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TESE DE DOUTORADO EM RECURSOS NATURAIS
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: ÁGUA E SOLO
TÍTULO: CONSUMO HÍDRICO, PRODUTIVIDADE
E QUALIDADE DO FRUTO DA
GOIABEIRA IRRIGADA NA REGIÃO DO
SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO
AUTORA: MAGNA SOELMA BESERRA DE MOURA
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
DOUTORADO EM RECURSOS NATURAIS
CONSUMO HÍDRICO, PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DO FRUTO DA
GOIABEIRA IRRIGADA NA REGIÃO DO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO
MAGNA SOELMA BESERRA DE MOURA
Campina Grande - PB
Janeiro, 2005
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
DOUTORADO EM RECURSOS NATURAIS
CONSUMO HÍDRICO, PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DO FRUTO DA
GOIABEIRA IRRIGADA NA REGIÃO DO SUBMÉDIO SÃO FRANCISCO
MAGNA SOELMA BESERRA DE MOURA
Tese apresentada ao Curso de
Doutorado em Recursos Naturais da
Universidade Federal de Campina
Grande, em cumprimento às exigências
para obtenção do Grau de Doutor.
Área de Concentração: Recursos Naturais
Sub-Área: Água e Solo
Orientadores: Dr. Bernardo Barbosa da Silva
Dr. Pedro Vieira de Azevedo
Campina Grande - PB
Janeiro, 2005
Ficha Catalográfica preparada pelo Setor de Informação – SIN
Biblioteca – Embrapa Semi-Árido
Moura, Magna Soelma Beserra de
Consumo hídrico, produtividade e qualidade do fruto da goiabeira irrigada na
região do Submédio São Francisco / Magna Soelma Beserra de Moura. –
Campina Grande, 2005.
122p.: il.
Orientadores: Dr. Bernardo Barbosa da Silva e Dr. Pedro Vieira de Azevedo
Tese (Doutorado). UFCG/CCT/DCA
1. Evapotranspiração 2. Eficiência de uso de água – Goiabeira 3. Balanço de
Radiação e de Energia 4. Fenologia e Produtividade – Goiabeira.I. Título
CDD: 630.2515
M929c
DEDICO, com amor e carinho, às
pessoas mais importantes de minha
vida: meus pais, Antônio Augusto
de Moura e Rosa Maria Beserra de
Moura.
OFEREÇO às minhas irmãs
Mônica e Cidinha, e aos meus
queridos sobrinhos, Rafael e Júlia.
Eu amo vocês.
AGRADECIMENTOS
Aos professores Dr. Bernardo Barbosa da Silva e Dr. Pedro Vieira de Azevedo, pela
orientação, confiança, incentivo e ensinamentos transmitidos.
Ao Dr. José Monteiro Soares, por sua valiosa amizade, confiança, incentivo, orientação e
incansável ajuda em todas as fases de execução deste trabalho.
Ao CNPq, pela concessão da bolsa de estudos, sem a qual seria impossível a realização
deste Curso e pela ajuda financeira concedida através do Projeto de Pesquisa Nº
475337/2001-8 sob o título: “Manejo do uso da água em pomares de goiabeiras irrigados
na região do Sub-Médio São Francisco”.
À Universidade Federal de Campina Grande, pela oportunidade da realização do
doutorado.
A Embrapa Semi-Árido, por ceder suas instalações, funcionários, equipamentos e
transporte; e pelo apoio concedido durante a análise de dados e redação final da tese. Em
especial aos pesquisadores Antônio Heriberto de Castro Teixeira, José Moacir P. Filho,
Tarcízio Nascimento, Luíza Teixeira L. Brito, Menhaz; aos técnicos agrícolas Hélio e
Genival Ferreira da Silva; e aos operários João Filho Ferreira da Silva, Roque Antônio
Barbosa e Mestrinho.
Ao Eng. Civil Eurico e a sua esposa, Eng. Agrônoma Denise, proprietários do pomar de
goiabeiras, por abrir as portas de sua propriedade e ceder suas instalações e funcionários a
esta pesquisa.
Ao Dr. José Espínola Sobrinho (Escola Superior de Agricultura de Mossoró - ESAM), pela
confiança, dedicação, ajuda, amizade e grande incentivo, durante toda minha vida
acadêmica.
Aos colegas de curso, em especial a João Roberto P. Feitosa, José F. da Costa Filho,
Josiclêda D. Galvíncio e Inajá Francisco, pela valiosa companhia durante esses anos,
principalmente nas horas de lazer. Também não posso esquecer dos colegas e amigos de
Upanema, Campina Grande e Petrolina, pela convivência harmoniosa durante essa
importante fase de minha vida.
A todos que acreditaram e/ou contribuíram para a realização e conclusão deste curso.
A Deus, pois tudo o que faço em minha vida, sou eternamente grata a Ele.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE SÍMBOLOS
RESUMO
ABSTRACT
Pág.
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................... 1
2. REVISÃO BIBLIOGRÁGICA.................................................................................... 4
2.1. A cultura da Goiaba.................................................................................................. 4
2.2. Necessidades hídricas das culturas............................................................................ 7
2.2.1. Balanço de energia com base na razão de Bowen - BERB.................................... 8
2.2.2. Balanço hídrico do solo - BHS............................................................................... 18
3. MATERIAL E MÉTODOS......................................................................................... 27
3.1. Localização da área experimental............................................................................. 27
3.2. Cultura estudada........................................................................................................ 29
3.3. Delineamento experimental...................................................................................... 30
3.3.1. Área do produtor – PR........................................................................................... 30
3.3.2. Área da pesquisa – PE........................................................................................... 31
3.4. Instalações, instrumentos utilizados e coleta de dados............................................. 32
3.5. Variáveis analisadas na etapa II............................................................................... 37
3.5.1. Consumo de água pelas plantas............................................................................ 37
3.5.1.1. Balanço de energia com base na razão de Bowen – BERB................................ 37
3.5.1.1.1. Saldo de radiação – Rn .................................................................................... 38
3.5.1.1.2. Fluxo de calor latente – LE.............................................................................. 38
3.5.1.1.3. Fluxo de calor sensível – H ............................................................................. 40
3.5.1.1.4. Fluxo de calor no solo – G .............................................................................. 40
3.5.1.1.5. Relação entre os componentes do balanço de energia..................................... 40
3.5.1.1.6. Erros do balanço de energia com base na razão de Bowen.............................. 40
3.5.1.2. Balanço hídrico no solo – BHS........................................................................... 41
3.5.2. Coeficiente de cultura – Kc ................................................................................... 45
3.5.3. Produtividade e qualidade de frutos....................................................................... 46
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO................................................................................. 48
4.1. Primeira etapa........................................................................................................... 48
4.1.1. Fenologia da goiabeira........................................................................................... 48
4.1.2. Evapotranspiração da cultura obtida pelo método do balanço de energia com
base na razão de Bowen - ETc_BERB.............................................................................
49
4.1.3. Coeficiente de cultura............................................................................................ 50
4.2. Segunda etapa............................................................................................................ 53
4.2.1. Fenologia da goiabeira........................................................................................... 53
4.2.2. Condições micrometeorológicas............................................................................ 63
4.2.2.1. Balanço de radiação............................................................................................ 63
4.2.2.2. Temperatura e umidade relativa do ar................................................................. 73
4.2.2.3. Velocidade do vento............................................................................................ 82
4.2.3. Balanço de energia baseado na razão de Bowen.................................................... 86
4.2.3.1. Comportamento dos componentes do balanço de energia.................................. 86
4.2.3.2. Comportamento da razão de Bowen................................................................... 95
4.2.3.3. Análise de erros................................................................................................... 98
4.2.4. Evapotranspiração da goiabeira............................................................................. 101
4.2.4.1. Evapotranspiração da goiabeira pelo método do balanço de energia com base
na razão de Bowen – ETc_BERB....................................................................................
101
4.2.4.2. Evapotranspiração da goiabeira pelo método do balanço hídrico no solo –
ETc_BHS........................................................................................................................
103
4.2.5. Eficiência de uso da água....................................................................................... 106
4.2.6. Coeficiente de cultura – Kc.................................................................................... 106
4.2.7. Qualidade de frutos................................................................................................ 108
5. CONCLUSÕES............................................................................................................ 110
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................................... 112
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 3.1. Recorte de imagem Landsat, com detalhe do pomar de goiabeira
(em verde), localizado no Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Núcleo 9. Em vermelho, observam-se as áreas irrigadas;
em preto, parte do leito do Rio São Francisco e em rosa/lilás, a
cidade de Petrolina - PE......................................................................
28
Figura 3.2. Vista parcial do pomar de goiabeira no Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho: visão da parte de sul a oeste do
pomar..................................................................................................
29
Figura 3.3. Croqui do pomar de goiabeira no Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, com destaque para as plantas monitoradas e
localização da torre micrometeorológica.........................................
33
Figura 3.4 Torre micrometeorológica instalada no centro do pomar de
goiabeira no Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina – PE........................................................................
34
Figura 3.5 Baterias de tensiômetros instaladas sob a copa da
goiabeira............................................................................................. 36
Figura 3.6 Tubos de acesso para medida da umidade do solo sob a copa da
goiabeira.............................................................................................
36
Figura 3.7. Amostra de frutos de goiaba, acondicionada em caixa de papelão
de 3,5 kg, colhida em dois estádios diferentes de maturação (E3 e
E5) nos tratamentos de irrigação na área da pesquisa (PE) e do
produtor (PR), no Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina – PE......................................................................
48
Pág.
Figura 4.1. Evapotranspiração da goiabeira cultivar Paluma (média de cinco
dias), determinada pelo método do balanço de energia com base
na razão de Bowen, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.. Data da poda:
10/05/2000........................................................................................
50
Figura 4.2. Variação do Kc (média de cinco dias) do pomar de goiabeira,
Paluma, para as sete fases de desenvolvimento da cultura, Núcleo
9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Data da poda: 10/05/2000................................................................
51
Figura 4.3. Variação do coeficiente de cultura médio (Kc) por fase fenológica
do ciclo produtivo da goiabeira irrigada, cultivar Paluma, Núcleo 9
do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE. Data
da poda: 10/05/2000...........................................................................
52
Figura 4.4. Ilustrações características das fases fenológicas da goiabeira
Paluma correspondentes às fases de brotação (a - F1) e de
crescimento vegetativo (b - F2), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina – PE................................................
55
Figura 4.5. Curvas de crescimento dos frutos de goiaba Paluma, determinadas
por meio de medidas do comprimento (C) e diâmetro (D), em
plantas localizadas no pomar nos tratamentos da pesquisa (PE) e do
produtor (PR), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE.......................................................................
61
Figura 4.6. Curva de colheita dos frutos da goiaba Paluma, para os tratamentos
da pesquisa (PE) e do produtor (PR), Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE......................................................................................................
62
Pág.
Figura 4.7. Produtividade média de pomar de goiabeira Paluma, para os
tratamentos da pesquisa (PE) e do produtor (PR), Núcleo 9 do
Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina – PE................
62
Figura 4.8. Curso diurno dos componentes do balanço de radiação (Rg =
radiação solar global incidente, Rn = saldo de radiação à superfície
e Rr = radiação solar refletida) sobre a copa da goiabeira, para dias
representativos das fases fenológicas da cultura (Fase 1: a e b; Fase
2: c e d; Fase 3: e e f; Fase 4: g e h), Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE...................................
64
Figura 4.9. Curso médio diurno dos componentes do balanço de radiação (Rg =
radiação solar global incidente, Rn = saldo de radiação à superfície
e Rr = radiação solar refletida) medidos sobre a copa da goiabeira
Paluma, nas fases fenológicas da cultura (Fase 1: a; Fase 2: b; Fase
3: c; Fase 4: d; Fase 5: e; Fase 6: f; Fase 7: g), Núcleo 9 do Projeto
de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE..............................
68
Figura 4.10. Comportamento sazonal médio, para o período de saldo de radiação
positivo, dos componentes do balanço de radiação de um pomar de
goiabeira irrigada, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE.......................................................................
70
Figura 4.11. Comportamento médio diário do albedo da goiabeira Paluma, para
cada uma de suas fases fenológicas - F1 (a), F2 (b), F3 (c), F4 (d),
F5 (e), F6 (f) e F7 (g), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE...............................................................
71
Figura 4.12. Comportamento do albedo médio diário da goiabeira Paluma
irrigada, durante todo o ciclo de produção, Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina – PE..................................
72
Pág.
Figura 4.13. Comportamento diário da temperatura do ar em bulbo seco (Ts) e
em bulbo úmido (Tu) medidas em dois níveis (1 e 2) sobre a copa
da goiabeira, para dias representativos das fases fenológicas da
cultura (Fase 1: a e b; Fase 2: c e d; Fase 3: e e f; Fase 4: g e h),
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE.......................................................................................................
74
Figura 4.14. Comportamento médio diário da temperatura do ar em bulbo seco
(Ts) e em bulbo úmido (Tu) medidas em dois níveis (1 e 2) sobre a
copa da goiabeira, nas fases fenológicas da cultura (F1, F2,..., F7),
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE.......................................................................................................
76
Figura 4.15. Comportamento médio diário da temperatura do ar em bulbo seco
(Ts) e em bulbo úmido (Tu) medidas em dois níveis (1 e 2) sobre a
copa da goiabeira Paluma, durante um ciclo fenológico, Núcleo 9
do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE...........
77
Figura 4.16. Comportamento diário da umidade relativa do ar determinada em
dois níveis (1 e 2) sobre a copa da goiabeira Paluma, para dias
representativos das suas fases fenológicas (Fase 1: a e b; Fase 2: c
e d; Fase 3: e e f; Fase 4: g e h), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.................................................
79
Figura 4.17. Comportamento médio diário da umidade relativa do ar medida
em dois níveis (2 e 3) sobre a copa da goiabeira Paluma, nas suas
fases fenológicas (F1, F2,..., F7), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.................................................
81
Pág.
Figura 4.18. Comportamento sazonal da umidade relativa do ar medida em dois
níveis (2 e 3) sobre a copa da goiabeira Paluma e do total diário da
precipitação, durante um ciclo fenológico, Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE...................................
82
Figura 4.19. Comportamento diário da velocidade do vento sobre o pomar de
goiabeira Paluma, para dias representativos das suas fases
fenológicas (Fase 3: a e b; Fase 4: c e d; Fase 5: e e f; Fase 5: g e h;
Fase 7: i e j), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE........................................................................
84
Figura 4.20. Comportamento médio diário velocidade do vento sobre o pomar
de goiabeira Paluma, nas suas fases fenológicas (F1, F2,..., F7),
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE......................................................................................................
85
Figura 4.21. Comportamento sazonal da velocidade do vento sobre o pomar de
goiabeira Paluma, durante um ciclo fenológico, Núcleo 9 do
Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE................
86
Figura 4.22. Comportamento diurno dos componentes do balanço de energia
(Rn = saldo de radiação, LE = fluxo de calor latente, H = fluxo de
calor sensível, G = fluxo de calor no solo) sobre o pomar de
goiabeira Paluma, para dias representativos das suas fases
fenológicas (Fase 1: a e b; Fase 2: c e d; Fase 3: e e f; Fase 4: g e
h) , Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.....................................................................................
89
Pág.
Figura 4.23. Comportamento médio diurno para o período de saldo de radiação
positivo, dos componentes do balanço de energia com base na
razão de Bowen, sobre um pomar de goiabeira Paluma, nas suas
fases fenológicas (F1, F2,..., F7), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE..................................................
93
Figura 4.24. Comportamento médio estacional dos componentes do balanço de
energia para o período de saldo de radiação positivo, sobre a
goiabeira Paluma, durante as sete fases de desenvolvimento
fenológico, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina – PE.....................................................................................
94
Figura 4.25. Comportamento diário da razão de Bowen sobre o pomar de
goiabeira Paluma, durante dias representativos de alta nebulosidade
(linha azul) e de céu limpo (linha vermelha) das fases fenológicas
da cultura (F1, F2, F3, F4, F5, F6 e F7), Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE..................................
97
Figura 4.26. Comportamento diurno do erro relativo da razão de Bowen para
dias representativos de céu com nebulosidade e céu limpo,
referente as sete fases fenológicas da goiabeira (F1, ..., F7), Núcleo
9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE........
99
Figura 4.27. Comportamento diurno do erro relativo do fluxo de calor latente
para dias representativos de céu com nebulosidade e céu limpo,
referente as sete fases fenológicas da goiabeira (F1,..., F7), Núcleo
9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE......................................................................................................
100
Pág.
Figura 4.28. Comportamento diário da evapotranspiração do pomar de
goiabeiras Paluma obtida pelo método do balanço de energia com
base na razão de Bowen, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.................................................
102
Figura 4.29. Comportamento médio diário para cada fase fenológica da
evapotranspiração do pomar de goiabeiras Paluma obtida pelo
método do balanço de energia com base na razão de Bowen
(ETc_BERB); e pelo método do balanço hídrico no solo para a área
de pesquisa (ETc_BHS_PE) e para área do produtor
(ETc_BHS_PR), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE........................................................................
105
Figura 4.30. Comportamento médio diário para cada fase fenológica do
coeficiente de cultura da goiabeira Paluma obtida pelo método do
balanço de energia com base na razão de Bowen (Kc_BERB); e
pelo método do balanço hídrico no solo para a área de pesquisa
(Kc_BHS_PE) e para área do produtor (Kc_BHS_PR), Núcleo 9 do
Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE................
107
LISTA DE TABELAS
Pág.
Tabela 3.1.
Textura e umidade do solo à base de peso, na capacidade de campo
e no ponto de murcha permanente, da área experimental no Núcleo
9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina – PE.........
28
Tabela 3.2.
Descrição dos elementos micrometeorológicos e instrumentos
usados em suas medidas no interior do pomar de goiabeira no
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE......................................................................................................
35
Tabela 4.1.
Fases fenológicas da goiabeira (Psidium guajava L.), cultivar
Paluma, para poda de frutificação realizada no dia 10/05/2000,
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE......................................................................................................
49
Tabela 4.2. Valores da evapotranspiração da cultura (ETc_BERB),
evapotranspiração de referência ETo (FAO-PM) e do coeficiente
de cultura (Kc), durante um ciclo produtivo, para a goiabeira,
cultivar Paluma, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE. Data da poda: 10/05/2000............................
52
Tabela 4.3. Fases fenológicas da goiabeira Paluma, Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE. Data da poda:
27/10/2002..........................................................................................
54
Tabela 4.4.
Valores médios diurnos dos componentes do balanço de radiação,
sobre a cultura da goiabeira Paluma, Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.................................
70
Pág.
Tabela 4.5. Valores médios instantâneos diurnos dos componentes do balanço
de energia com base na razão de Bowen (BERB) e partição do
saldo de radiação (Rn) em fluxo de calor latente (LE), fluxo de
calor sensível (H) e fluxo de calor no solo (G), nas fases
fenológicas do ciclo produtivo da goiabeira, cultivar Paluma,
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina -
PE......................................................................................................
