies normalmente diferem em altura e em distribuição das
folhas no espaço, entre outras características morfológicas, que podem levar as plantas a competir
por energia luminosa, água e nutrientes. A divisão da radiação solar incidente sobre as plantas,
2
em um sistema consorciado, será determinada pela altura das plantas e pela eficiência de
interceptação e absorção. O sombreamento causado pela cultura mais alta reduz tanto a
quantidade de radiação solar à cultura mais baixa como a sua área foliar (FLESCH, 2002).
Por isso, dado as especificidades dos cultivos consorciados, é extremamente importante a
realização de estudos com o objetivo de definirem-se as relações de competição por radiação
solar e água, para determinar os parâmetros relativos aos coeficientes de cultivo (Kc), a
evapotranspiração real (ETr), evapotranspiração máxima (ETm) e a relação ETr / ETm (Índice de
Satisfação das Necessidades de Água – ISNA) sob condição de estresse hídrico. A determinação
desses parâmetros é importante para subsidiar os modelos de estimativa de riscos climáticos, com
as indicações das melhores épocas de semeadura nas diferentes regiões edafoclimáticas do
Nordeste do Brasil, proporcionando aumento do desempenho dos sistemas e a maximização da
produção por unidade de área.
Dentro desse contexto, desenvolveu-se esta pesquisa com os objetivos de: determinar a
performance produtiva em resposta à disponibilidade hídrica no solo, bem como o índice de
satisfação das necessidades de água, de forma integrada, para avaliar e quantificar os riscos
climáticos por deficiência hídrica do consórcio milho – feijão-caupi.
Este estudo faz parte de um projeto em rede do Sistema Embrapa de Gestão – SEG, com
vistas à obtenção de parâmetros básicos para subsidiar o zoneamento de risco climático de
culturas consorciadas. É constituído de uma introdução geral, revisão de literatura e dois
capítulos. No primeiro capítulo, determina-se a performance produtiva do consórcio milho –
feijão-caupi em resposta a disponibilidade de água no solo e no segundo capítulo, determina-se o
índice de satisfação da necessidade de água do consórcio milho – feijão-caupi. Ressalta-se que a
adoção de irrigação no estudo foi unicamente no sentido de simular a chuva, bem como para
controlar os níveis de déficits hídricos aplicados aos tratamentos no momento adequado. De
forma alguma, pretende-se com este estudo recomendar a adoção de irrigação em culturas
consorciadas, uma vez que se trata de um sistema de cultivo eminentemente de sequeiro.
Os capítulos representam artigos científicos e estão formatados conforme as normas da
Revista Ciência Agronômica e Revista Brasileira de Agrometeorologia, para posterior
submissão.
.
3
2. REVISÃO DE LITERATURA
A literatura existente envolvendo estudos com culturas consorciadas, nas diferentes
condições edafoclimáticas do Nordeste brasileiro, é bastante ampla. Diferentes aspectos dos
principais sistemas de cultivo consorciados em uso na região já foram abordados e encontram-se
bem definidos, tais como: avaliação de genótipos (ALBUQUERQUE et al. 1984a, 1984b;
REZENDE et al., 2001); épocas e intervalos de semeadura (CARDOSO et al. 1981a, 1981b;
LIMA; NOGUEIRA, 1978; QUEIROGA, 1982); arranjos populacionais (AGUIAR FILHO,
1984; AZEVEDO et al. 1998a, 1998b; AZEVEDO et al. 1999a, 1999b; BEZERRA NETO et al.,
1991; CARDOSO et al., 1992; FLESCH, 2002; OLIVEIRA, 1993); respostas fisiológicas (LIMA
FILHO, 2000); viabilidade técnica e econômica (ANTERO NETO; VIEIRA, 1984); manejo de
solo e nutrientes (MOJICA, 1975) e de água no solo (JENA; MISRA, 1988; MOJICA, 1975;
LOPES, 1987).
Entretanto, os aspectos hídricos ligados à associação de culturas não foram pesquisados,
principalmente, levando-se em contas que esses sistemas agrícolas foram desenvolvidos para o
cultivo durante o período de verão. Da mesma forma, a literatura não faz alusão a trabalhos de
pesquisa com o objetivo de definir os parâmetros (Kc, ETr, ETm e ISNA) em sistemas agrícolas
consorciados, fundamentais na aplicação de modelos de estimativa de risco climático.
Atualmente, demandas para uma melhor tecnificação dos consórcios sugerem um melhor
conhecimento dos aspectos hídricos das culturas associadas em cultivo.
2.1 Consorciação de culturas
A produção agrícola de alimentos básicos é, em grande parte, oriunda de pequenas
propriedades. Por isso, é importante a introdução de técnicas de baixo custo, objetivando o
aumento da produtividade. Neste contexto, o consórcio de culturas torna-se uma prática de grande
expressão para a agricultura de subsistência (RAPOSO et al., 1995).
Segundo Portes e Silva (1996), entende-se por consórcio de culturas o sistema de cultivo
em que a semeadura de duas ou mais espécies é realizada em uma mesma área, de modo que uma
das culturas conviva com a outra, em todo ou em pelo menos parte do seu ciclo. O consórcio de
culturas é prática generalizada entre os pequenos produtores no Brasil, que buscam, com o
sistema, redução dos riscos de perdas, devido, notadamente, às irregularidades climáticas; maior
4
aproveitamento da sua propriedade e maior retorno econômico; além de constituir alternativa
altamente viável para aumentar a oferta de alimentos (ANDRADE et al., 2001).
Durante a última década, o nível de conscientização quanto às relações da agricultura com
o ambiente, os recursos naturais e a qualidade dos alimentos cresceram substancialmente. Existe
interesse entre os agricultores por sistemas alternativos de produção que aumentem a
rentabilidade e melhorem a qualidade de vida no meio rural, além de preservar a capacidade
produtiva do solo no longo prazo (EHLERS, 1999).
Dentre as práticas alternativas de produção enquadram-se os consórcios de culturas, que
antes da modernização e da industrialização da agricultura eram comuns, sendo o monocultivo a
exceção.
As vantagens dos cultivos consorciados, em relação ao monocultivo, são: o aumento da
produção por unidade de área em determinado período de tempo, a melhor distribuição temporal
de renda, o aproveitamento mais adequado dos recursos disponíveis, a diversificação da
produção, o que significa maior variedade de alimentos para as comunidades rurais e menor risco
de insucesso, além de conferir maior proteção ao solo (FAGERIA, 1989; VANDERMEER,
1990). Gonçalves (1981) ressaltou que os consórcios, por lidarem com diferentes ciclos de
culturas, propiciam otimização da força de trabalho, safras mais elevada e conseqüentemente,
maior rentabilidade para o produtor rural.
Dentre as associações de espécies de culturas anuais em uso na região Nordeste do Brasil,
destacam-se os seguintes consórcios: algodão – feijão-caupi, milho – feijão-caupi, sorgo – feijão-
caupi, mamona – feijão-caupi e mandioca – feijão-caupi, os quais merecem atenção especial no
sentido de se buscar estratégias para melhoria da eficiência desses sistemas de cultivo.
No cultivo consorciado, as espécies normalmente diferem em altura e em distribuição das
folhas no espaço, entre outras características morfológicas, que podem levar as plantas a competir
por energia luminosa, água e nutrientes. A divisão da radiação solar incidente sobre as plantas,
em um sistema consorciado, será determinada pela altura das plantas e pela eficiência de
interceptação e absorção. O sombreamento causado pela cultura mais alta reduz tanto a
quantidade de radiação solar à cultura mais baixa como a sua área foliar (FLESCH, 2002).
Por isso, dado as especificidades dos cultivos consorciados, é extremamente importante a
realização de estudos com o objetivo de definirem-se as relações de competição por radiação
solar e água, para determinar os parâmetros relativos aos coeficientes de cultivo (Kc), a
evapotranspiração real (ETr), evapotranspiração máxima (ETm) e a relação ETr / ETm (Índice de
5
Satisfação das Necessidades de Água – ISNA) sob condição de estresse hídrico. A determinação
desses parâmetros é importante para subsidiar os modelos de estimativa de riscos climáticos, com
as indicações das melhores épocas de semeadura nas diferentes regiões edafoclimáticas do
Nordeste, proporcionando aumento do desempenho dos sistemas e a maximização da produção
por unidade de área.
2.2 Balanço hídrico no solo
O conteúdo de água no solo é um dos componentes do ciclo hidrológico que influencia
diretamente a quantidade de água disponível para as culturas agrícolas, o que por sua vez afeta o
seu desenvolvimento, crescimento, produtividade e a necessidade de irrigação.
Segundo Almeida (1993), de todos os elementos do clima, a precipitação é um dos que
mais afeta a produção agrícola, em face de sua grande variabilidade tanto em duração e 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 da água no solo.
O balanço hídrico pode ser entendido como a contabilização dos ganhos e perdas de água,
em determinado volume de solo. Os ganhos são constituídos, basicamente, pela precipitação
pluvial e a irrigação, enquanto as perdas são provenientes de evapotranspiração, percolação
profunda, escoamento superficial e subsuperficial de saída. O volume de solo é definido pela
profundidade efetiva do sistema radicular, onde se observa a absorção de água pelas raízes.
Como as culturas têm diferentes eficiências de uso da água disponível no solo, é
importante o estudo do balanço hídrico do solo em agroecossistemas frente a diferentes cenários
de mudanças climáticas. Esses estudos podem auxiliar no planejamento do agronegócio para lidar
com este futuro desafio.
O conhecimento de como as plantas utilizam a água no solo e de como respondem aos
níveis de armazenamento a partir do balanço hídrico, pode ser uma saída viável para o
estabelecimento de estratégias eficazes de manejo visando ao melhor uso possível das reservas de
água no solo pelas culturas. O movimento cíclico da água na lavoura começa com a sua
penetração no solo por meio da infiltração, continua com seu armazenamento temporário na zona
6
do sistema radicular e termina com sua remoção do solo por meio da drenagem, da evaporação e
da absorção pelas raízes.
O método do balanço hídrico do solo é satisfatório na determinação da evapotranspiração
de culturas, visto que contabiliza as entradas e saídas de água no volume de controle e indica o
volume de água que permanece no solo para atender às necessidades metabólicas das plantas
(REICHARDT, 1985).
Para se efetuar o balanço hídrico de uma cultura é necessário, portanto, computar as
entradas de água no solo via precipitação pluvial ou irrigação, a partir da sua infiltração na
superfície, e as saídas, representadas pela drenagem interna, evapotranspiração e deflúvio
superficial num volume de solo, com base na configuração do sistema radicular da cultura em
estudo, em determinado período de tempo; se a quantidade de água que entra no tempo
considerado for maior que a quantidade que sai durante o mesmo período, o saldo será positivo e,
caso contrário, será negativo. Os saldos positivos e negativos serão medidos pela variação de
armazenamento de água no perfil do solo no período considerado (LIBARDI, 1995).
A importância do balanço hídrico, como ferramenta para avaliar a intensidade das saídas e
entradas de água no solo e, por conseguinte, para definição dos períodos mais prováveis de déficit
hídrico para a cultura, está relacionada não só ao conhecimento dos fatores que o compõem
(evapotranspiração, precipitação, drenagem interna ou ascensão capilar) como, também, ao
conhecimento das características da planta, principalmente da sua fenologia, que representa o
ponto de partida para a interpretação coerente dos resultados do balanço.
Para se realizar o balanço hídrico do solo é necessário saber as características de retenção
de água do solo, a quantidade de água disponível inicialmente ao longo do perfil do solo e
também, qual a profundidade que as raízes da planta atingem. Com estes dados, pode-se
estabelecer uma porcentagem do total de água que o solo pode armazenar a cada fase do ciclo da
cultura como um limite para iniciar uma irrigação evitando o estresse hídrico da cultura.
Como o objetivo da irrigação é repor a água evapotranspirada pela cultura, inicia-se o
balanço hídrico do solo no primeiro dia após uma chuva ou irrigação. Em seguida, acumula-se a
evapotranspiração da cultura diariamente até que esta se iguale a lâmina que usualmente se aplica
a cada irrigação. Desta maneira, mantêm-se o conteúdo de água no solo sempre próxima ao valor
inicial favorável e sabe-se quando o solo está apto a receber a lâmina de irrigação a ser aplicada.
Utilizando o balanço hídrico no solo, Musande et al (1981) avaliaram a demanda hídrica,
a eficiência e o padrão de extração de água no consórcio algodão com legumes locais submetidos
7
a diferentes densidades de plantio (0,6 m x 0,3 m; 0,75 m x 0,24 m e 0,9 m x 0,2 m) e níveis de
adubação. Concluíram que a demanda hídrica foi influenciada pelas densidades populacionais,
sendo maior nas maiores densidades de plantio. A maior eficiência de água no solo (39,6 kg cm
-
1
de água) foi obtida com a densidade de plantio intermediária (0,75 m x 0,24 m). O padrão de
extração de água no perfil do solo foi alterado, apenas, nas maiores densidades populacionais,
notadamente, na camada de 0,6 m a 0,9 m, indicando que as raízes penetraram mais no perfil do
solo sob elevadas densidades populacionais.
Jena e Misra (1988) avaliaram, usando o balanço hídrico diário, a extração, a percolação e
a evapotranspiração das culturas (ETc) de arroz (A) e feijão guandu (G), em cultivo solteiro e
consorciado e dois arranjos espaciais (1A:2G e 2A:5G), sob condições de sequeiro. A ETc média
diária foi de 2,8 mm/dia (A); 7,9 mm/dia (G); 4,9 mm/dia (1A:2G) e 3,5 mm/dia (2A:5G),
indicando haver diferenças sensíveis na demanda hídrica das culturas, em função do arranjo
espacial adotado no consórcio.
O balanço hídrico é empregado em larga escala como ferramenta para estimativa do
potencial climático regional quanto à disponibilidade de água as culturas, definindo melhores
épocas de plantios, riscos de atendimento da demanda hídrica pelas plantas e, finalmente,
possibilitando o zoneamento agroclimático (JACOMAZZI, 2004).
2.3 Performance produtiva de culturas solteiras e consorciadas a disponibilidade hídrica no
solo
A produção de alimentos é essencial para a existência humana e demanda uma grande
quantidade de água. Em condições naturais de ecossistemas cultivados, a produtividade das
culturas depende diretamente do meio ambiente, sendo o regime hídrico o fator mais importante
e, na falta de precipitações pluviais, há a necessidade de irrigação, de forma parcial ou integral,
dependendo da região do país.
Do ponto de vista econômico, a eficiência de uso da água vem a ser o retorno financeiro
em relação ao investimento no seu suprimento. Fisiologicamente, a eficiência do uso da água é o
total de massa seca produzida pela planta por unidade de volume de água extraída do solo por
essa planta.
Para uma planta completar satisfatoriamente o seu ciclo e expressar seu máximo potencial
produtivo, ela requer um volume grande de água. A quantidade de água que as plantas necessitam
8
absorver para realizar os processos fisiológicos ligados à germinação, crescimento,
desenvolvimento e produção de grãos depende da espécie vegetal, época e região de cultivo.
O controle da lâmina de água a ser aplicada é importante no manejo da agricultura
irrigada, pois tanto o excesso como a falta, causa redução na produtividade de grãos das culturas.
Um dado importante para a estimativa da necessidade hídrica da cultura é a profundidade
efetiva do sistema radicular (Z), ou seja, a profundidade onde se concentram 80% das raízes da
cultura. Para o feijão-caupi, a literatura recomenda valores de Z iguais a 20 cm (IRRIGAÇÃO,
2002). Para o milho, segundo Resende et al. (1990a), embora se concentre até 60 cm de
profundidade, recomenda-se considerar Z igual a 20 cm, nos primeiros 30 dias após o plantio, e
40 cm dessa fase até a maturação completa da cultura.
Na cultura do milho, a disponibilidade de água passa a ser fator decisivo no potencial de
produção de grãos, no período compreendido entre os 3º e 5º estádios, ou seja, com 85 a 90% da
área foliar e florescimento até o estádio de enchimento dos grãos (FANCELLI e DOURADO
NETO, 1996).
Normalmente, a quantidade total de água necessária para a irrigação é calculada levando-
se em consideração fatores agrometeorológicos, evapotranspiração real, capacidade de
armazenamento de água do solo e profundidade efetiva do sistema radicular (BERNARDO, 1989;
KLAR, 1991; MAROUELLI et al., 1994). Existem, também, diversos trabalhos que
determinaram a lâmina total de irrigação para obter a maior produtividade física destacando-se,
dentre eles, Silva et al. (1992) e Couto et al. (1986), que avaliaram os efeitos da aplicação de
lâminas de irrigação na produtividade de grãos de milho. Silva et al. (1992) trabalharam com
cinco níveis diferentes de lâmina de água, sendo que as lâminas totais (precipitação + lâmina
média aplicada) variaram entre 109 até 753 mm, para o ciclo total da cultura, obtendo-se
produtividades variando entre 1.638,3 até 8.543,2 kg ha
-1
.
Segundo Couto et al. (1986), apesar da alta precipitação ocorrida durante a fase
experimental (974 mm), sua distribuição foi irregular, causando estresse hídrico nas fases de
polinização e enchimento dos grãos no milho. Com a aplicação de apenas 42 mm, distribuídos
durante o ciclo da cultura, ocorreu acréscimo de 44,3% no rendimento dos grãos. No tratamento
que recebeu uma lâmina total de água de irrigação de 104 mm, distribuídos durante todo o ciclo
da cultura, o acréscimo no rendimento dos grãos foi de 93,7%.
Pesquisas desenvolvidas por Aguiar (1989), com o feijão-caupi irrigado por aspersão sob
diferentes manejos de água e adubação, indicaram maiores rendimentos com uma lâmina de 226
9
mm e 181 kg ha
-1
de NPK, enquanto uma lâmina maior (315 mm) proporcionou produtividades
menores, devido à redução na porosidade livre de água.
Rodrigues et al. (1999), avaliaram a resposta de duas cultivares de feijão-caupi (BR-10
Piauí e BR-14 Mulato) à aplicação de quatro lâminas de irrigação (392,1 mm; 335,9 mm; 207,4
mm e 113,8 mm), quanto à produtividade de grãos e vagens verdes, nas condições edafoclimáticas
de Parnaíba – PI. Verificaram que, considerando a média das duas cultivares, as máximas
produtividades de vagens (6.579 kg ha
-1
) e de grãos verdes (4.272 kg ha
-1
) foram obtidos com
aplicação de uma lâmina de irrigação de 392,1 mm. Nas mesmas condições edafoclimáticas,
Andrade et al. (1993) observaram valores de evapotranspiração da cultura variando de 5 mm dia
-1
,
no inicio do ciclo, a 9 mm dia
-1
, aos 32 dias após o plantio, quando o cultivo alcançou seu pleno
desenvolvimento vegetativo.
Lima et al. (1999), trabalhando com um solo Neossolo Flúvico, avaliaram o efeito de cinco
lâminas de irrigação (291,8; 251,7; 219,0; 175,7; 141,2 mm) sobre a produtividade de grãos de três
cultivares de feijão-caupi (João Paulo II, Pitiúba e Setentão). De acordo com a analise de regressão,
os valores máximos de produtividade estimados e as respectivas lâminas de água aplicadas foram:
1.429,0 kg ha
-1
/ 240,27 mm (cv. João Paulo II); 970,99 kg ha
-1
/ 225,88 mm (cv. Pitiúba) e 1.271,12
kg ha
-1
/ 250,64 mm (cv. Setentão).
Andrade Júnior et al. (2002) obtiveram produtividades de 2.809 kg ha
-1
e 2.103 kg h
-1
para
as cultivares de feijão-caupi, BR-17 Gurguéia e BR-14 Mulato respectivamente, em experimento
realizado no Litoral Piauiense. As referidas produtividades foram obtidos com o emprego de
449,1mm e 389,9mm de água, respectivamente.
Silva (1978) estudou o efeito de diferentes níveis de água sobre a produção e componentes
de produtividade em feijão vigna. Concluiu que o número de grãos por vagem e o peso de cem
grãos não foram influenciados pela variação da lâmina de água aplicada à cultura. Frizzone (1986)
estudando o efeito da lâmina de água sobre a produtividade de grãos e componentes de produção
do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L) verificou que a máxima produtividade relativa de grãos foi
obtida com a aplicação de uma lâmina de irrigação de 534mm, proporcionando uma tensão de água
no solo de -19 kPa, correspondendo a uma freqüência de irrigação de aproximadamente 6 dias.
Sing et al. (1975) encontraram que diferentes regimes de irrigação afetaram
apreciavelmente a produtividade de grãos de feijão (Vigna sinenses (L.) Savi) e que a melhor
produtividade da cultura foi obtido ao irriga-se em 35% de água disponível no solo.
10
Assim, quando do planejamento de um sistema de produção de milho e feijão-caupi, para
a definição da lâmina de irrigação a ser aplicada, devem-se avaliar as expectativas de
produtividade relacionadas com a disponibilidade.
2.4 Déficit hídrico em culturas solteiras e consorciadas
O uso da irrigação, a quantidade de água e o momento de aplicar inserem-se em uma
decisão a ser tomada com base no conhecimento das relações água-solo-planta-atmosfera. É
necessário conhecer o comportamento de cada cultura em função das diferentes quantidades de
água a elas fornecidas, as etapas de seu desenvolvimento de maior consumo de água e os períodos
críticos, quando a falta ou excesso redundaria em quedas de produção (BERNARDO, 1989).
A deficiência de água normalmente é o fator mais limitante para a obtenção de
produtividade elevada e produtos de boa qualidade, mas o excesso, também, pode ser prejudicial
(SILVA e MAROUELLI, 1998).
A ocorrência de déficit hídrico em plantas cultivadas afeta o crescimento e o
desenvolvimento das culturas. O déficit hídrico é uma situação comum à produção de muitas
culturas, notadamente, sob cultivo de sequeiro, podendo apresentar um impacto negativo
substancial no crescimento e desenvolvimento das plantas (LECOEUR e SINCLAIR, 1996).
Em condições naturais e agricultáveis, as plantas estão freqüentemente expostas ao
estresse ambiental. Alguns fatores dessa natureza, como a temperatura do ar, por exemplo, podem
se tornar estressantes em poucos minutos, enquanto outras, com conteúdo de água no solo, podem
levar dias ou até semanas. Além disso, o estresse desempenha um papel importante na
determinação de como o solo limita a distribuição de espécies vegetais (TAIZ e ZEIGER, 2004).