94
Tabela 4.6.
Valores médios diurnos dos erros relativos da razão de Bowen
(
ε
r
(β)) e do fluxo de calor latente (
ε
r
(LE)), nas fases fenológicas do
ciclo produtivo da goiabeira, cultivar Paluma, Núcleo 9 do Projeto
de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE..............................
101
Tabela 4.7.
Características físico-químicas de frutos de goiabeira Paluma
colhidos em dois diferentes estágios de maturação (E3 e E5), nos
tratamentos da pesquisa (PE) e do produtor (PR), Núcleo 9 do
Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE................
109
LISTA DE SÍMBOLOS
W∆
- Variação da água disponível no solo
θ
- Umidade do solo
β
- Razão de Bowen
ρ
- Densidade do ar
λ
- Calor latente de vaporização da água
γ
- Fator psicrométrico
ψ
- potencial hidráulico total
θ
- Umidade volumétrica do solo
α
- Constante empírica
∆
- Inclinação da curva de pressão de vapor
δβ
- Erro absoluto da razão de Bowen
δψ
- Variação do potencial total de água no solo
δψ/δZ
- Gradiente do potencial total de água no solo
δ∆T
s
- Erro relativo à medida da temperatura do bulbo seco
δ∆T
u
- Erro relativo à medida da temperatura do bulbo úmido
β
c
- Razão de Bowen corrigida para efeitos advectivos
∆e/∆Z
- Gradiente vertical pressão parcial do vapor d’água
δG
- Erro instrumental na determinação do fluxo de calor no solo
ψ
g
- potencial gravitacional
ψ
m
- Potencial matricial do solo
θ
r
- Umidade volumétrica residual a 1500 kPa
ε
r
(LE)
- Erro relativo associado ao cálculo do fluxo de calor latente
δRn
- Erro do instrumento usado para determinar o saldo de radiação
θ
s
- Umidade volumétrica no momento da saturação
∆T/∆Z
- Gradiente vertical de temperatura do ar
∆W
- Variação do armazenamento de água no solo
δZ
- Espessura da camada do solo estudada
A
c
- Ascensão capilar
ATT - Acidez total titulável
BHS - Balanço hídrico do solo
C
p
- Calor específico do ar à pressão constante
DAF - Dias após a floração
DAP - Dias após a poda
Dg - Densidade global do solo
D
p
- Drenagem profunda
Dp - Densidade de partículas do solo
e - Pressão parcial do vapor d’água
Ea - Eficiência de aplicação
e
s
- Pressão de saturação de vapor
ET
c
- Evapotranspiração real da cultura
ETo - Evapotranspiração de referência
F1 - Fase 1: período de brotação
F2 - Fase 2: crescimento vegetativo
F3 - Fase 3: floração
F4 - Fase 4: queda fisiológica de frutos imaturos
F5 - Fase 5: primeira fase de crescimento de frutos
F6 - Fase 6: segunda fase de crescimento de frutos
F7 - Fase 7: terceira fase de crescimento de frutos, maturação e colheita
G - Fluxo de calor no solo
H - Fluxo de calor sensível
h
c
- Altura do nível do mercúrio na cuba em relação à superfície do solo
h
Hg
- Altura da coluna de mercúrio a partir do nível da cuba
h
p
- Profundidade da cápsula porosa
I - irrigação
K(θ)
- Condutividade hidráulica do solo não saturado
Kc - Coeficiente de cultura
K
h
- Coeficiente de difusão turbulenta de calor sensível
K
o
- Condutividade hidráulica do solo saturado
K
w
- Coeficiente de difusão turbulenta de vapor d’água
L - profundidade
l - parâmetro empírico
LE - Fluxo de calor latente
m - Constante empírica
n - Constante empírica
N9 - Núcleo 9
NIB - Necessidade de irrigação bruta
NIL - Necessidade de irrigação líquida
P - Energia utilizada no processo fotossintético
PE - Tratamento da pesquisa
P
e
- Precipitação pluviométrica efetiva
pH - Potencial hidrogeniônico
PISNC - Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho
P
o
- Pressão atmosférica
PR - Tratamento do produtor
P
r
- Profundidade da camada de solo
q - Umidade específica
R - Escoamento superficial
Rg - Radiação solar de onda curta incidente
Rla - Radiação de onda longa incidente
Rls - Radiação de onda longa emitida pela superfície
Rn - Saldo de radiação
Rr - Radiação solar de onda curta refletida
S - Energia armazenada na copa das plantas
Se - Saturação efetiva
SST - Sólidos solúveis totais
T - Temperatura do ar
t - Intervalo de tempo
TDR - Time Domain Reflectometry
T
s
- Temperatura do ar em bulbo seco
T
u
- Temperatura do ar em bulbo úmido
u - Velocidade do vento
u
2
- Velocidade do vento a 2 m de altura
W - Armazenamento de água no solo
RESUMO
O presente trabalho objetivou determinar as necessidades hídricas de um pomar de
goiabeira Paluma, com cinco anos de idade, plantada no espaçamento de 6 m x 6 m e
irrigada por microaspersão, em área de produtor no Submédio São Francisco, com base na
determinação da evapotranspiração da cultura (ETc) usando as metodologias do balanço de
energia com base na razão de Bowen (BERB) e do balanço hídrico no solo (BHS). Para
determinação da ETc_BERB foi instalada uma torre micrometeorológica localizada no
centro do pomar, com sensores de saldo de radiação, radiação solar global, radiação
refletida, temperatura de termojunções seca e úmida e velocidade do vento, estes últimos
em dois níveis acima da copa da planta; e no solo, sob a copa da planta, foi instalada placa
de medida do fluxo de calor no solo. Enquanto para determinação da ETC_BHS, instalou-
se um pluviômetro, um painel eletrônico para monitorar a irrigação e tensiômetros e sondas
de perfil de umidade para determinação da umidade do solo. A ETc foi relacionada com a
evapotranspiração de referência (ETo) obtida pelo método da FAO-Penman-Monteith para
determinar o coeficiente de cultura (Kc) da goiabeira. Ademais, foram realizadas
observações da fenologia e da produtividade da cultura. A área experimental era composta
por dois tratamentos de irrigação: 1) PR – área do produtor e 2) PE – área da pesquisa. No
tratamento PR, a aplicação de água foi realizada em conformidade com as indicações
contidas no projeto de irrigação; já no tratamento PE, a lâmina de irrigação foi obtida em
função do coeficiente de cultura (Kc) determinado em uma etapa anterior (Etapa 1), da
eficiência de aplicação de água (Ea) determinada em campo e da evapotranspiração de
referência (ETo) determ,inada em uma estação agrometeorológica convencional. Os
resultados apontaram o ciclo produtivo com duração de 179 dias, divididos em 7 fases
fenológicas. A curva de crescimento dos frutos apresentou comportamento de dupla
sigmóide, com concentração de colheita em torno dos 135 dias após a floração. O índice de
pegamento de frutos foi maior nas plantas do tratamento PR (38,3%) do que as plantas do
PE (19,7%), resultando em maior produtividade naquele tratamento. O saldo de radiação
(Rn) representou 65% da radiação solar incidente (Rg) e pode ser estimado por meio da
seguinte equação: Rn = 0,6803.Rg – 8,4489, R² = 0,9939. Constatou-se ainda, que o albedo
médio do pomar de goiabeira durante o ciclo produtivo foi igual a 17,2%. Quanto aos
componentes do balanço de energia, o fluxo de calor latente (LE) representou 90,7% de
Rn, enquanto os fluxos de calor sensível e de calor do solo representaram 12,3 e 3,63%,
respectivamente. O valor médio de ETc_BERB para o ciclo da goiabeira foi 5,3 mm dia
-1
,
condicionando a obtenção de um valor de Kc_BERB a 1,1, mostrando-se bastante superior
ao valor determinado na Etapa 1, que foi 0,77. Essa variação foi atribuída ao aumento da
área foliar e idade do pomar. Os valores médios da ETc obtida por meio do balanço hídrico
no solo para os tratamentos do produtor (ETc_BHS_PR) e da pesquisa (ETc_BHS_PE)
foram iguais a 6,3 mm dia
-1
e 5,6 mm dia
-1
, respectivamente. A quantidade de água
aplicada nos dois tratamentos não apresentou grande diferença na quantidade e qualidade
dos frutos; no entanto, o uso eficiente de água (EUA) foi maior no tratamento PE (2,91 kg
mm
-1
) em comparação com o tratamento PR (2,66 kg mm
-1
).
Palavras-chave: necessidades hídricas, evapotranspiração, produtividade e qualidade de
frutos.
ABSTRACT
This work aimed to determine water needs of a guava orchard, Paluma variety, five-year-
old in 6 m x 6 m grid spacing and irrigated by micro sprinkler, in a producer area located at
the sub-medium river São Francisco, on the basis of the determination of
evapotranspiration of the culture (ETc) using the Bowen ratio energy balance (BERB) and
the soil water balance (BHS) methods. In order to determine the ETc_BERB it was
installed a micrometeorological tower into the orchard, with sensors of net radiation, global
solar radiation, reflected solar radiation, dry and wet temperature and wind speed, these
last ones in two levels above the plant canopy; on the ground, under the plant canopy, it
was installed a flux plate to measure the soil heat flux. For the determination of the
ETC_BHS, were installed a rain gauge, a panel electronic to monitor the irrigation and
tensiometers and profile probe of soil moisture. The ETc was related to reference
evapotranspiration (ETo), obtained according to the FAO-Penman-Monteith, to determine
the crop coefficient (Kc) of the guava orchard. Furthermore, it was carried experiments on
phenology and productivity of the culture. The experimental area was composed of two
treatments of irrigation: 1) PR - area of producer and 2) PE - area of the research. In
treatment PR, a water application test was carried in compliance with the indications
contained in the irrigation project; no longer treatment PE, the blade of irrigation was
gotten in function of the crop coefficient (Kc) determined in a previous stage (Stage 1), of
the efficiency of application of water (Ea) determined in field and of the reference
evapotranspiration (ETo) determined in a conventional agrometeorological station. The
results indicated that the productive cycle lasted 179 days, divided in 7 phenological
phases. The curve of fruit growth presented a double sigmoid behavior, with crop harvest
concentrated around 135 days after the flowering. The index of fruit-loosening was bigger
in the plants of treatment PR (38,3%) rather than in the plants of the PE (19,7%), resulting
in bigger productivity with that one treatment. The net radiation (Rn) represented 65% of
the solar global radiation (Rg) and can be assessed by means of the following equation: Rn
= 0,6803.Rg - 8,4489, R² = 0,9939. The average albedo of the orchard during the
productive cycle was equal to 17,2%. The latent heat flux (LE) represented 90.7% of Rn,
while the sensible heat flux and soil heat flux had represented 12,3 e 3,63% of Rn,
respectively. The average value of ETc_BERB for the productive cycle of guava was 5,3
mm day-1, conditioning the attainment of a value of Kc_BERB 1,1, revealing sufficiently
superior to that value determined in Stage 1 (equal to 0,77). This variation was attributed to
the increase of the foliar area and age of the orchard. The average values of the ETc gotten
by means of the soil water balance for treatments of the producer (ETc_BHS_PR) and the
research (ETc_BHS_PE) had been equal the 6.3 mm day
-1
e 5.6 mm day
-1
, respectively.
The amount of water applied in the two treatments did not present great difference in the
productivity and quality of fruits; however, the efficient water use (EUA) was bigger in
treatment PE (2.91 kg mm
-1
) in comparison with the treatment PR (2.66 kg mm
-1
).
Key words: water needs, evapotranspiration, fruit productivity and quality.
Capítulo 1 INTRODUÇÃO
No Nordeste brasileiro, a agricultura desempenha um importante papel na
economia regional, seja a nível familiar ou empresarial, contribuindo para a
sustentabilidade familiar e do agronegócio. Em grande parte dessa região, as adversidades
climáticas, aliadas a práticas agrícolas ultrapassadas, tornaram a atividade agrícola
primordialmente de subsistência. No entanto, existem áreas em que a disponibilidade
hídrica resultante do armazenamento da água de chuva em grandes reservatórios ou de
alguns rios perenes propicia o surgimento e o desenvolvimento de importantes pólos
agrícolas, nos quais a agricultura irrigada apresenta-se como uma grande alternativa para o
desenvolvimento econômico e social da região. Para tanto, necessário se faz que os
recursos hídricos disponíveis sejam utilizados de maneira racional, sustentável e, nesse
sentido, o uso de técnicas de manejo da água, do solo e do sistema de cultivo é
imprescindível para o sucesso da atividade agrícola.
O manejo das culturas, principalmente de fruteiras, é substancialmente afetado
pelas condições climáticas locais, ensejando a realização de estudos e pesquisas que
propiciem a otimização do uso da água e outros recursos naturais das áreas irrigadas. O
clima do semi-árido nordestino apresenta aspectos muito favoráveis ao cultivo de diversas
culturas, devido principalmente à elevada disponibilidade de energia solar, alta temperatura
e baixa umidade relativa do ar, que resultam na redução da incidência de pragas e doenças.
Por outro lado, impõe restrições quanto à disponibilidade hídrica de origem pluvial, em
função de sua grande variabilidade espacial e temporal.
Introdução Moura, M. S. B.
A região do Submédio São Francisco, mais especificamente o pólo Petrolina-
PE/Juazeiro-BA, caracteriza-se por apresentar condições climáticas favoráveis à
exploração de culturas irrigadas, destacando-se nos cenários nacional e internacional pela
produção de frutas de alta qualidade, a exemplo da manga, uva, banana, goiaba e coco.
Na região do Submédio São Francisco são extensas as áreas irrigadas com
diferentes espécies frutíferas. No tocante ao cultivo da goiabeira, o Brasil destaca-se como
o terceiro maior produtor, atrás apenas da Índia e Paquistão. As plantações comerciais no
Brasil são encontradas, principalmente, nos estados de São Paulo, Minas Gerais e
Pernambuco, que respondem por cerca de 80% da produção nacional (Brasil, 2001). Além
de ser consumida in natura, a goiaba é matéria-prima na indústria de doces, geléias, pastas,
frutas em calda, purê, bebidas, refrescos, sucos, xaropes, vinhos, polpa congelada, etc. O
valor nutricional desta fruta é significativo, representado pelo baixo teor calórico (60
kcal/100 g de polpa) e elevado teor de vitamina C (200-300 mg/100 g de polpa).
Devido à sua importância econômica, social e nutricional o cultivo da goiabeira
integra importantes projetos comerciais de fruticultura irrigada no Nordeste brasileiro
(Gonzaga Neto, 1990). Atualmente, no vale do rio São Francisco, expressiva área vem
sendo cultivada com a goiabeira irrigada, constituindo numa ótima opção para a
diversificação da fruticultura regional. O cultivo da goiabeira irrigada no Nordeste
brasileiro, além de apresentar produtividades médias superiores à de outras regiões do país,
possibilita até a produção de duas safras por ano, permitindo ao produtor comercializar o
produto na entressafra, seja no mercado interno ou no externo.
A necessidade de estudos sobre o consumo hídrico da goiabeira, nas suas diferentes
fases do ciclo produtivo, torna-se evidente quando se percebe que a quase totalidade dos
agricultores irrigantes da região do Submédio São Francisco utilizam observações
imprecisas para a decisão de quando e quanto irrigar. A utilização do coeficiente de cultura
(Kc) na agricultura irrigada vem sendo estudada por diversos pesquisadores e, apesar desse
coeficiente variar de cultura para cultura, varia também, ao longo dos seus ciclos
fenológicos. Recentemente sua utilização parece estar tornando-se mais acessível, em
função de diversos fatores, tais como: maior conscientização do produtor da necessidade
do uso da água de forma mais eficiente e maior acessibilidade aos métodos de estimativa
da evapotranspiração de referência, por meio do uso de softwares e estações
2
Introdução Moura, M. S. B.
meteorológicas automáticas. Nesse sentido, a região do pólo frutícola Petrolina-
PE/Juazeiro-BA dispõe de sete estações agrometeorológicas automáticas, cujos dados,
inclusive da evapotranspiração de referência (ETo), são disponibilizados diariamente na
internet (www.cpatsa.embrapa.br) para uso pelos produtores na quantificação da lâmina de
irrigação, que também necessita de informações sobre o coeficiente de cultura.
Em virtude da importância e carência de informações a respeito do consumo hídrico
da goiabeira nas condições edafo-climáticas do Nordeste, esta pesquisa objetivou
determinar as necessidades hídricas dessa importante frutífera durante seu ciclo produtivo
no Submédio São Francisco. Nesse sentido, foram utilizados dois métodos de
determinação da evapotranspiração da cultura: balanço hídrico no solo e balanço de
energia com base na razão de Bowen. A presente pesquisa objetivou, ainda, determinar o
comportamento dos componentes do balanço de energia sobre o pomar, assim como dos
componentes do balanço hídrico no solo, produtividade e qualidade das frutas obtidas sob a
aplicação de duas diferentes lâminas de irrigação: PE - utilizando-se dados do coeficiente
de cultura e, PR – segundo o manejo realizado por produtores da região.
3
Capítulo 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. A cultura da goiaba
A goiabeira é uma planta da família das Mirtáceas, sendo a espécie Psidium
guajava L. a mais conhecida e importante no Brasil. A planta é um arbusto ou árvore de
pequeno porte, perene, com copa arredondada. A altura de plantas não podadas varia entre
3 e 8 m. O sistema radicular apresenta raízes adventícias primárias, que se concentram na
profundidade de 30 cm. O tronco apresenta diâmetro médio de 15 a 25 cm,
caracteristicamente liso, com cascas que se destacam com facilidade. As folhas são
opostas, oblongas ou elípticas, coriáceas e consistentes, apresentando nervuras salientes na
face dorsal, de cor verde intensa, com comprimento variável entre 5 e 15 cm e largura entre
3 e 6 cm; caem após a maturação, uma característica de plantas com folhas decíduas. As
flores são brancas, hermafroditas; eclodem em botões isolados ou em grupo de dois ou três,
localizadas na axila das folhas e nas brotações surgidas em ramos maduros; há
predominância da autopolinização. O fruto é do tipo baga, com formato ovalado, piriforme
ou arredondado, com diâmetro médio de 5 a 7 cm e coloração variável do branco ao
vermelho. A polpa é suculenta e doce, com numerosas sementes reniformes (Zambão &
Bellintani Neto, 1998).