Diante deste contexto, é de fundamental importância o conhecimento das condições
agrometeorológicas durante o período de desenvolvimento das plantas, principalmente, quanto
aos períodos de baixa precipitação e elevada demanda evapotranspirativa.
O estresse é, em geral, definido como um fator externo, que exerce uma influência
desvantajosa sobre a planta. O estresse é a aptidão da planta enfrentar um ambiente desfavorável.
Um ambiente estressado para uma planta pode não o ser para outra, ou seja, a tolerância à seca
varia de espécie para espécie (KERBAUY, 2004).
Os efeitos do déficit hídrico são iniciados quando a evapotranspiração supera a taxa de
absorção de água do solo pela cultura, estando associada à redução progressiva da disponibilidade
11
de água no solo (SILVEIRA e STONE, 2001). O déficit hídrico na planta é caracterizado por uma
redução do seu conteúdo de água e do seu potencial hídrico, resultando em perda de turgescência,
fechamento dos estômatos e redução do crescimento, e conseqüentemente redução da produção
final.
Quando as plantas são expostas a situações de déficit hídrico exibem, freqüentemente,
respostas fisiológicas que resultam, de modo indireto, na conservação da água no solo, como se
estivessem economizando para períodos posteriores.
A primeira estratégia da planta para se adaptar às condições de estresse hídrico é a
redução da parte aérea em favor das raízes, limitando sua capacidade de competir por luz, pela
diminuição da área foliar, com conseqüente redução na produtividade (NABINGER, 1997).
O estresse hídrico que se desenvolve em qualquer situação particular na planta é o
resultado de uma completa combinação dos fatores do solo, da planta e da atmosfera, os quais
interagem para controlar a taxa de absorção e a perda de água (VAADIA et al., 1961), ainda que,
de acordo com Gavande (1976), a resposta das plantas ao fator "água" pareça estar relacionada
mais estreitamente com o potencial total de água no solo.
À medida que o solo seca torna-se mais difícil às plantas absorverem água, porque
aumenta a força de retenção e diminui a disponibilidade de água no solo às plantas
(BERGAMASCHI, 1992). De acordo com Ludlow e Muchow (1990), a redução no conteúdo de
água no solo causa significativa variação na distribuição e desenvolvimento radicular, podendo
mudar o período de disponibilidade e a quantidade de água disponível para as plantas. Desta
forma, nem toda a água que o solo armazena é disponível às plantas (CARLESSO, 1995).
Sob condições de déficit hídrico, o equilíbrio entre a produção de assimilados e a
demanda para o desenvolvimento dos órgãos reprodutivos é severamente afetado pela redução na
área foliar fotossinteticamente ativa (GERIK et al., 1996).
O feijão-caupi apresenta tolerância excelente para as condições de baixa disponibilidade
de água nos solos e altas temperaturas, características da região Semi-Árida. Porém, não se pode
deixar faltar água para o feijão-caupi em dois períodos críticos, o período que antecede a floração
e o período de enchimento dos grãos (ARAÚJO e WATT, 1988).
Resultados de trabalhos realizados com feijão comum mostram que os estádios de
floração e enchimento de grãos são os mais críticos ao déficit hídrico (ANDRADE et al. 1999;
BRITO, 1993; FERREIRA et al. 1991; FIEGENBAUM et al. 1991; GUIMARÃES et al. 1996).
12
Freire (1990) encontrou maiores reduções na produção quando o déficit hídrico que foi
aplicado no estádio de crescimento foi comparado ao déficit ocorrido na fase de frutificação.
Entretanto, Pereira et al. (1998) encontraram quedas de 36,8%, 31,3% e 50,6% na produção de
grãos de feijão comum para déficit hídrico nas fases de crescimento, floração e frutificação,
respectivamente. Pode-se afirmar, então, que o déficit hídrico pode provocar quedas acentuadas
de produção, independentemente da época de sua ocorrência, mas não à regionalização de sua
intensidade.
Bezerra et al. (2003) analisaram a influência do déficit hídrico em diferentes estádios
fenológicos, sobre as características agronômicas de produção do feijão-caupi. Verificaram que a
aplicação de déficit hídrico em apenas um estádio fenológico causou redução maior na
produtividade quando ocorrido no estádio de enchimento de grãos, sendo esta fase considerado o
mais crítica ao déficit hídrico. O déficit em dois estádios fenológicos causou maior redução na
produtividade, quando aplicado nos estádios vegetativo e de enchimento de grãos. Quando o
déficit aplicado em três estádios, causou a maior redução na produtividade afetando
significativamente a produtividade de grãos, número de vagem por planta e o número de grãos
por vagem.
Segundo Fiegenbaun et al. (1991), o déficit hídrico imposto ao feijoeiro no período
reprodutivo reduz significativamente o número de vagens por planta e o número de sementes por
vagem, em função do aumento na abscisão de flores e vagens em formação.
Leite et al. (1999), em experimento com feijão-caupi submetido a diferentes níveis de
estresse hídrico, constataram menor crescimento, com progressiva redução da área foliar e
matéria seca total, principalmente para os níveis mais prolongados e ocorridos durante a fase
reprodutiva, porém, com alta capacidade de recuperação após o final do período estressado.
Bastos et al. (2002), avaliando o crescimento e o desenvolvimento do feijão-caupi sob
diferentes lâminas de irrigação, constataram redução marcante na área foliar da cultura, à medida
que se intensificou o estresse hídrico.
Em trabalhos realizados com milho, França et al. (1999) verificaram que a ocorrência de
déficit hídrico durante o crescimento vegetativo ocasionou atraso nos estádios fisiológicos
seguintes, afetando negativamente o índice de área foliar (IAF).
Na cultura do milho, condições de estresse durante o período vegetativo afetam a
produção de matéria seca das plantas, com reflexo no rendimento de grãos (MAAS, 1993;
SCHILD et al., 1999). No entanto, alguns estudos demonstram que as plantas de milho
13
apresentam capacidade de recuperação depois de determinados níveis de desfolha nas fases
iniciais de desenvolvimento (HICKS et al., 1977; PIPER e WEISS, 1993; SHAPIRO et al., 1986).
Segundo Matzenauer et al. (2002) e Bergamaschi et al. (2004), o adequado suprimento
hídrico, próximo ao pendoamento-espigamento do milho, é suficiente para que sejam obtidos
rendimentos elevados.
Bergamaschi et al. (2004) constataram que pode haver redução de produtividade, mesmo
em anos climaticamente favoráveis, se o déficit hídrico ocorrer no período crítico, ou seja, da pré-
floração ao início de enchimento de grãos. O milho é extremamente sensível ao déficit hídrico,
em decorrência dos processos fisiológicos ligados à formação do zigoto e início do enchimento de
grãos (SHUSSLER e WESTGATE, 1991; ZINSELMEIER et al., 1995), além da elevada
transpiração, decorrente da máxima área foliar e da elevada carga energética proveniente da
radiação solar.
Távora et al. (1990) concluíram que a escassez de água exerce influencia negativa na
produção do milho, principalmente quando imposta na fase reprodutiva, sendo o efeito mais
acentuado nas condições de monocultivo do que de plantio consorciado.
Sob cultivo consorciado, Lopes (1987) estudaram o comportamento do consórcio milho –
feijão-caupi e dos cultivos solteiros quando submetidos a dois níveis de estresse hídrico no solo
(representado por faixas de tensões de água no solo de -0,3 MPa à -0,4 MPa e de -0,02 MPa à -
0,03 MPa), em duas fases distintas do ciclo fenológico (vegetativa e reprodutiva), nas condições
edafoclimáticas de Petrolina, PE Avaliaram a matéria seca (MS) e a taxa de crescimento da
cultura (TCC) aos 30, 45 e 60 dias após o plantio (DAP), produção de grãos e componentes de
produção. O milho mostrou-se muito sensível ao déficit de água no solo, sendo mais pronunciado
na fase reprodutiva e em cultivo solteiro. A produção de grãos do feijão-caupi não foi afetada
pelos níveis de déficit hídrico no solo, sendo seriamente prejudicada pelo sistema de cultivo
consorciado, devido à elevada redução no número de vagens por planta.
Não existe uma variável fisiológica que por si só seja indicativa da tolerância ao estresse
hídrico. Podem-se avaliar variáveis fisiológicas de fácil mensuração, como a área foliar e o
acúmulo de matéria seca na parte aérea, considerados como variáveis mais sensíveis ao estresse
(PIMENTEL, 2004).
Segundo Larcher (2000) podem ser utilizados vários critérios baseados em medidas de
umidade do solo e na análise da distribuição da precipitação, para a avaliação do grau de estresse
momentâneo a que a planta está submetida em seu ambiente.
14
Uma das muitas atuações da pesquisa está em se direcionar para um entendimento mais
completo das respostas das plantas ao déficit hídrico. Para isto, necessita-se de um programa
amplo, multidisciplinar, que aborde os elementos de meteorologia, física do solo, agronomia,
fisiologia e o conhecimento do crescimento e desenvolvimento das plantas, para que esses
elementos possam contribuir para uma solução comum no entendimento da resposta das plantas
ao déficit hídrico.
2.5 Índice de satisfação das necessidades de água em culturas solteiras e consorciadas
A escassez de chuva durante longos períodos do ano faz parte do cenário climático do
Nordeste brasileiro, resultando em risco da atividade agrícola associado a dificuldades de plantio
em épocas adequadas. O zoneamento de risco climático constitui-se ferramenta fundamental no
processo de tomada de decisão, permitindo, a partir das variabilidades climáticas locais e de sua
espacialização por meio de sistemas de informação geográfica (SIG), a definição de regiões de
aptidão climática, bem como épocas mais adequadas de semeadura como forma de diminuir os
efeitos causados pela má distribuição de chuva (SILVA et al., 2004).
Estudos objetivando a definição de índices agrometeorológicos, visando minimizar os
efeitos do déficit hídrico sobre as culturas, têm aumentado nos últimos anos, propiciando o
aperfeiçoamento dos trabalhos de zoneamento agroclimático, com ênfase à redução de riscos na
produção de grãos.
A quantidade de água consumida pela planta em condições naturais de disponibilidade
hídrica (evapotranspiração real – ETr) relacionada ao consumo de água sem restrição hídrica no
solo (evapotranspiração máxima – ETm ou evapotranspiração da cultura – ETc), fornece o
consumo relativo de água, representado pelo índice ETr/ETm, ou seja, indica a quantidade de
água que a planta consome, em relação à quantidade máxima de água que a planta consumiria, na
ausência de restrição hídrica. É um índice, também denominado de índice de satisfação das
necessidades de água (ISNA), de grande utilidade em estudos agrometeorológicos, sendo
utilizado mais recentemente em trabalhos de zoneamento agroclimático, para a definição de áreas
de menor risco à produção de grãos.
O consumo relativo de água para a cultura do milho foi determinado por Matzenauer et al.
(1995), para vários locais e anos no Estado do Rio Grande do Sul. Houve alta associação entre a
variável ETr / ETc e o rendimento de grãos. Concluíram que o consumo relativo de água é a
15
variável mais eficiente para indicar as variações de rendimento de grãos de milho entre épocas de
semeadura.
O índice de satisfação das necessidades de água (ISNA) do subperíodo III de
desenvolvimento do feijoeiro comum – do início da floração até o início do enchimento de grãos
– foi utilizado por Maluf et al. (2001) como principal índice de zoneamento de riscos climáticos
para a cultura. Foram definidas três categorias para o índice: favorável ao cultivo (ISNA > 0,60);
intermediária (ISNA entre 0,50 e 0,60) e desfavorável (ISNA < 0,50).
Andrade Junior et al. (2001a), utilizando um modelo de balanço hídrico diário para
estimar os riscos climáticos, por deficiência hídrica na cultura de feijão-caupi, em cultivo solteiro,
estabeleceram três classes de ISNA, a saber: i) ISNA l 0,60 – baixo risco climático (período
favorável para plantio); ii) 0,60> ISNA l 0,50 – médio risco climático (período intermediário
para plantio) e iii) ISNA < 0,50 – alto risco climático (período desfavorável para plantio).
Segundo Andrade Junior et al. (2001b), os resultados de estudos com o zoneamento do
milho no Piauí, mostram que os riscos climáticos apresentam diferenças em função da época de
semeadura e do tipo de solo. Para caracterização do risco climático associado a cultura do milho,
em cultivo solteiro, utilizou três classes de ISNA: i) ISNA > 0,55 – baixo risco climático (período
favorável para semeadura); ii) 0,55 > ISNA > 0,45 – médio risco climático) e iii) ISNA < 0,45 –
alto risco climático (período desfavorável para semeadura).
É importante destacar que os valores de ISNA mencionados nos trabalhos de Maluf et al.
(2001), Andrade Junior et al. (2001a, 2000b) foram obtidos de ajustes efetuados com base na
literatura e experiência dos pesquisadores especialistas nas culturas em questão. Isso ocorre
porque são raros os trabalhos de pesquisa com o intuito de definir os valores de ISNA em culturas
solteiras e consorciadas, apresentando uma série de problemas que limitam a sua prática,
sobretudo, devido à carência de dados básicos para o processamento do zoneamento de risco
climático.
2.6 Medidas de eficiência técnica e econômica em cultivos consorciados
O consórcio propicia uma produção adicional, em comparação ao monocultivo, o que é
concordante com os resultados de estudos de consórcio com várias culturas, reportados por
Andrews e Kassam (1976), Carvalho e Leal (1991), Cruz et al. (1987), Gunatilake (1985), Hart
16
(1975), Padhi et al. (1992), Parbo et al. (1989), Rao e Morgado (1984), Souza Filho et al. (1986),
Vyas et al. (1992) e Willey (1979).
A eficiência e as vantagens de um sistema consorciado fundamentam-se, principalmente,
na complementaridade entre as culturas envolvidas, sendo que serão tanto maiores quanto
menores forem o(s) efeito(s) negativo(s) estabelecido(s) de uma cultura sobre a outra
(CERETTA, 1986).
Segundo Vieira (1998), há diferentes modos de se avaliar a eficiência dos consórcios
culturais. Um deles, talvez o de maior interesse para os pequenos produtores – os principais
usuários do sistema – é a quantidade de alimentos produzida por unidade de área. Outro método
de avaliação é o lucro gerado pelo sistema, mediante análise econômica.
A análise econômica pode ratificar ou não o sucesso do cultivo consorciado constatado no
índice de eficiência da terra. Segundo Zanatta et al., (1993), a análise econômica tem como
objetivo auxiliar os agricultores na tomada de decisão, sobretudo no que se refere ao que plantar e
como plantar.
Alguns indicadores agroeconômicos são usados para medir a eficiência dos sistemas
consorciados (BELTRÃO et al. 1984): índice de uso eficiente da terra (UET), renda bruta (RB),
renda líquida (RL), vantagem monetária (VM), vantagem monetária corrigida (VMc), taxa de
retorno (TR) e índice de lucratividade (IL). Os pesquisadores, comumente, utilizam, para avaliar
a eficiência dos consórcios em relação ao monocultivo, o índice de equivalência de área (IEA),
também, denominado de índice de uso eficiente da terra (UET).
Em sistemas consorciados, o uso eficiente da terra (UET) é definido como sendo a área de
terra requerida no monocultivo para se obter a mesma produção do sistema consorciado
(CAETANO et al., 1999; GLIESSMAN, 2000; HIEBSCH e MCCOLLUM, 1987; VIEIRA, 1989;
VIEIRA, 1999; RAMALHO et al., 1983).
O índice de equivalência de área (IEA) é obtido a partir da relação entre a produtividade
na área cultivada em consórcio e aquela em monocultivo (FAGERIA, 1989; VANDERMEER,
1990). Para que o IEA seja válido, é necessário observar o seguinte: as produções das culturas,
em monocultivo, devem ser obtidas com as populações ótimas de plantas para esse sistema
cultural; o nível de manejo deve ser o mesmo para as monoculturas e para a associação cultural e
os índices encontrados devem estar relacionados com os rendimentos culturais obtidos
(GLIESSMAN, 2000).
17
De acordo com Vieira (1989), o IEA é uma característica importante a ser avaliada em
cultivos consorciados, pois indica a soma das áreas necessárias a serem cultivadas em
monocultivo com ambas as culturas, para alcançar-se a produtividade de um hectare no sistema
consorciado. Quanto mais alto o valor do IEA, mais vantajoso é o sistema de cultivo. O consórcio
é considerado eficiente quando o valor do IEA for superior a 1,00 (FAGERIA, 1989;
VANDERMEER, 1990), desde que o padrão comercial das culturas seja atingido.
Nogueira (1978), estudando o consórcio milho – feijão-caupi, encontrou índices de UET
iguais a 1,17 e 1,25, o que evidencia a superioridade desse sistema em relação ao monocultivo.
Lopes (1987) analisou o uso da eficiência da terra (UET) no consórcio milho – feijão-
caupi e em cultivo solteiro submetidos ao efeito da deficiência hídrica. Observou que o consórcio
de milho e feijão-caupi em condições de suprimento adequado de água ao longo do ciclo
biológico das culturas mostrou-se menos eficiente que o cultivo isolado, devido à pressão de
população nos dois sistemas não foi mantida fixa, sendo maior no sistema de consórcio. O
consórcio milho – feijão-caupi foi mais eficiente no uso da terra (UET) em condições de
deficiência hídrica.
Nos consórcios, especialmente os de milho com feijão, é pratica comum a semeadura
simultânea das espécies. No entanto, a leguminosa pode beneficiar-se do retardamento da
semeadura do milho melhorando o seu estabelecimento, conseqüentemente, seu rendimento e o
do sistema. Kranz e Gerade (1987) indicam que resultados mais expressivos têm sido obtidos
quando se relaciona a época de semeadura do milho aos estádios de desenvolvimento do feijão
comum.
Flesch (2002) estudando os efeitos temporais e espaciais no consórcio intercalar de milho
e feijão verificou que à medida que a semeadura do milho foi atrasada em relação ao feijão
comum, o (IEA) foi aumentando até alcançar 1,66, demonstrando uma superioridade média de até
66% dos sistemas consorciados sobre os cultivos solteiros. Estudos demonstram que o consórcio
proporciona, também, um aumento na renda líquida dos cultivos (PAL e SING, 1991; GODE e
BOBDE, 1993; DUBEY e KULVI, 1995; CATELAN et al., 2002).
Connolly et al. (2001) ressaltam que indicadores e métodos experimentais necessitam ser
cuidadosamente adaptados aos objetivos específicos dos experimentos, pois alguns métodos
amplamente usados podem conduzir as avaliações errôneas de aspectos de interação intra-
específicas e de vantagem na consorciação.
18
Em síntese, há diferentes modos de se avaliar a eficiência dos consórcios culturais. Um
deles, talvez o de maior interesse para os pequenos produtores – os principais usuários do sistema
– é a quantidade de alimentos produzida por unidade de área. Outro método de avaliação é o lucro
gerado pelo sistema, mediante análise econômica.
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGUIAR, J.V. Determinação do consumo de água e da função de produção do caupi
irrigado no Município de Bragança, Pará. 1989. 106 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade
Federal do Ceará, Fortaleza.
AGUIAR FILHO, S. P. de. Efeito do espaçamento do algodoeiro mocó em fileiras duplas em
consórcio com caupi e sorgo. Petrolina: EMBRAPA-CPATSA, 1984. 17 p. (EMBRAPA-
CPATSA. Boletim de Pesquisa, 22).
ALBUQUERQUE, M. M. de; SANTOS, M. X. dos; SILVA, W. S.; MENEZES, E. A. Estudo de
diferentes genótipos de milho e feijão para consórcio. In: REUNIAO SOBRE CULTURAS
CONSORCIADAS NO NORDESTE, 1., 1983, Teresina. Anais... Teresina: EMBRAPA-UEPAE
Teresina, 1984b. v. 1, p. 16.
ALBUQUERQUE, M. M. de; SANTOS FILHO, D. C. dos; SILVA NETO, J. P. da. Cultivares
de caupi em associação com o fumo, na região de Arapiraca-AL. Maceió: EPEAL, 1984a. 6 p.
(EPEAL. Comunicado Técnico, 4).
ALMEIDA, J. P. Estimativa de déficits e excessos hídricos em regiões de clima úmido
através de diferentes modelos de balanço hídrico. 1993. 212 f. Dissertação (Mestrado em
Engenharia) – Curso de Pós-graduação em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.
ANDRADE, C. L. T.; SILVA, A. A. G.; SOUZA, I. R. P.; CONCEIÇÃO, M. A. F. Coeficiente
de cultivo e de irrigação para o caupi. Parnaíba: EMBRAPA-CNPAI, 1993. 6 p. (EMBRAPA-
CNPAI. Comunicado Técnico, 9).
ANDRADE, E. M.; PEREIRA, O. J.; CRUZ, M. G. M. Resposta da cultivar BR-1 de caupi
(Vigna unguiculata (L.) Walp.), submetido a diferentes deficiências hídricas. In: CONGRESSO
BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 28., 1999, Pelotas. Resumos... Pelotas: SBEA,
1999. 1 CD–ROM.
ANDRADE, M. J. B.; MORAIS, A. R. de; TEIXEIRA, I. R.; SILVA, M. V. da. Avaliação de
sistemas de consórcio de feijão com milho-pipoca. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 25, n. 2,
p. 242-250, 2001.
19
ANDRADE JÚNIOR, A. S. de; MELO, F. de B.; BASTOS, E. A. Zoneamento de risco climático
para o feijão caupi no Piauí. In: REUNIÃO NACIONAL DE PESQUISA DE CAUPI, 5., 2001,
Teresina. Avanços tecnológicos no feijão caupi: anais. Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2001a.
p. 3-7. (Embrapa Meio-Norte. Documentos, 56).
ANDRADE JÚNIOR, A. S. de; RODRIGUES, B. H. N.; FRIZZONE, J. A.; CARDOSO, M. J.;
BASTOS, E. A.; MELO, F. B. Níveis de irrigação no cultivo do feijão caupi. Revista Brasileira
de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 6, n. 1, p. 17-20, 2002.
ANDRADE JÚNIOR, A. S. de; SENTELHAS, P. C.; LIMA, M. G.; AGUIAR, M. de J. N.;
LEITE, D. A. S. R. Zoneamento agroclimático para as culturas de milho e de soja no estado do
Piauí. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Passo Fundo, v. 9, n. 3, p. 544 – 550, 2001b.
ANDREWS, D. J.; KASSAM, A. H. The importance of multiple cropping in increasing world
food supplies. In: MULTIPLE Cropping. Madison: American Society of Agronomy, 1976. p. 1-
10. (Special publication, 27).
ANTERO NETO, J. F.; VIEIRA, F. Z. G. Estudo da viabilidade técnica e econômica do
consórcio milho e feijão. Fortaleza: EPACE, 1984. 19 p. (EPACE. Boletim de Pesquisa, 5).
ARAÚJO, J. P. P.; WATT, E. E. O caupi no Brasil. Brasília, DF: IITA: EMBRAPA, 1988.
722 p.
AZEVEDO, D. M. P. de; BELTRÃO, N. E. de M.; SANTOS, J. W. dos; LIMA, E. F.; BATISTA,
F. A. S.; NOBREGA, L. B. da; VIEIRA, D. J.; PEREIRA, J. R. Efeito de população de plantas no
consórcio mamoneira - sorgo. Revista de Oleaginosas e Fibrosas, Campina Grande, v. 2, n. 3, p.
183-192, 1998a.
AZEVEDO, D. M. P. de; BELTRÃO, N. E. de M.; SANTOS, J. W.; VIEIRA, D. J.; NOBREGA,
L. B. de; LIMA, E. F.; BATISTA, F. A. S.; PEREIRA, J. R. Efeito de população de plantas no
rendimento do consórcio de mamoneira com culturas alimentares. Revista de Oleaginosas e
Fibrosas, Campina Grande, v. 2, n. 3, p. 193-202, 1998b.
AZEVEDO, D. M. P. de; LIMA, E. F.; SANTOS, J. W. dos; BATISTA, F. A. S.; NOBREGA, L.
B. da; VIEIRA, D. J.; PEREIRA, J. R. População de plantas no consórcio mamoneira - caupi. I.
produção e componentes da produção. Revista de Oleaginosas e Fibrosas, Campina Grande, v.
3, n. 1, p. 13-20, 1999b.
AZEVEDO, D. M. P. de; SANTOS, J. W. dos; LIMA, E. F.; BATISTA, F. A. S.; NOBREGA, L.
B. da; PEREIRA, J. R. Efeito de população de plantas no consórcio mamoneira - caupi. II.
Eficiência agronômica. Revista de Oleaginosas e Fibrosas, Campina Grande, v. 3, n. 3, p. 153-
163, 1999a.
BASTOS, E. A.; RODRIGUES, B. H. N.; ANDRADE JÚNIOR, A. S. de; CARDOSO, M. J.
Parâmetro de crescimento do feijão-caupi sob diferentes regimes hídricos. Engenharia Agrícola,
Jaboticabal, v. 22, n. 1, p. 43-50, jan. 2002.
20
BELTRAO, N. E. de M.; AZEVEDO, D. M. P. de; NOBREGA, L. B. da; VIEIRA, D. J.;
CRISOSTOMO, J. R.; BANDERRA, C. T.; VIEIRA, R. de M. Nova modalidade de consórcio
para o nordeste do Brasil, envolvendo o algodoeiro herbáceo e o feijão caupi. Campina
Grande: EMBRAPA-CNPA, 1984. 10 p. (EMBRAPA-CNPA. Comunicado Técnico, 25).
BERGAMASCHI H. Desenvolvimento de déficit hídrico em culturas. In: BERGAMASCHI, H.
Agrometeorologia aplicada à irrigação. Porto Alegre: UFRGS, 1992. p. 25-32.
BERGAMASCHI, H.; DALMAGO, G. A.; BERGONCI, J. I.; BIANCHI, C. A. M.; MÜLLER,
A. G.; COMIRAN, F.; HECKLER, B. M. M. Distribuição hídrica no período crítico do milho e
produção de grãos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 39, n. 9, p. 831-839,
2004.
BERNARDO, S. Manual de irrigação. 5. ed. Viçosa: UFV, 1989. 596 p.
BEZERRA, F. M. L. et al. Feijão caupi e déficit hídrico em suas fases fenológicas. Revista
Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 34, n. 1, p. 13-18, 2003.
BEZERRA NETO, F.; TORRES FILHO, J.; HOLANDA, J. S. de; SANTOS, E. F.; ROSADO, C.
A. de S. Efeito do sistema de cultivo e arranjo espacial no consórcio algodão herbáceo + caupi +
sorgo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 26, n. 5, p. 715-727, 1991.
BRITO, J. A. P. de E. Respostas de caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) a diferentes
períodos de deficiência hídrica. 1993. 125 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) –
Universidade Federal do Ceará, Fortaleza.
CAETANO, L. C. S.; FERREIRA, J. M.; ARAÚJO, M. L. de. Produtividade de cenoura e alface
em sistema de consorciação. Horticultura Brasileira, Brasília, DF, v. 17, n. 2, p. 143-146, 1999.
CARDOSO, M. J.; FREIRE FILHO, F. R.; RIBEIRO, V. Q. de; FROTA, A. B.; MELO, F. de B.
População de plantas no consórcio milho x feijão macassar sob regimes de sequeiro e
irrigado. Teresina: EMBRAPA-UEPAE Teresina, 1992. 27 p. (EMBRAPA-UEPAE Teresina.
Boletim de Pesquisa, 14).
CARDOSO, M. J.; FREIRE FILHO, F. R.; SANTOS, A. A. dos; ARAUJO, A. G. de.
Consorciação de culturas: intervalo de semeadura milho x feijão macassar (Vigna
unguiculata (L.) Walp.), no Piauí. Teresina: EMBRAPA-UEPAE Teresina, 1981a, 18 p.
(EMBRAPA-UEPAE Teresina. Boletim de Pesquisa, 3).
CARDOSO, M. J.; FREIRE FILHO, F. R.; SANTOS, A. A. dos; ARAUJO, A. G. de.
Semeadura relativa no consórcio milho x feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp) no
Piauí. Teresina: EMBRAPA-UEPAE Teresina, 1981b. 3 p. (EMBRAPA-UEPAE Teresina.
Comunicado Técnico, 16).
CARLESSO, R. Absorção de água pelas plantas: água disponível versus extraível e a
produtividade das culturas. Revista Ciência Rural, Santa Maria, v. 25, n. 1, p. 183-188, 1995.
21
CARVALHO, H. W. L. de; LEAL, M. de L. da S. Cultivares de milho e de feijão em
monocultivo e em consórcio. II - Ensaios de rendimento. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
Brasília, DF, v. 26, n. 9, p. 1467-1473, set. 1991.
CATELAN, F.; CANATO, G. H. D.; ESPAGNOLI, M. I.; MARTINS, G.; CECÍLIO FILHO, A.
B. Análise econômica das culturas de alface e rabanete, cultivadas em monocultivo e consórcio.
Horticultura Brasileira, Brasília, DF, v. 20, n. 2, p. 1- 4, jul. 2002. Suplemento 2.
CERETTA, C. A. Sistema de cultivo de mandioca em fileiras simples e duplas em
monocultivo e consorciada com girassol. 1986. 122 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) -
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1986.
CONNOLLY, J.; GOMA, H. C.; RAHIM, K. The information content of indicators in
intercropping research. Agriculture, Ecosystems and Environment, Amsterdam, v. 87, n. 2, p.
191-207, 2001.
COUTO, L.; COSTA, E. F.; VIANA, R. T. Avaliação e comportamento de cultivares de milho
em diferentes condições de disponibilidade de água no solo. Relatório Técnico Anual do Centro
Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo 1980-84, Sete Lagoas, v. 2, p. 77-78, 1986.
CRUZ, J. C.; RAMALHO, M. A. P.; SALLES, L. T. G. de. Utilização de cultivares de milho
prolífico no consórcio milho-feijão. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 22, n.
2, p. 203-211, fev. 1987.
DUBEY, D. N.; KULVI, G. S. Performance of sorghum (Sorghum bicolor) as influence by
intercropping and planting geometry. Indian Journal of Agronomy, New Delhi, v. 9, p. 353-
356, 1995.
EHLERS, E. Agricultura sustentável: origens e perspectivas de um novo paradigma. 2. ed. rev.
atual. Guaíba: Agropecuária, 1999. 157 p.
FAGERIA, N. K. Sistemas de cultivo consorciado. In: FAGERIA, N. K. (Ed.). Solos tropicais e
aspectos fisiológicos das culturas. Brasília, DF: EMBRAPA–DPU, 1989. p. 185-196.
FANCELLI, A. L.; DOURADO NETO, D. Milho: fisiologia da produção. In: SEMINÁRIO
SOBRE FISIOLOGIA DA PRODUÇÃO E MANEJO DE ÁGUA E DE NUTRIENTES NA
CULTURA DO MILHO DE ALTA PRODUTIVIDADE, 1996,
Piracicaba. [Anais...]. Piracicaba: ESALQ: USP: POTAFOS, 1996. p. 1-30.
FERREIRA, L. G. R.; COSTA, J. O.; ALBUQUERQUE, I. M. de. Estresse hídrico nas fases
vegetativa e reprodutiva de duas cultivares de caupi. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
Brasília, DF, v. 26, n. 7, p. 1049-55, 1991.
FIEGENBAUM, V.; SANTOS, D. S. B. dos; MELLO, V. D. C.; SANTOS FILHO, B. G. dos;
TILLMANN, M. A. A.; SILVA, J. B. Influência do déficit hídrico sobre os componentes do
rendimento de três cultivares de feijão. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 26, n.
2, p. 275-80, 1991.
22
FLESCH, R. D. Efeitos temporais e espaciais no consórcio intercalar de milho e feijão. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 37, n. 1, p. 51-56, 2002.
FRANÇA, S. BERGAMASCHI, H.; ROSA, L. M. G. Modelagem do crescimento em função da
radiação fotossinteticamente ativa e do acúmulo de graus-dia, com e sem irrigação. Revista
Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 7, n. 1, p. 59-66, 1999.
FREIRE, A. L. D. O. Efeitos do déficit hídrico sobre alguns aspectos biofísicos, bioquímicos e
no desenvolvimento do feijão-vagem (Phaseolus vulgaris L.). 1990. 86 f. Dissertação
(Mestrado em Fisiologia Vegetal) – Escola Superior de Agricultura de Lavras, Lavras.
FRIZZONE, J. A. Funções de resposta do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) ao uso de
nitrogênio e lâminas de irrigação. 1986. 133 f. Tese (Doutorado) - Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba.
GAVANDE, S. A. Física de suelos, princípios e aplicaciones. 2. ed. México: Limusa, 1976. 351
p.
GERIK, T. J.; FAVER, K. L.; THAXTON, P. M. et al. Late season water stress in cotton: I. Plant
growth, water uses, and yield. Crop Science, Madison, v. 36, p. 914-921, 1996.
GLIESSMAN, S. R. Agroecologia: processos ecológicos em agricultura sustentável. Porto
Alegre: UFRGS, 2000. 653 p.
GODE, D.B.; BOBDE, G. N. Intercropping of soybean sorghum. PKV Research Journal, India,
v. 17, n. 2, p. 128-129, 1993
.
GONÇALVES, S. R. Consorciação de culturas: técnicas de análises e estudos da distribuição.
1981. 217 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade de Brasília, Brasília, DF.
GUIMARÃES, C. M.; STONE, L. F.; BRUNINI, O. Adaptação do feijoeiro (Phaseolus vulgaris
L.) à seca. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 31, n. 7, p. 481-488, 1996.
GUNATILAKE, H. A. J. Cacao as an intercrop in coconut lands. Coconut Bulletin, Kerala, v. 2,
n. 2, p. 39-43, 1985.
HART, R. D. A bean corn and manioc polyculture cropping systems. II - A comparison between
the yield and economic return from monoculture and polyculture cropping systems. Turrialba,
San José, v. 25, n. 4, p. 337-384, 1975.
HICKS, D. R.; NELSON, W. W.; FORD, J. H. Defoliation effects on corn hybrids adapted to the
northern corn belt. Agronomy Journal, Madison, v. 69, n. 3, p. 387-392, 1977.
HIEBSCH, C. K.; MCCOLLUM, R. E. Area x time equivalency ratio: a method for evaluating
the productivity of intercrops. Agronomy Journal, Madison, v. 79, p. 15-22, 1987.
IRRIGAÇÃO. In: RIBEIRO, V. Q. (Ed.). Cultivo do feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.)
Walp.). Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2002. p. 34-41. (Embrapa Meio-Norte. Sistemas de
Produção, 2).
23
JACOMAZZI, A. M. Programa pa rendimento das culturas pela simulação da irrigação por
balanço hídrico seqüencial. 2004. 120 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Escola
superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba.
JENA, D.; MISRA, C. Effect of crop geometry (row proportions) on the water balance of the root
zone of a pigeon pea and rice intercropping system. Experimental Agriculture, London, v. 24,
n. 3, p. 385-391, 1988.
KERBAUY, G. B. Fisiologia vegetal. Rio de Janeiro: Guanabara, 2004.
KLAR, A. E. Freqüência e quantidade de aplicação. São Paulo: Nobel, 1991. 156 p.
KRANZ, W. M.; GERAGE, A. C. Feijão e milho em cultivo consorciado. Informe de Pesquisa,
Londrina, v. 11, n. 76, p. 1-13, set. 1987.
LARCHER, W. Ecofisiologia vegetal. São Carlos: RIMA, 2000. 531 p.
LECOEUR, J.; SINCLAIR, R. T. Field pea transpiration and leaf growth in response to soil water
deficits. Crop Science, Madison, v. 36, p. 331-335, 1996.
LEITE, M. J.; RODRIGUES, J. D.; MISCHAN, M. M.; VIRGENS FILHO, J. S. Efeito do déficit
hídrico sobre a cultura do caupi (Vigna unguiculata L. Walp.), cv. EMAPA–821. II – Análise de
crescimento. Revista de Agricultura, Piracicaba, v. 74, n. 3, p. 351 – 370, 1999.
LIBARDI, P. L. Dinâmica da água no solo. Piracicaba: USP-ESALQ, Departamento de Física e
Meteorologia, 1995. 497 p.
LIMA, G. P. B.; AGUIAR, J. V.; COSTA, R. N. T.; PAZ, V. P. S. Rendimento de cultivares de
caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) submetidas à diferentes lâminas de irrigação. Irriga,
Botucatu, v. 4, n. 3, p. 205-212, 1999.
LIMA, J. M. P. de; QUEIROGA, V. de P. Épocas de plantio no consórcio batata-doce com
milho e feijão vigna a montante de açude. Natal: EMPARN, 1982. 3 p. (EMPARN.
Comunicado Técnico, 3).
LIMA FILHO, J. M. P. Physiological responses of maize and cowpea to intercropping. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 35, n. 5, p. 915-921, 2000.
LOPES, L. H. de O. Efeito da deficiência hídrica no consórcio milho x feijão vigna. 1987. 75
f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza.
LUDLOW, M. M.; MUCHOW, R. C. A critical evaluation of traits for improving crop yields in
water-limited environments. Advance in Agronomy, São Diego, v. 43, p. 107-153, 1990.
MAAS, S. J. Parameterized model of gramineous crop growth. I. Leaf area and dry mass
simulation. Agronomy Journal, Madison, v. 85, n. 2, p. 348-353, 1993.
24
MALUF, J. R. T.; CUNHA, G. R. da; MATZENAUER, R.; PASINATO, A.; PIMENTEL, M. B.
M.; CAIAFFO, M. R. Zoneamento de riscos climáticos para a cultura de feijão no Rio Grande do
Sul. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 9, n. 3, p. 468-476, dez. 2001.
Número especial.
MAROUELLI, W. A.; SILVA, W. L. de C. da; SILVA, H. R. Manejo da irrigação em
hortaliças. Brasília, DF: EMBRAPA-SPI, 1994. 60 p.
MATZENAUER, R.; BERGAMASCHI, H.; BERLATO, M. A.; MALUF, J. R. T.; BARNI, N.
A.; BUENO, A. C.; DIDONÉ, I. A.; ANJOS, C. S.; MACHADO, F. A.; SAMPAIO, M. R.
Consumo de água e disponibilidade hídrica para milho e soja, no Rio Grande do Sul. Porto
Alegre: Fepagro, 2002. 105 p. (Boletim Fepagro, 10).
MATZENAUER, R.; BERGAMASCHI, H.; BERLATO, M. A.; RIBOLDI, J. Relações entre
rendimento de milho e variáveis hídricas. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria,
v. 3, p. 85-92, 1995.
MOJICA, E. S. de. Producción de biomasa, nutrición mineral y absorción de agua en la
asociación fríjol - maíz cultivada en solución nutritiva. 1975. 63 p. Tese (Mestrado) - IICA,
Turrialba.
MUSANDE, V.G.; CHAVAN, B.N.; SONDGE, V.D. Consumptive use of water, moisture use
efficiency and moisture extraction pattern in cotton intercropping. Madras agricultural journal
July 1981. v. 68 (7) p. 431 – 435.
NABINGER, C. Princípios da exploração intensiva de pastagens. In: SIMPÓSIO SOBRE
MANEJO DE PASTAGENS, 13., 1997, Piracicaba. Anais… Piracicaba: FEALQ, 1997. p. 15-95.
NOGUEIRA, O. L. Época para semeadura de milho e feijão / sistema consorciado. Manaus:
EMBRAPA-UEPAE Manaus, 1978. 8 p. (EMBRAPA-UEPAE Manaus. Comunicado Técnico,
2).
OLIVEIRA, F. J. de. Combinações de espaçamentos e populações de plantas de caupi e de milho
em monocultura e consorciados. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 28, n. 8,
p. 931-945, 1993.
PADHI, A. K.; SAHOO, B. K.; DAS, K. C. Productivity of rained pigeon pea (Cajanus cajan) -
based intercropping systems. Indian Journal of Agricultural Science, New Delhi, v. 62, n. 9, p.
594-598, 1992.
PAL, M. S.; SINGH, O. H. Effect of sorghum based intercropping systems on productivity, land
equivalent ratio and economics in mollisols of maomotaça tarao (U.P.) Indian Journal of
Agronomy, New Delhi, v. 36, n. 1, p. 12-16, 1991.
PARBO JUNIOR, T. S.; TAMBUA, R. T.; TABUGADER, W. A.; JULIAN, F. P.; ROSARIO,
M. R.; ORPIA JUNIOR, E. D.; CATEDRAL, I. G. Package of technology for garlic/cotton relay
cropping. Cotton Research Journal, v. 2, n. 1/2, p. 51-67, 1989.
25
PEREIRA, G. M.; CARVALHO, J. A.; RODRIGUES, L. S.; DOBASHI, A. M. Efeitos de
diferentes níveis de déficit hídrico aplicados em três fases do ciclo fenológico do feijoeiro
(Phaseolus vulgaris, L.) c.v. carioca-MG. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA
AGRÍCOLA, 27., 1998, Poços de Caldas. Anais..., Poços de Caldas: SBEA, 1998. v. 1, p. 187-
189.
PIMENTEL, C. A relação da planta com a água. Seropédica: Edur, 2004. 191 p.
PIPER, E. L.; WEISS, A. Defoliation during vegetative growth of corn: the shoot: root ratio and
yield implications. Field Crops Research, Amsterdam, v. 31, n. 1-2, p. 145-153, 1993.
PORTES, T. A.; SILVA, C. C. Cultivo consorciado. In: ARAUJO, R. S.; RAVA, C. A.; STONE,
L. F.; ZIMMERMANN, M. J. de O. (Coord.). Cultura do feijoeiro comum no Brasil.
Piracicaba: Potafos, 1996. p. 619-638.
RAMALHO, M. A. P.; OLIVEIRA, A. C. de; GARCIA, J. C. Recomendações para o
planejamento e análise de experimentos com as culturas de milho e feijão consorciadas. Sete
Lagoas: EMBRAPA-CNPMS, 1983. 74 p. (EMBRAPA-CNPMS. Documentos, 2).
RAO, M. R.; MORGADO, L. B. A review of maize-beans and maize cowpea intercrop systems
in the semiarid Northeast Brazil. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 19, n. 2, p.
179-192, fev. 1984.
RAPOSO, J. A. A.; SCHUCH, L. O. B.; ASSIS, F. N. de; MACHADO, A. A. Consórcio de
milho e feijão em Pelotas, RS. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 30, n. 5, p.
639-647, 1995.
REICHARDT, K. Processos de transferência no sistema solo-planta-atmosfera. 4. ed. São
Paulo: Fundação Cargill, 1985, 445 p.
RESENDE, M.; FRANÇA, G. E.; ALVES, V. M. C. Considerações técnicas sobre a cultura do
milho irrigado. Sete Lagoas: EMBRAPA–CNPMS, 1990a. 24 p. (EMBRAPA–CNPMS.
Documento, 7).
REZENDE, P. L.; SILVA, A. G. da; CORTE, E.; BOTREL, E. P. Consórcio sorgo-soja. V.
Comportamento de híbridos de sorgo e cultivares de soja consorciados na entrelinha no
rendimento de forragem. Ciência Rural, Santa Maria, v. 31, n. 3, p. 369-374, 2001.
RODRIGUES, B. H. N.; ANDRADE JUNIOR, A. S. de; CARDOSO, M. J.; MELO, F. de B.;
BASTOS, E. A. Níveis de irrigação sobre a produção de vagens e grãos verdes de feijão caupi.
In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA, 28., 1999, Pelotas. Anais...
Pelotas: SBEA: UFPel, 1999. 1 CD-ROM.
SCHILD, L. N. et al. Comportamento do milho em Planossolo sob condições de excesso hídrico.
I. Desempenho agronômico. Agropecuária. Clima Temperado, v. 2, n. 1, p. 97-109, 1999.
SCHUSSLER, R. J.; WESTGATE, M. E. Maize kernel set at low potential. I. Sensivity to reduce
assimilates during early kernel growth. Crop Science, Madison, v. 31, p. 1189-1195, 1991.
26
SHAPIRO, C. A.; PETERSON, T. A.; FLOWERDAY, A. D. Yield loss due to simulated hail
damage on corn: a comparison of actual and predicted values. Agronomy Journal, Madison, v.