O Vale do São Francisco concentra em torno de 90% da área cultivada com a
goiabeira Paluma do país (Brasil, 2001). Essa variedade apresenta frutos de dupla aptidão:
mesa e indústria, sendo a variedade mais amplamente difundida e cultivada no Submédio
São Francisco. Seus frutos apresentam peso entre 140 e 250 g, forma ovóide com pescoço
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
curto, diâmetros longitudinal de 8 a 10 cm e transversal de 7 a 9 cm; com peso médio de
140,2 g, polpa com coloração vermelha intensa, espessura de 1,2 a 1,3 cm, pequena
porcentagem de sementes (4,96%) e bom rendimento de polpa (93,76%). Apresenta, ainda,
consistência firme, sabor muito bom e boa capacidade de conservação pós-colheita
(Medina, 1991). Para a região do Submédio São Francisco, Lima et al. (2002) verificaram
que a goiaba Paluma apresentou peso médio igual a 104,8 g, com diâmetro longitudinal e
transversal igual a 6,29 cm e 5,57 cm, respectivamente. Segundo Gonzaga Neto et al.
(1987) a massa média da fruta é uma característica importante, uma vez que, em geral,
massa tem relação direta com o tamanho das frutas e, as frutas maiores são as mais
atrativas ao consumidor.
Os atributos químicos, também são muito importantes na caracterização das frutas,
uma vez que têm relação com seu sabor e qualidade. Lima et al. (2002) observaram que a
goiaba Paluma cultivada no Submédio São Francisco apresentou teor de sólidos solúveis
totais (SST) igual a 10,4°Brix. Altos valores de SST são desejáveis tanto para frutas
destinadas ao consumo in natura quanto para a indústria, pois proporciona redução no
custo do processamento. Com relação à acidez total titulável (ATT), foi encontrado 0,63%
de ácido cítrico na goiaba Paluma plantada no Submédio São Francisco. Uma acidez
elevada é importante quando a fruta é destinada ao processamento industrial, por
proporcionar redução na adição de acidificantes artificiais; ao contrário, baixos teores de
ácidos são desejáveis quando o objetivo é o consumo in natura (Paiva et al., 1997).
Também é importante que se conheça a relação SST/ATT, como um índice
indicativo do sabor das frutas, uma vez que o conhecimento isolado das características de
SST e ATT pode representar um falso indicativo do sabor, especialmente quando a fruta é
destinada ao consumo in natura. No Submédio São Francisco, Lima et al. (2002)
encontraram uma relação SST/ATT igual a 17,63. Estes mesmos autores verificaram que
seu pH foi de 3,88. Segundo Manica et al. (1998) quando as frutas são destinadas ao
processamento industrial, são desejáveis valores de pH inferiores a 3,5, pois, ao contrário é
necessária a adição de ácidos orgânicos comestíveis durante o processamento. Uma outra
característica muito importante é o teor de vitamina C nas frutas. Lima et al. (2002)
encontraram na goiaba Paluma 89,78 mg de ácido ascórbico/100 g.
5
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
A goiabeira, apesar de ser uma planta nativa da região tropical, vegeta e produz
bem, desde o nível do mar até altitudes de 1700 m, sendo, por essa razão, amplamente
difundida em várias regiões do país (Gonzaga Neto & Soares, 1994). Os limites de difusão
da cultura estão condicionados, particularmente, pela temperatura, radiação solar, umidade
do ar e disponibilidade de água no solo. Em regiões de clima tropical, a goiabeira pode
florescer e frutificar continuamente durante o ano todo, desde que haja disponibilidade
hídrica no solo (Medina, 1991). Para o desenvolvimento de cultivos comerciais, a condição
climática favorável compreende a temperatura média anual entre 23 e 28°C. Para o seu
cultivo em condições de sequeiro, necessita de uma precipitação pluviométrica anual entre
800 e 1000 mm, bem distribuídos. Para seu cultivo em locais onde ocorre baixa
precipitação e elevada demanda evapotranspirométrica, deve-se utilizar irrigação
suplementar. Caso ocorra deficiência hídrica prolongada, pode haver atraso no
florescimento e aumento da queda de frutos (Souza, 1997).
Diversos estudos têm sido desenvolvidos com o intuito de se determinar à duração
de cada estádio fenológico da goiabeira (Silva et al., 1998; Feldberg et al., 1998). Outros
estudos apresentam a curva de crescimento do fruto (Pereira & José, 1987; Feldberg et al.,
1998; Silva et al., 1998; Singh & Sehgal, 1968 e Rathore, 1976). A produção das plantas
está relacionada com o florescimento e a frutificação, podendo variar em função de fatores
genéticos, ambientais e de manejo dos pomares. Informações sobre o índice de pegamento
de frutos são importantes na caracterização biológica, estudos comparativos de cultivares e
predição de safras (Corrêa et al., 2002).
Nos pomares comerciais, o abortamento de frutos pode representar um sério
problema, existindo cultivares com índices de frutificação inicial em torno de 54%, sendo
que apenas 65% desses frutos alcançam a maturação, segundo Singh & Sehgal (1968).
Corrêa et al. (2002) desenvolveram um estudo para avaliar o índice de pegamento em
goiabeira Paluma, podada em meados do inverno, no município de Taquaritinga – SP e
observaram que o índice de pegamento oscilou em torno de 18,7% (81,3% de
abortamento). A queda de frutos em pomares comerciais pode significar redução da receita
ou mesmo prejuízo econômico para o produtor. Diante da perspectiva ou constatação de
queda acentuada de flores e frutinhos, em função da ocorrência de pragas, moléstias ou
temperaturas extremas, estresse hídrico, há a possibilidade de adequação do manejo do
pomar.
6
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
Existem diversos estudos realizados no Vale do Submédio do Rio São Francisco
com a goiaba, incluindo adaptações de cultivares, qualidade de frutos e/ou sua conservação
pós-colheita. No entanto, são poucos os relacionados à determinação das necessidades
hídricas e ao manejo de irrigação da goiabeira (Moura, 2001; Teixeira et al., 2003;
Ferreira, 2004).
2.2. Necessidades hídricas das culturas
A região do Submédio do Vale do Rio São Francisco destaca-se como um oásis em
meio à paisagem semi-árida do Nordeste Brasileiro, com elevado nível tecnológico
empregado na produção irrigada de frutas de alta qualidade, destinadas ao mercado
nacional e internacional. A água utilizada na irrigação é suprida pelo rio São Francisco e,
diante da imprevisibilidade climática associada aos prognósticos de aumento da demanda
hídrica ocasionada pelo incremento das áreas irrigadas, torna-se necessária uma melhoria
na determinação da quantidade de água utilizada na irrigação. Com isso, é possível suprir
mais adequadamente às necessidades hídricas das culturas e contribuir para a
sustentabilidade da produção agrícola e do meio ambiente.
Em climas áridos e semi-áridos onde se desenvolve uma agricultura irrigada com
alta rentabilidade é de fundamental importância o conhecimento preciso da demanda
hídrica das culturas, seja medindo seja estimando. Rana & Katerji (2000) apresentaram
uma revisão dos mais importantes métodos de medida e estimativa da evapotranspiração
das culturas, onde apontaram os problemas, as limitações e as vantagens de cada método.
A evapotranspiração de uma área cultivada pode ser determinada por meio do
balanço de massa tanto quanto do de energia, desde que a evapotranspiração é componente
comum em ambos os balanços. No caso da goiabeira, propõe-se determinar a
evapotranspiração por duas metodologias: 1) balanço de energia com base na razão de
Bowen (método micrometeorológico) e 2) balanço hídrico no solo. Em virtude da reduzida
aplicação destas metodologias na goiabeira, esta revisão se deterá no entendimento dos
métodos de determinação da evapotranspiração citados acima, desde sua teoria, vantagens,
desvantagens, limitações e problemas verificados em suas aplicações em outras culturas,
principalmente em fruteiras.
7
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
2.2.1. Balanço de energia com base na razão de Bowen - BERB
A evapotranspiração, sob o ponto de vista energético, pode ser considerada como a
energia utilizada para transferir água da superfície do solo úmida e do interior das plantas
para a atmosfera, sob a forma de vapor. Neste caso, é chamada de calor latente e é medida
como densidade de fluxo de energia (W.m
-2
).
O saldo de radiação (Rn) à superfície representa a contabilização entre a radiação
de onda curta incidente (Rg) e refletida (Rr) e, da radiação de onda longa incidente (Rla) e
emitida pela superfície (Rls). O Rn num dossel vegetal representa a quantidade de energia
disponível repartida entre os fluxos de energia necessários aos processos de
evapotranspiração, aquecimento do ar e do solo e para fotossíntese (Tubelis & Nascimento,
1980), ou seja, o saldo de radiação é o resultado das trocas de energia radiativa que se
estabelecem na interface solo-planta-atmosfera. Segundo Arya (1988), há, essencialmente,
quatro tipos de fluxo de energia em uma superfície: saldo de radiação (Rn), fluxo de calor
latente (LE), fluxo de calor sensível (H) e fluxo de calor no solo (G). Há, ainda, a energia
armazenada na copa das plantas (S) e a utilizada no processo fotossintético (P), as quais
são negligenciadas devido à pequena representatividade do saldo de radiação e difícil
contabilização.
O fluxo de calor latente (LE) envolve transferência de massa da superfície do
sistema solo-planta para a atmosfera, sendo o resultado da evaporação ou condensação do
vapor d’água e é obtido pelo produto do calor latente de evaporação ou condensação pela
massa de água evaporada ou condensada. A evaporação ocorre tanto em superfícies livres
de água como em solo úmido e em superfícies vegetadas, quando o ar encontra-se com
déficit de saturação de vapor d’água na atmosfera.
O fluxo de calor sensível (H) de uma dada superfície é o resultado da diferença
entre as temperaturas do ar e da superfície. Certamente, a temperatura na camada limite
varia continuamente com a altura. Próximo à interface, a transferência de calor ocorre por
condução. O fluxo de calor sensível geralmente é dirigido para fora da superfície no
período diurno quando a superfície está mais aquecida que o ar, e o contrário ocorre
durante o período noturno.
8
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
A razão entre os fluxos de calor sensível e latente foi proposta por Bowen (1926),
como forma de estudar a partição de energia disponível e ficou conhecida como razão de
Bowen (β). A partir daí, os componentes do balanço de energia vêm sendo determinados
com base na razão de Bowen.
O BERB estima o fluxo de calor latente (LE) usando medidas à superfície dos
gradientes de temperatura e umidade, saldo de radiação e fluxo de calor no solo. Segundo
Todd et al. (2000) o BERB é um método indireto de determinação da evapotranspiração
das culturas (ETc) quando comparado com lisímetros de pesagem e o método dos fluxos
turbulentos. O BERB é um método prático e simples, capaz de fornecer determinações
precisas e contínuas da ETc para diversas culturas e ambientes (Daamen et al., 1999; Casa
et al., 2000; Todd et al., 2000; Rana & Katerji, 2000; Lopes et al., 2001; Teixeira et al.,
2003).
A aplicabilidade do BERB baseia-se nas seguintes suposições (Perez et al., 1999;
Fristchen & Simpson, 1989, citados por Todd et al., 2000): 1) o transporte de massa é
unidimensional, sem gradientes horizontais e os sensores que medem os gradientes devem
estar localizados dentro de uma subcamada de equilíbrio, na qual os fluxos não variam
com a altura; 2) a superfície é considerada homogênea com relação às fontes e drenos de
calor, vapor d’água e momentum; 3) a razão entre os coeficientes de troca turbulenta de
calor e de vapor d’água (Kh/Kw) é igual a 1, o que é verdade sob condições atmosféricas
neutras ou instáveis. Quanto as duas primeiras suposições, as mesmas podem ser obtidas
na presença de um extenso “fetch” ou bordadura, que segundo Rosenberg et al. (1983)
deve ser de 100:1. No entanto, Heilman et al. (1989) promoveram um experimento onde
múltiplos sistemas da razão de Bowen foram localizados a diferentes distâncias e alturas
em uma área vegetada, verde e em plena transpiração, na direção do vento proveniente de
um campo com algodão seco, e demonstraram que a relação distância-altura do sensor
mais alto utilizado para medida da razão de Bowen pode obedecer à razão de 20:1 e
mesmo assim fornecer resultados com precisão aceitável quando β é pequeno e positivo.
Segundo Todd et al. (2000) as vantagens do método do BERB incluem a
possibilidade de medidas simples e contínuas; a não necessidade de informações sobre as
características aerodinâmicas da superfície de interesse; a possibilidade de integrar o fluxo
de calor latente sobre extensas áreas; o fornecimento de medidas em pequena escala de
9
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
tempo (menor que uma hora). Suas desvantagens incluem a influência da sensibilidade dos
instrumentos que medem os gradientes e os termos do balanço de energia; a
descontinuidade dos dados quando β aproxima-se de –1 e, a necessidade de um “fetch”
adequado.
A utilização do método do balanço de energia com base na razão de Bowen para
determinação da evapotranspiração fornece bons resultados sob condições de clima úmido.
No entanto, pode não ser tão preciso sob condições muito seca (β elevado e positivo) e de
relativa advecção de energia (β negativo) (Angus & Watts, 1984). Mesmo assim, o método
do BERB tem sido muito utilizado para determinação da evapotranspiração de culturas em
ambientes semi-áridos, onde os resultados dos fluxos são considerados de boa precisão
(Soares et al., 2003; Todd et al., 2000; Rana & Keterji, 2000; Unland et al., 1996).
Segundo Angus & Watts (1984) em regiões áridas, onde as plantas são submetidas
a estresse hídrico, é muito importante que as medidas dos gradientes de temperatura e
umidade sejam realizadas com elevada precisão, pois nesses ambientes o gradiente de
temperatura (∆T) pode mostrar-se muito alto e o gradiente de pressão de vapor (∆e) muito
baixo. Quando não se dispõe do sistema comercial de determinação da razão de Bowen,
pode-se obter os gradientes ∆T e ∆e por meio da utilização de psicrômetros diferenciais,
com medições contínuas da temperatura em bulbo úmido e seco. Os sensores podem ser
termopares bem calibrados, capazes de detectar diferenças de temperatura da ordem de
0,05 °C a 0,2 °C, que devem ser mantidos sempre limpos, com garantia da ascensão de
água ao bulbo úmido, ventilação adequada e constante alternância entre os psicrômetros
dos dois níveis de medida. Nesse sentido, Steduto & Hsiao (1998) e Aseng & Hsiao (2000)
realizaram medidas de temperatura (bulbo seco e úmido) em psicrômetros triplicamente
protegidos contra a penetração da radiação solar e cuidadosamente ventilados. Nesta
ocasião, os sensores de temperatura foram feitos de resistência de platina e calibrados em
laboratório para uma faixa de temperatura entre 5 °C e 40 °C. Isso é muito importante, uma
vez que as medidas do razão de Bowen dependem das medidas dos gradientes. Ainda com
relação às medidas dos gradientes de temperatura, os erros podem ser reduzidos quando se
promove a freqüente inversão dos sensores entre os dois níveis de medidas. Para isso
existem sistemas que realizam esta troca automaticamente a intervalos regulares, como
feito por Barradas et al. (1999) e Todd et al. (2000) a cada cinco minutos.
10
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
Mokate et al. (1995) utilizaram o método do BERB para determinação da
evapotranspiração do trigo e os gradientes de temperatura foram obtidos por meio de
medidas em sensores de cromo-constantan, instalados protegidos da radiação solar em
psicrômetros artificialmente aspirados e com suas posições automaticamente invertidas
para reduzir qualquer tendência instrumental das medidas. Estes pesquisadores realizaram
a calibração psicrométrica no próprio campo, por estádio de desenvolvimento da cultura,
submetendo os psicrômetros às mesmas condições térmicas, em um mesmo nível de altura.
Durante a execução das medidas, as junções úmidas dos dois psicrômetros foram
conectadas a um reservatório contento água destilada, o que garantia o umedecimento
continuamente.
Dentre os componentes do balanço de energia, o saldo de radiação é aquele cuja
medida é, provavelmente, a mais precisa (erro de apenas 5% a 7%), especialmente sobre
superfícies homogêneas (Twine et al., 2000). No entanto, para uma mesma superfície, o Rn
pode variar em função do instrumento de medida. Haldin & Lindroth (1992), citados por
Twine et al. (2000), compararam instrumentos de seis fabricantes e notaram diferenças
variando de 5% a 20%. Quando fizeram a calibração no campo, verificaram que as
diferenças podem atingir até 30% da calibração de fábrica. Assim, deve-se ter cuidado com
a escolha e calibração do saldo radiômetro utilizado. Além disso, é importante que se
disponha de pelo menos dois instrumentos para medida de Rn. Sua localização, tanto
espacial como em termos de altura deve retratar bem a área estudada. Com esse objetivo,
muitos pesquisadores utilizam dois ou mais saldo radiômetros para medir o fluxo do saldo
de radiação da superfície vegetada homogênea. Esse cuidado é particularmente importante
em se tratando de pomares que cobrem de forma descontínua a superfície do solo, como
fruteiras. Nesses pomares, deve-se instalar um saldo radiômetro sobre a copa das plantas e
outro entre fileiras, a fim de representar as duas condições extremas que ocorrem no pomar
(Silva, 2000; Lopes, 1999). No cômputo do balanço de energia utiliza-se o valor médio do
saldo radiação. Unland et al. (1996) sugere que nessas ocasiões deve-se, de imediato,
realizar um estudo de correlação entre os sensores a fim de obter uma equação que os
represente diante da falta de um deles. O saldo de radiação é muito bem representado pela
radiação solar incidente, e por essa razão diversos pesquisadores têm proposto equações de
estimativa do Rn em função da radiação solar incidente para diversas superfícies.
11
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
O fluxo de calor no solo é um componente necessário no cômputo do balanço de
energia à superfície, pois contabiliza o armazenamento e a transferência de calor no solo e
suas trocas entre o solo e a atmosfera. Ainda mais variável do que o saldo de radiação, o
fluxo de calor no solo (G) também deve ser representativo da superfície da área em estudo
e, para isso, devem ser instaladas diversas placas de medida do fluxo de calor no solo
(fluxímetros), a fim de contemplar a grande variabilidade das condições de cobertura e
umidade do solo. Para se determinar o fluxo de calor armazenado na camada de solo acima
das placas, instala-se sensores de temperatura do solo, que proporcionam boas estimativas
do calor armazenado na referida camada de solo. A profundidade de instalação das placas
de fluxos também é bastante variável, sendo que alguns pesquisadores a colocam a 0,02 cm
de profundidade, outros a 0,05 m, 0,08 m ou 0,10 m. Segundo Kustas et al. (2000), sobre
superfícies uniformes, onde a vegetação cobre totalmente o solo, G representa de 5% a
10% do Rn e pode ser mais representativo quando medido usando-se de três a cinco
fluxímetros. Entretanto, em se tratando de um solo parcialmente coberto pela vegetação, a
variação de G pode ser bastante significativa, em torno de 20% a 40% do Rn (Choudhury
et al., 1987, citados por Kustas et al., 2000).
Kustas et al. (2000) utilizaram 20 fluxímetros para avaliar o fluxo de calor no solo
em uma duna com cobertura parcial de vegetação e concluíram que existe grande
variabilidade entre as observações (~ 300,0 W.m
-2
). Mesmo considerando os sensores
instalados sob uma mesma condição de cobertura do solo, a variabilidade horária é
enorme, e os autores não conseguiram definir um número de fluxímetros ideal para
representar as condições de armazenamento de calor no solo para aquela superfície.
Entretanto, Stannard et al. (1994), citados por Kustas et al. (2000), recomendaram que
sejam utilizados pelo menos três sensores e que a instalação dos mesmos contemple área
exposta, área coberta e área intermediária entre o solo exposto e a cobertura vegetal.
De acordo com Silans et al. (1997) o fluxo de calor no solo não pode ser medido na
superfície do solo, uma vez que os fluxímetros não podem ser expostos diretamente à
radiação solar e podem provocar modificações no movimento de água no solo. Estes
autores realizaram medidas de G à superfície e a 0,025 m de profundidade e não
constataram diferenças significativas entre as medidas, fato atribuído às características do
solo, uma vez que se tratava de um solo arenoso, com alta difusividade térmica. Na
realidade, a localização de fluxímetros a 0,05 m de profundidade ou mais deve ser feita
12
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
com medidas paralelas da umidade do solo e dos gradientes de temperatura do solo para
ajuste dos dados de G, uma vez que quanto maior a espessura da camada sobre o sensor,
menor é a quantidade de energia que atinge a placa. Com o intuito de observar a influência
da profundidade da medida do fluxo de calor no solo e suas variações na estimativa da
medida da evapotranspiração, Malek (1993) realizou medidas de G na superfície e a 0,08
m de profundidade. Este pesquisador observou que, para médias de 20 minutos, a radiação
solar, o saldo de radiação, a cobertura de nuvens, a direção e a velocidade do vento foram
responsáveis por rápidas variações nos dados de G medidos à superfície; o que não ocorreu
com o sensor localizado à maior profundidade. No entanto, em se tratando da determinação
diária da evapotranspiração da cultura, a localização do fluxímetro não resultou em erros
significativos. Detalhes sobre a profundidade de instalação dos sensores e o uso de
medidas de temperatura para estimativa de G podem ser obtidos em Helsinkveld et al.
(2004) e Silans et al. (1997).
Os erros associados às medidas do fluxo de calor no solo aceitáveis são mais
elevados do que para o saldo de radiação, devido à grande variabilidade das observações e
da heterogeneidade do terreno. Angus & Watts (1984) consideraram erros em torno de
20% nas medidas de G. Segundo Twine et al. (2000), sob culturas que cobrem totalmente o
solo, o valor máximo de G é menor do que 100,0 W.m
-2
, enquanto que a incerteza das
medidas de dois locais corresponde a 15,0 W.m
-2
, sendo que grande parte dessa incerteza
deve-se a amostragem espacial. Estes autores sugeriram que o erro máximo devido a G
seja igual a 10% para superfícies homogêneas. Sobre superfícies de solo com cobertura
descontínua, deve-se procurar representar bem o terreno, com suas variações de cobertura e
conteúdo de umidade do solo. Em se tratando de superfícies sombreadas e constantemente
irrigadas, o fluxo de calor no solo torna-se muito pequeno durante quase todo dia, uma vez
que o solo permanece sempre molhado.
Lopes et al. (2001) estudaram os componentes do balanço de energia em um pomar
de mangueira irrigada no semi-árido nordestino. Nesta ocasião, foram utilizados três
fluxímetros instalados a 0,05 m de profundidade, sendo que cada um foi localizado sob
diferentes condições de cobertura e de umidade do solo (um entre plantas, um entre fileiras
e outro próximo ao caule da planta). Quando comparados com as medidas do saldo de
radiação do pomar, os resultados representaram, em média, 5%, variando entre 1,0% e
10,7% em algumas fases do experimento. De acordo com FRITSCHEN & FRITSCHEN
13
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
(sem data), o fluxo de calor no solo pode representar 33% do saldo de radiação em um
campo de trigo úmido, 17% em trigo seco e 1% em um denso gramado.
Os componentes do balanço de energia foram analisados por Soares (2003) em dois
ciclos fenológicos (primeiro ciclo no período seco e segundo ciclo no período chuvoso) da
videira irrigada por gotejamento no Vale do Submédio do Rio São Francisco. Segundo este
autor, o fluxo de calor no solo representou 7,39 ± 4,24% do saldo de radiação medido no
primeiro ciclo e 4,43 ± 4,17% no segundo ciclo. Ainda para videira, na mesma região,
Teixeira et al. (1997) constataram que o G representou 5% de Rn.
O método do BERB tem sido utilizado por diversos pesquisadores para
determinação da evapotranspiração de culturas, principalmente devido a sua praticidade.
Sua aplicabilidade é maior quando a superfície analisada compreende culturas de pequeno
porte, que cobrem praticamente toda superfície do solo, como alfafa (Todd et al., 2000;
Asseng & Hsiao, 2000); sorgo e milho (Mastrorilli et al., 1998); trigo (Mokate et al.,
1995); grama (Twine et al., 2000); dentre outras. O método do BERB com culturas
esparsas, de porte médio a alto, que não cobrem totalmente a superfície, como em pomares
de fruteiras, tem mostrado bons resultados, apesar de ainda pouco utilizado devido às
exigências do próprio método, principalmente em se tratando da existência de um “fetch”
adequado.
Daamen et al. (1999) estudaram as relações hídricas e energéticas em um pomar de
limoeiro irrigado. A evapotranspiração foi determinada em duas alturas do pomar com o
objetivo de se obter a contribuição da entrelinha e das plantas na evapotranspiração total da
área. Estes autores verificaram que os fluxos medidos sobre o pomar, a oito metros de
altura, apresentaram boa correlação com a transpiração das plantas determinada pelo fluxo
de seiva e os fluxos obtidos com a aplicação do método da razão de Bowen abaixo da copa
das plantas, referentes a evapotranspiração da entrelinha. Segundo Wallace et al. (1993),
em se tratando de vegetação esparsa, a evaporação do solo pode ser tão importante quanto
a transpiração da planta, desde que haja umidade no solo. Alguns pesquisadores têm
optado por medidas separadas da evaporação do solo e da transpiração das culturas, por
meio de métodos não evasivos, como o balanço de calor no caule (Trambouzé et al.
(1998); Gutiérrez & Meinzer, 1994; Marin, 2003).
14
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
Todd et al. (2000) compararam medições do fluxo de calor latente pelo BERB com
lisímetros e observaram que a melhor performance do BERB ocorreu nos dias em que β foi
pequeno e positivo, e quando a cultura cobria totalmente o solo. Nesse mesmo estudo, foi
observado que as maiores diferenças entre as duas metodologias ocorreram nos dias mais
quentes, secos e ventilados, quando β foi menor que zero ou quando o fluxo de calor
latente foi maior que a energia disponível (Rn – G).
O valor de β depende fundamentalmente das condições hídricas da superfície
evaporante. Se a superfície estiver umedecida, a maior parte de Rn será utilizada para
evapotranspiração, resultando em pequenos valores de β. Porém, se a superfície apresentar
restrição hídrica, a maior parte de Rn será utilizada para o aquecimento do ar, resultando
em elevado valor de β (Pereira et al., 1997).
Diversos estudos têm aplicado a metodologia do BERB para pomares de fruteiras
no Submédio do Vale do Rio São Francisco mostrando que, apesar da região apresentar
clima semi-árido, os pomares são bem irrigados e, grande parte da energia disponível é
utilizada para evapotranspiração das culturas. Soares (2003) observaram que a partição do
Rn entre os componentes do balanço de energia foi superior a 100%, em dois ciclos
consecutivos da videira, sendo que aproximadamente 81% do Rn foi utilizado como LE,
14,7% como H e 5,9% como G. Já Teixeira (2000) observaram que as relações LE/Rn,
H/Rn e G/Rn para um pomar de bananeira irrigada, às margens do Rio São Francisco,
foram respectivamente iguais a 87%, 2 % e 11%, demonstrando um excelente fechamento
do balanço. Segundo o autor, a reduzida taxa de H foi devido a advecção de umidade
trazida pelos ventos à sudeste do Rio São Francisco.
Lopes et al. (2001) observaram que a partição dos fluxos em um pomar variaram de
um ciclo para outro, e encontraram relações de LE/Rn iguais a 77,68% em um ciclo de
produção no ano de 1998 e 83,36% em outro ciclo de produção em 1999. Com isso, a
relação H/Rn foi 11,4% e 18,01% para os mesmos períodos citados. Sobre um pomar de
lima ácida “Tahiti”, Marin et al. (2000) observaram diferenças entre as partições dos
componentes do balanço de energia em um período onde a entrelinha da cultura foi
mantida seca e quando a mesma permaneceu úmida. No período em que o solo da
entrelinha estava seco, a razão LE/Rn foi em média igual a 53%, enquanto que no período
úmido a mesma foi de 80%. Verificaram ainda que a transpiração média do pomar (1,85
15
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
mm.dia
-1
) foi igual a 41% da evapotranspiração determinada pelo BERB (4,49 mm.dia
-1
),
durante o período úmido, refletindo, com isso, a elevada taxa de evaporação da entrelinha
em pomares com cobertura descontínua do solo. As necessidades hídricas de um pomar de
mangueira irrigada foram determinadas para as condições do Submédio do Vale do Rio
São Francisco por Azevedo et al. (2003). Utilizando o método do BERB estes autores
observaram que a evapotranspiração média do pomar foi igual a 4,4 mm.dia
-1
.
Soares (2003) realizou um estudo detalhado sobre a partição do balanço de energia
em um parreiral irrigado por gotejamento no Submédio do Vale do Rio São Francisco.
Para isso, subdividiu o sistema formado pela “copa-solo” em dois subsistemas distintos –
“copa” e “superfície do solo”, como feito por Heilman et al. (1994). O autor observou que
os coeficientes de cultura obtidos foram praticamente iguais aos determinados pelo BERB,
no entanto, bem mais elevados que aqueles observados com a metodologia do balanço
hídrico no solo.
Na determinação da evapotranspiração de culturas através do método do balanço de
energia baseado na razão de Bowen devem ser considerados os erros, como sugerem
Angus & Watts (1984). Além da obtenção dos erros, associados às determinações da razão
de Bowen (β) e do fluxo de calor latente (LE), os dados de β devem ser cuidadosamente
analisados para evitar resultados duvidosos de LE. Perez et al. (1999) analisaram os erros
associados ao método do balanço de energia baseado na razão de Bowen, para determinar
analiticamente, a confiabilidade nos valores de β e dos fluxos de calor latente e sensível.
Verificaram que se a advecção é negligenciada, o método é capaz de determinar,
corretamente, a partição dos fluxos na superfície quando certas condições consistentes com
gradiente-fluxo são satisfeitas. Estes autores propuseram um método analítico para
encontrar o limite de β ao redor de –1, que resulta em cálculos de fluxos de calor latente e
sensível inaceitáveis.
Unland et al. (1996) utilizaram um procedimento de análise e controle de qualidade
dos dados duvidosos. Nesta pesquisa, somente 30% dos dados dos gradientes de pressão de
vapor d’água e temperatura foram considerados confiáveis. Nesse estudo, foi aplicado um
difícil critério para selecionar, entre os dados da razão de Bowen, aqueles que
apresentavam credibilidade. Inicialmente, foram excluídos todos aqueles cujo valor estava
além da precisão instrumental. Foram excluídos os valores da razão de Bowen (β)
16
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
encontrados quando a diferença de pressão de vapor foi menor que 0,005 kPa, como
também aqueles em que β foi próximo a -1, mais especificamente, aqueles situados na
faixa entre |1+β| < 0,3. Esse último caso, geralmente ocorre quando os fluxos de calor
sensível (H) e latente (LE) têm aproximadamente o mesmo valor e direções opostas, o que
ocorre rotineiramente em curtos períodos de tempo, próximo ao nascer e pôr-do-sol. Nesse
caso, para períodos menores que uma hora, os dados perdidos dos fluxos de energia foram
substituídos pela interpolação dos valores anterior e posterior ao dado faltoso. Além disso,
também foram considerados inválidos os dados de fluxo de calor latente maiores do que
400,0 W m
-2
, como também aqueles negativos para condições de umidade relativa do ar
maior ou igual a 80%.
Casa et al. (2000) descartaram os valores do gradiente de temperatura e de pressão
de vapor que estavam fora do limite de resolução dos sensores de medida desses
parâmetros, bem como os valores de β calculados quando o fetch (bordadura) foi menor do
que vinte vezes a altura dos sensores. Estes pesquisadores utilizaram dois sistemas de razão
de Bowen, e após análise e rejeição dos dados de β, ficaram disponíveis somente 44% e
82% em cada um dos sistemas de medida.
Os erros associados ao cálculo do fluxo de calor latente foram calculados para um
pomar de mangueira irrigada no Vale do Submédio do Rio São Francisco por Azevedo et
al. (2003), onde verificaram que os erros aumentaram de 17%, sob condições de baixa
demanda energética, para 38% sob condição de alta demanda atmosférica. Segundo estes
pesquisadores, os maiores erros de LE foram influenciados pelo maior gradiente de
temperatura e maior erro relativo da razão de Bowen. Para essa mesma região, mas em um
parreiral, Soares (2003) observou que os maiores erros relativos de LE ocorreram no início
do ciclo produtivo, logo após a poda, quando havia mais solo exposto. Verificou ainda
grandes diferenças entre os erros determinados em dois ciclos de produção consecutivos,
sendo que o valor obtido no primeiro ciclo foi apenas 20,27% daquele obtido para o
segundo ciclo, cujo valor médio foi de 11% ± 12%.
17
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
2.2.2. Balanço hídrico do solo - BHS
O balanço hídrico do solo resulta da aplicação do princípio de conservação de
massa para a água num volume de solo controlado, monitorando-se a água que entra e que
sai do referido volume de controle de solo, desde a superfície até uma profundidade
arbitrária L. Pela superfície do solo tem-se a adição de chuva efetiva (P
e
) e irrigação (I), e
as perdas por evapotranspiração (ET
c
) e escoamento superficial (R). No plano da
profundidade L, que deve estar situado abaixo da zona radicular, tem-se as perdas de água
por drenagem profunda (D
p
) e os ganhos por ascensão capilar (A
c
). A contabilidade de
todos estes componentes do balanço, afeta o armazenamento de água (W) na camada de 0 –
L de solo. Quando as perdas são maiores que os ganhos, W diminui e, em caso contrário, W
aumenta. O balanço hídrico é, portanto, importante para o acompanhamento da quantidade
de água armazenada no perfil do solo explorado pelas raízes das plantas. Esta quantidade
deve ser mantida em níveis ótimos, para maximizar a produtividade agrícola. Assim, por
meio do balanço hídrico pode-se estabelecer critérios para drenagem do solo (em caso de
excesso de água) ou para irrigação (em caso de falta) (Reichardt, 1990). Segundo Rana &
Katerji (2000), o BHS é um método de determinação indireta da evapotranspiração das
culturas, uma vez que a mesma é obtida como termo residual da equação do balanço.
Em aplicações do BHS é muito importante o conhecimento da profundidade efetiva
do sistema radicular. O volume de controle é determinado pelo sistema solo-planta-
atmosfera. Se o solo for profundo e a demanda atmosférica for alta, as raízes tendem a se
aprofundar a procura de mais água para atender a demanda. Mas, se a demanda for baixa,
um menor volume explorado será suficiente. Em solos argilosos, com maior capacidade de
retenção de água, as raízes não necessitam aprofundar-se tanto como ocorre em solos
arenosos, cuja capacidade de retenção de água é menor. Há uma compensação natural
devido ao crescimento do sistema radicular, para manter uma certa quantidade de água
disponível às plantas (Pereira et al., 1997).
Ferreira (2004) estudou a distribuição radicular da goiabeira plantada no
espaçamento de 6 m x 5 m, em um Latossolo Vermelho amarelo de textura média, irrigada
por microaspersão no Vale do Submédio do Rio São Francisco. Segundo o autor, 80% das
raízes da goiabeira estavam distribuídas até a profundidade de 0,94 m e a uma distância de
1,23 m do tronco da planta. A distribuição do sistema radicular é função de muitos fatores,
18
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
desde o tipo de muda, tipo de solo, manejo cultural e sistema de irrigação, distribuição de
nutrientes, dentre outros.
A atmosfera é o agente ativo no processo de uso da água pela vegetação e o solo
exerce as funções de armazenador e moderador da utilização da água. Portanto, é preciso
conhecer as funções físico-hídricas do perfil do solo em uso. Se o solo for profundo, sem
impedimentos à infiltração da água e ao desenvolvimento natural das raízes, a quantidade
de água aplicada poderá ser maior em cada irrigação, em decorrência de sua maior
capacidade de armazenamento de água. No entanto, se o solo for raso ou apresentar
impedimentos físico-químicos, em certa profundidade, a quantidade de água disponível
será menor, determinando regas menores e mais freqüentes para melhor atender a demanda
atmosférica (Pereira et al., 1997).
A infiltração, redistribuição, evaporação e absorção de água pelas plantas envolvem
o fluxo de água no solo, cujos processos são interdependentes e na maioria das vezes
ocorrem simultaneamente. Para o conhecimento da dinâmica da água no solo, é de
fundamental importância, o conhecimento da umidade e dos potenciais da água no solo. A
umidade é apenas um índice que quantifica a água que o solo retém, enquanto que seus
potenciais, dizem respeito aos diferentes tipos de energia potencial que atuam no sistema, e
indicam o estado da água no solo (Libardi, 1995).
A precisão do método do BHS na determinação da evapotranspiração da cultura é
altamente dependente da precisão das medidas de todos os componentes do balanço.
Considerando-se que a irrigação aplicada (I) é conhecida, a precipitação (P
e
) é medida por
meio de pluviômetro e o escoamento superficial (R) considerado nulo, os outros termos,
também, precisam ser medidos ou estimados. Uma das grandes vantagens do uso dos
lisímetros é que eles controlam a entrada e saída de água do volume de controle. Quando
estes fluxos não são determinados por lisímetros, precisam ser estimados.
Considerando-se apenas os fluxos verticais, os mesmos podem ser estimados por
meio de medidas (preferencialmente múltiplas) do potencial hídrico do solo, em diferentes
profundidades, e do conhecimento da dependência da condutividade hidráulica do
potencial hídrico do solo. O fluxo de água que sai do volume de controle por drenagem
profunda (D
p
) e/ou entra por ascensão capilar (A
c
) é estimado pela equação de Darcy, que
possibilita a determinação do movimento de água no solo e dificulta a medida exata da
19
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
evapotranspiração da cultura. Uma vez que este termo é o mais desconhecido na equação
do BHS, alguns pesquisadores sugerem que ele seja negligenciado em regiões secas, mas
ele depende da profundidade, inclinação, permeabilidade e capacidade de armazenamento
do solo (Jensen et al., 1990) e precisa ser checado para cada caso particular, pois em
algumas situações pode ser muito importante na estimativa da evapotranspiração.