78, n. 4, p. 585-589, 1986.
SILVA, A. A.; JAKELAITIS, A.; FERREIRA, L. R. Manejo de plantas daninhas no sistema
Integrado Agricultura-Pecuária. In: MANEJO INTEGRADO: INTEGRAÇÃO AGRICULTURA-
PECUÁRIA, 1., 2004, Viçosa, MG. Anais... Viçosa: UFV, 2004. p. 117-170.
SILVA, D. D. da; LOUREIRO, B. T.; BERNARDO, S.; GALVÃO, J. D. Efeitos de lâminas de
água e doses de nitrogênio na cultura do milho irrigada por aspersão em linha. Revista Ceres,
Viçosa, v. 39, n. 222, p. 91-104, 1992.
SILVA, M. A. da. Efeito da lâmina de água e adubação nitrogenada sobre a produção de
feijão de corda (Vigna sinenses (L.) Savi), utilizando o sistema de irrigação por aspersão em
linha. 1978. 53 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG.
SILVA, W. L. C.; MAROUELLI, W. A. Manejo da irrigação em hortaliças no campo e em
ambientes protegidos. In: FARIA, M. A. (Coord.). Manejo de irrigação. Lavras: UFLA: SBEA,
1998. p. 311-351.
SILVEIRA, P. M. S.; STONE, L. F. Irrigação do feijoeiro. Santo Antônio de Goiás: Embrapa
Arroz e Feijão, 2001. 230 p.
SING, S.; LAMBA, P. S.; SHARMA, H. C. Effect of varying levels of irrigation on the yield and
water use of cowpea (Vigna sinensis L.). Annals of Arid Zone, Rajasthan-India, v. 14, n. 12,
p. 100-108, 1975.
SOUZA FILHO, B. F.; VIANA, A. R.; SANTOS, J. G. C. dos. Viabilidade de produção de
feijão em soqueiras de cana-de-açúcar. Rio de Janeiro: PESAGRO, 1986. 3 p. (PESAGRO.
Comunicado Técnico, 155).
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 14. ed. Porto Alegre: Artmet, 2004. 719 p.
TAVORA, F. J. A. F.; LOPES, L. H. de O. Deficiência hídrica no consórcio milho x
caupi. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 25, n. 7, p. 1011-1022, jul. 1990.
VAADIA, Y.; RANEY, F. C.; HAGAN, R. M. Plant water deficits and physiological process.
Annual Review of Plant Physiology, Palo Alto, v. 12, p. 265-292, 1961.
VANDERMEER, J. H. Intercropping. In: GLIESSMAN, S. R. (Ed.). Agroecology: researching
basis for sustainable agriculture. New York: Springer Verlag, 1990. p. 481–516.
VIEIRA, C. Cultivos consorciados. In: VIEIRA, C.; PAULA JÚNIOR, T. J.; BORÉM, A. (Ed.).
Feijão: aspectos gerais e cultura no Estado de Minas Gerais. Viçosa: UFV, 1998. p. 523-558.
VIEIRA, C. Estudo monográfico do consórcio milho-feijão no Brasil. Viçosa: UFV, 1999. 183
p.
VIEIRA, C. O feijão em cultivos consorciados. Viçosa: UFV, 1989. 134 p.
27
VOLPE, C. A.; CHURATA-MASCA, M. G. C. Manejo da irrigação em hortaliças: método do
Tanque Classe A. Jaboticabal: FUNEP, 1998. 19 p.
VYAS, M. D.; KHAN, R. A.; RAGHU, J. S. Economics on intercropping and mixed cropping of
soybean with pigeonpea. Indian Journal Pulses Research, v. 5, n. 1, p. 114-116, 1992.
WILLEY, R. W. Intercropping: its importance and research needs. Part 1 - Competition and yield
advantages. Field Crop Abstracts, Hurley, v. 32, n. 1, p. 1-10, 1979.
Z
ANATTA, J. C.; SCHIOCCHET, M. A.; NADAL, R. de. Mandioca consorciada com milho,
feijão ou arroz de sequeiro no Oeste Catarinense. Florianópolis: EPAGRI, 1993. 37 p.
(EPAGRI. Boletim Técnico, 64).
ZINSELMEIER, C.; WESTGATE, M. E.; JONES, R. J. Kernel set at low water potential does
not vary with source sink/ratio in maize. Crop Science, Madison, v. 35, p. 158-164, 1995.
28
4. CAPÍTULO I
Performance produtiva do consórcio milho – feijão-caupi a disponibilidade hídrica no solo
Valber Mendes Ferreira
& Aderson Soares de Andrade Júnior
II
RESUMO
A disponibilidade de água no solo é essencial para o seu crescimento e desenvolvimento
das plantas, notadamente, em cultivo de sequeiro, quando depende da distribuição espacial e
temporal das chuvas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a performance produtiva, a
eficiência do uso de água e as medidas de eficiência técnica e econômica do consórcio milho –
feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) em resposta a disponibilidade hídrica no solo. O
experimento foi conduzido no Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte, no Município de
Teresina, PI (05°05’S; 42°48’W e 74,4m de altitude). Os níveis diferenciados de disponibilidade
hídrica no solo foram impostos com a aplicação de diferentes lâminas de irrigação por meio de
um sistema de aspersão em linha. O número de vagens por planta contribuiu para o aumento da
produtividade de grãos no feijão-caupi, em cultivo solteiro e consorciado. No milho no cultivo
solteiro e consorciado a produtividade de grãos aumentou em aproximadamente 788% e 298%
com aplicação da maior lâmina em relação a menor respectivamente; no cultivo solteiro a
eficiência de uso de água no feijão-caupi e milho alcançou um maior valor de 4,1 kg ha
-1
mm
-1
e
24,8 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação das maiores lâminas de irrigação; no cultivo consorciado a
eficiência de uso de água no feijão-caupi e milho alcançou um maior valor de 2,33 kg ha
-1
mm
-1
e
3,72 kg ha
-1
mm
-1
respectivamente com aplicação das maiores lâminas de irrigação; a produção
equivalente no consorcio sofre um incremento de 362% com aplicação da maior lâmina de
irrigação em relação a menor e o consorcio milho – feijão-caupi mostrou-se mais vantajoso
quando os níveis de disponibilidade hídrica no solo foram reduzidos (12,5%).
Palavras-chave: lâminas de irrigação, eficiência técnica, produção equivalente.
I
Curso de Pós-Graduação em Agronomia, Centro de Ciências Agrárias (CCA), Universidade Federal do Piauí (UFPI), Campus Petrônio
Portela, Bairro Ininga, 64049-550, Teresina, Piauí - Brasil
II
Embrapa Meio-Norte. Av. Duque de Caxias, 5650, Cx. Postal 01, Bairro Buenos Aires, 64006-220, Teresina, Piauí – Brasil. E-mail:
aderson@cpamn.embrapa.br
. Autor para correspondência.
.
29
YIELD PERFORMANCE OF THE MAIZE-COWPEA INTERCROPPING SYSTEM TO
THE SOIL MOISTURE AVAILABILITY
ABSTRACT
The soil moisture availability is essential to growth and development of the plants, mainly
under non-irrigated cropping, when the crop yield dependents on the spatial and temporal
variability of the rain. The present work aimed to evaluate the yield, the water use efficiency and
the technical and economical efficiency in a corn – cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.)
intercropping system at different soil water availability levels. The experiment was carried in the
Embrapa Meio-Norte Experimental Area (05°05' S; 42°48' W and 74.4m), in Teresina, Piaui
State, Brazil. The levels of soil moisture availability were obtained with the increment in the
applied water depth, by using a line source irrigation sprinkler system. The number of pods per
plant contributed to increase cowpea grain yield in mono and intercropping system. For maize,
also in both crop, the grain yield increase, comparing the highest water depth with the lowest, was
around 788% and 298%, respectively; in the monocropping system, the water use efficiency of
cowpea and maize reached a higher value, being 4.1 kg ha
-1
mm
-1
and 24.8 kg ha
-1
mm
-1
, when
the highest water depth were applied; in the intercropping system, the water use efficiency of
cowpea and maize reached a higher value, being 2.33 kg ha
-1
mm
-1
and 3.72 kg ha
-1
mm
-1
,
respectively, when the highest water depth were applied; the intercropping equivalent grain yield
increases by 362% when comparing the highest water depth with the lowest one and the maize–
cowpea intercropping system showed higher advantage when the levels of soil available water
were reduced (12.5%).
Key words: grain yield equivalent, irrigation depth, technical efficiency.
30
INTRODUÇÃO
Em condições naturais de ecossistemas cultivados, a produtividade das culturas depende
diretamente do meio ambiente, sendo o regime hídrico o fator mais importante e, na falta de
precipitações pluviais, há a necessidade de irrigação, de forma parcial ou integral, dependendo da
região do país.
A disponibilidade de água no solo às plantas é essencial para o seu crescimento e
desenvolvimento. Para uma planta completar satisfatoriamente o seu ciclo e expressar seu
máximo potencial produtivo, ela requer um volume adequado de água. A quantidade de água que
as plantas necessitam absorver para realizar os processos fisiológicos ligados à germinação,
crescimento, desenvolvimento e produção de grãos depende da espécie vegetal, condições
climáticas, solos, época e região de cultivo.
Normalmente, a quantidade total de água necessária para a irrigação é calculada levando-
se em consideração os fatores agrometeorológicos, notadamente a evapotranspiração da cultura, a
capacidade de armazenamento de água do solo e a profundidade efetiva do sistema radicular
(Bernardo, 1989; Klar, 1991; Marouelli et al., 1994). Existem, também, diversos trabalhos que
determinaram a lâmina total de irrigação para obter a maior produtividade física das culturas de
milho e feijão-caupi destacando-se, dentre eles, Silva et al. (1992) e Couto et al. (1986), que
avaliaram os efeitos do estresse hídrico na produtividade de grãos de milho. Aguiar (1989),
Rodrigues et al. (1999) e Andrade Júnior et al. (2002) que trabalharam com níveis diferentes de
lâmina de água na produtividade de grãos do feijão-caupi. Salienta-se que todos os trabalhos
citados referem-se ao cultivo solteiro, havendo uma carência de informações na literatura em
relação ao cultivo consorciado. É fundamental, portanto, o conhecimento das relações existentes
entre a produtividade de grãos, níveis de manejo da água de irrigação e o uso consultivo da
cultura consorciada para diferentes condições climáticas e edáficas.
Com base nesses fatos, conduziu-se esta pesquisa visando avaliar a performance
produtiva, a eficiência do uso de água e as medidas de eficiência técnica e econômica do
consórcio milho – feijão-caupi em resposta à disponibilidade hídrica no solo, nas condições
edafoclimáticas de Teresina, PI.
31
MATERIAL E MÉTODOS
Localização e características da área experimental
O experimento foi conduzido no Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte, no
Município de Teresina, PI (05°05’ S; 42°48’W e 74,4m) (Figura 1).
Figura 1. Imagem aérea do Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI.
Fonte: Google Earth Beta (v 4.0.2740) Release Notes – Fevereiro 2007.
O clima de Teresina, segundo a classificação de Köeppen, é do tipo Aw', ou seja, tropical
quente e úmido, com estação chuvosa no verão. Os dados meteorológicos que caracterizam a
região, apresentados no Tabela 1, adaptada de Bastos e Andrade Júnior (2000), foram obtidos a
partir de estação meteorológica convencional instalada no Campo Experimental da Embrapa
Meio-Norte, em Teresina – PI, abrangendo o período de 1980 a 1999.
32
Tabela 1. Valores médios mensais de temperatura do ar – máxima (Tmax), média (Tmed) e
mínima (Tmin) – umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento a 2 m de altura (Vv),
insolação (Ins), evapotranspiração de referência (ETo), estimada pelo método de Penman-
Monteith e precipitação pluviométrica (P), referentes ao período de 1980 a 1999.
Elemento Climático
MÊS
Tmax
(º C)
Tmed
(º C)
Tmin
(º C)
UR
(%)
Vv
(m.s
-1
)
Ins
(h)
ETo
(mm.dia
-1
)
P
(mm)
Jan
32,4 27,4 22,4 78,0 1,3 6,1 4,2 212
Fev
3
2,2 27,3 22,4 79,1 1,3 6,0 4,2 234
Mar
3
1,7 27,1 22,5 81,6 1,3 5,7 4,0 327
Abr
31,9 27,3 22,7 81,8 1,3 6,6 3,9 245
Mai
32,2 27,3 22,4 78,7 1,3 7,7 3,9 103
Jun
32,7 26,8 21,3 71,6 1,6 9,0 4,0 21
Jul
33,6 27,0 20,2 64,5 1,8 9,3 4,3 12
Ago
35,3 28,0 20,5 57,2 1,9 9,7 5,0 2
Set
36,6 29,2 21,8 53,8 1,9 9,4 5,6 14
Out
36,8 29,7 22,5 54,4 1,9 8,6 5,7 20
Nov
36,0 29,4 23,1 60,1 1,7 7,8 5,3 52
Dez
34,6 28,8 22,9 66,6 1,6 6,7 4,8 107
Ano
33,8 27,9 22,1 69,2 1,6 7,7 4,6 1299
Fonte: Adaptada de Bastos e Andrade Júnior (2000).
As características químicas do solo, obtidas através da realização de análise de fertilidade
do solo, a partir de amostras deformadas de solo da área experimental, nas camadas de 0 a 0,15;
0,15 a 0,35 , 0,35 a 0,65 e > 0,65m, são apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2. Analise de fertilidade do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006.
Camada pH P K Ca
2+
Mg
2+
Al
3+
SB
CTC
(T)
V MO
(m) H
2
O mg.dm
-3
cmolc.dm
-3
(%) dag.kg
-1
0 – 0,15 5,95 4,70 0,07 1,78 0,98 0,02 1,83 4,71 61,12 25,26
0,15 – 0,35 5,38 3,10 0,04 1,54 0,70 0,30 2,95 5,28 44,09 15,60
0,35 – 0,65 4,96 12,0 0,11 1,48 0,13 0,35 2,85 4,59 37,87 12,52
> 0,65 5,03 5,30 0,08 1,40 0,42 0,50 2,00 3,93 49,15 12,63
Fonte: Laboratório de solos da Embrapa – Parnaíba –PI.
Tabela 3.Capacidade de campo determinados em amostras de solo indeformadas em laboratório
Umidade (m
3
m
-3
) Umidade (m
3
m
-3
)Horizonte
(m)
Mínimo Máximo
Horizonte
(m)
Mínimo Máximo
0,1 0,067 0,233 0,6 0,104 0,238
0,2 0,098 0,247 0,7 0,104 0,221
0,3 0,099 0,264 0,8 0,116 0,216
0,4 0,101 0,252 0,9 0,116 0,210
0,5 0,104 0,242
1,0 0,121 0,198
33
O solo foi classificado como um Argissolo Vermelho Amarelo distrófico (Embrapa,
1999), cujas Informações granulométricas apresentadas na Tabela 4.
Tabela 4. Informações granulométricas do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006.
Textura (g/kg)
Profundidade
(m)
Horizonte
Areia Silte Argila
Classificação
Textural
0,00 – 0,15 A
p
785,8 78,5 136 Areia franca
0,15 – 0,35 A
12
675,5 98,5 226 Franco argilo arenoso
0,35 – 0,65 Bt
12
606,5 97,5 296 Franco argilo arenoso
> 0,65 Bt
21
607,5 126,5 266 Franco argilo arenoso
Fonte: Laboratório de solos da Embrapa – Parnaíba -PI
Cultivares e práticas culturais
O trabalho foi implantado com as culturas de milho, cultivar CMS 47 e feijão-caupi,
cultivar BRS–Guariba, cultivadas em sistema solteiro e consorciado. O arranjo espacial utilizado
correspondeu a uma relação de uma fileira de milho para uma fileira de feijão-caupi (1:1) no
sistema consorciado. A semeadura do milho foi feita no dia 24/08/2006, no espaçamento 0,80m x
0,25m (em cultivo solteiro) e de 1,0m x 0,25m (em cultivo consorciado). O feijão-caupi foi
semeado no dia 31/08/2006, no espaçamento de 0,7m x 0,2m (em cultivo solteiro) e de 1,0m x
0,25m (em sistema consorciado) (Figura 2). O intervalo entre datas de semeadura foi necessário
para que houvesse coincidência nas fases críticas das culturas ao déficit hídrico.
Figura 2. Detalhe da área (A) e da parcela experimental (B).
50 m m xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
24 m
75 m m
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
===============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================================================
===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
50 m m
===============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx =======================
0.8 m 0.7 m
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx =======================
=======================
0.5 m
1 m xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
0.5 m
=======================
1 m 0.5 m
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxx ======= =======
m ilho feijão-caupi xxxxxxxx
48 m
consórcio
A
B
34
O preparo do solo constou de uma aração e duas gradagens, o que suficiente para um
adequado destorroamento do solo. Em seguida, instalou-se o sistema fixo de irrigação por
aspersão convencional. Após duas irrigações semanais procedeu-se a semeadura das culturas
através de matracas.
A adubação de fundação foi efetuada no milho com 30 kg ha
-1
de N (uréia), 50 kg ha
-1
de
P
2
O
5
(superfosfato simples), 40 kg ha
-1
de K
2
O (cloreto de potássio) e 5 kg ha
-1
de ZnSO
4
(sulfato de zinco). Procedeu-se à adubação de cobertura para a cultura do milho na base de 60 kg
ha
-1
de N (uréia), em duas aplicações (oitava e décima segunda folhas). No feijão-caupi, a
adubação de fundação foi efetuada com 40 kg ha
-1
de P
2
O
5
(superfosfato simples), 30 kg ha
-1
de
K
2
O (cloreto de potássio). Os tratos culturais e fitossanitários foram realizados conforme as
recomendações dos sistemas de produção das culturas praticados na região (Cardoso, 1998;
Cardoso, 2000).
Sistema de irrigação
A aplicação de água foi realizada por um sistema de irrigação por aspersão convencional
fixo composto por seis linhas laterais, as quais operaram sempre duas a duas. As linhas laterais
possuíam diâmetro de 50 mm e comprimento de 60 m. Essas linhas eram conectadas a uma linha
principal, com diâmetro de 75 mm, através de cavaletes e registros de gaveta (Figura 3).
Figura 3. Sistema de irrigação por aspersão convencional usado no ensaio.
50 mm
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
75 mm
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
===============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
=============
==================================================
===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
============================================================
===
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
50 mm
===============================================================
xxxxxxxx
======= =======
coletor
aspersor
milho
feijão-caupi
xxxxxxxx
consórcio
T T T T T
T
T T T T T
T T T T T
24 m
12 m
12 m
48 m
12 m
12 m
12 m
12 m
35
Cada linha lateral possuía seis aspersores, da marca Fabrimar, modelo ECO-232, com
combinação de bocais de 4,4mm x 3,2mm, raio de alcance de 12m, vazão de 1,8 m
3
/h, espaçados
de 12m x 12m e pressão de serviço de 2,5 kgf/cm
2
. Posteriormente, durante a condução do
experimento determinaram-se os valores médios das lâminas de irrigação em cada parcela,
utilizando-se coletores (Figura 3) da marca Fabrimar, instalados dentro das parcelas, cujo
conteúdo após cada irrigação, era medido através de uma proveta graduada em milímetros.
O sistema de irrigação operou, até os 38 dias após a semeadura no espaçamento de 12m x
12m. Após esse período, dado a necessidade da imposição dos níveis diferenciados de
disponibilidade de água nas parcelas, o sistema passou a operar em um sistema de “aspersão em
linha” (“line source sprinkler system”), de acordo com a metodologia proposta por Hanks et al.
(1976). Este sistema tem sido utilizado em estudos sobre lâmina de irrigação e produtividade, tais
como os de Faria (1981), Lauer (1983), Frizzone (1986), Filho et al. (2001), Andrade Júnior et al.
(2002), Bastos et al. (2002), contribuindo grandemente para a determinação de funções de
produção das culturas para o fator água. Após o período de imposição dos níveis diferenciados de
disponibilidade de água até a colheita, o sistema de irrigação novamente voltou a operar no
esquema tradicional, com as linhas laterais de 12m x 12m.
O sistema “line source” constitui-se de uma linha central com nove aspersores, espaçados
a cada 6 m, sobre uma tubulação localizada no centro da área experimental. A sobreposição dos
jatos de água dos aspersores promove uma maior precipitação junto à linha de aspersores e um
gradiente decrescente ao longo da direção perpendicular à tubulação. A localização das parcelas
experimentais ao longo da direção perpendicular à linha de aspersores permite a aplicação de
diferentes lâminas de água e a conseqüente imposição de níveis diferenciados de disponibilidade
de água no solo para as culturas (Figura 4).
A escolha desta metodologia foi baseada nas vantagens que a mesma oferece,
representadas pela simplicidade de instalação, operação, economia de área, equipamento e mão-
de-obra, permite a instalação de maior número de tratamentos em menor área e melhor
visualização do efeito do déficit hídrico imposto às culturas. Como limitações, o método
apresenta a impossibilidade de causalização das lâminas da água aplicadas, o efeito do vento no
padrão de distribuição da água (em regiões com valores elevados de velocidade do vento), a
utilização da irrigação com a mesma freqüência em todas as parcelas e a possibilidade de
escoamento superficial, caso a seleção do aspersor não seja adequada.
36
Figura 4. Sistema de irrigação por aspersão no esquema “line source”
Tratamentos e delineamento experimental
Os tratamentos constaram de quatro lâminas de irrigação e duas cultivares (milho, cultivar
CMS 47 e feijão-caupi, cultivar BRS-Guariba), cultivadas em sistemas solteiro e consorciado. Os
tratamentos foram dispostos em um delineamento experimental de blocos casualizados, com
quatro repetições.
Como durante o período de aplicação dos tratamentos, os níveis de irrigação não foram
casualizados, não foi possível adotar-se a análise de variância formal. Mas, para ser possível uma
base de comparação dos efeitos dos tratamentos aplicados, foi feito um ajuste de regressão para a
avaliação de todas as variáveis em estudo e analisadas as tendências dos efeitos.