Segundo Holmes (1984), citado por Rana & Katerji (2000), a nível diário, a
drenagem pode ser negligenciada quando o fornecimento de água pela precipitação e pela
irrigação for inferior à capacidade de armazenamento de água do solo. No entanto, em
algumas situações a drenagem é tão importante que sua medida pode ser utilizada para
estimativa semanal da ETc. Nesse sentido, em áreas irrigadas, em geral, deve-se
quantificá-la. Assim, a variação do armazenamento de água (∆W) passa a ser o único
termo desconhecido e pode ser facilmente obtido por meio de medidas da umidade do solo
(Rana & Katerji, 2000).
De acordo com Reichardt & Timm (2004), as limitações no cálculo da drenagem
são enormes, em especial para grandes intervalos de tempo (10, 15 ou 30 dias). Nesses
intervalos de tempo, em geral, não se têm informações completas de como a umidade do
solo (θ) variou nas camadas e não se sabe se as estimativas do gradiente e da
condutividade hidráulica são aceitáveis. Para curtos intervalos de tempo (3, 5 ou 7 dias), o
cálculo da drenagem é bem melhor, no entanto, como a dinâmica da água é relativamente
lenta, períodos de um dia ou menos não são viáveis. De qualquer forma, a determinação do
fluxo de drenagem é muito difícil e requer muita atenção, estando, este problema, ainda,
em fase de pesquisa.
Na prática, os termos mais procurados pelo BHS são a evapotranspiração (ETc) e a
variação no armazenamento (∆W). A ETc para o conhecimento de quanto o sistema solo-
planta perdeu por evapotranspiração no intervalo de tempo considerado e a ∆W para se
saber a disponibilidade de água no solo para as plantas em um determinado instante
(Reichardt & Timm, 2004). A bibliografia sobre o uso da metodologia do BHS é extensa e
inclui a determinação da evapotranspiração de várias espécies vegetais nos mais variados
ambientes.
20
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
A medida da umidade do solo deve ser realizada da maneira mais representativa e
confiável possível. Para isso, deve-se optar entre as diversas metodologias disponíveis e
instalar os instrumentos em locais que melhor representem a variabilidade horizontal e
vertical da umidade do solo. Os instrumentos (e seus princípios de funcionamento) de
determinação da umidade do solo são vários, dentre os quais destacam-se: tensiômetros,
sondas de nêutrons, TDR (“Time Domain Reflectometry”) e a gravimetria. Entre os
diferentes métodos para determinação do conteúdo de água do solo, todos apresentam
algumas vantagens e limitações; maior ou menor nível de precisão; ou são dispendiosos, ou
morosos, ou trabalhosos. A opção por um determinado método varia de acordo com a
finalidade e objetivos do estudo e com a disponibilidade instrumental (Klar, 1991).
Os tensiômetros medem o potencial matricial da água no solo e, indiretamente, a
umidade do solo por meio da curva de retenção, que relaciona o potencial matricial e o
conteúdo de água no solo. O tensiômetro consiste de uma cápsula de cerâmica porosa em
contato com o solo, ligada a um manômetro por meio de um tubo de PVC completamente
cheio de água. No solo, a água do tensiômetro entra em contato com a água do solo por
meio dos poros da cápsula e o equilíbrio tende a se estabelecer e, com isso, o potencial da
água dentro do tensiômetro é igual ao potencial da água do solo em torno da cápsula. A
leitura do potencial é feita no manômetro, que pode ser de mercúrio. Atualmente existem
os tensímetros, que usam o próprio rebaixamento da água no tubo para medir o potencial e,
ainda, os tensiômetros digitais, que podem ser conectados a sistemas automáticos de
aquisição de dados. Na prática, o intervalo de uso do tensiômetro varia da saturação,
quando o potencial matricial é igual a zero até um potencial matricial de aproximadamente
80 kPa. Segundo Reichardt & Timm (2004), esse intervalo de potencial limitado não é tão
limitado como parece. Ele é uma parte pequena do intervalo total de potenciais, mas no
campo, cobre o principal intervalo de umidade do solo de importância em práticas
agrícolas.
O TDR tem sido amplamente utilizado para determinação da umidade, uma vez que
produz medidas exatas e com boa representatividade no tempo e no espaço, tanto em
laboratório como em condições de campo (Topp & Davis, 1985). Souza & Matsura (1995),
também, destacam a boa aplicabilidade do TDR em laboratório e no campo, cujas
vantagens de uso são atribuídas, principalmente à precisão, possibilidade de multiplicação
das medidas, repetição sem destruição da amostra de solo e pela segurança do ambiente e
21
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
do operador. Destacam, ainda, que o elevado custo do TDR tem limitado seu uso,
principalmente em aplicações no campo.
A técnica do TDR tem sido amplamente utilizada em estudos de manejo da
irrigação, determinação da evapotranspiração de culturas, nos padrões de distribuição de
água no volume molhado sob irrigação localizada, absorção de água e nutrientes pelo
sistema radicular, avaliação de água e nutrientes no solo, além do monitoramento do estado
da água no solo para definição do momento e do total da água de irrigação (Coelho &
Arruda, 2001; citados por Ferreira, 2004). Atualmente, o mercado dispõe de diversas
sondas de perfil de umidade que se baseiam nas propriedades dielétricas do solo, como a
sonda de perfil de umidade do solo comercializada pela Delta T
®
e sensores de
capacitância, como a sonda de perfil EnviScan, da Sentek®, dentre outras.
A medida do potencial matricial (
ψ
m
) é feita por tensiômetros ou instrumentos de
sucção ou pressão. No solo,
ψ
m
está relacionado com a umidade do solo (
θ
), de maneira
que quanto maior
θ
(mais úmido) maior
ψ
m
(ou menos negativo). Então, para cada amostra
de solo tem-se um valor característico de
ψ
m
para cada valor de
θ
. O conhecimento dessas
relações para as diversas camadas do solo constitui a curva característica do solo ou curva
de retenção de umidade do solo. De posse da curva de retenção de um solo, pode-se
estimar
ψ
m
conhecendo-se
θ
ou vice-versa. Como na prática a determinação de
θ
é bem
mais simples,
ψ
m
é estimado pela curva de retenção. Nesse sentido, o conhecimento da
curva de retenção de água no perfil do solo é muito importante.
Existem muitos modelos propostos para modelagem da retenção de água e da
condutividade hidráulica do solo, os quais são comentados por Soares (2003). Dentre os
mais variados modelos, destaca-se o de van Genuchten (1980), que segundo Felton &
Nieber (1991), citados por Soares (2003), foi o que apresentou menor erro médio,
resultando em 2% de subestimativa dos valores de umidade; sendo o modelo que
apresentou menores valores da saturação efetiva, resultando em um melhor ajuste da curva
de retenção para um intervalo de potencial matricial entre 0 e 200 cm de coluna de água ou
de 0 a 1,94 kPa.
A habilidade do sistema solo-planta em suprir as necessidades potenciais de
evapotranspiração é dependente, inclusive, da condutividade hidráulica do solo. O solo
22
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
precisa estar apto a fornecer água às raízes das plantas com velocidade suficiente para
manter o turgor da planta. Por outro lado, a condutividade hidráulica, que é uma
propriedade hidrodinâmica do solo, depende da complexidade da estrutura do solo, que,
por sua vez, exerce influência na geometria do espaço poroso do solo, tais como a
distribuição e forma do tamanho dos poros, tortuosidade dos capilares, porosidade e
superfície específica das partículas. Mas, também, depende das características do fluido,
como massa específica e viscosidade dinâmica (Libardi, 1995 e Martinez, 1989; citado por
Costa, 1998).
A diferença mais importante na descrição do movimento de água no solo, em
condições saturadas ou não, está na condutividade hidráulica. Quando o solo encontra-se
saturado, seu conteúdo de água aproxima-se da porosidade total, condicionando a obtenção
de um valor máximo de condutividade hidráulica (K
o
); mas, à medida que a umidade do
solo diminui, os poros de maior tamanho se esvaziam, ocasionando um decréscimo
acentuado da condutividade hidráulica, que geralmente é de forma exponencial (Libardi,
1995 e Reichardt & Timm, 2004). A condutividade do solo não saturado (K(θ)) é difícil de
ser medida, porém uma vez estabelecida sua relação com a curva de retenção de água no
solo, K(θ) pode ser obtido por meio de equações matemáticas.
Em estudos relacionados com as interações solo-planta, o conhecimento do
movimento de água no perfil do solo, drenagem profunda, movimentos de poluentes e o
ajuste da curva de retenção para determinar a função condutividade hidráulica são
parâmetros essenciais na elaboração do BHS (Vieira & Castro, 1987; Pauletto et al., 1988).
Nesse contexto, Villagra et al. (1995), analisando os efeitos da variabilidade da água
armazenada no solo, gradiente hidráulico, condutividade hidráulica e densidade de fluxos
de água no solo, no cálculo da evapotranspiração, verificaram que a variabilidade desses
parâmetros confere um coeficiente de variação na ordem de 40% no cálculo da ETc. Estes
autores observaram, ainda, que os métodos aerodinâmicos e empíricos mostraram-se mais
eficientes nas estimativas da evapotranspiração em áreas com grande variabilidade das
características hidráulicas do solo. Quanto às estimativas da condutividade hidráulica do
solo, segundo os mesmos, as medições tensiométricas são melhores que as da sonda de
nêutrons.
23
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
Plessis (1985) estudou a influência da deficiência hídrica sobre a evapotranspiração
de citros, monitorando o potencial mátrico do solo por meio de tensiômetros. O autor
concluiu que os diferentes tratamentos irrigados (alta, média e baixa frequência de
irrigação) afetaram o potencial mátrico do solo e que houve redução na evapotranspiração
da cultura, quando o potencial total de água no solo foi reduzido nos tratamentos de alta e
baixa frequências de irrigação.
Silva et al. (2004) realizaram um experimento de campo para estimar a
evapotranspiração do coqueiro cultivado sob irrigação nos tabuleiros costeiros, no norte do
Estado de Sergipe. A evapotranspiração foi obtida com base no método do BHS e a
umidade monitorada semanalmente por meio de TDR no período de janeiro a dezembro de
2003. Os sensores foram instalados nas profundidades de 0,15; 0,30; 0,60; 0,90 e 1.20 m e
foram utilizados três tratamentos de irrigação: 50, 100 e 150 litros de água por planta. Os
resultados deste trabalho indicaram que as taxas de evapotranspiração média do coqueiro
mediante os tratamentos de irrigação foram de 2,5; 2,9 e 3,2 mm.dia
-1
, respectivamente.
O BHS foi aplicado por Azevedo et al. (2003) em um pomar de mangueira irrigada
no semi-árido do Vale do Submédio do São Francisco com o objetivo de obter a ETc. Os
resultados mostraram que a ETc aumentou de 3,1 mm.dia
-1
para 6,7 mm.dia
-1
no final do
estágio de formação dos frutos e, posteriormente, reduziu para 3,5 mm.dia
-1
na última
semana de maturação do fruto. Estes autores constataram elevados valores de drenagem,
que chegaram a atingir 17,4 mm por semana, o qual foi atribuída a irrigação aplicada para
manter o pomar sem déficit hídrico. Com relação ao ciclo produtivo da mangueira, o
consumo hídrico foi aproximadamente igual a 555,0 mm, com evapotranspiração média
diária de 4,4 mm.dia
-1
. Estes resultados foram comparados com a evapotranspiração
determinada pelo método do balanço de energia com base na razão de Bowen (BERB) para
o mesmo período, quando foi observada grande similaridade entre os resultados. Estes
autores sugerem que o BHS deve ser aplicado em escala de tempo de sete dias para as
condições do Submédio do Rio São Francisco.
Soares (2003) aplicou o balanço hídrico em um parreiral irrigado por gotejamento
no Projeto de Irrigação de Bebedouro, em Petrolina – PE. Nessa ocasião, a drenagem foi
medida por meio de tele-pluviômetros, uma vez que o estudo foi realizado em
evapotranspirômetros, não havendo, por tanto, a aplicação da equação de Darcy para
24
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
estimar o fluxo vertical da água. Com os resultados, foram obtidos os valores dos
coeficientes de cultura (Kc) para as diversas fases fenológicas da videira, os quais foram
comparados com determinações realizadas por meio do balanço de energia. Soares (2003)
constatou que os valores do Kc obtidos pelo balanço de energia com base na razão de
Bowen apresentaram-se bem mais elevados que aqueles determinados pelo BHS apenas
nos estágios fenológicos com menor cobertura do solo e foram praticamente iguais em
quase todos os demais estágios.
Quanto às necessidades hídricas da goiabeira para as condições semi-áridas do Vale
do São Francisco, existem poucos estudos. Bassoi et al. (2002), definiram parâmetros para
o manejo da água em goiabeira. De acordo com os mesmos, quando cultivadas no
espaçamento de 6 m x 5 m e irrigada por microaspersão, com 42% de área molhada, as
plantas apresentaram consumo de água variando de 17,1 a 49,3 L/planta/dia para o
primeiro ciclo de produção e de 39,6 a 60,2 L/planta/dia para o segundo ciclo. Ferreira
(2004) utilizou medidas da umidade do solo obtidas com sonda de nêutrons e TDR para
determinar o consumo de água em um pomar de goiabeiras instalado num Latossolo
Vermelho amarelo de textura média, sob irrigação por microaspersão no Submédio São
Francisco. De acordo com os resultados obtidos, o consumo total de água pela cultura foi
igual a 679,17 mm e 691,38 mm, determinados pelo BHS com a umidade do solo
determinada, respectivamente, pela sonda de nêutrons e pelo TDR, o que resultou em um
consumo médio diário de 3,63 mm e 3,70 mm, respectivamente.
Palomo et al. (2002) determinaram o consumo hídrico de um plantio de oliveiras
em Sevilha, no sudeste da Espanha, utilizando o método do BHS. Esses autores realizaram
um experimento bem detalhado com o objetivo de otimizar o uso de água do pomar e
obtiveram resultados bastante satisfatórios. No entanto, concluíram que a aplicação do
BHS no pomar de oliveiras é muito trabalhosa e requer demasiado tempo, além de medidas
detalhadas das propriedades hidráulicas do solo na profundidade explorada pelo sistema
radicular. Segundo os autores, as variabilidades espacial e temporal destas características
devem ser consideradas para que os resultados obtidos sejam referentes a todo pomar.
Concluíram, ainda, que o BHS permite a obtenção da evapotranspiração, da drenagem
profunda e dos outros componentes da equação do BHS.
25
Revisão Bibliográfica Moura, M. S. B.
Como mostrado nesta revisão sobre o BHS, nas medidas e estimativas dos
diferentes componentes do balanço hídrico sempre se trata o problema das variabilidades
espacial e temporal, amostragem, número de repetições, etc. A chuva, por exemplo, é
medida com facilidade por pluviômetros, mas devido a sua grande variabilidade espacial,
para fins de uso no BHS, a mesma deve ser medida no próprio local. A medida da
irrigação, também, apresenta dificuldades, pois sua distribuição nunca é homogênea. A
variabilidade da drenagem profunda acompanha as variabilidades das propriedades
hídricas do perfil do solo. É, portanto, necessário que o pesquisador esteja atento a estes
problemas, já que não há uma regra geral para amostragem ou repetições. Cada caso é um
caso especial e precisa ser abordado com critério, conforme opinião de Reichardt & Timm
(2004).
Com relação ao coeficiente de cultura da goiabeira, Teixeira et al. (2003), o
obtiveram por meio da relação entre a ETc determinada pelo BERB e a ETo, obtida com
dados de estação meteorológica convencional e automática utilizando o método FAO-
Penman-Monteith. Os autores verificaram, para goiabeira plantada em Latossolo Vermelho
amarelo, textura média, no espaçamento de 5 m x 6 m, consumo hídrico variando de 2,8
mm.dia
-1
a aproximadamente 5,5 mm.dia
-1
. Com relação ao Kc, foram observados valores
diferentes para as duas estações meteorológicas, sendo que o Kc calculado com os dados
da estação automática (variando de 0,61 a 0,84, com média de 0,73) foi menor que aquele
usando dados da estação convencional (de 0,75 a 0,93, com média de 0,84), devido ao
maior valor de ETo determinado pela estação meteorológica automática. Valores
semelhantes de Kc foram obtidos por Ferreira (2004), que empregou a metodologia do
balanço hídrico, onde a umidade do solo foi determinada por meio de duas metodologias:
sonda de nêutrons e TDR. O mesmo obteve valores de coeficiente de cultura semelhantes
para ambas as metodologias de determinação da umidade do solo, iguais, em média, a 0,71
para ETo determinada pelo tanque Classe A e 0,79 quando se determinou a ETo por meio
da equação FAO-Penman-Monteith.
26
Capítulo 3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Localização da área experimental
O experimento de campo foi conduzido em um pomar cultivado com goiabeira,
variedade Paluma, localizado no Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho (PISNC),
Núcleo 9 (N9), lote número 1194, cujas coordenadas centrais são S 09°20’07,19’’ de
latitude e O 40°30’45,10’’ de longitude; a aproximadamente 8,5 km do centro da cidade de
Petrolina – PE (Figura 3.1).
O clima da região é do tipo BSWh’ (Reddy & Amorim Neto, 1983). Os dados
climáticos obtidos em uma estação meteorológica localizada no Campo Experimental de
Bebedouro, pertencente a Embrapa Semi-Árido, revelam que nos últimos 30 anos, a
temperatura média anual foi de 26,2°C, sendo julho e novembro os meses mais frio e
quente, respectivamente; a umidade relativa do ar média foi igual a 65,9%; a velocidade do
vento média foi 2,3 m s
-1
; precipitação anual média igual a 541,1 mm e evaporação do
tanque Classe A anual média superior a 2500 mm. A precipitação é irregularmente
distribuída no espaço e no tempo, concentrando-se nos meses de dezembro a abril.
A análise de solo da área experimental indicou tratar-se de um solo de textura
arenosa, com média de 90,07 % de areia, 5,07 % de argila e 3,07 % de silte, no perfil de 0
a 1,2 m de profundidade. A umidade do solo (média do perfil) na capacidade de campo (6
kPa) é de 0,088 g g
-1
e no ponto de murcha permanente (1500 kPa) é da ordem de 0,030 g
g
-1
(Tabela 3.1).
Material e Métodos Moura, M. S. B.
Figura 3.1. Recorte de imagem Landsat, com detalhe do pomar de goiabeira (em verde),
localizado no Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Núcleo 9. Em
vermelho, observam-se as áreas irrigadas; em preto, parte do leito do Rio São
Francisco e em rosa/lilás, a cidade de Petrolina - PE.
Tabela 3.1. Textura e umidade do solo à base de peso, na capacidade de campo e no ponto
de murcha permanente, da área experimental no Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina – PE
Granulometria (g.kg
-1
) Umidade do solo (g g
-1
)
Profundidade da
camada (cm)
Areia Silte Argila 6 kPa 1500 kPa
0-20 940 30 30 0,0767 0,0300
20-40 930 40 30 0,0867 0,0267
40-60 910 40 50 0,0800 0,0333
60-80 900 30 70 0,0900 0,0300
80-100 890 30 80 0,0967 0,0300
100-120 870 50 80 0,1000 0,0300
Média 900,67 30,67 50,67 0,0884 0,0300
28
Material e Métodos Moura, M. S. B.
3.2. Cultura estudada
O experimento foi instalado em um pomar cultivado com goiabeira variedade
Paluma, implantado em setembro de 1997, no espaçamento de 6 m x 6 m, totalizando 532
plantas em 1,92 ha. Este pomar era limitado ao norte e a oeste por pomares de coco
intercalado com goiabeira; a leste pela vila de moradores e ao sul, por uma estrada e outros
pomares (Figura 3.2).
Figura 3.2. Vista parcial do pomar de goiabeira no Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho: visão da parte de sul a oeste do pomar.
A primeira etapa desta pesquisa ocorreu no período de maio a novembro de 2000,
quando foram determinados a evapotranspiração da cultura (ETc), utilizando-se o método
do balanço de energia baseado na razão de Bowen, e o coeficiente de cultura (Kc), com
base na ETo determinada pelo método FAO-Penman-Monteith. Na seqüência, duas outras
etapas de pesquisa foram realizadas, com duração de um ciclo de produção (da poda à
colheita) cada, buscando a validação e os ajustes desses dados para posterior divulgação e
utilização pelos produtores dessa região. No presente estudo serão apresentados apenas os
29
Material e Métodos Moura, M. S. B.
resultados de ETc e Kc obtidos na primeira etapa de pesquisa e uma análise mais detalhada
de todas as observações realizadas na segunda etapa, descrita a seguir.
A segunda etapa de pesquisa, com duração de 178 dias, teve início com a poda de
frutificação, realizada entre os dias 21 e 27 de outubro de 2002, terminando com a última
colheita aos 23 de abril de 2003. A duração de cada fase fenológica foi determinada por
meio de observações visuais do desenvolvimento das plantas do pomar. Para isso, em
quatro ramos de oito plantas selecionadas da área experimental do pomar, os seguintes
indicadores foram observados: floração, queda fisiológica, crescimento de frutos e
colheita. O acompanhamento foi realizado a cada dois dias, o que possibilitou, além da
delimitação dos estádios fenológicos, a obtenção do índice de pegamento/abortamento e a
curva de crescimento dos frutos. A curva de colheita e a produtividade foram
acompanhadas em toda área da pesquisa, não se restringindo às plantas selecionadas.
Durante todo o experimento, foram mantidas as práticas culturais comumente
realizadas pelo proprietário do pomar, a exemplo da roçagem, capinas e combate a pragas e
doenças. A adubação foi realizada em cobertura e via fertirrigação, de acordo com os
resultados das análises de solo e de folhas, a partir de recomendações de técnicos da
Embrapa/Semi-Árido, visando otimizar o crescimento e desenvolvimento da planta.
3.3. Delineamento experimental
Durante a segunda etapa da pesquisa, o pomar foi dividido em duas parcelas de 30
plantas cada: área do produtor (PR) e área da pesquisa (PE) (Figura 3.3). Os tratos culturais
realizados foram os mesmos para ambas, à exceção da irrigação.
3.3.1. Área do Produtor – PR
A PR compreendeu uma parcela composta de cinco fileiras com seis plantas cada,
totalizando 30 plantas. Nesta parcela, o manejo de água foi realizado pelo produtor,
segundo orientações da empresa responsável pelo projeto de irrigação. Normalmente, um
projeto é dimensionado para aplicação de uma lâmina máxima de evapotranspiração
determinada por meio de um Kc fixo e igual a 0,75, independente da fase fenológica.
Assim, com base em valores máximos médios de ETo para a região, determinou-se a
30
Material e Métodos Moura, M. S. B.
lâmina de água a ser aplicada ou necessidade de irrigação bruta (NIB) e com base na vazão
dos microaspersores determinou-se o tempo diário de irrigação. Ou seja, teoricamente,
aplicou-se uma quantidade de água fixa durante todo o ciclo produtivo da cultura. Na
prática isso não se verificou, uma vez que o sistema de irrigação apresentou grandes
oscilações na vazão, que tenderam a aumentar na segunda fase da pesquisa, em decorrência
do plantio de uma nova área com manga nas proximidades do pomar de goiabeira. Esta
condição resultou na redução do tempo de irrigação do pomar de goiabeira quando
comparado ao tempo de irrigação adotado durante a primeira etapa desta pesquisa. Foram
observadas muitas dificuldades inerentes à condução de pesquisa em áreas de produtores.
Diante disso, não foi possível obter o volume de água aplicado multiplicando-se a vazão do
microaspersor pelo tempo de irrigação. Verificaram-se, em muitas ocasiões, grandes
variações na vazão do sistema, ora vazões elevadas ora vazões baixas. Ademais, em alguns
dias o sistema de irrigação ficou aberto durante toda a madrugada, resultando na aplicação
de grandes quantidades de água.
A fim de contabilizar a água aplicada pelo sistema de irrigação foram instalados
hidrômetros em três fileiras de plantas, tendo o volume de água aplicado por planta sido
obtido pela média entre as leituras dos hidrômetros.
3.3.2. Área da pesquisa – PE
Ao lado da PR foram selecionadas 30 plantas (cinco fileiras com seis plantas) para
compor a área da pesquisa - PE. Nesta parcela, a determinação da necessidade de irrigação
líquida (NIL) foi adquirida com base no coeficiente de cultura (Kc) de cada estádio
fenológico, determinado na primeira etapa da pesquisa, e na ETo obtida a partir de dados
de uma estação agrometeorológica convencional localizada a cerca de 30 km do pomar de
goiabeira. Vale salientar, ainda, que a NIB foi calculada com base nos parâmetros
hidráulicos do sistema de irrigação determinados em condições de campo, tais como:
vazão (47 L.h
-1
) e eficiência de aplicação (Ea = 94%). Utilizou-se, também, um emissor
por planta cujo raio molhado era de 2,4m, inferior ao usado na área do produtor, que era de
2,8 m.
31
Material e Métodos Moura, M. S. B.
3.4. Instalações, instrumentos utilizados e coleta de dados
Na Figura 3.3 destacam-se as plantas que foram monitoradas durante esta segunda
etapa (plantas A, B, C e D na área PE e plantas E, F, G e H na área do PR). Na Figura 3.3,
observa-se também a localização da torre micrometeorológica (T), mostrada em detalhes
na Figura 3.4, onde foram coletados os dados micrometeorológicos de superfície, descritos
na Tabela 3.2. No solo, um fluxímetro foi instalado para medir o fluxo de calor no solo (G)
a 0,02 m de profundidade na projeção da copa. Os sinais analógicos de todos os sensores
foram medidos e armazenados em datalogger modelo CR23X, programado para realizar
leituras a cada dez segundos e armazenar médias a cada 15 minutos.
Nas plantas D e G foram instaladas duas baterias de tensiômetros (Figura 3.5),
distantes 0,70 m e 1,5 m em relação ao microaspersor, ao longo de seu raio de
molhamento. Cada bateria tensiométrica foi constituída por cinco tensiômetros de mercúrio
alinhados nas profundidades de 0,20; 0,40; 0,60; 0,80 e 1,00 m, cujas leituras foram
realizadas diariamente às 08:00h. Os tubos de acesso para os sensores de determinação da
umidade do solo (Profile Probe – PR1/6, Delta-T Devices Ltd., Cambridge, UK) foram
instalados nas plantas C e H, alinhados. Em cada uma dessas plantas foram instalados sete
tubos de acesso, sendo o primeiro localizado a 0,50 m do microaspersor e os outros
distantes entre si de 0,20 m ao longo do raio molhado (Figura 3.6).
As medidas de umidade do solo foram realizadas por meio da sonda de perfil de
umidade do solo PR1/6 da Delta T
®
, que mede a umidade volumétrica em diferentes
profundidades no perfil do solo (Figura 3.6). Ela consiste de um instrumento de 25 mm de
diâmetro, composto por seis pares de sensores eletrônicos, fixados nas profundidades de
0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,60 e 1,00 m ao longo do comprimento da sonda. No instante da
leitura, o instrumento era inserido no tubo de acesso em fibra de vidro especialmente
construído com paredes finas que maximizam a penetração do campo eletromagnético no
solo. As leituras foram realizadas no mesmo horário e freqüência das leituras
tensiométricas, utilizando-se o medidor HH2, do mesmo fabricante da sonda. O sinal de
saída das leituras da sonda era uma voltagem analógica (V
out
), que foi facilmente
convertido em umidade volumétrica do solo (θ) por meio da equação de calibração
generalizada para solo mineral, fornecida no manual do fabricante, mostrada a seguir:
32
Material e Métodos Moura, M. S. B.
432
96,4746,3281,7505,0086,0
outoutoutout
VVVV +−++−=
θ
(1)
Figura 3.3. Croqui do pomar de goiabeira no Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, com destaque para as plantas monitoradas e localização da torre
micrometeorológica.
33
Material e Métodos Moura, M. S. B.
Figura 3.4. Torre micrometeorológica instalada no centro do pomar de goiabeira no
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina – PE.
34
Material e Métodos Moura, M. S. B.
Tabela 3.2. Descrição dos elementos micrometeorológicos e instrumentos usados em suas
medidas no interior do pomar de goiabeira no Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Parâmetro Símbolo Unidade Sensor
Localização do
sensor
Radiação solar incidente Rg W.m
-2
Piranômetro LI-200 Sobre o dossel
Radiação solar refletida Rr W.m
-2
Piranômetro Eppley Sobre o dossel
Saldo de radiação Rn W.m
-2
Saldo radiômetro Rebs
Q7
Sobre o dossel
Fluxo de calor no solo G W.m
-2
Micromet Instruments No solo, 0,02 m
Temperatura do ar em
bulbo seco
T
s
°C
Termopares de cobre-
constantan
Em 2 níveis
Sobre o dossel
Temperatura do ar em
bulbo úmido
T
u
°C
Termopares de cobre-
constantan
Em 2 níveis
Sobre o dossel
Pressão atual de vapor e MPa
Psicrômetros com
termopares de cobre-
constantan
Em 2 níveis
Sobre o dossel
Velocidade do vento V m.s
-1
Anemômetro de
conchas Young
Em 2 níveis
Sobre o dossel
Umidade do solo
θ
cm³.cm
-
³
Soil moisture probe,
PR1/6 (sonda de
umidade do solo)
Perfil no solo
Potencial matricial do solo
ψ
m
cm de
H
2
O
Tensiômetros Perfil no solo
35
Material e Métodos Moura, M. S. B.
Figura 3.5. Baterias de tensiômetros instaladas sob a copa da goiabeira.
Figura 3.6. Tubos de acesso para medida da umidade do solo sob a copa da goiabeira.
36
Material e Métodos Moura, M. S. B.
3.5. Variáveis analisadas na etapa II
A análise de ambas as parcelas experimentais (PR e PE) foi realizada em duas
categorias distintas: consumo de água pelas plantas (evapotranspiração da cultura) e
produção (produtividade e qualidade dos frutos).
O consumo hídrico da goiabeira foi determinado por meio de duas metodologias
distintas:
Balanço de energia com base na razão de Bowen (BERB) −
− Balanço hídrico no solo (BHS)
3.5.1. Consumo de água pelas plantas
O balanço hídrico no solo (BHS) foi realizado para as duas parcelas experimentais
(PR e PE), enquanto que o balanço de energia com base na razão de Bowen (BERB) foi
realizado para o pomar como um todo, uma vez que a torre micrometeorológica foi
instalada no centro do pomar.
3.5.1.1. Balanço de energia com base na razão de Bowen – BERB
O balanço de energia no sistema solo-planta-atmosfera é constituído dos fluxos
verticais de calor latente (LE), calor sensível (H), calor no solo (G) e saldo de radiação
(Rn), além de fluxos associados à absorção de calor no volume ocupado pela copa da
planta (S) e da energia utilizada na fotossíntese (P), todos em W m
-2
. Estes dois últimos
termos têm sido negligenciados no cômputo do balanço de energia, bem como as
advecções de calor sensível e de calor latente. Com isso, o balanço de energia reduz-se a:
0=+++ GHLERn (2)
A determinação de cada um dos parâmetros dessa equação 2 foi realizada como
descrita a seguir.
3.5.1.1.1. Saldo de radiação – Rn
O saldo de radiação (Rn) foi medido por meio de um saldo radiômetro Rebs,
modelo Q7, instalado a 4,85 m da superfície do solo, sobre a copa da goiabeira. Os valores
37
Material e Métodos Moura, M. S. B.
obtidos do saldo de radiação foram corrigidos com base na velocidade do vento (u) medida
com um anemômetro de conchas, instalado à mesma altura do saldo radiômetro. A
correção foi realizada conforme recomendação do fabricante do saldo radiômetro, para
valores positivos de Rn (
(
)
(
)
(
)
uuRnRn
c
×
×
×
×
+
=
2,0066,0/2,0066,01)
()
9975,0
e valores
negativos (
00174,0
+
×u= RnRn
c
).
3.5.1.1.2. Fluxo de calor latente – LE
O fluxo de calor latente foi determinado por meio da seguinte equação, usando a
razão de Bowen (1926) (Rosemberg et al., 1983):
β
+
−
=
1
GRn
LE (3)
onde,
β
é a razão de Bowen (adimensional) e G é o fluxo de calor no solo (W m
-2
).
A razão de Bowen representa a partição de energia entre os fluxos de calor sensível
(H) e de calor latente (LE). Para sua obtenção, foram realizadas medições dos gradientes
verticais de temperatura do ar (∆T/∆Z) e da pressão parcial do vapor d’água (∆e/∆Z).
Assim, a razão de Bowen (β) pode ser obtida por:
∆e
∆T
622,0
w
h
w
hpo
w
hp
K
K
eK
TKcP
dZ
dq
K
dZ
dT
Kc
LE
H
γ
λ
ρλ
ρ
β
=
∆
∆
=
−
−
==
(4)
onde H e LE são os fluxos de calor sensível e latente (W m
-2
), respectivamente;
ρ
é a
densidade do ar; C
p
é o calor específico do ar à pressão constante (J.kg
-1
o
C
-1
);
λ
é o calor
latente de vaporização da água (J kg
-1
) à temperatura do ar (T,
o
C); γ é o fator
psicrométrico (k Pa
o
C
-1
); q é a umidade específica; P
o
a pressão atmosférica (kPa); e é a
pressão parcial do vapor d’água (kPa) e K
h
e K
w
são os coeficientes de difusão turbulenta
de calor sensível e de vapor d’água, respectivamente.
Na ausência de advecção de calor sensível (regional ou local) e em condições de
neutralidade atmosférica, K
h
= K
w,
o que resulta numa simplificação da equação (4), como
segue:
38
Material e Métodos Moura, M. S. B.
e
T
∆
∆
=
γβ
(5)
Visando corrigir efeitos advectivos de calor sensível e de calor latente em relação
ao volume de controle, Verma
et al. (1978) observaram que K
h
e K
w
eram diferentes e
obtiveram uma expressão que os relacionasse sempre que -0,8 >
∆T/∆e > -0,1, resultando
em:
2
72,172,395,2
∆
∆
+
∆
∆
+=
e
T
e
T
K
K
w
h
(6)
A obtenção do valor da razão de Bowen corrigida para efeitos advectivos (
β
c
)
acontece substituindo-se a equação (6) na equação (5), resultando em:
e
T
e
T
e
T
c
∆
∆
∆
∆
+
∆
∆
+=
2
72,172,395,2
γβ
(7)
Além da correção dos valores de β utilizando a proposta de Verma et al. (1978),
foram eliminados e/ou substituídos os valores duvidosos de
β
c
segundo recomendações de
Unland
et al. (1996). Isto, em geral, aconteceu quando
β
c
aproximou-se de –1, resultando
em valores incorretos de
LE. Nestes casos, o valor eliminado foi substituído pela média
entre o valor correto imediatamente anterior e posterior.
Finalmente, com os valores corretos da razão de Bowen, foram encontrados os
valores do fluxo de calor latente à superfície (
LE), que representa a energia por unidade de
área e por unidade de tempo. Para transformar
LE em unidade de lâmina evaporada ou
evapotranspirada em um dado intervalo de tempo, ou seja, em evapotranspiração da cultura
(ETc), dividiu-se
LE pelo calor latente de vaporização (L) e multiplicou-se o resultado pelo
intervalo de tempo em que foram realizadas as medições correspondentes ao saldo de
radiação, gradientes de temperatura e de vapor d’água e do fluxo de calor no solo.
3.5.1.1.3. Fluxo de calor sensível – H
O fluxo de calor sensível corresponde à energia disponível à superfície envolvida
no aquecimento e resfriamento da superfície e da atmosfera. Na utilização do balanço de
energia com base na razão de Bowen,
H foi obtido pela seguinte equação:
39
Material e Métodos Moura, M. S. B.
(
)
GLERnHGHLERn
+
+
−
=
⇒=+++ 0 (8)
3.5.1.1.4. Fluxo de calor no solo – G
O fluxo de calor no solo corresponde à quantidade de energia utilizada para o
armazenamento de calor no solo foi medido por meio de um fluxímetro da marca Rebs,
instalado sob a copa da goiabeira, na área molhada, a 0,02 m de profundidade.
3.5.1.1.5. Relação entre os componentes do balanço de energia
Foram determinadas as relações entre o saldo de radiação disponível (Rn) e os
outros componentes do balanço de energia (LE, H e G). Para a relação LE/Rn, foi utilizada
a proposta de Field
et al. (1992), citados por Crago & Brustsaert (1996), na qual são
utilizados os valores de
Rn, LE e H maiores ou iguais a 9 W.m
-2
.