As análises de variância e regressão foram processadas usando-se programa SAS (SAS
Institute, 1989). Para a análise de resíduos, utilizou-se os dados de todos os caracteres em cada
sistema de cultivo, com a finalidade de avaliar a existência de dados discrepantes e
heterocedesticidade das variáveis, tratamento dos erros à distribuição normal, pressuposição da
independência dos erros e aditividade no modelo matemático, segundo Garcia et al. (2002) e
Parente (1984).
50 mm xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
L4
x
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
x
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
L
3
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
L2
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
24 m
75 mm
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
L1
===============================================================
L1
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================================================
===============================
L2
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
=
==============================================================
L
3
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
50 mm
===============================================================
L4
xxxxxxxx ======= =======
aspersor milho feijão-caupi xxxxxxxx
48 m
consórcio
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
37
Manejo da irrigação
O manejo da irrigação foi realizado diariamente pelo método do balanço de água no solo,
em planilha Excel, com base nos valores diários dos elementos climáticos temperatura do ar,
umidade relativa do ar, radiação solar e velocidade do vento, os quais foram obtidos da estação
agrometeorológica automática (Figura 5).
Figura 5. Estação agrometeorológica automática da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI.
Para facilitar a operacionalização do manejo de irrigação, as irrigações eram sempre
efetuadas nos dias de terça-feira e sexta-feira. Com isso, nas irrigações efetuadas as terças-feiras
fazia-se à reposição da evapotranspiração das culturas ocorrida durante as sextas-feiras, sábados,
domingos e segundas-feiras. Da mesma forma, nas irrigações efetuadas as sextas-feiras fazia-se à
reposição da evapotranspiração das culturas ocorrida durante as terças-feiras, quartas-feiras e
quintas-feiras.
38
A semeadura do milho foi efetuada no dia 24/08/2006 e a do feijão-caupi em 31/08/2006.
Após a semeadura do milho, todos os tratamentos receberam irrigação uniforme, com a aplicação
de uma lâmina de água de 15,1 mm para garantir a germinação e o estabelecimento das culturas.
Em seguida, adotou-se o manejo conforme descrito acima. Em 02/10/06 iniciou–se a
aplicação das lâminas diferenciadas de irrigação utilizando-se o sistema de aspersão em linha
(“line source”). Essa fase foi concluída no dia 23/10/2006, perfazendo um total de sete irrigações
diferenciadas.
Produção e componentes de produção
Para correlacionar as respostas das culturas de milho e feijão-caupi à disponibilidade
hídrica no solo, em sistema de cultivo solteiro e consorciado, foram processadas medidas de
produção de grãos e componentes de produção. Para o feijão-caupi, mediu-se o rendimento de
grãos, o número de vagens por planta, o comprimento de vagem (cm), o número de grãos por
vagem, a produção de grãos por planta (g), o peso de cem grãos (g) e a produtividade de grãos
(kg ha
-1
). No milho, determinou-se o comprimento de espiga com palha (cm), o comprimento de
espiga sem palha (cm), o peso de espigas (g), o peso de cem grãos (g) e a produtividade de grãos
(kg ha
-1
).
Eficiência do uso da água (EUA)
A eficiência do uso de água (EUA) (kg ha
-1
mm
-1
) foi obtida através da relação entre a
produtividade de grãos de feijão-caupi e milho, em cultivo solteiro e consorciado, e as respectivas
lâminas de irrigação aplicadas nos tratamentos (Cardoso et al., 1996a; Andrade Júnior et al.,
2002).
=
L
PG
EUA
(1)
em que:
EUA
– eficiência do uso de água, kg ha
-1
mm
-1
;
PG
– produtividade de grãos de milho ou feijão-caupi, kg ha
-1
;
L – lâmina de irrigação aplicada, mm.
39
Medidas de eficiência técnica e econômica
Usou-se como medida de eficiência técnica e econômica o índice de produção
equivalente. A produção equivalente (Ye) foi considerada através de uma avaliação econômica,
utilizando a relação de preços entre as culturas. Optou-se pela produção equivalente do milho,
que é dada pela seguinte equação de transformação:
fme
rYYY +=
(2)
em que:
Y
e
– produção equivalente de milho, kg ha
-1
;
Y
m
– produção de grãos de milho no cultivo consorciado, kg ha
-1
;
Y
f
– produção de grãos de feijão-caupi no cultivo consorciado, kg ha
-1
;
r – relação entre os preços mínimos do feijão-caupi e do milho.
Para a estimativa de “r”, usou-se a média e o desvio padrão dos preços mínimos de feijão-
caupi e milho praticados no período de 2001 a 2007 (Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento 2006):
Pm
Pf
r
1
= (3)
em que:
Pf
– média do preço mínimo do feijão-caupi, R$;
Pm
– média do preço mínimo do milho, R$.
max
max
2
Pm
Pf
r =
(4)
em que:
Pf
max
– média com desvio padrão do preço mínimo do feijão-caupi, R$;
Pm
max
– média com desvio padrão do preço mínimo do milho, R$.
min
mim
3
Pm
Pf
r = (5)
em que:
Pf
min
– média menos desvio padrão do preço mínimo do feijão-caupi, R$;
Pm
mim
– média menos desvio padrão do preço mínimo do milho, R$.
40
RESULTADOS E DISCUSSÃO
M
anejo e controle das irrigações
Os valores das lâminas de irrigação aplicadas nos tratamentos antes, durante e após a
aplicação do sistema de aspersão em linha (“line source”), em todo o período experimental, são
apresentados nas Tabelas 5 e 6, respectivamente.
Tabela 5. Lâminas de irrigação aplicadas nas culturas solteiras em função da aplicação dos
tratamentos.
Fase Inicial Fase Final Chuva Total (mm)
Lâminas
FC M
Line
Source
FC M FC
M
FC M
L1 165,0 225,0 170,0 16,5 42,5 38,6 64,0 390,1 501,5
L2 165,0 225,0 160,2 16,5 42,5 38,6 64,0 380,2 491,6
L3 165,0 225,0 108,5 16,5 42,5 38,6 64,0 328,6 440,0
L4 165,0 225,0 39,0 16,5 42,5 38,6 64,0 259,1 370,5
FC – feijão caupi e M – milho
Tabela 6. Lâminas de irrigação aplicadas nas culturas consorciadas em função da aplicação dos
tratamentos.
Fase Inicial Fase Final Chuva Total (mm)
Lâminas
FC M
Line
Source
FC M FC
M
FC M
L1 165,0 225,0 165,7 16,5 42,5 38,6 64,0 385,8 497,2
L2 165,0 225,0 133,4 16,5 42,5 38,6 64,0 353,5 464,9
L3 165,0 225,0 117,6 16,5 42,5 38,6 64,0 337,7 449,1
L4 165,0 225,0 48,3 16,5 42,5 38,6 64,0 268,4 379,8
FC – feijão caupi e M – milho
As Figuras 6 e 7 mostram as lâminas acumuladas aplicadas nos tratamentos, no período
que compreende a fase inicial, “line source” e fase final no sistema solteiro e em consórcio
respectivamente. Salienta-se que nas Figuras 6 e 7, nas referidas lâminas de irrigação por
tratamento, não estão computadas os 390 mm que foram aplicados durante a fase de
estabelecimento da cultura. No entanto essa, lâmina adicional (390 mm) foi considerada para o
calculo da eficiência do uso de água.
41
Observa-se na Figura 6, que não houve uma variação acentuada entre as L1 e L2, no qual
poderá ser observado na produtividade e componentes de produção. Na Figura 7,observa-se
também o mesmo comportamento no qual não há uma diferença acentuada entre L2 e L3.
Com o termino da fase inicial, observa-se até a fase final uma diferenciação entre as
lâminas de irrigação. Essa diferença foi mais acentuada no “line source” em que a lâmina L1 foi
quatro vezes superior à lâmina L4, evidenciando ter ocorrido uma ampla variação no teor de água
no solo para o desenvolvimento das culturas (Figura 6). Na Figura 7, a lâmina de irrigação tem o
mesmo comportamento tendo uma diferença acentuada no “line source” em que a lâmina L1 é
três vezes superior à lâmina L4. As diferenças entre as lâminas aplicadas no cultivo solteiro e
consórcio foi resultante dos ventos durante as irrigações.
390
450
510
570
630
690
750
Data
irrigação acumulada (mm)
L1 L2 L3 L4
Figura 6. Lâmina de irrigação acumulada aplicada nos tratamentos, no período que compreende a
fase, “line source” e fase final no sistema solteiro.
02/10/06
23/10/06
02/11/06
23/11/06
42
390
450
510
570
630
690
750
Data
irrigação acumulada (mm)
L1 L2 L3 L4
Figura 7. Lâmina de irrigação acumulada aplicada nos tratamentos, no período que compreende a
fase, “line source” e fase final no sistema consórcio.
Disponibilidade de água no solo
Os valores do conteúdo de água no solo durante o período de aplicação do sistema “line
source”, no cultivo solteiro e consorciado de milho – feijão-caupi, em conseqüência da aplicação
das lâminas diferenciadas de irrigação, são apresentados nas Tabela 7.
Houve variação no conteúdo de água no solo nos cultivos ao longo do perfil do solo
durante o período de aplicação do sistema “line source” (Tabela 7). Para o cultivo do feijão-caupi
solteiro, o tratamento L1 foi o único em que o conteúdo médio de água no perfil do solo (0 – 50
cm) se aproximou dos valores de capacidade de campo determinados em amostras de solo
indeformadas em laboratório (Tabela 3). Para o milho solteiro, o conteúdo de água no solo
observado na lâmina L1 (18,6 %) foi superior a L4 (13,4 %) em 39%. No consórcio, ocorreu o
mesmo comportamento, sendo que o maior conteúdo de água no solo observado na lâmina L2
(17,5 %) foi superior ao menor observado na lâmina L4 (12,5 %) em, aproximadamente, 56 %.
02/10/06 23/10/06 02/11/06 23/11/06
43
Tabela 7. Conteúdo de água no solo durante a aplicação do “line source”, nas culturas solteiras e
consorciadas, em função da aplicação das lâminas de irrigação.
Profundidade (cm)
Lâminas
10 20 30 40 50
Média
Feijão-caupi solteiro
L1 22,4 20,8 22,0 22,2 22,1 21,9
L2 20,6 17,5 19,6 20,2 21,8 19,9
L3 15,1 15,9 19,0 16,8 14,5 16,3
L4 10,3 16,5 20,1 18,6 18,5 16,8
Milho solteiro
L1 19,1 17,5 20,3 19,5 16,6 18,6
L2 23,4 17,1 18,0 15,5 11,6 17,1
L3 21,5 16,5 16,2 16,5 18,6 17,9
L4 9,2 13,1 16,0 16,5 12,4 13,4
Consórcio milho – feijão-caupi
L1 18,7 18,3 19,5 17,7 13,5 17,5
L2 24,0 18,2 19,8 18,7 17,0 19,5
L3 21,0 17,0 18,6 19,5 15,2 18,3
L4 6,2 12,2 14,6 15,3 14,3 12,5
Nos três sistemas de cultivo, não houve variação acentuada no conteúdo de água no solo
entre os tratamentos L1 a L3 (média de 18,5 %). Porém, houve apenas destes para o conteúdo
médio de água no solo obtido com a aplicação da lâmina L4 (média de 14,2 %). Essa
variabilidade no conteúdo de água no solo foi responsável pelo comportamento produtivo
diferenciado nos três sistemas de cultivo em resposta as lâminas de irrigação aplicadas.
Produção e componentes de produção
Os valores referentes às médias de número de vagens por planta (NVP), número de grãos
por vagem (NGV), comprimento de vagem (CV), peso de cem grãos (PCGF), produtividade de
vagem (PV), produtividade de grãos (PGF) e peso de grãos por vagem do feijão-caupi em cultivo
solteiro em função das lâminas de irrigação (L) aplicadas são apresentados na Tabela 8.
44
Tabela 8. Médias de número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem
(NGV),comprimento de vagem (COMPV), peso de cem grãos (PCGF), produtividade de vagens
(PV), produtividade de grãos (PGF) e peso de grãos por vagem (PGV) do feijão-caupi em cultivo
solteiro em função das lâminas de irrigação aplicadas (L).
Os valores das lâminas totais de irrigação aplicadas nas parcelas, foram de 390,1; 380,2;
328,6 e 259,1 mm, representando um gradiente de variação decrescente a partir da linha central
de aspersores, característica inerente ao sistema de aspersão em linha. Observa-se, também, um
comportamento decrescente nas variáveis de produtividade de vagem (PV), produtividade de
grãos (PGF), número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV),
comprimento de vagem (COMPV) e peso de grãos por vagem em função das lâminas totais de
irrigação. O componente de produção que apresentou maior variabilidade positiva em resposta ao
aumento da lâmina de irrigação e com implicação direta no aumento de produtividade de grãos
foi o número de vagens por planta (NVP). Apenas o PCGF apresentou acréscimo com a redução
das lâminas de irrigação aplicadas, indicando tendência de redução do tamanho do grão com o
acréscimo da lâmina. Porém, essa tendência é compensada pelo componente NGV, que apresenta
comportamento inverso com o acréscimo das lâminas de irrigação. Esses resultados são
concordantes daqueles obtidos por Andrade Júnior et al., (2002) que trabalhando com duas
cultivares de feijão, BR 14 – Mulato e BR 17 – Gurguéia, observaram uma redução no peso de
cem grãos com o aumento da lâmina de irrigação. De fato, devido ao aumento do número de
grãos por vagem.
A produtividade de grãos aumentou em 339% com a maior lâmina em relação a menor, em
conseqüência do aumento de vagens por planta. De fato pois no tratamento Lâmina L1 o solo
possui um maior teor de umidade dando condições necessárias às plantas para o seu pleno
desenvolvimento (Tabela. 7)
As equações de regressão para NVP, NGV, COMPV, PCGF, PV, PGF e PGV em função
das lâminas de irrigação aplicadas mostrou que essas variáveis apresentaram comportamento
linear segundo as equações descritas na Tabela 9.
L NVP NGV COMPV
PCGF PV PGF PGV
(mm) (cm) (g) kg ha
-1
kg ha
-1
(g)
390,1 4,08 3,64 19,40 20,55 1991,08 1599,03 2,72
380,2 4,35 3,56 19,25 21,13 1870,95 1448,83 2,66
3
28,6 3,83 3,46 18,78 21,60 1360,38 1055,23 2,57
259,1 2,71 2,96 16,85 23,85 585,23 470,78 2,09
45
Tabela 9. Equações de regressão para número de vagens por planta (NVP), número de grãos por
vagem (NGV), peso de cem grãos (PCGF), produtividade de vagem (PV), produtividade de grãos
(PGF) e peso de grãos de vagem (PGV) do feijão-caupi em cultivo solteiro em função das
lâminas de irrigação (L).
C
aracteres
Equações de regressão**
R
²
NVP Y = - 0,1462 + 0,0115 L 0,914
NGV Y = 1,7299 + 0,005 L 0,941
COMPV Y = 12,1016 + 0,0190 L 0,944
PCGF Y = 29,7459 - 0,0234 L 0,950
PV Y = - 2163,6996 + 10,6498 L 0,999
PGF Y = - 1702,2733 + 8,3821 L 0,997
PGV Y = 0,9258 + 0,0047 L 0,933
**L – Lâmina de irrigação, mm; os termos L e L
2
das equações apresentam significância estatística em nível de 1%
de probabilidade pelo teste F.
Avaliando a produção do feijão-comum, por meio da aplicação de diferentes lâminas
totais de irrigação, Carvalho et al., (1992) observaram que as lâminas variaram de 272 a 416 mm
com reflexo direto no rendimento médio de grãos de 1.538,87 a 2.106,38 kg ha
-1
. Constatou-se,
portanto, que os valores de lâminas de irrigação e produtividade de grãos obtidos no presente
trabalho, estão situados dentro dessa faixa de variação de resultados. As diferenças observadas
podem ser devido as cultivares utilizadas e à diversidade das condições edafoclimáticas dos locais
onde os estudos foram conduzidos.
As curvas de respostas dos componentes de produção NVP, NGV, COMPV, PCGF, PV,
PGF e PGV à aplicação das lâminas de irrigação são apresentadas na Figura 8. Todos os
componentes apresentaram efeito linear para a aplicação das lâminas de irrigação. Para o peso de
cem grãos (PCGF) foi observada tendência linear decrescente, indicando que a menor lâmina
aplicada correspondeu ao maior PCGF. Efeito esse compensado pelo componente NGV, que
aumentou com a aplicação das lâminas, de tal forma que o comportamento final em termos de
produção de grãos foi positivo e crescente com a aplicação das lâminas de irrigação.
Para os componentes NVP, NGV, PV, COMPV, PGF, PGV foram obtidos os maiores
valores com a maior lâmina de irrigação aplicada. Tal comportamento nos permite afirmar que a
maior lâmina de irrigação aplicada ainda não foi suficiente o bastante para a obtenção dos valores
máximos desses componentes.
46
0
1
2
3
4
5
2
00 250 300 350 400
Lâmina (mm)
NVP
0
500
1000
1500
2
000
200 250 300 350 400
Lâmina(mm)
PV(kg/ha)
2
3
4
5
200 250 300 350 400
Lâmina(mm)
NGV
0
500
1
000
1500
2000
200 250 300 350 400
Lâmina(mm)
PGF(kg/ha)
16
17
18
19
20
200 250 300 350 400
Lâmina(mm)
COMPV(cm)
0
1
2
3
4
200 250 300 350 400
Lâmina(mm)
PGV(g)
20
22
24
26
200 250 300 350 400
Lâmina(mm)
PCGF(g)
Figura 8. Número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV),
comprimento de vagem (COMPV), peso de cem grãos (PCGF), produtividade de vagem (PV),
produtividade de grãos (PGF) e peso de grãos por vagem (PGV) do feijão-caupi em cultivo
solteiro em função das lâminas de irrigação (L).
47
Os valores referentes às médias de peso de cem grãos de milho (PCGM), peso médio de
espiga (PME), peso de grãos por espiga (PGE), produção de grãos de milho (PGM), altura da
planta (AP), número de espiga por planta, comprimento de espiga (CE) e índice de grãos de milho
(IDGM), em cultivo solteiro, em função das lâminas de irrigação (L) aplicadas são apresentados
na Tabela 10.
Tabela 10. Médias de peso de cem grãos de milho (PCGM), peso de espiga (PME), peso de grãos
por espiga (PGE), produção de grãos de milho (PGM), altura da planta (AP), número de espigas
por planta (NEP),comprimento de espiga (CE) e índice de grãos de milho (IDGM) em cultivo
solteiro em função das lâminas de irrigação aplicadas (L).
L PCGM PME PGE PGM AP
NEP
CE IDGM
(mm) (g) (g) (g) (kg ha
-1
) (cm)
(cm)
501,5 25,65 108,45 79,45 4214,58 168,75
1,26
17,93 0,73
491,6 21,85 113,85 81,45 3860,40 168,75
1,21
17,40 0,72
440,0 24,65 114,80 79,73 3272,93 162,50
1,03
16,93 0,70
370,5 15,33 40,95 24,10 534,38 160,00
0,52
9,58 0,58
Houve comportamento decrescente nas variáveis de produtividade de grãos (PGM),
comprimento de espiga (CE) e índice de grãos (IDGM) em função das lâminas totais de irrigação.
A produtividade de grãos (PGM) aumentou em aproximadamente 788% com a aplicação da
maior lâmina em relação a menor lâmina. Pode-se verificar que o tratamento L1 proporcionou
níveis de conteúdo de água no solo superiores aos resultantes da aplicação do tratamento L4
(Tabela 7), justificando o incremento de produtividade. O mesmo comportamento foi encontrado
por Silva et al. (1992) quando trabalharam com cinco níveis diferentes de lâmina de água, sendo
que as lâminas totais (precipitação + lâmina média aplicada) variaram entre 109 até 753 mm, para
o ciclo total da cultura, obtendo-se produtividades variando entre 1.638,3 até 8.543,2 kg ha
-1
.
As equações de regressão para PME, PGE, PGM, PCGM, AP, NEP, CE e IDGM, para o
milho em cultivo solteiro, em função das lâminas de irrigação aplicadas, mostrou que essas
variáveis apresentaram comportamento linear e quadrático segundo as equações descritas na
Tabela 11. A análise de regressão mostrou efeito significativo para as equações ajustadas ao nível
de 5% de probabilidade pelo teste F.
As lâminas de irrigação proporcionaram um incremento na produtividade e nos
componentes de produção até alcançarem seus valores máximos, a partir dos quais, com
acréscimos nas lâminas de água, houve tendência de redução da produtividade e componentes.
48
No entanto, tal comportamento não se manifestou para os componentes PCGM, AP, NEP, CE e
IDGM, que apresentaram efeito linear e para os quais não se obteve os valores máximos
estimados.
Tabela 11. Equações de regressão para peso médio de espiga (PME), peso de grãos de espiga
(PGE), produção de grãos de milho (PGM), peso de cem grãos de milho (PCGM), altura da
planta (AP), número de espiga por planta (NEP), comprimento de espiga (CE) e índice de grãos
de milho (IDGM) em cultivo solteiro em função das lâminas de irrigação (L).
Caracteres Equações de regressão* R²
PME Y = - 1803,7596 + 8,2772 L - 0,009 L² 0,999
PGE Y = - 1275,4918 + 5,7904 L - 0,0062 L² 0,999
PGM Y = - 44422,7962 + 191,1052L - 0,1882 L² 0,994
PCGM Y = 14,696 + 0,0195L 0,858
AP Y = 132,7841 + 0,0714 L 0,929
NEP Y = - 1,5016 + 0,0056 L 0,969
CE Y = - 12,1356 + 0,0612 L 0,867
IDGM Y = 0,1810 + 0,0011 L 0,928
* L – Lâmina de irrigação, mm; os termos L e L
2
das equações apresentam significância estatística em nível de 5% de
probabilidade pelo teste F.
O rendimento máximo de grãos de 4.091,0 kg ha
-1
estimado pela equação de regressão
ocorreu com a aplicação de uma lâmina total de 507,7 mm (Tabela 11). O peso médio da espiga
(PME) e peso de grãos por espiga (PGE) evidenciam aumento em função das lâminas totais
aplicadas. O peso médio de espiga alcançou um valor máximo de 99,3 cm, com a aplicação de
uma lâmina de 459,8 mm, e o peso de grãos por espiga máximo foi de 76,5g, com uma lâmina de
467 mm.