3.5.1.1.6. Erros do balanço de energia com base na razão de Bowen
Para se quantificar os erros instrumentais associados a tal método, utilizou-se a
proposta de Fuchs & Tanner (1970), aprimorada por Angus & Watts (1984), em que o erro
relativo associado ao cálculo de
LE (
ε
r
(LE)) é obtido segundo a expressão:
δββ
δβ
δ
δ
δ
ε
++
+
−
+
==
1
)(
GRn
GRn
LE
LE
LE
r
(9)
onde
ε
r
(LE) =
δ
LE/LE é o erro relativo associado ao cálculo do fluxo de calor latente,
δ
Rn
corresponde ao erro do instrumento usado para determinar o saldo de radiação, igual a 0,04
(4%) e
δ
G, é o erro instrumental na determinação de G, igual a 0,20 (20%) em virtude da
variabilidade das observações e da heterogeneidade do terreno (Angus & Watts, 1984);
δβ
corresponde ao erro absoluto da razão de Bowen, obtido multiplicando-se o valor da razão
de Bowen pelo erro relativo ao cálculo da mesma, que foi obtido segundo a equação:
()
s
s
u
u
r
T
T
T
T
∆
∆
+
∆
∆
+==
δδ
β
β
δβ
βε
1)(
(10)
em que
δ∆
T
u
e
δ∆
T
s
são os erros prováveis relativos às medidas das temperaturas dos
bulbos úmido e seco, respectivamente, considerados iguais a 0,05ºC e 0,02ºC (Angus &
Watts, 1984).
40
Material e Métodos Moura, M. S. B.
3.5.1.2. Balanço hídrico no solo – BHS
O método do balanço hídrico no solo baseia-se no princípio de conservação da
massa. De acordo com Libardi (1995), este método avalia, em determinado período de
tempo, a variação no armazenamento de água no solo por meio da contabilização da
precipitação pluviométrica, irrigação, drenagem, escoamento superficial e
evapotranspiração.
A equação geral do balanço de água no solo é dada por:
RWDAIPET
pcec
−
∆±−
+
+= (11)
onde
ET
c
é a evapotranspiração real da cultura; P
e
é a precipitação pluviométrica efetiva; I
é a irrigação;
A
c
é a ascensão capilar (positiva) e D
p
é a drenagem profunda (negativa);
é a variação da água disponível no solo e R é o escoamento superficial. Todos os
componentes desta equação foram expressos em mm.
W∆
O balanço hídrico foi realizado para um volume de solo delimitado pela área de
molhamento da planta, igual a 22,9 m
2
na área do produtor (PR) e 18,1 m
2
na área da
pesquisa (PE) e, pela profundidade efetiva do sistema radicular da goiabeira, considerada
igual a 1,0 m (Ferreira, 2004).
A precipitação pluviométrica (
P) foi medida por meio de um tele-pluviômetro
instalado na área em estudo, sendo corrigida para precipitação pluviométrica efetiva (P
e
)
por meio da metodologia proposta por Jensen
et al. (1990). A irrigação (I) foi determinada
para cada um dos tratamentos (PR e PE) por meio de observações realizadas em
hidrômetros. Foram utilizadas médias de três hidrômetros para cada um dos tratamentos. O
escoamento superficial (
R) foi considerado nulo, por tratar-se de um solo com textura
arenosa e área com declive mínimo.
A drenagem profunda (D
p
) e/ou ascensão capilar (A
c
) têm sido determinadas por
diversos pesquisadores, dentre eles, Reichardt & Timm (2004), com base na equação de
Darcy, que possibilita a determinação do movimento de água no solo, segundo a
expressão:
41
Material e Métodos Moura, M. S. B.
−=
Z
KAD
cp
δ
δψ
θ
)(/ (12)
onde D
p
/A
c
é a drenagem profunda (fluxo descendente)/ascensão capilar (fluxo ascendente)
de água no perfil do solo; K(
θ
) a condutividade hidráulica do solo;
δψ
é a variação do
potencial total de água no solo;
δ
Z é a espessura da camada do solo estudada e
δψ
/
δ
Z é o
gradiente de potencial.
O fluxo de água D
p
/A
c
representa a quantidade de água que passa por unidade de
área de solo na unidade de tempo, expressa em cm h
-1
. O gradiente
δψ
/
δ
Z representa a
variação de energia da água do solo em relação à distância Z (admensional). Esse gradiente
é responsável pelo movimento de água no solo. K(
θ
) é um coeficiente de
proporcionalidade entre o fluxo e o gradiente, ou seja, a condutividade hidráulica do solo
(propriedade do solo que descreve sua capacidade em transmitir água). Portanto, K(
θ
) é
função da umidade do solo e seu valor máximo é constante, alcançado quando o solo está
saturado (Reichardt & Timm, 2004), denominado condutividade hidráulica saturada (K
o
).
Pela equação (16), considerando apenas o fluxo vertical, o gradiente
δψ
/
δ
Z pode ser
aproximado por uma diferença finita
∆ψ
/
∆
Z entre o nível inicial (i) e final (f) da camada de
solo considerada, isto é, (
ψ
f
-
ψ
i
)
/(Z
f
– Z
i
). Assim, rearranjando-se a equação (12) tem-se:
()
−
−=
L
KAD
if
cp
ψψ
θ
/
(13)
onde L = Z
f
– Z
i
e
ψ
f
-
ψ
i
são os potenciais hidráulicos nos níveis Z
f
e Z
i
, respectivamente.
Os procedimentos para a determinação do potencial hidráulico do solo dependem
do tipo de equipamento utilizado no monitoramento do conteúdo de água no solo. Assim,
como foram utilizados dois tipos de equipamentos, tensiômetro e sonda de TDR, procedeu-
se como segue.
- Tensiometria de mercúrio: o potencial hidráulico foi calculado pela soma do
potencial gravitacional e do potencial matricial, ou seja:
gm
ψ
ψ
ψ
+= (14)
42
Material e Métodos Moura, M. S. B.
onde
ψ
é o potencial total;
ψ
m
é o potencial matricial e
ψ
g
é o potencial gravitacional, todos
em kPa. O potencial matricial foi determinado por meio da equação a seguir:
098088,0).6,12(
pcHgm
hhh ++−=
ψ
(15)
em que h
Hg
corresponde à altura da coluna de mercúrio, a partir do nível da cuba; h
c
é a
altura do nível do mercúrio na cuba em relação à superfície do solo; h
p
é a profundidade da
cápsula porosa, todos medidos em cm; e o resultado
ψ
m
é dado em kPa.
- Sonda de TDR: considerando que este tipo de sonda fornece a leitura da umidade
do solo, deve-se usar a equação de retenção de água do solo.
As curvas de retenção de água no solo foram determinadas no Laboratório de
Análise de Solos da Embrapa Semi-Árido conforme metodologia proposta por Centurion et
al. (1997). Com os resultados obtidos, utilizou-se o modelo proposto por Van Genuchten
(1980) para obtenção dos coeficientes de ajuste da curva de retenção de umidade
correspondente a cada camada de solo, pode-se obter o potencial hidráulico, como segue:
α
θθ
θθ
ψ
n
m
r
rs
m
1
1
1
−
−
−
= (16)
em que
θ
é a umidade volumétrica;
θ
s
é a umidade volumétrica no momento da saturação;
θ
r
é a umidade volumétrica residual à 1500 kPa, expressas em cm
3
cm
-3
;
ψ
m
corresponde ao
potencial matricial do solo (kPa); e
α
, n e m são constantes empíricas que afetam a forma
da curva de retenção.
Considerando que
θ
s
≅ 1 – (Dg/Dp), sendo Dg a densidade global, em g.cm
-3
e Dp a
densidade de partículas, em g.cm
-3
e
θ
r
a umidade volumétrica à tensão de 1500 kPa, de
maneira que, determinados os outros parâmetros da curva de retenção, utilizou-se o método
dos mínimos quadrados para obtenção da menor soma do quadrado do resíduo.
A condutividade hidráulica do solo K(
θ
) foi obtida por meio da equação proposta
por van Genuchten (1980):
43
Material e Métodos Moura, M. S. B.
2
1
11)(
−−=
m
m
l
o
SeSeKK
θ
(17)
onde K
o
é a condutividade hidráulica saturada, l é um parâmetro empírico, igual a 0,5
(Mualen,1976);
n
m
1
1−= ; Se é a saturação efetiva;
θ
é a umidade volumétrica;
θ
s
é a
umidade volumétrica no momento da saturação;
θ
r
é a umidade volumétrica residual à
1500 kPa, todas expressas em cm
3
cm
-3
.
rs
r
Se
θθ
θθ
−
−
=
(18)
O armazenamento de água no solo (W
t
), em mm, durante um dado intervalo de
tempo foi calculado usando-se a seguinte equação:
()
∑∑∑
=
=
==
ri
t
ti
it
PWW .10
0
5
1
θ
(19)
onde
W
t
é a lâmina total de água armazenada no perfil do solo, em mm; W
i
é a lâmina de
água armazenada na camada de solo i;
θ
i
é a umidade na camada de solo i, em cm
3
cm
-3
; P
r
é a profundidade da camada de solo (cm). Durante o intervalo de tempo considerado, a
variação do armazenamento (
∆
W) no perfil do solo molhado foi obtida por meio da
seguinte expressão:
)1()( −
−
=∆
ttttt
WWW (20)
em que
é a variação do armazenamento de água no solo, no período de tempo
considerado, em mm;
t é o intervalo de tempo, em dia; W
t
W∆
t(t)
e W
t(t-1)
são as lâminas totais de
água remanescentes no perfil do solo nos instantes
t e t–1, em mm, respectivamente.
Assim, após a determinação de todos os componentes da equação do balanço
hídrico no solo (BHS), utilizando-se apenas os dados de umidade volumétrica do solo
determinada pela sonda de umidade PR1/6 e a curva de retenção de água no solo, obteve-se
por diferença, a evapotranspiração da cultura da goiabeira, conforme equação 11, para a
área da pesquisa (ETc_BHS_PE) e para a área do produtor (ETc_BHS_PR).
44
Material e Métodos Moura, M. S. B.
3.5.2. Coeficiente de cultura – Kc
O coeficiente de cultura (Kc) foi determinado segundo recomendação de
Doonrembos & Kassam (1979), em que:
ETo
ETc
Kc =
(21)
onde ETc é a evapotranspiração da goiabeira (mm.dia
-1
) e a ETo é evapotranspiração de
referência (mm.dia
-1
).
A evapotranspiração de referência (ETo), necessária ao cômputo do Kc, foi
estimada pelo método FAO-Penman-Monteith (Allen
et al., 1998), segundo a equação 22,
com base em dados de uma estação meteorológica convencional:
()
()
()
2
2
34,01
273
900
408,0
u
eeu
T
GRn
ETo
s
++∆
−
+
+−∆
=
γ
γ
(22)
onde Rn é o saldo de radiação (MJ m
-2
dia
-1
), estimado segundo Pereira et al. (1997), em
função da radiação solar global, G é o fluxo de calor no solo (MJ m
-2
dia
-1
), admitido igual
a zero para 24 horas,
T corresponde a temperatura média diária do ar a 2 m de altura (ºC),
u
2
é a velocidade do vento a 2 m de altura (ms
-1
), e
s
é a pressão de saturação de vapor
(kPa),
e é a pressão atual de vapor (kPa), (e
s
– e) é o déficit de pressão de vapor (kPa), ∆ é
a inclinação da curva de pressão de vapor (kPa ºC
-1
), obtida segundo a equação 23 e γ é a
constante psicrométrica (kPa ºC
-1
), conforme expressão 24.
2
)3,237(
)4098(
+
=∆
T
e
s
(23)
L
P
o
0016286,0=
γ
(24)
na qual
L é o calor latente de vaporização da água à temperatura ambiente (2,45 MJ kg
-1
) e
P
o
é a pressão atmosférica.
45
Material e Métodos Moura, M. S. B.
3.5.3. Produtividade e qualidade de frutos
Nas duas parcelas estudadas (PR e PE) foi realizada a avaliação da produção, no
que se refere à produtividade e qualidade de frutos. Neste sentido, por ocasião da colheita,
toda produção de ambos os tratamentos foi quantificada, por meio da contabilidade da
massa do total de frutos colhidos por planta.
A análise da qualidade mercadológica dos frutos colhidos foi realizada por meio da
análise dos frutos derivados da segunda colheita ocorrida em cada tratamento (PR e PE).
Nesta ocasião, foram colhidos frutos em dois estádios diferentes de maturação segundo a
escala de cores (Brasil, 2001): 3 – verde-amarelo e 5 – amarelo. Após a colheita, os frutos
foram acondicionados em caixas de papelão de 3,5 kg, em camada única (Figura 3.7) e
posteriormente conduzidos ao Laboratório de Pós-colheita da Embrapa/Semi-Árido, onde
foram analisados a fim de se determinar os indicadores de qualidade para a goiaba Paluma.
Assim, foram determinados os atributos químicos: teor de sólidos solúveis totais (SST),
acidez total titulável (ATT), relação SST/ATT e pH; peso médio do fruto (Peso e físicos:
cor (1-totalmente verde, 2-verde claro, 3-verde amarelo, 4-mate, 5-amarela), classe ou
calibre (de 5 a 6 cm, de 6 a 7 cm, de 7 a 8 cm, de 8 a 9 cm, de 9 a 10 cm e maior que 10
cm), defeitos leves (lesão cicatrizada, dano superficial, umbigo mal-formado, deformação,
amassado e mancha), defeitos graves (imaturo, dano profundo, podridão e alteração
fisiológica). As caixas foram divididas em dois tratamentos (PR e PE), sendo quatro blocos
para cada. Após a determinação dos descritores em laboratório, procedeu-se a análise
estatística, aplicando-se o teste F.
46
Material e Métodos Moura, M. S. B.
Figura 3.7. Amostra de frutos de goiaba, acondicionada em caixa de papelão de 3,5 kg,
colhida em dois estádios diferentes de maturação (E3 e E5) nos tratamentos
de irrigação na área da pesquisa (PE) e do produtor (PR), no Núcleo 9 do
Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina – PE.
47
Capítulo 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Primeira etapa
4.1.1. Fenologia da goiabeira
O ciclo de produção da goiabeira foi dividido em sete estádios fenológicos
distintos: F1 – período de brotação; F2 – crescimento vegetativo; F3 – floração; F4 – queda
fisiológica de frutos imaturos; F5 – primeira fase de crescimento de frutos; F6 – segunda
fase de crescimento de frutos; F7 – terceira fase de crescimento de frutos, maturação e
colheita. Durante a primeira etapa da pesquisa, as observações foram iniciadas na poda de
frutificação, que ocorreu no dia 10/05/2000, quando a planta ainda estava na fase de
maturação dos frutos da safra anterior, ou seja, no pomar de goiabeira aconteceu o que se
chama de poda sobre poda. As fases fenológicas da cultura foram definidas de acordo com
observações feitas nas plantas do pomar. Deste modo, foram caracterizadas as sete fases
fenológicas (F1, F2,..., F7) descritas acima, cujos períodos e durações são mostrados na
Tabela 4.1. O ciclo de produção da goiabeira foi dividido em sete estágios fenológicos
distintos: F1 – período de brotação; F2 – crescimento vegetativo; F3 – floração; F4 – queda
fisiológica de frutos imaturos; F5 – primeira fase de crescimento de frutos; F6 – segunda
fase de crescimento de frutos; F7 – terceira fase de crescimento de frutos, maturação e
colheita.
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Tabela 4.1. Fases fenológicas da goiabeira (Psidium guajava L.), cultivar Paluma, para
poda de frutificação realizada no dia 10/05/2000, Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Fase Estádio fenológico Período Número de dias
F1 Brotação 10 – 23/05/2000 14
F2 Crescimento vegetativo 24/05 – 04/07/2000 42
F3 Floração 05 – 27/07/2000 23
F4 Queda fisiológica de frutos imaturos 28/07 - 06/08/2000 10
F5
Primeira fase do crescimento dos
frutos
07/08 – 07/09/2000 32
F6
Segunda fase do crescimento dos
frutos
08/09 – 20/10/2000 43
F7
Terceira fase do crescimento dos
frutos, maturação e colheita
21/10 – 30/11/2000 41
Total 205
O período entre a poda de frutificação e a colheita foi de 205 dias, superior à média
dos pomares da região, que varia entre 180
e 190 dias (Gonzaga Neto & Soares, 1994).
Esse resultado deveu-se, possivelmente, à condição em que foi realizada a poda, pois como
a cultura ainda tinha frutos da safra anterior, pode ter ocorrido um atraso na brotação, ou às
baixas temperaturas observadas durante o período, principalmente nos meses de junho e
julho, fase em que a cultura estava em pleno crescimento vegetativo. Segundo Gonzaga
Neto & Soares (1994), apesar da goiabeira ser uma cultura tipicamente tropical, pode
apresentar falhas na brotação nos meses de temperatura mais amena. Maiores detalhes
sobre a caracterização de cada fase fenológica são mostrados a seguir, nas análises dos
dados referentes à segunda etapa desta pesquisa.
4.1.2. Evapotranspiração da cultura obtida pelo método do balanço de energia com
base na razão de Bowen - ETc_BERB
Na Figura 4.1 é apresentado o comportamento estacional da evapotranspiração
diária ao longo do ciclo produtivo da cultura, obtida pelo método do BERB, para períodos
49
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
de cinco dias. Pode-se perceber que a evapotranspiração foi bastante variável ao longo de
todo ciclo fenológico, de um valor mínimo de 2,90 mm.dia
-1
na fase de crescimento
vegetativo até um máximo de 6,33 mm dia
-1
ao final da terceira fase de crescimento de
frutos, maturação e colheita. Percebe-se, inicialmente, significativa variabilidade da
evapotranspiração da cultura (ETc_BERB); mas que posteriormente, verifica-se uma
tendência de aumento da ETc_BERB com o tempo, decorrente da elevação da demanda
evaporativa da atmosfera, condicionada, dentre outros fatores, pelo aumento da radiação
solar global (dados não mostrados).
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
Número de dias após a poda (DAP)
Evapotranspiração da cultura (ETc_BERB) (mm dia
-1
)
Brotação
Cres.vegetativo
Floração
Queda fisiológica
1° Fase de cresc.de
fruto
2° Fase de cresc.de
fruto
3° Fase de cresc.de fruto,
maturação e colheita
Figura 4.1. Evapotranspiração da goiabeira cultivar Paluma (média de cinco dias),
determinada pelo método do balanço de energia com base na razão de Bowen,
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE. Data
da poda: 10/05/2000.
4.1.3. Coeficiente de Cultura
Os valores do coeficiente de cultura (Kc_BERB) da goiabeira irrigada foram
calculados a partir de médias de cada cinco dias dos valores da evapotranspiração de
referência (ETo), determinados por meio do método FAO-Penman-Monteith e
50
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
ETc_BERB. Esses valores são apresentados na Figura 4.2, onde se verifica grande
variabilidade dos dados de Kc.
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
Número de dias após a poda (DAP)
Coeficiente de cultura (Kc)
Brotação
Cres.vegetativo
Floração
Queda fisiológica
1° Fase de cresc.de
fruto
2° Fase de cresc.de
fruto
3° Fase de cresc.de fruto,
maturação e colheita
Figura 4.2. Variação do Kc (média de cinco dias) do pomar de goiabeira, Paluma, para as
sete fases de desenvolvimento da cultura, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE. Data da poda: 10/05/2000.