As curvas de respostas dos componentes de produção peso médio de espiga (PME), peso
de grãos de milho (PGE), produção de grãos de milho (PGM), peso de cem grãos de milho
(PCGM), altura da planta (AP), número de espiga por planta (NEP), comprimento de espiga (CE)
e índice de grãos de milho (IDGM) à aplicação das lâminas de irrigação são apresentadas na
Figura 9. Segundo a análise de regressão, com exceção do PCGM, PME e PGM, os demais
componentes apresentaram efeito linear para a aplicação das lâminas de irrigação.
49
0
50
100
150
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
PME(g)
20
45
70
95
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
PGE(g)
0
1000
2000
3000
4
000
5000
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
PGM(kg/ha)
0
10
2
0
30
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
PCGM(g)
155
160
165
170
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
AP(cm)
0.0
0.5
1.0
1.5
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
NEP
9
13
17
21
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
CE(cm)
0.5
0.6
0.7
0.8
350 400 450 500 550
Lâmina(mm)
IDGM
Figura 9. Peso médio de espiga (PME), peso de grãos de milho (PGE), produção de grãos de
milho (PGM), peso de cem grãos de milho (PCGM), altura da planta (AP), número de espiga por
planta (NEP), comprimento de espiga (CE) e índice de grãos de milho (IDGM).
50
Os valores referentes às médias de número de vagens por planta (NVP), número de grãos
por vagem (NGV), peso de cem grãos (PCGF), produtividade de vagem (PV) e produtividade de
grãos (PGF) para o feijão-caupi em cultivo consorciado, em função das lâminas de irrigação (L)
aplicadas, são apresentados na Tabela 12.
Tabela 12. Médias de número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV),
peso de cem grãos (PCGF), produtividade de vagem (PV) e produtividade de grãos (PGF) do
feijão-caupi em cultivo consorciado em função das lâminas de irrigação aplicadas (L).
L NVP NGV PCGF PV PGF
(mm) (g) (kg ha
-1
) (kg ha
-1
)
385,80 17,63 12,93 21,30 1128,23 901,13
353,50 9,32 11,78 21,65 553,33 454,43
337,70 6,89 12,38 22,03 562,25 403,04
268,40 5,57 10,40 23,48 342,78 194,45
Houve correlações positivas nos componentes de produção NVP, NGV, PV e PGF, em
que seus menores valores estão associados aos menores valores das lâminas de irrigação. Esta
correlação é mais expressiva nos componentes de NVP e PGF. Este resultado confirma a
hipótese de que o componente de produção NVP é o que mais contribui para o aumento da
produtividade de grãos em feijão-caupi (Cardoso et al.,1995; Cardoso et al., 1997).
As equações de regressão para NVP, PV, PGF, NGV e PCGF, para o feijão-caupi em
consórcio, em função das lâminas de irrigação aplicadas, mostrou que tais componentes de
produção apresentam comportamento linear segundo as equações descritas na Tabela 13.
Tabela 13. Equações de regressão para número de vagens por planta (NVP), produtividade de
vagem (PV), produtividade de grãos (PGF), numero de grãos por vagem(NGV), peso de cem
grãos (PCGF) do feijão-caupi em consórcio em função das lâminas de irrigação (L).
Caracteres
Equações de regressão **
R²
NVP Y = - 20,434 + 0,09 L 0,678
PV Y = - 1307,3 + 5,8093 L 0,730
PGF Y = - 1325,7 + 5,3932 L 0,807
NGV Y = 4,9617 + 0,0205 L 0,877
PCGF Y = 28,5488 - 0,0191 L 0,984
* *L – Lâmina de irrigação, mm; os termos L das equações apresentam significância estatística em nível de 1% de
probabilidade pelo teste F.
Todas as variáveis apresentaram efeito linear em resposta a aplicação das lâminas de
irrigação (Tabela 13). Os maiores valores de NGV (14,3), PV (2091,3), PGF (755,0), NGV (12,9)
e PCGF (21,2 g) foram obtidos com a maior lâmina de irrigação correspondente a 385,8 mm.
51
As curvas de resposta dos componentes, número de vagens por planta (NVP),
produtividade de grãos (PGF), número de grãos por vagem (NGV), produtividade de vagem (PV)
e peso de cem grãos (PCGF), para o feijão-caupi em consórcio com o milho, a aplicação das
lâminas de irrigação são apresentadas na Figura 10. À exceção do PCGF, os demais componentes
apresentaram comportamento linear crescente com a aplicação das lâminas de irrigação. O
comportamento linear decrescente no PCGF pode ser explicado pelo fato de existir no cultivo
consorciado competição inter e intra as culturas.
0
5
10
15
20
250 300 350 400
Lâmina(mm)
NVP
0
300
600
900
1200
250 300 350 400
Lâmina(mm)
PGF
9
11
13
15
250 300 350 400
Lâmina(mm)
NGV
0
500
1000
1500
250 300 350 400
Lâmina(mm)
PV(kg/ha)
21
22
23
24
250 300 350 400
Lâmina(mm)
PCGF(g)
Figura 10. Número de vagens por planta (NVP), produtividade de grãos (PGF), número de grãos
por vagem (NGV), produtividade de vagem (PV) e peso de cem grãos (PCGF) para o feijão-
caupi em consórcio em função das lâminas de irrigação (L).
52
Os valores referentes às médias de peso médio de espiga (PME), peso de grãos de espiga
(PGE), produção de grãos de milho (PGM), altura da planta (AP), comprimento de espiga (CE) e
índice de grãos de milho (IDGM), em cultivo consorciado com o feijão-caupi, em função das
lâminas de irrigação (L) aplicadas são apresentados na Tabela 14.
Tabela 14. Peso médio de espiga (PME), peso de grãos de espiga (PGE), produção de grãos de
milho (PGM), altura da planta (AP), comprimento de espiga (CE) e índice de grãos de milho
(IDGM) em cultivo consorciado em função das lâminas de irrigação aplicadas (L).
L PME PGE PGM AP CE IDGM
(mm) (g) (g) (kg ha
-1
) (cm) (cm)
497,2 110,70 72,80 1850,55 168,25 17,75 0,66
464,9 118,75 59,60 1324,45 162,50 13,97 0,50
449,1 97,24 68,95 1534,55 163,75 13,60 0,71
379,8 63,82 41,95 630,42 136,00 9,10 0,63
Houve correlação positiva para a maioria dos componentes (PME, PGE, PGM, PA e CE),
com exceção do IDGM, onde as maiores lâminas de irrigação não corresponderam a maiores
valores de IDGM. A produtividade variou de 1.850,55 kg ha
-1
a 630,42 kg ha
-1
correspondendo a
um incremento de 293%. O mesmo comportamento foi observado por Silva et al., (1992).
As equações de regressão para AP, CE, PME, PGE e PGM, para o milho em cultivo
consorciado, em função das lâminas de irrigação aplicadas, mostrou que essas variáveis
apresentaram comportamento linear segundo as equações descritas na Tabela 15.
Tabela 15. Equações de regressão para a altura da planta (AP), comprimento de espiga (CE),
peso médio de espiga (PME), peso de grãos de espiga (PGE) e produção de grãos de milho
(PGM), em cultivo consorciado com o feijão-caupi, em função das lâminas de irrigação (L).
Caracteres Equações de regressão R²
AP Y = 30,6550+ 0,2836 L 0,985
CE Y = -17,8782 + 0,0703 L 0,967
PME Y = -103,4780 + 0,4491 L 0,843
PGE Y = -52,6373 + 0,2534 L 0,833
PGM Y = -3134,8474 + 9,9829 L 0,914
Observou-se que AP aumentou com o incremento das aplicações das lâminas de irrigação
que pode ser explicado pelo modelo de regressão linear. O maior valor de AP (168,25 cm) foi
alcançado com a aplicação da lâmina de irrigação de 497,2 mm. O CE variou de 9,10 cm a 17,75
53
cm, correspondendo a um incremento de 95%. O melhor modelo de regressão que se ajustou foi o
linear. Os componentes de produção PME, PGE e PGM apresentaram comportamento crescente
com o incremento da lâmina de irrigação revelando resposta linear, significando que à medida
que os níveis de irrigação aumentam ocorre um aumento nestes componentes de produção (Figura
11).
0
50
100
150
200
350 400 450 500
Lâmina (mm)
A P(cm)
0
5
10
15
20
350 400 450 500
Lâmina(mm)
C E (cm )
0
50
100
150
350 400 450 500
Lâmina(mm)
P M E (g )
20
40
60
80
350 400 450 500
Lâmina(mm)
P G E (g )
0
500
1000
1500
2000
350 400 450 500
Lâmina(mm)
P G M (k g.h a-1 )
Figura 11. Altura da planta (AP), comprimento de espiga (CE), peso médio de espiga (PME),
peso de grãos de milho (PGE), produção de grãos de milho (PGM), em cultivo consorciado com o
feijão-caupi, em função das lâminas de irrigação (L).
54
Eficiência de uso de água
A eficiência do uso da água relaciona a produção de matéria fresca (kg.ha
-1
) com a
quantidade de água aplicada (mm). Os valores médios referentes à eficiência do uso da água e
produção em função das lâminas totais aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema
de cultivo solteiro são mostrados na Tabela 16.
Tabela 16. Médias da eficiência do uso da água e de produção em função das lâminas totais e
diferenciadas aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de cultivo solteiro.
Feijão-caupi
Milho
L PGF EUALTF L PGM EUALTM
(mm) (kg ha
-1
) (kg ha
-1
mm
-1
) (mm) (kg ha
-1
) (kg ha
-1
mm
-1
)
390,1 1599,03 4,1 501,5 4214,58 24,8
380,2 1448,83 3,8 491,6 3860,40 24,1
328,6 1055,23 3,2 440,0 3272,93 30,2
259,1 470,78 1,8
370,5 534,38 13,7
Para a cultura do feijão-caupi, pode-se observar que os valores de eficiência de uso de
água variam de 1,8 kg ha
-1
mm
-1
a 4,1 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação das lâminas de 259,1 a
390,1mm respectivamente, apresentando correlação positiva da maior lâmina associada a maior
produtividade e maior eficiência de uso de água. Esses resultados são discordantes daqueles
obtidos por Andrade Júnior et al., (2002), que trabalhando com a cultivar de feijão-caupi BR-17
Gurguéia, em Parnaíba-PI, observaram que a maior lâmina (455,3 mm) estava associada a maior
produtividade de grãos (2.631 kg ha
-1
) e que implicaram na menor eficiência de utilização da
água (5,8 kg ha
-1
mm
-1
). De fato, no referido estudo obteve-se uma menor produtividade de grãos
1.599,03 kg ha
-1
em comparação a literatura, porém com uma menor utilização de água.
O comportamento da eficiência do uso da água aplicada em função das laminas totais de
água no feijão-caupi esta representada na Figura 12. Evidenciou-se que a irrigação provocou um
aumento na eficiência do uso da água, segundo uma relação linear. A eficiência de uso de água
alcança um maior valor de 4,1 kg.ha
-1
mm
-1
com aplicação de uma lâmina de irrigação de 390,1
mm.
Para a cultura do milho, pode-se verificar que os valores de eficiência de uso de água
variaram de 13,7 kg ha
-1
mm
-1
a 24,8 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação das lâminas de 370,5 a 501,5
mm respectivamente. O mesmo comportamento foi observado por Cardoso et al., (1996a), em
55
Teresina, com a aplicação de uma lâmina de irrigação de 564mm e uma eficiência do uso de água
média de 15,7 kg ha
-1
mm
-1
e em Parnaíba, com aplicação de uma lâmina de irrigação de 614
mm, resultando em uma eficiência do uso de água média de 13,7 kg ha
-1
mm
-1
.
O comportamento da eficiência do uso da água aplicada em função das laminas totais de
água no milho está representada na Figura 13. A eficiência do uso da água aumentou com
aplicação da irrigação, segundo uma relação quadrática. Segundo esta relação, o ponto máximo
para a eficiência do uso da água foi de 20,7 kg ha
-1
mm
-1
correspondendo a uma lâmina total de
água de 527,9 mm.
0
2
4
6
250 300 350 400
Lâmina(mm)
EUALTF (kg ha
-1
mm
-1
)
Figura 12. Eficiência do uso da água (EUALTF) do feijão-caupi
em cultivo solteiro em função das lâminas de irrigação (L).
0
3
6
9
350 400 450 500 550
Lâminas(mm)
EUALTM (kg ha
-1
mm
-1
)
Figura 13. Eficiência do uso da água (EUALTM) do milho em
cultivo solteiro em função das lâminas de irrigação (L).
56
Os valores médios da eficiência do uso da água e produção em função das lâminas totais
aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de cultivo consorciado são mostrados
na Tabela 17.
Tabela 17. Médias da eficiência do uso da água e de produção em função das lâminas totais e
diferenciadas aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de consórcio.
F
eijão-caupi
M
ilho
L
PGF EUALTF
L
PGM EUALTM
(mm) (kg ha
-1
) kg ha
-1
mm
-1
(mm) (kg ha
-1
) (kg ha
-1
mm
-1
)
385,8 901,125 2,33 497,2 1850,55 3,72
353,5 454,425 1,28 464,9 1324,45 2,85
337,7 403,041 1,19 449,1 1534,55 3,42
268,4 194,450 0,72
379,8 630,42 1,66
Para a cultura do feijão-caupi em consórcio, pode-se observar que os valores de eficiência
de uso de água variaram de 0,72 kg ha
-1
mm
-1
a 2,33 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação das lâminas de
268,4 a 385,8mm respectivamente. Houve correlação positiva da maior lâmina associada a maior
produtividade e maior eficiência de uso de água. O comportamento da eficiência do uso da água
aplicada em função das laminas totais de água no feijão-caupi em consórcio está representada na
Figura 14. Evidenciou-se que a irrigação provocou um aumento na eficiência do uso da água,
segundo uma relação linear. De acordo com essa relação, a eficiência de uso de água alcança um
maior valor de 2,33 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação de uma lâmina de irrigação de 385,8 mm. Isto
significa os níveis de irrigação aumentam diretamente com um aumento na eficiência do uso da
água.
Para a cultura do milho, pode-se verificar que os valores de eficiência de uso de água
variaram de 1,66 kg ha
-1
mm
-1
a 3,72 kg ha
-1
mm
-1
com aplicação das lâminas de 379,8 a 497,2
mm respectivamente. Verificou-se correlação positiva da maior lâmina associada a maior lâmina
e maior produção. O comportamento da eficiência do uso da água aplicada em função das laminas
totais de água no milho está representada na Figura 15. De acordo com a analise de regressão, a
eficiência do uso da água aumentou com aplicação da irrigação, segundo uma relação linear
Segundo esta relação, o maior valor para a eficiência do uso da água foi de 3,72 kg ha
-1
mm
-1
correspondeu a uma lâmina total de água de 497,2mm.
57
Os resultados da eficiência do uso da água obtidos no consórcio não foram passíveis de
comparação, por não existirem estudos na literatura envolvendo a determinação dos mesmos, em
particular, para o consórcio feijão-caupi x milho.
0
1
2
3
250 300 350 400
Lâmina(mm)
EUALTF (kg ha
-1
mm
-1
)
Figura 14. Eficiência do uso da água (EUALTF) do feijão-caupi
em cultivo consorciado em função das lâminas de irrigação (L).
1
2
3
4
350 400 450 500
Lâmina(mm)
EUALTM(kg ha
-1
mm
-1
)
Figura 15. Eficiência do uso da água (EUALTM) do milho em
cultivo consorciado em função das lâminas de irrigação (L).
Medidas de eficiência técnica e econômica
Para a estimativa da medida de eficiência técnica e econômica do consórcio em
comparação aos cultivos solteiros de milho e feijão-caupi usou-se o índice de produção
equivalente baseado na relação de preços das culturas, optando pela produção equivalente do
milho. Segundo esse índice, admite-se como vantajosa a utilização do sistema consorciado quanto
maior for a produção equivalente comparada com a produtividade do milho solteiro.
58
Os valores médios referentes às relações de preços baseadas no preço mínimo médio (r
1
),
preço mínimo mais desvio padrão (r
2
) e preço mínimo menos desvio padrão (r
3
) em função das
lâminas totais aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de cultivo consorciado
são mostrados na Tabela 18.
Tabela 18. Produção equivalente em milho baseada no preço mínimo médio (r
1
), preço mínimo
mais desvio padrão (r
2
) e preço mínimo menos desvio padrão (r
3
) em função das lâminas totais
aplicadas nas culturas de feijão-caupi e milho em sistema de cultivo consorciado.
( r
1
): produção de milho + relação média pela produção de grãos de feijão; ( r
2
): produção de milho + relação
m
áxima pela produção de grãos de feijão;
( r
3
):
produção de milho + relação mínima pela produção de grãos de
feijão.
A produção equivalente em milho (r
1
) variou de 1052,69 a 3807,43, as quais foram obtidas
com a aplicação das lâminas de irrigação de 379,8 e 497,2 mm respectivamente, indicando ter
havido um acréscimo de 362%. Para r
2
e r
3
, o acréscimo foi de 363% e 359% respectivamente.
Não houve variação sensível na produção equivalente de milho quando se utilizaram as diferentes
relações de preços (r
1
, r
2
e r
3
), motivo pelo qual adotou-se a relação r
1
para análise dos resultados
obtidos.
Em termos econômicos, a utilização do consórcio (1052,69 kg ha
-1
) em detrimento do
cultivo solteiro de milho e feijão-caupi foi vantajosa apenas com a utilização da menor lâmina de
irrigação (379,8 mm). Isto significa que em condições de déficit hídrico o consórcio tem melhor
adaptabilidade e resposta produtiva (Lopes, 1987).
A equação de regressão para a produção equivalente de milho (Y = - 7318,5 + 21,695 X)
mostrou comportamento linear, indicando que a maior lâmina de irrigação não foi o suficiente
para se obter a máxima produção equivalente. A aplicação de cada 1 mm adicionado à lâmina de
irrigação produz um incremento na produção equivalente de milho de 21,69 kg ha
-1
(Figura 16).
L (mm) r
1
r
2
r
3
PGM
(kg ha
-1
)
%
497,2 3807,43 3890,07 3724,80 4214,58
362
464,9 2311,28 2352,95 2269,61 3860,40
219
449,1 2409,80 2446,75 2372,84 3272,93
229
379,8 1052,69 1070,52 1034,86 534,38
100
59
0
1000
2000
3000
4000
350 400 450 500
Lâmina (mm)
r
1
Figura 16. Produção equivalente em cultivo consorciado
em função das lâminas de irrigação (L).
CONCLUSÕES
1. A produtividade de grãos das culturas do milho e feijão-caupi em resposta à disponibilidade
hídrica no solo foram reduzidos nos plantios consorciados em relação aos plantios solteiros.
2. A eficiência de uso de água das culturas do milho e feijão-caupi foram superiores nas plantas
solteiras em relação aos plantios consorciados.
3. A adoção do consórcio milho-feijão-caupi mostrou-se ser mais vantajosa apenas quando a
disponibilidade hídrica do solo é reduzida.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGUIAR, J. V. Determinação do consumo de água e da função de produção do caupi
irrigado no Município de Bragança, Pará. 1989. 106 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade
Federal do Ceará, Fortaleza.
ANDRADE JUNIOR, A. S. de; RODRIGUES, B. H. N.; FRIZZONE, J. A.; CARDOSO, M. J.;
BASTOS, E. A.; MELO, F. de B. Níveis de irrigação no cultivo do feijão caupi: Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 6, n. 1, p. 17-20, 2002.
BASTOS, E.A.; ANDRADE JÚNIOR, A.S. Dados agrometeorológicos para o município de
Teresina, PI (1980-1999). Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2000. (Embrapa Meio-Norte.
Documentos, 47). 25 p.
BASTOS, E. A.; RODRIGUES, B. H. N.; ANDRADE JUNIOR, A. S.; CARDOSO, M. J.
Parâmetro de crescimento do feijão-caupi sob diferentes regimes hídricos. Engenharia Agrícola,
Jaboticabal, v. 22, n. 1, p. 43-50, jan. 2002.
60
BERNARDO, S. Manual de irrigação. 5. ed. Viçosa: UFV, 1989. 596 p.
CARDOSO, M. J.; ANDRADE JÚNIOR, A. S.; MELO, F. de B.; FROTA, A. B. Avaliação
agroeconômica da produção de sementes de caupi sob irrigação. Teresina: EMBRAPA-
CPAMN, 1995. 6 p. (EMBRAPA-CPAMN. Comunicado Técnico,
62).
CARDOSO, M. J.; BASTOS, E. A.; MELO, F. B.; ANDRADE JÚNIOR, A. S.; ATHAYDE
SOBRINHO, C.; RODRIGUES, B. H. N. Avaliação de cultivares de milho em solos Aluvial
Eutrófico e Areia Quartzosa, sob irrigação. In: CONGRESSO NACIONAL DE MILHO E
SORGO, 21., 1996, Londrina. Resumos... Londrina, IAPAR, 1996a. p. 113.
CARDOSO, M. J.; MELO, F. de B.; ANDRADE JÚNIOR, A. S. Densidade de plantas de caupi
em regime irrigado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 32, n. 4, p. 399-405,
1997.
CARDOSO, M. J. (Org.). A cultura do milho no Piauí. 2. ed. Teresina : Embrapa Meio–Norte,
1998. 177 p. (Embrapa Meio–Norte. Circular Técnica , 12).
CARDOSO, M. J. (Org.). A cultura do feijão caupi no Meio–Norte do Brasil. Teresina :
Embrapa Meio–Norte, 2000. 264 p. (Embrapa Meio–Norte. Circular Técnica , 28).
CARVALHO, A. M.; SILVA, A. M. ; COUTO, L. Efeito de lâminas de água e épocas de
parcelamento de nitrogênio em cobertura via fertirrigação no rendimento de grãos do feijoeiro
comum (Phaseolus vulgaris L.) cultivar Carioca. In: CONGRESSO NACIONAL DE
IRRIGAÇAO E DRENAGEM, 9., 1992, Natal. Anais... Fortaleza: ABID, 1992. p. 767-789.
COUTO, L.; COSTA, E. F.; VIANA, R. T. Avaliação e comportamento de cultivares de milho
em diferentes condições de disponibilidade de água no solo. Relatório Técnico Anual do Centro
Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo 1980-84, Sete Lagoas, v. 2, p. 77-78, 1986.
EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília: Embrapa, 1999. 412p.
FARIA, R. T. Estudo da lâmina de irrigação na cultura do trigo (Triticum aestivum, L.),
utilizando o sistema de “aspersão em linha”. 1981. 71 f. Dissertação (Mestrado) – Escola
Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba.
FILHO, R.; CUNHA, C. A. H. da; RUDORFF, B. F. T.; MOREIRA, M. A. Comportamento
espectral da cultura do feijão (IAC- carioca 80) Irrigado com diferentes lâminas de água. In:
SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, 10., 2001, Foz do Iguaçu.
Anais... São José dos Campos: INPE, 2001. p. 3-10. Sessão Técnica Oral – Workshops.
FRIZZONE, J. A. Funções de resposta do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) ao uso de
nitrogênio e lâminas de irrigação. 1986. 133 f. Tese (Doutorado) - Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba.
GARCIA, A. A. F.; BARBIN, D.; PIEDADE, S. M. de S. LCE 602: estatística experimental
(aulas práticas). Piracicaba: ESALQ, 2002. 63 p.
61
HANKS, R. J.; KELLER, J.; RASMUSSEN, V. P.; WILSON, G. D. Line source sprinkler for
continuous variable irrigation crop production studies. Journal of the Soil Science of America,
Madison, v. 40, p. 426-429, 1976.
HEINEMANN, A. B.; SOUSA, S. A. V. de; FRIZZONE, J. A. Determinação da lâmina ótima de
água para cultura do milho doce na região de Sete Lagoas, MG. Revista Brasileira Engenharia
Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 5, n. 1, p. 147-151, 2001.
LAUER, D. A. Line source sprinkler system for experimentation with sprinkler applied nitrogen
fertilizers. Soil Science Society of America Journal, Madison, v. 47, n. 1, p. 124-128, 1983.
LOPES, L. H. de O. Efeito da deficiência hídrica no consórcio milho x feijão vigna. 1987. 75
f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza.
MAROUELLI, W. A.; SILVA, W. L. de C. da; SILVA, H. R. Manejo da irrigação em
hortaliças. Brasília, DF: EMBRAPA-SPI, 1994. 60 p.
MINISTERIO DA AGRICULTURA, PECUARIA E ABASTECIMENTO. Dados estatísticos,
preços mínimos “feijão – caupi e Milho”. Disponível em: http://www.agricultura.gov.br/
Acesso em: 12 maio 2006.
PARENTE, R. C. P. Aspectos da analise de resíduos. 1984. 139 f. Dissertação (Mestrado) –
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba.
RODRIGUES, B. H. N.; ANDRADE JUNIOR, A. S. de; CARDOSO, M. J.; MELO, F. de B.;
BASTOS, E. A. Níveis de irrigação sobre a produção de vagens e grãos verdes de feijão caupi
(Compact disc). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA, 28., Pelotas,
1999, Anais. Pelotas: SBEA; UFPel, 1999.
SAS INTITUTE. SAS/STAT. User’s guide version 6. 4 ed. 1989, 2v.
SILVA, D.D. DA; LOUREIRO, B.T.; BERNARDO, S.; GALVÃO, J.D. Efeitos de lâminas de
água e doses de nitrogênio na cultura do milho irrigada por aspersão em linha. Revista Ceres,
Viçosa, v.39, n.222, p.91-104, 1992
KLAR, A.E. Freqüência e quantidade de aplicação. São Paulo: Nobel, 1991. 156 p.
62
5. CAPÍTULO II
Índice de satisfação da necessidade de água do consórcio milho – feijão-caupi
Valber Mendes Ferreira
III
& Aderson Soares de Andrade Júnior
IV
RESUMO
A determinação dos valores de índice de satisfação da necessidade de água (ISNA’s) é
fundamental para indicar a quantidade de água que a planta consome em relação à quantidade
máxima de água que a planta consumiria, na ausência de restrição hídrica. O presente trabalho
teve por objetivo determinar os valores de ISNA’s para o consórcio milho – feijão-caupi, sob
condições de estresse hídrico, visando subsidiar os modelos de estimativa de risco climático. O
experimento foi conduzido no Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte, no Município de
Teresina, PI (05°05’ S; 42°48’W e 74,4m de altitude). Houve tendência de redução dos valores de
ISNA’s e de rendimentos de grãos de milho e feijão-caupi, em cultivo solteiro e consorciado, à
medida que os níveis de déficit hídrico no solo aumentaram com a imposição das lâminas de
irrigação decrescentes nas parcelas, com o uso do sistema de irrigação “line source”. Com a
imposição dos menores níveis de estresse hídrico no solo, os valores de ISNA’s para o cultivo
solteiro foram 0,614, para o feijão-caupi, e de 0,638 para o milho. Para o cultivo consorciado, o
ISNA foi de 0,773, indicando haver uma maior exigência hídrica sob essa condição.
Palavras-chave: ISNA, evapotranspiração, estresse hídrico.
III
Curso de Pós-Graduação em Agronomia, Centro de Ciências Agrárias (CCA), Universidade Federal do Piauí (UFPI), Campus Petrônio
Portela, Bairro Ininga, 64049-550, Teresina, Piauí - Brasil
IV
Embrapa Meio-Norte. Av. Duque de Caxias, 5650, Cx. Postal 01, Bairro Buenos Aires, 64006-220, Teresina, Piauí – Brasil. E-mail:
aderson@cpamn.embrapa.br
. Autor para correspondência.
63
CROP WATER REQUIREMENTS INDEX TO THE MAIZE-COWPEA
INTERCROPPING SYSTEM
A
BSTRACT
The determination of the crop water requirements index (CWRI) values is basic for
indicates the amount of water that the plant consumes, in relation to the maximum amount of
water that the plant would consume, under water deficit condition. The present work had for
objective to determine the CWRI values to the maize-cowpea intercropping system, under water
deficit condition, aiming at to use in the climatic risk models. The experiment was carried in the
Experimental Area of the Embrapa Meio-Norte, in Teresina county, Piaui State, Brazil (05°05'S;
42°48'W and 74.4m). The results showed that had a trend of reduction of the CWRI values and
the grain yield of maize and cowpea, in monocropping system, according to the irrigation depth
decreased in the plots by “line source” sprinkler irrigation system. Under low water deficit in soil,
the CWRI values, for the maize (0.638) and cowpea (0.614) monocropped were obtained with the
higher irrigation depth. To the maize–cowpea intercropping system, the CWRI value was 0.773,
indicating there was high crop water demand under this crop system.
Key words: Crop water requirements index, evapotranspiration, water deficit.
64
INTRODUÇÃO
A escassez de chuva durante longos períodos do ano faz parte do cenário climático do
Nordeste brasileiro, resultando em risco da atividade agrícola associado a dificuldades de plantio
em épocas adequadas.
Um dos principais fatores limitantes à produção de grãos no Nordeste é a baixa
disponibilidade de água no solo, tendo como causa a insuficiente quantidade e/ou a irregular
distribuição das precipitações pluviais.
Em um cenário climático dessa natureza, o zoneamento agrícola de risco constitui-se uma
ferramenta fundamental no processo de tomada de decisão, principalmente, com o surgimento de
um novo modelo agrícola brasileiro, baseado nas premissas de competitividade, eficiência e visão
de agronegócio.
A quantidade de água consumida pela planta em condições naturais de disponibilidade
hídrica (evapotranspiração real - ETr) relacionada ao consumo de água sem restrição hídrica no
solo (evapotranspiração da cultura - ETc), fornece o consumo relativo de água, representado pelo
índice ETr/ETm, ou seja, indica a quantidade de água que a planta consome, em relação à
quantidade máxima de água que a planta consumiria, na ausência de restrição hídrica. É um
índice, também denominado índice de satisfação das necessidades de água (ISNA), de grande
utilidade em estudos agrometeorológicos, sendo utilizado mais recentemente em trabalhos de
zoneamento agroclimático como MALUF et al. (2001), ANDRADE JUNIOR et al. (2001a),
ANDRADE JUNIOR et al. (2001b) e MARION (2004).
É importante destacar que os valores de ISNA nos referidos trabalhos foram obtidos de
ajustes efetuados com base na literatura e experiência dos pesquisadores especialistas nas culturas
em questão. Isso ocorre porque são raros os trabalhos de pesquisa com o intuito de definir os
valores de ISNA em culturas solteiras e consorciadas, apresentando uma série de problemas que
65
limitam a sua prática, sobretudo, devido à carência de dados básicos para o processamento do
zoneamento de risco.
Com base nesses fatos, desenvolveu-se esta pesquisa visando-se determinar o índice de
satisfação das necessidades de água para o consórcio milho – feijão-caupi, sob condição de
estresse hídrico, de forma a subsidiar os modelos de estimativa de riscos climáticos.
MATERIAL E MÉTODOS
Localização e características da área experimental
O experimento foi conduzido no Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte, no
Município de Teresina, PI (05°05’ S; 42°48’W e 74,4m) (Figura 1).
Figura 1. Imagem aérea do Campo Experimental da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI.
Fonte: Google Earth Beta (v 4.0.2740) Release Notes – Fevereiro 2007.
66
O clima de Teresina, segundo a classificação de Köeppen, é do tipo Aw', ou seja, tropical
quente e úmido, com estação chuvosa no verão. Os dados meteorológicos que caracterizam a
região, apresentados no Tabela 1, adaptada de BASTOS e ANDRADE JÚNIOR (2000), foram
obtidos a partir de estação meteorológica convencional instalada no Campo Experimental da
Embrapa Meio-Norte, em Teresina – PI, abrangendo o período de 1980 a 1999.
Tabela 1. Valores médios mensais de temperatura do ar – máxima (Tmax), média (Tmed) e
mínima (Tmin) – umidade relativa do ar (UR), velocidade do vento a 2 m de altura (Vv),
insolação (Ins), evapotranspiração de referência (ETo), estimada pelo método de Penman-
Monteith e precipitação pluviométrica (P), referentes ao período de 1980 a 1999.
Elemento Climático
MÊS
Tmax
(º C)
Tmed
(º C)
Tmin
(º C)
UR
(%)
Vv
(m.s
-1
)
Ins
(h)
ETo
(mm.dia
-1
)
P
(mm)
Jan
32,4 27,4 22,4 78,0 1,3 6,1 4,2 212
Fev
32,2 27,3 22,4 79,1 1,3 6,0 4,2 234
Mar
31,7 27,1 22,5 81,6 1,3 5,7 4,0 327
Abr
31,9 27,3 22,7 81,8 1,3 6,6 3,9 245
Mai
32,2 27,3 22,4 78,7 1,3 7,7 3,9 103
Jun
32,7 26,8 21,3 71,6 1,6 9,0 4,0 21
Jul
33,6 27,0 20,2 64,5 1,8 9,3 4,3 12
Ago
35,3 28,0 20,5 57,2 1,9 9,7 5,0 2
Set
36,6 29,2 21,8 53,8 1,9 9,4 5,6 14
Out
36,8 29,7 22,5 54,4 1,9 8,6 5,7 20
Nov
36,0 29,4 23,1 60,1 1,7 7,8 5,3 52
Dez
34,6 28,8 22,9 66,6 1,6 6,7 4,8 107
Ano
33,8 27,9 22,1 69,2 1,6 7,7 4,6 1299
Fonte: Adaptada de BASTOS e ANDRADE JÚNIOR (2000).
As características químicas do solo, obtidas através da realização de análise de fertilidade
do solo, a partir de amostras deformadas de solo da área experimental, nas camadas de 0 a 0,15;
0,15 a 0,35 , 0,35 a 0,65 e > 0,65m, são apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2. Analise de fertilidade do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006.
Camada pH P K Ca
2+
Mg
2+
Al
3+
SB CTC(T) V MO
(m) H
2
O mg.dm
-3
cmolc.dm
-3
(%) dag.kg
-1
0 – 0,15 5,95 4,70 0,07 1,78 0,98 0,02
1,83 4,71 61,12 25,26
0,15 – 0,35 5,38 3,10 0,04 1,54 0,70 0,30 2,95 5,28 44,09 15,60
0,35 – 0,65 4,96 12,0 0,11 1,48 0,13 0,35
2,85 4,59 37,87 12,52
> 0,65 5,03 5,30 0,08 1,40 0,42 0,50
2,00 3,93 49,15 12,63
Fonte: Laboratório de solos da Embrapa – Parnaíba -PI
67
O solo foi classificado como um Argissolo Vermelho Amarelo distrófico (Embrapa,
1999), cujas características físicas apresentadas na Tabela 3.
Tabela 3. Informações granulométricas do solo da área experimental. Teresina, PI, 2006.
Textura (g/kg)
Profundidade
(m)
Horizonte
Areia Silte Argila
Classificação
Textural
0,00 – 0,15 A
p
785,8 78,5 136 Areia Franca
0,15 – 0,35 A
12
675,5 98,5 226 Franco Argilo arenoso
0,35 – 0,65 Bt
12
606,5 97,5 296 Franco Argilo arenoso
> 0,65 Bt
21
607,5 126,5 266 Franco Argilo arenoso
Fonte: Laboratório de solos da Embrapa – Parnaíba -PI
Cultivares e práticas culturais
O trabalho foi implantado com as culturas de milho, cultivar CMS 47 e feijão – caupi,
cultivar BRS – Guariba, cultivadas em sistema solteiro e consorciado. O arranjo espacial utilizado
correspondeu a uma relação fixa de 1:1 (uma fileira de milho para uma de feijão – caupi) no
sistema consorciado. O plantio do milho foi feito no dia 24/08/2006, no espaçamento 0,80m x
0,25m (em cultivo solteiro) e de 1,0m x 0,25m (em cultivo consorciado). O feijão – caupi foi
semeado no dia 31/08/2006, no espaçamento de 0,7m x 0,2m (em cultivo solteiro) e de 1,0m x
0,25m (em sistema consorciado) (Figura 2). O intervalo entre datas de semeadura foi necessário
para que houvesse coincidência nas fases criticas das culturas ao estresse hídrico.
O preparo do solo constou de uma aração e duas gradagens, o que suficiente para um
adequado destorroamento do solo. Em seguida, instalou-se o sistema fixo de irrigação por
aspersão convencional. Após duas irrigações semanais procedeu-se a semeadura das culturas
através de matracas.
A adubação de fundação foi efetuada no milho com uréia 30 kg ha
-1
, (superfosfato
simples) 50 kg ha
-1
, (cloreto de potássio) 40 kg ha
-1
e (sulfato de zinco) 5 kg ha
-1
. Procedeu-se à
adubação de cobertura para a cultura do milho na base de 60 kg ha
-1
de N (uréia), em duas
aplicações (oitava e décima segunda folhas). No feijão-caupi a adubação de fundação foi efetuada
com 40 kg ha
-1
(superfosfato simples), 30 kg ha
-1
(cloreto de potássio). Os tratos culturais e
fitossanitários foram realizados conforme as recomendações dos sistemas de produção das
culturas praticados na região (CARDOSO, 1998; CARDOSO, 2000).
68
Figura 2. Detalhe da área (A) e da parcela experimental (B).
Sistema de irrigação
A aplicação de água foi realizada por um sistema de irrigação por aspersão convencional
fixo composto por seis linhas laterais, as quais operaram sempre duas a duas. As linhas laterais
possuíam diâmetro de 50 mm e comprimento de 60 m. Essas linhas eram conectadas a uma linha
principal, com diâmetro de 75 mm, através de cavaletes e registros de gaveta (Figura 3).
50 mm xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
x
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
x
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
24 m
75 mm
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
===============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
=
==============================================================
=
==============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
=
==============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
50 mm
===============================================================
x
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx =======================
0.8 m 0.7 m
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx =======================
=
======================
0.5 m
1 m xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
0.5 m
=======================
1
m 0.5 m
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxx ======= =======
milho feijão-caupi xxxxxxxx
48 m
consórcio
A
B
69
50 mm xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
75 mm
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
===============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================================================
===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
=
==============================================================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
50 mm
===============================================================
xxxxxxxx ======= =======
coletor aspersor milho feijão-caupi xxxxxxxx
consórcio
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
24 m
12 m
12 m
48 m
12 m 12 m 12 m 12 m
Figura 3. Sistema de irrigação por aspersão convencional usado no ensaio.
Cada linha lateral possuía seis aspersores, da marca Fabrimar, modelo ECO-232, com
combinação de bocais de 4,4mm x 3,2mm, raio de alcance de 12m, vazão de 1,8 m
3
/h, espaçados
de 12m x 12m e pressão de serviço de 2,5 kgf/cm
2
. Posteriormente, durante a condução do
experimento determinaram-se os valores médios das lâminas de irrigação em cada parcela,
utilizando-se coletores (Figura 3) da marca Fabrimar, instalados dentro das parcelas, cujo
conteúdo após cada irrigação, era medido através de uma proveta graduada em milímetros.
O sistema de irrigação operou, até os 38 dias após a semeadura, em um esquema
tradicional de aplicação de água, no espaçamento de 12m x 12m. Após esse período, dado a
necessidade da imposição dos níveis de estresse hídrico diferenciado nas parcelas, o sistema
passou a operar em um sistema de “aspersão em linha” (“line source sprinkler system”), de
acordo com a metodologia proposta por HANKS et al. (1976). Este sistema tem sido utilizado em
estudos sobre lâmina de irrigação e produtividade, tais como os de FARIA (1981), LAUER
(1983), FRIZZONE (1986), FILHO et al. (2001), ANDRADE JÚNIOR et al. (2002), BASTOS et
al. (2002), contribuindo grandemente para a determinação de funções de produção das culturas
para o fator água. Após o período de imposição dos níveis de estresse hídrico avaliados até a
colheita, o sistema de irrigação novamente voltou a operar no esquema tradicional, com as linhas
laterais de 12m x 12m.
70
O sistema “line source” constitui-se de uma linha central com nove aspersores, espaçados
a cada 6 m, sobre uma tubulação localizada no centro da área experimental. A sobreposição dos
jatos de água dos aspersores promove uma maior precipitação junto à linha de aspersores e um
gradiente decrescente ao longo da direção perpendicular à tubulação. A localização das parcelas
experimentais ao longo da direção perpendicular à linha de aspersores permite a aplicação de
diferentes lâminas de água e a conseqüente imposição de níveis diferenciados de estresse hídrico
às culturas (Figura 4).
A escolha desta metodologia foi baseada nas vantagens que a mesma oferece,
representadas pela simplicidade de instalação, operação, economia de área, equipamento e mão-
de-obra, permite a instalação de maior número de tratamentos em menor área e melhor
visualização do efeito do estresse hídrico imposto às culturas. Como limitações, o método
apresenta a impossibilidade de causalização das lâminas da água aplicadas, o efeito do vento no
padrão de distribuição da água (em regiões com valores elevados de velocidade do vento), a
utilização da irrigação com a mesma freqüência em todas as parcelas e a possibilidade de
escoamento superficial, caso a seleção do aspersor não seja adequada.
Figura 4. Sistema de irrigação por aspersão no esquema “line source”
50 mm xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
L4
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
L3
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
L2
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ===============================
24 m
75 mm
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================
L1
===============================================================
L1
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================================================
===============================
L2
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
===============================================================
L3
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
50 mm
===============================================================
L4
xxxxxxxx ======= =======
aspersor milho feijão-caupi xxxxxxxx
48 m
consórcio
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
71
4. Tratamentos e delineamento experimental
Os tratamentos constaram de quatro lâminas de irrigação e duas cultivares (milho cultivar
CMS 47 e feijão-caupi, cultivar BRS – Guariba), cultivadas em sistemas solteiro e consorciado.
Os tratamentos foram dispostos em um delineamento experimental de blocos casualizados, com
quatro repetições.
Como durante o período de aplicação dos tratamentos, os níveis de irrigação não foram
casualizados, não foi possível adotar-se a análise de variância formal. Mas, para ser possível uma
base de comparação dos efeitos dos tratamentos aplicados, foi feito um ajuste de regressão para a
avaliação de todas as variáveis em estudo e analisadas as tendências dos efeitos.
5. Manejo da irrigação
O manejo da irrigação foi realizado diariamente pelo método do balanço de água no solo,
em planilha Excel, com base nos valores diários dos elementos climáticos temperatura do ar,
umidade relativa do ar, radiação solar e velocidade do vento, os quais foram obtidos da estação
agrometeorológica automática (Figura 5).
Figura 5. Estação agrometeorológica automática da Embrapa Meio-Norte. Teresina, PI.
72
Para facilitar a operacionalização do manejo de irrigação, as irrigações eram sempre
efetuadas nos dias de terça-feira e sexta-feira. Com isso, nas irrigações efetuadas as terças-feiras
fazia-se a reposição da evapotranspiração das culturas ocorrida durante as sextas-feiras, sábados,
domingos e segundas-feiras. Da mesma forma, nas irrigações efetuadas as sextas-feiras fazia-se a
reposição da evapotranspiração das culturas ocorrida durante as terças-feiras, quartas-feiras e
quintas-feiras.
Após a semeadura, todos os tratamentos receberam irrigações uniformes, para garantir a
germinação e o desenvolvimento inicial das plantas, bem como assegurar um estande máximo nas
parcelas. Em seguida, adotou-se o manejo conforme descrito acima.
Índice de satisfação da necessidade de água do consórcio milho – feijão-caupi (ISNA)
Utilizou-se o método do balanço de água no solo para a estimativa da evapotranspiração
real (ETr) do milho e do feijão – caupi, em sistema de cultivo solteiro e consorciado, nas
diferentes condições de disponibilidade de água no solo, impostas pela aplicação das lâminas de
irrigação diferenciadas. Trata-se de metodologia consagrada empregada em estudos de demanda
hídrica de culturas, tendo sido utilizada em diversos trabalhos (ANTONINO et al., 2000;
MEDEIROS et al., 2000; LIMA et al., 2006).
Uma vez definida a ETr das culturas, nas diferentes condições de disponibilidade de água
no solo, procedeu-se à estimativa dos índices de satisfação das necessidades de água (ISNA) das
culturas, nos sistemas de cultivo solteiros e consorciados, usou-se a equação:
ETc
ETr
ISNA =
(1)
em que:
ISNA – índice de satisfação da necessidade de água da cultura;
ETr – evapotranspiração real da cultura;
ETc – evapotranspiração máxima da cultura.
Para simplificar a obtenção dos valores de ISNA, substitui-se a variável ETc por ETo,
uma vez que para o cálculo da ETc seria necessária a utilização de valores de coeficientes de
cultivo (Kc) definidos nas condições de solo e clima locais. Essa simplificação não compromete a
obtenção dos resultados, além de evitar o uso de mais um coeficiente empírico para a estimativa
73
dos valores de ISNA. Essa simplificação tendo sido utilizada com sucesso em outros trabalhos
(BERLATO et al.; 1992, FONTANA et al., 2001; ANDRADE JÚNIOR et al., 2006)
A evapotranspiração de referencia (ETo) foi estimada pelo método de Penman-Monteith
(ALLEN et al., 1998). Para tanto, utilizaram-se os dados médios climáticos diários (temperatura
do ar, umidade relativa do ar, radiação solar e velocidade do vento) da estação agrometeorológica
automática da Embrapa Meio-Norte (Figura 5).
Os valores diários de ISNA, durante o período de aplicação dos níveis de estresse hídrico,
foram obtidos usando-se as equações 2 e 3:
[
]
[]
i
ij
ij
ETo
ETr
ISNA
)(
)(
=
(2)
() () ( )
j1ijij
ETr
+
=
(3)
em que:
ISNA
(ij)
– índice de satisfação da necessidade de água da cultura, no dia i, na lâmina j;
ETr
(ij)
– evapotranspiração real da cultura, no dia i, na lâmina j (mm);
ETo
i
– evapotranspiração de referência, no dia i (mm);
x
(ij)
– conteúdo de água no solo (% em volume), no dia i, na lâmina j;
x
(i+1)j
– conteúdo de água no solo (% em volume) no dia seguinte, na lâmina j.
Os valores de conteúdo de água no perfil do solo (%, em volume) foram obtidos
utilizando-se uma sonda de capacitância, modelo Diviner 2000
®
, da Sentek Pty Ltda, Austrália. O
principio de funcionamento do Diviner 2000
®
baseia na capacitância, ou seja quando ativado, a
matriz solo-água-ar forma o meio dielétrico do capacitor. O capacitor é conectado a um circuito
oscilatório, em que as trocas de freqüência do circuito dependem das trocas de capacitância.
Por recomendação do fabricante, primeiramente, foi feita a calibração local baseada na
metodologia descrita por SILVA et al. (2006), na qual foram obtidas as equações de calibração,
em diferentes camadas e para todo o perfil do solo, apresentadas na Tabela 4.
As leituras de freqüência relativa (FR) eram efetuadas diariamente, sempre antes e
aproximadamente 24 horas após as irrigações (Figura 6). Para tanto, foram instalados 24 tubos de
acesso em PVC, com 1,5 m de comprimento, na direção perpendicular à aplicação das lâminas de
irrigação (Figura 3). O conteúdo médio de água no solo, em cada camada, foi calculado pela
média dos valores de umidade medidos em dois tubos de acesso.
74
Não foram realizadas leituras aos sábados e domingos. As profundidades das leituras
foram de 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100 cm. Contudo, no cálculo do balanço hídrico
foram considerados os valores de conteúdo de água no solo, resultantes do somatório do conteúdo
de água no solo nas camadas de 0 a 50 cm, já que nessa profundidade encontram-se 80% do
sistema radicular do milho e feijão-caupi (ANDRADE JÚNIOR et al., 1998).
Tabela 4. Equações
(1)
obtidas para a calibração da sonda de capacitância Diviner 2000
®
em
diferentes camadas e para todo o perfil do solo da área experimental.
Umidade (m
3
m
-3
)
Horizonte
(m)
a* b R
2
Erro
Padrão
(2)
N
Mínimo Máximo
0,1 0,742 3,782 0,98 0,011 5 0,067 0,233
0,2 0,503 3,144 0,98 0,009 6 0,098 0,247
0,3 0,457 2,553 0,98 0,009 6 0,099 0,264
0,4 0,484 2,596 0,99 0,007 6 0,101 0,252
0,5 0,506 2,707 0,93 0,017 6 0,104 0,242
0,6 0,542 2,923 0,97 0,011 6 0,104 0,238
0,7 0,524 2,923 0,94 0,014 6 0,104 0,221
0,8 0,476 2,640 0,92 0,013 6 0,116 0,216
0,9 0,527 3,051 0,90 0,012 6 0,116 0,210
1,0 0,503 2,813 0,56 0,021 6 0,121 0,198
0 – 1,0 0,492 2,757 0,93 0,014 59 0,067 0,264
(1) Regressões feitas com o programa computacional Table Curve v.5.01 (SYSTAT, Software, Inc.);
(2) Erro-padrão de estimativa = y quadrado médio dos resíduos; * Os coeficientes a e b são da calibração
xv = aFR
b
,
em que FR,
xv e N são a freqüência relativa, umidade volumétrica (m
3
m
-3
) e número de amostras usada por análise,
respectivamente.
75
Figura 6. Detalhe do procedimento de leitura com o equipamento Diviner 2000
®
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nas Tabelas 5 e 6 estão apresentados os rendimentos médios de grãos das culturas de
feijão-caupi e milho em cultivo solteiro e consorciado, respectivamente, em função dos valores de
ISNA definidos em função das lâminas de irrigação aplicadas. Houve uma tendência de redução
dos valores de ISNA’s e de rendimentos de grãos de milho e feijão-caupi, em cultivo solteiro e
consorciado, à medida que as lâminas de irrigação aplicadas decresceram nas parcelas com o uso
do sistema de irrigação “line source”. Esse comportamento é um reflexo natural e resultado do
balanço hídrico no solo, resultante da imposição de diferentes níveis de estresse hídrico às
culturas.
76
Tabela 5. Rendimento médio de grãos de feijão-caupi e milho, em cultivo solteiro, em função dos
valores de ISNA’s definidos para as lâminas de irrigação aplicadas.
LT (mm) LD ISNA's PROD (kg ha
-1
)
F
C
M (
mm)
F
C
M F
C
M
L1 390,1 501,5 170,0 0,614 0,638 1599,0 4214,6
L2 380,2 491,6 160,1 0,637 0,660 1448,9 3860,4
L3 328,6 440,0 108,5 0,563 0,568 1055,2 3272,9
L4 259,1 370,5 39,0 0,252 0,237 470,8 611,8
****** ****** ****** 0,516 0,526 1143,5 2989,9
FC – feijão-caupi; M – milho; LT – lâmina total; LD – lâmina diferenciada; PROD – produtividade de
grãos.
Tabela 6. Rendimento médio de grãos de feijão-caupi e milho, em cultivo consorciado, em
função dos valores de ISNA’s definidos para as lâminas de irrigação aplicadas.
LT (mm) LD ISNA ISNA_C PROD (kg ha
-1
)
FC M (mm) C FC M FC M
L1 385,8
497,2 165,7 0,773 0,516 0,650 901,1 1850,6
L2 353,5 464,9 133,4 0,656 0,512 0,495 454,4 1324,4
L3 337,7
449,1 117,6 0,662 0,727 0,416 468,3 1715,6
L4 268,4
379,8 48,3 0,330 1,111 0,175 194,4 678,9
****** ****** ****** 0,605 0,598 0,513 504,6 1392,4
FC – feijão-caupi; M – milho; C – consórcio; LT – lâmina total; LD – lâmina diferenciada; ISNA_C –ISNA
consórcio; PROD – produtividade de grãos.
Como não houve uma variação sensível nos valores das lâminas L1 (390,1 mm, para o
feijão-caupi, e de 501,5 mm, para o milho) e L2 (380,2 mm, para o feijão-caupi, e de 491,6 mm,
para o milho), observa-se que os valores de ISNA’s e de produtividade de grãos de milho e de
feijão-caupi ficaram próximos e apresentaram, inclusive, tendência de ligeiro acréscimo nos
valores de ISNA com a redução da aplicação da lâmina de L1 para L2. De fato essa mesma
redução no valor de ISNA não foi acompanhada com a respectiva redução nos valores de
produtividade de grãos das culturas. As diferenças foram mais marcantes com a aplicação das
lâminas L3 (328,6 mm, para o feijão-caupi, e de 440,0 mm, para o milho) e L4 (259,1 mm, para o
feijão-caupi, e de 370,5 mm, para o milho) (Tabelas 5 e 6).
Em cultivo solteiro, os maiores rendimentos de grãos do milho (4.214,6 kg ha
-1
) e de
feijão-caupi (1.599 kg ha
-1
) foram alcançados com a aplicação das maiores lâminas de irrigação
(L1 e L2), uma vez que estas proporcionaram níveis adequados de umidade no solo e taxas de
77
evapotranspiração real (ETr) satisfatórias em relação a evapotranspiração de referência (ETo). De
fato, com a aplicação da maior lâmina de irrigação de 390,1 mm, para o feijão-caupi, e de 501,5
mm, para o milho, obteve-se valores de ISNA’s de 0,614, para o feijão-caupi, e de 0,638, para o
milho (Tabela 5). Isso significa que a maior produtividade de grãos do feijão-caupi, em cultivo
solteiro, foi obtida com uma taxa de ETr de 61,4% em relação a ETo, enquanto o milho, em
cultivo solteiro, houve uma ETr de 63,8% em relação a ETo.
Por outro lado, as menores produtividades de grãos de milho (611,8 kg ha
-1
) e de feijão-
caupi (470,8 kg ha
-1
) foram alcançados com a aplicação da menor lâmina de irrigação (L4),
devido aos baixos níveis de umidade no solo e as reduzidas taxas de evapotranspiração real (ETr)
em relação a evapotranspiração de referência (ETo). Com a aplicação de apenas 259,1 mm, para o
feijão-caupi, e de 370,5 mm, para o milho, obteve-se os menores valores de ISNA’s de 0,252,
para o feijão-caupi, e de 0,237, para o milho (Tabela 5). Ou seja, a menor produtividade de grãos
do feijão-caupi, em cultivo solteiro, foi obtida com uma taxa de ETr de apenas 25,2% em relação
a ETo, enquanto o milho, em cultivo solteiro, houve uma ETr de 23,7% em relação a ETo.
Em cultivo consorciado, a variabilidade dos valores de ISNA’s e de rendimento de grãos
das culturas de milho e de feijão-caupi em função das lâminas de irrigação aplicadas foi
semelhante à observada para essas mesmas culturas em cultivo solteiro (Tabela 6). Porém, como
esperado, as produtividades médias de grãos de milho e de feijão-caupi, em cultivo consorciado
(Tabela 6), foram bastante inferiores aos obtidos em cultivo solteiro (Tabela 5). As características
de competição por água, luz e nutrientes, inerentes ao cultivo consorciado, justificam plenamente
esse comportamento produtivo, conforme já demonstrado em diversos trabalhos com o feijão
comum (RAMALHO et al., 1990, VIEIRA, 1999, FLESCH 2002).
Em todas as lâminas de irrigação aplicadas, os valores de ISNA’s para as culturas de
milho e de feijão-caupi em cultivo consorciado foram superiores aos obtidos para os cultivos
solteiros, demonstrando ter havido uma maior demanda evapotranspirativa real do consórcio,
embora, a resposta produtiva das culturas não tenha sido superior ao cultivo solteiro. De fato, com
a aplicação da maior lâmina de irrigação (497,2 mm, para o milho e de 385,8 mm, para o feijão-
caupi) o consórcio apresentou evapotranspiração real (ETr) de 77,3% em relação a
evapotranspiração de referência (ETo) (Tabela 6), enquanto o milho e o feijão-caupi, em cultivo
solteiro, apenas apresentaram ETr de 63,8% e de 61,4%, respectivamente, em relação a ETo
(Tabela 5).
78
Por outro lado, a aplicação da menor lâmina de irrigação (379,8 mm, para o milho, e
268,4 mm, para o feijão-caupi) o consórcio apresentou evapotranspiração real (ETr) de 33,0% em
relação a evapotranspiração de referência (ETo) (Tabela 6), enquanto o milho e o feijão-caupi, em
cultivo solteiro, apenas apresentaram ETr de 23,7% e de 25,2%, respectivamente, em relação a
ETo (Tabela 5), indicando tendência de maior adaptabilidade e de resposta produtiva do
consórcio milho – feijão-caupi em relação aos cultivos solteiros, sob condições de reduzida
disponibilidade hídrica no solo (LOPES, 1987). A demanda evapotranspirativa do milho e do
feijão-caupi, nas duas formas de cultivo, foi regulada pelo perfil de extração de água das raízes,
como reflexo da aplicação diferenciada das lâminas de irrigação.
A análise de regressão linear múltipla, envolvendo os valores de ISNA’s do consórcio em
relação aos valores de ISNA’s das culturas em cultivo solteiro, indicou que sob condições de
elevada disponibilidade hídrica no solo, a satisfação hídrica do consórcio é atendida mais pela
cultura do milho, que contribuiu com 65,0%, do que pelo feijão-caupi, que contribuiu com 51,6%
(Tabela 6). Sob condições de baixa disponibilidade hídrica no solo, houve uma inversão em
termos contributivos para a satisfação das necessidades hídricas do consórcio, tendo o feijão-
caupi respondido totalmente pela satisfação hídrica do consórcio, demonstrando a maior
habilidade da cultura, em comparação ao milho, em extrair água do solo, mesmo sob condições
de baixa disponibilidade hídrica no solo.
É importante destacar que, mesmo com a aplicação das maiores lâminas de irrigação e a
manutenção de níveis de umidade adequados no solo, os valores máximos de ISNA’s foram de
77,3%, 63,8% e de 61,4%, para o consórcio, para o milho e feijão-caupi, respectivamente. Isso
ocorreu porque, provavelmente, a aplicação das lâminas diferenciadas pelo sistema “line source”,
tenha sido ainda insuficiente para a manutenção de níveis de umidade mais elevados no solo,
superiores até aos apresentados na Tabela 4 (26,4%). Os valores máximos de umidade do solo
obtidos com a aplicação das lâminas máximas foram de 22,4%, 20,3% e 19,5%, para o milho, o
feijão-caupi e o consórcio, respectivamente.
Outro ponto importante foi o fato das leituras de umidade do solo, com o equipamento
Diviner 2000
®
, ocorrer sempre 24 horas após a aplicação das lâminas de irrigação. Durante esse
período houve o consumo hídrico diário normal das culturas (não contabilizado segundo a
metodologia adotada no ensaio), bem como pode ter ocorrido perdas de água no solo por
drenagem profunda.
79
CONCLUSÕES
1. Houve uma tendência de redução dos valores de ISNA’s e de rendimentos de grãos de milho e
feijão-caupi, em cultivo solteiro e consorciado, à medida que os níveis de déficit hídrico no solo
aumentaram com as lâminas de irrigação aplicadas decrescentes nas parcelas.
2. No cultivo solteiro, com a manutenção dos adequados níveis de conteúdo de água no solo
obtiveram-se os maiores valores de ISNA’s de 0,614, para o feijão-caupi, e de 0,638 para o milho
3. No consórcio, o ISNA obtido sob a condição mais favorável foi de 0,773, indicando ter havido
uma maior demanda evapotranspirativa do consórcio em relação ao cultivo solteiro, embora, a
resposta produtiva das culturas não tenha sido superior ao cultivo solteiro.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration - Guidelines for
computing crop water requirements. Rome: Food and Agriculture Organization of the United
Nations, 1998. 300p. Irrigation and Drainage Paper, 56
ANDRADE JÚNIOR, A. S.; CARDOSO, M. J.; MELO, F. B.; RODRIGUES, B. H. N.;
ATHAYDE SOBRINHO, C. Níveis de irrigação e produtividade de grãos secos de feijão caupi.
In: XXII REUNIÃO BRASILEIRA DE MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA
ÁGUA, 1998, Fortaleza, Resumos Expandidos, Fortaleza: SBCC/UFCE, 1998. p. 83-84.
ANDRADE JÚNIOR, A. S.; MELO, F. de B.; BASTOS, E.A. Zoneamento de risco climático
para o feijão caupi no Piauí. V Reunião Nacional de Pesquisa de Caupi – V RENAC, Teresina-PI,
2001a.
ANDRADE JÚNIOR, A. S.; SENTELHAS, P.C.; LIMA, M.G.; AGUIAR, M. de J. N.; LEITE,
D.A.S.R. Zoneamento agroclimático para as culturas de milho e de soja no estado do Piauí.
Revista Brasileira de Agrometeorologia, Passo Fundo, v.9, n.3, p. 544 – 550, 2001b.
ANDRADE JUNIOR, A. S. de; RODRIGUES, B.H.N.; FRIZZONE, J.A.; CARDOSO, M.J.;
BASTOS, E.A.; MELO,F.B. Níveis de irrigação no cultivo do feijão caupi: Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, v.6. n.1, p.17-20, 2002.
80
ANDRADE JÚNIOR, A. S.de; FIGUEREDO JUNIOR, L.G.M. de; CARDOSO, M.J.; RIBEIRO,
V.Q. Parametrização de modelos agrometeorológicos para estimativa de produtividade da cultura
do milho na região de Parnaíba, Piauí. Revista Ciência Agronômica, v.37, n.2, p.130 – 134,
2006. Centro de Ciências Agrárias – UFC, Fortaleza, CE.
ANTONINO, A.C.D.; SAMPAIO, E.V.S.B.; DALL’OLIO, A.; SALCEDO, I.H. Balanço hídrico
em solo com cultivos de subsistência no semi-árido do nordeste do Brasil. Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.4, n.1, p.29-34, 2000.
BASTOS, E.A.; ANDRADE JÚNIOR, A.S. Dados agrometeorológicos para o município de
Teresina, PI (1980-1999). Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2000. (Embrapa Meio-Norte.
Documentos, 47). 25 p.
BASTOS, E. A.; RODRIGUES, B.H. N.; ANDRADE JUNIOR, A. S.; CARDOSO, M. J.
Parâmetro de crescimento do feijão-caupi sob diferentes regimes hídricos. Revista Engenharia
Agrícola. Jaboticabal, v.22, n.1, p.43-50, jan. 2002.
BERLATO, M.A.; FONTANA, D.C.; GONÇALVES, H.M. Relação entre o rendimento de grãos
da soja e variáveis meteorológicas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, 27(5):695 –
702, maio 1992.
CARDOSO, M. J.(Org.). A cultura do milho no Piauí. 2. ed. Teresina : Embrapa Meio – Norte,
1998. 177p. il. (Embrapa Meio – Norte. Circular Técnica , 12).
CARDOSO, M. J.(Org.). A cultura do feijão caupi no Meio – Norte do Brasil. Teresina :
Embrapa Meio – Norte, 2000. 264p. il. (Embrapa Meio – Norte. Circular Técnica , 28).
EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília: Embrapa, 1999. 412p
FARIA, R.T. Estudo da lâmina de irrigação na cultura do trigo (Triticum aestivum, L.), utilizando
o sistema de “aspersão em linha”. Piracicaba, 1981. 71p. Dissertação (Mestrado) – Escola
Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.
FLESCH, R.D. Efeitos temporais e espaciais no consórcio intercalar de milho e feijão. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, Brasília, DF,v.37, n.1, p.51-56, 2002.
FILHO, R. A.; CUNHA, C.A.H. da. ; RUDORFF, B.F.T.; MOREIRA, M.A. Comportamento
espectral da cultura do feijão (IAC- carioca 80) Irrigado com diferentes lâminas de água. Anais X
SBSR, Foz do Iguaçu, 21-26 abril 2001, INPE, p.3-10, Sessão Técnica Oral – Workshops.
FRIZZONE, J.A. Funções de resposta do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) ao uso de nitrogênio e
lâminas de irrigação. Piracicaba, 1986. 133 p. Tese (Doutorado) - Escola Superior de Agricultura
“Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.
FONTANA, D.C.; BERLATO, M.A.; LAUSCHNER, M.H.; MELLO, R.W. Modelo de
estimativa de rendimento de soja no Estado do Rio Grande do sul. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, Brasília v.36, n.3, p.399 – 403, mar 2001.
81
HANKS, R.J., KELLER, J., RASMUSSEN, V.P., WILSON, G.D. Line source sprinkler for
continuous variable irrigation crop production studies. Soil Science American Proceedings,
Madison, v. 40, p. 426-429, 1976.
LAUER, D.A. Line source sprinkler system for experimentation with sprinkler applied nitrogen
fertilizers. Soil Science Society of America Journal, v.47, n.1, p.124-128, 1983.
LIMA, J.R. de S.; ANTONINO, C.D.; SOARES, W.de A.; SOUZA, E.S. de; LIRA, C.A.B. de O.
Balanço hídrico no solo cultivado com feijão caupi. Revista Brasileira de Ciências Agrárias,
v.1, n. único, p.89-95, out-dez, 2006, Recife, PE, UFRPE
LOPES, L.H. de O. Efeito da deficiência hídrica no consórcio milho x feijão vigna. Fortaleza:
UFC, 1987. 75p. Tese Mestrado.
MALUF, J.R.T. Zoneamento de riscos climáticos para a cultura de feijão no Rio Grande do Sul.
Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v.9, n.3, p.1-10, 2001.
MARION. Everson. Parâmetros hídricos para estimativa do rendimento de grãos de soja.
2004. 102f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção).Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis.
MEDEIROS, G.A.; ARRUDA, F.B.; SAKAI, E.; FUJIWARA, M.; BONI, N.R. Crescimento
vegetativo e coeficiente de cultura do feijoeiro relacionados a graus-dia acumulados. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, v.35 n.9, Brasília set. 2000.
RAMALHO, M.A.P et al. Culturas consorciadas com o milho. Informe Agropecuário, Belo
Horizonte, v.14, n.164, p.34-39, 1990.
SILVA, C.R.; ANDRADE JÚNIOR, A. S.; MELO, F.B.; SOUSA, A.B.; SOUZA, C.F.
Calibração da sonda de capacitância Diviner 2000
®
em um Argissolo. XXXV CONGRESSO
BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA, 2006 João Pessoa – PB, Resumos Expandidos.
VIEIRA, C. Estudo monográfico do consórcio milho-feijão no Brasil. Viçosa: UFV, 1999.
183p.
KLAR, A.E. Freqüência e quantidade de aplicação. São Paulo: Nobel, 1991. 156 p.
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