Na Tabela 4.2 e Figura 4.3 é apresentado o comportamento médio do coeficiente de
cultura (Kc_BERB), para cada fase fenológica da cultura. Observa-se um comportamento
crescente do Kc da Fase 1 para a Fase 4, com o Kc passando de 0,69 para 0,82. Na fase
seguinte, verificou-se uma redução no valor do Kc, que atingiu um valor médio de 0,71,
mas que aumentou para 0,84 na fase 6, reduzindo-se novamente para 0,78 durante a fase 7.
O valor médio de Kc_BERB observado durante todo o ciclo produtivo foi de 0,77, valor
este um pouco superior que o utilizado pela grande maioria das empresas responsáveis pela
elaboração de projetos de irrigação na região do Submédio São Francisco, que, em geral,
usam Kc constante e igual a 0,75.
51
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Tabela 4.2. Valores da evapotranspiração da cultura (ETc_BERB), evapotranspiração de
referência ETo (FAO-PM) e do coeficiente de cultura (Kc), durante um ciclo
produtivo, para a goiabeira, cultivar Paluma, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE. Data da poda: 10/05/2000.
Fases fenológicas ETc_BERB ETo (FAO-PM) Kc_BERB
F1 3,76 5,47 0,69
F2 3,75 4,83 0,78
F3 4,03 5,18 0,78
F4 4,26 5,19 0,82
F5 4,43 6,21 0,71
F6 5,19 6,17 0,84
F7 5,35 6,89 0,78
Média 4,39 5,70 0,77
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Fases fenológicas
Coeficiente de cultura (Kc)
Figura 4.3. Variação do coeficiente de cultura médio (Kc) por fase fenológica do ciclo
produtivo da goiabeira irrigada, cultivar Paluma, Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE. Data da poda: 10/05/2000.
52
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
4.2. Segunda etapa
4.2.1. Fenologia da goiabeira
A poda de frutificação referente à segunda etapa da pesquisa ocorreu durante sete
dias, entre 21 e 27 de outubro de 2002. As fases fenológicas do ciclo produtivo da
goiabeira Paluma foram definidas de acordo com observações feitas nas plantas do pomar.
As sete fases fenológicas principais foram caracterizadas de modo similar ao da primeira
etapa desta pesquisa. O ciclo produtivo teve duração de 179 dias, período em torno da
média dos pomares da região, que segundo Gonzaga Neto & Soares (1994), oscila de 180
a
190 dias. Esse número de dias, bem inferior ao ocorrido na primeira etapa da pesquisa, que
foi de 205 dias, é devido principalmente, à época em que foi realizada a poda de
frutificação (final de outubro), quando se iniciam os meses mais quentes da região. Assim,
com condições mais favoráveis em função da elevada quantidade de energia solar e
disponibilidade de água no solo suprida pela irrigação, as plantas cresceram mais rápida e
abundantemente, que quando podadas nos meses mais frios.
Na Tabela 4.3 são mostradas as fases fenológicas do ciclo de produção da goiaba,
com suas respectivas durações. Pode-se verificar, durante a segunda etapa da pesquisa, que
as fases apresentaram-se mais curtas, exceto as fases de queda fisiológica (F4) e a terceira
fase de crescimento de frutos, maturação e colheita (F7) que, se mostraram mais longas.
Estes períodos maiores devem-se ao fato de que os meses de março e abril foram mais
chuvosos e, como conseqüência, a maior nebulosidade pode ter contribuído para o aumento
no número de dias para que os frutos alcançassem a maturação, condicionando um período
de colheita bastante extenso (58 dias). Na Figura 4.4 (a, b,..., h) estão ilustradas as distintas
fases fenológicas da goiabeira Paluma. O número médio de dias decorridos entre a poda de
frutificação e a brotação das gemas vegetativas (Figura 4.4a) foi de 15 dias; seguido por
um período de 17 dias quando teve início a fase de crescimento vegetativo (Figura 4.4b).
Esta fase de crescimento vegetativo continuou intensa durante todo período produtivo. Na
seqüência, ocorreu o estádio de floração (Figura 4.4c), com duração de oito dias,
totalizando 40 dias após a poda (DAP). A goiabeira apresentou, caracteristicamente, uma
fase de queda fisiológica de frutos imaturos (Figura 4.4d), que durou 17 dias, implicando
em um índice de abortamento da ordem de 86%. Após essa fase, os frutos que “pegaram”,
iniciaram sua primeira fase de crescimento (Figura 4.4e), entre 58 e 75 DAP; na seqüência,
53
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
os frutos continuaram a crescer, caracterizando a segunda fase de crescimento (Figura
4.4f), que durou 34 dias e, por fim, a fase final de crescimento dos frutos, maturação
(Figura 4.4g) e colheita (Figura 4.4h), transcorrida num período de 69 dias, totalizando 179
DAP ao final da colheita.
Tabela 4.3. Fases fenológicas da goiabeira Paluma, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE. Data da poda: 27/10/2002.
Fase Estádio fenológico Período No. de dias
F1 Brotação 28/10 – 10/11/2002 15
F2 Crescimento vegetativo 11 – 27/11/2002 17
F3 Floração 28/11 – 05/12/2002 8
F4 Queda fisiológica de frutos imaturos 06 – 22/12/2002 17
F5
Primeira fase de crescimento de
frutos
23/12/2002 – 10/01/2003 19
F6
Segunda fase de crescimento de
frutos
11/01 – 13/02/2003 34
F7
Terceira fase de crescimento de
frutos, maturação e colheita
14/02 – 23/04/2003 69
Total 179
54
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Figura 4.4. Ilustrações características das fases fenológicas da goiabeira Paluma
correspondentes às fases de brotação (a - F1) e de crescimento vegetativo (b
- F2), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
a)
b)
55
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Figura 4.4. (continuação) Ilustrações características das fases fenológicas da goiabeira
Paluma correspondentes às fases de floração (c - F3) e de queda fisiológica
dos frutos imaturos (d - F4), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE.
c)
d)
56
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Figura 4.4. (continuação) Ilustrações características das fases fenológicas da goiabeira
Paluma correspondentes à primeira fase de crescimento do fruto (e - F5) e
segunda fase de crescimento dos frutos (f - F6), Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
e)
f)
57
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Figura 4.4. (continuação) Ilustrações características das fases fenológicas da goiabeira
Paluma correspondentes à fase sete (F7): terceira fase de crescimento do fruto
e maturação (g) e colheita (h), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE.
g)
h)
58
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
A produção das plantas está relacionada aos índices de florescimento e de
frutificação, sendo estes função da densidade de plantio, densidade de flores, índice de
pegamento dos frutos e tamanho dos frutos. De um modo geral, para todas as espécies,
variedades e condições climáticas, a porcentagem de flores que vingam numa planta,
diminui com a densidade de flores; e o tamanho do fruto é inversamente relacionado à
densidade de frutos (Forshey & Elfving, 1977; citados por Corrêa
et al., 2002). O índice de
pegamento de frutos pode ser usado como um indicativo precoce da produção e tem sido
incorporado a modelos matemáticos para predição da produtividade e tamanho de frutos,
com o objetivo de gerar, com antecedência, informações úteis para a cotação de preços,
preparativos logísticos para comercialização da safra (Bustan
et al., 1999; citados por
Corrêa
et al., 2002). Assim, como já verificado em outras fruteiras, durante o período de 06
a 22/12/2002 (F4), verificou-se intensa queda de frutos imaturos em todo pomar de
goiabeira (Figura 4.4d). Essa queda é uma característica da própria cultura, que por si só,
realiza uma seleção natural dos frutos para que estes possam atingir a maturação, já que o
número de botões florais é muito grande e a planta não suportaria o peso dos frutos,
podendo implicar na quebra de galhos e como consequência uma porcentagem elevada de
frutos com tamanho pequeno.
O índice de abortamento elevado foi observado nas plantas dos dois tratamentos:
pesquisa (PE) e produtor (PR). Em cada um dos tratamentos foram observados quatro
ramos, nas posições norte, sul, leste e oeste, em quatro plantas, cujos resultados mostraram
que para as quatro posições de ramos, as plantas do tratamento PE apresentaram índices
médios de abortamento superiores aos das plantas do tratamento PR, que em média foram
iguais a 80,3% (índice de pegamento 19,7%) e 61,7% (índice de pegamento 38,3%),
respectivamente.
Singh & Sehgal (1968) encontraram valores de índice de abortamento igual a
88,8% para a cultivar de goiaba ‘Seedless’. Corrêa
et al. (2002) estudando o índice de
pegamento em frutos de três cultivares de goiabeira no município de Taquaritinga – SP,
obtiveram valores de 32,3% para a cultivar Pedro Sato; 12,2% para a Rica e 18,7% para a
Paluma. Assim, os índices de pegamento encontrados nesta pesquisa para goiabeira estão
dentro de limites reportados na literatura, sendo que no tratamento PR, verificou-se um
elevado índice de pegamento, propiciando, a princípio, a obtenção de produtividade mais
elevada em comparação ao tratamento PE.
59
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Nas mesmas plantas em que foram realizadas as observações do índice de
abortamento/pegamento, também se acompanhou o crescimento dos frutos. A Figura 4.5
apresenta dados médios referentes às medidas de crescimento dos frutos da goiaba,
Paluma, a partir do estabelecimento do pegamento. Foram realizadas medidas de
comprimento (C) e diâmetro (D) dos frutos. Pode-se observar que, inicialmente, ocorreu
um rápido incremento do comprimento e diâmetro (1
a
Fase de Crescimento de Fruto - 1
a
FCF, F5); seguido por um período de mudanças lentas no comprimento e diâmetro (2
a
FCF, F6) e, finalmente, um novo período de rápido crescimento, que termina com a
completa maturação dos frutos (3
a
FCF, F7), evidenciando-se a ocorrência de curvas de
dupla sigmóide, caracterizando três períodos de crescimento (Figura 4.9). Este tipo de
comportamento foi observado para frutos de goiabeira por Mercado-Silva
et al. (1998),
Feldberg
et al. (1998), Rathore (1976) e Srivastava & Narasimhan (1967), dentre outros.
O número de dias de cada fase de crescimento do fruto foi igual para os tratamentos
da pesquisa (PE) e do produtor (PR). O primeiro estádio de crescimento teve duração de 22
dias, a partir do pegamento do fruto. É importante ressaltar que as observações tiveram
início 17 dias após a floração. Durante esse estádio, na área de pesquisa, o diâmetro dos
frutos aumentou de 16,02 para 29,58 mm e na área do produtor, essa variação foi igual a
10,04 mm e os frutos atingiram 34,87 mm ao final da 1
a
FCF. A duração do segundo
estádio de crescimento de frutos foi de 33 dias, com incremento no diâmetro de 4,82 mm
no tratamento da PE e 2,57 mm no do PR, quando os frutos atingiram, respectivamente,
diâmetros de 34,92 e 37,44 mm, ao final desta fase. A terceira fase de crescimento do fruto
foi a que apresentou maior incremento no diâmetro, 24,99 mm na PE e 28,01mm no PR,
em 24 dias. Ao final desta fase, os frutos foram colhidos com diâmetro médio de 61,3 mm
e 67,52 mm, respectivamente, nos tratamentos da PE e do PR.
O primeiro estádio de crescimento é caracterizado pelo desenvolvimento das
sementes e início do endurecimento dos frutos. No segundo estádio ocorre o
endurecimento das sementes e dos frutos, que alcançam sua máxima rigidez; e o terceiro
estádio é caracterizado pelo amolecimento da polpa e mudança na coloração do fruto
(Mercado-Silva
et al., 1998).
Esses resultados estão de acordo com Pereira & José (1987), que determinaram
para frutos de goiaba, cultivares Paluma e Rica, três períodos de crescimento. Estes autores
60
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
verificaram, ainda, para a cultivar Paluma, que o primeiro período de desenvolvimento
correspondeu a 65 dias, a partir da fecundação, em que o crescimento em diâmetro variou
de 5 a 34 mm; o segundo período durou 48 dias, sendo que o diâmetro variou de 34 a 45
mm; e, o último período durou 20 dias, com rápido crescimento do diâmetro dos frutos,
variando de 45 a 66 mm. Como se pode verificar na Figura 4.5, os frutos do tratamento PR
atingiram a colheita com o maior comprimento e diâmetro que os frutos do tratamento PE,
destacando-se como mais um fator a contribuir para uma maior produtividade naquele
tratamento que neste.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10203040506070809010011
Dias após o florescimento (DAF)
Tamanho de frutos (mm
)
C - PE D - PE C - PR D - PR
1° FCF
2° FCF
3° FCF
0
Figura 4.5. Curvas de crescimento dos frutos de goiaba Paluma, determinadas por meio de
medidas do comprimento (C) e diâmetro (D), em plantas localizadas no pomar
nos tratamentos da pesquisa (PE) e do produtor (PR), Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
A colheita foi acompanhada em todas as plantas de ambos os tratamentos da área de
pesquisa (PE) e do produtor (PR) e sua evolução é mostrada na Figura 4.6. A colheita
concentrou-se entre os dias 165 DAP e 178 DAP. A produtividade média das plantas do
tratamento da PE foi igual a 96,25 kg planta
-1
, enquanto que no tratamento do PR foi 98,75
kg planta
-1
(Figura 4.7).
61
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0
100
200
300
400
500
600
700
80 90 100 110 120 130 140 150
Dias Após a Floração (DAF)
Peso de frutos colhidos (kg)
PE PR
Figura 4.6. Curva de colheita dos frutos da goiaba Paluma, para os tratamentos da
pesquisa (PE) e do produtor (PR), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.
96,25
98,75
Produtor (51%)
Pesquisa (49%)
kg planta
-1
kg planta
-1
Figura 4.7. Produtividade média de pomar de goiabeira Paluma, para os tratamentos da
pesquisa (PE) e do produtor (PR), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.
62
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
4.2.2. Condições micrometeorológicas
As principais variáveis micrometeorológicas monitoradas durante esta segunda
etapa experimental foram analisadas com o objetivo principal de descrever e caracterizar o
microclima no pomar de goiabeira. Nesse sentido, foram selecionados dois dias, sendo um
com bastante nebulosidade e o outro de céu limpo ou com pouca nebulosidade,
representativos de cada fase fenológica (F1, F2,..., F7) (Tabela 4.3).
4.2.2.1. Balanço de radiação
Para cada uma das fases (estádios) estudadas (F1, F2, F3, F4, F5, F6 e F7) foram
analisadas as variações diurnas dos componentes do balanço de radiação sobre a copa da
goiabeira, para dias representativos com alta nebulosidade e pouca ou nenhuma
nebulosidade. Foram, ainda, calculadas as médias de cada componente do balanço de
radiação para cada fase. Por fim, analisou-se o comportamento sazonal do balanço de
radiação para todo o ciclo da cultura.
Na Figura 4.8 é apresentada a variação da radiação solar global incidente (Rg),
saldo de radiação (Rn) e da radiação solar refletida (Rr) sobre o pomar em dias típicos com
nebulosidade (a, c, e, g, i, k, m) e sem nebulosidade (b, d, f, h, j, l, n), de cada fase
fenológica. Analisando-se os dias representativos da Fase 1, observa-se na Figura 4.8a,
presença de nebulosidade durante todo o dia (304/2004), resultando em redução na
densidade do fluxo de radiação solar global incidente (Rg) e consequentemente, nos outros
componentes do balanço de radiação (Rn e Rr), que permaneceram, na maior parte do dia,
abaixo de 400, 300
e 100 W m
-2
, respectivamente. Já na Figura 4.8b, observa-se que o dia
314/2002 apresentou-se com céu limpo, exceto no período compreendido entre o nascer-
do-sol e 08:30h, em que se observou a ocorrência de poucas nuvens. Neste dia, a Rg, Rn e
Rr apresentaram valores máximos próximos ao meio-dia e iguais, respectivamente, a 1000,
600 e 190 W m
-2
. Durante a segunda fase fenológica da pesquisa, que compreendeu o
período de crescimento vegetativo, observou-se comportamento semelhante à Fase 1, até
mesmo em termos de valores dos fluxos de radiação, como pode ser verificado na Figura
4.8d para dia de céu limpo. Este dia destacou-se por apresentar céu limpo durante todo
período diurno, quando Rg atingiu 1000 W m
-2
às 12:00h e, nesse mesmo horário, também,
ocorreram os valores máximos de Rn (710 W m
-2
) e Rr (180 W m
-2
).
63
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
b) 314/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
a) 304/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
d) 320/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
c) 315/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
f) 339/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
e) 331/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
h) 340/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
g) 342/2002
Figura 4.8. Curso diurno dos componentes do balanço de radiação (Rg = radiação solar
global incidente, Rn = saldo de radiação à superfície e Rr = radiação solar
refletida) sobre a copa da goiabeira, para dias representativos das fases
fenológicas da cultura (Fase 1: a e b; Fase 2: c e d; Fase 3: e e f; Fase 4: g e h),
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
64
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
i) 361/2002
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
j
) 003/2003
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
k) 043/2003
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
l) 037/2003
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
n) 047/2003
0
200
400
600
800
1.000
1.200
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
m) 080/2003
Figura 4.8. (continuação) Curso diurno dos componentes do balanço de radiação (Rg =
radiação solar global incidente, Rn = saldo de radiação à superfície e Rr =
radiação solar refletida) sobre a copa da goiabeira, para dias representativos das
fases fenológicas da cultura (Fase 5: i e j; Fase 6: k e l; Fase 7: m e n), Núcleo 9
do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Nesse dia (Figura 4.8d), que apresentou-se com céu limpo, pôde-se observar a
excelente simetria das curvas de Rg, Rn e Rr em torno do meio-dia (hora local),
excetuando-se os instantes imediatamente posteriores ao nascer-do-sol, quando o Rn
aproxima-se bastante da Rg do que no final do período diurno. Este fato não é isolado, e
volta a ocorrer nas figuras representativas das outras fases fenológicas. Uma possível causa
para isso é o posicionamento dos sensores, pode ser que o radiômetro e/ou o saldo
radiômetro não estivessem apropriadamente nivelados. Com isso, percebe-se a partir desta
fase e, principalmente nos dias de céu limpo, que houve um aumento relativo de Rn em
65
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
relação a Rg, quando comparado com os dias da Fase 1. Comportamento semelhante foi
observado para os dias representativos das outras fases estudadas.
Entre os dias com elevada nebulosidade, destaca-se o dia 342/2002 da Fase 4
(Figura 4.12g), cujos valores do balanço de radiação foram os menores encontrados no
experimento, quando os valores instantâneos da Rg permaneceram sempre abaixo de 200
W m
-2
ao longo do dia. Observa-se, ainda, que nos dias com elevada nebulosidade, os
valores de Rg atingem picos de 900 a 1000 W m
-2
, mas que permaneceram abaixo de 600
W m
-2
, durante a maior parte do dia. Uma outra característica dos dias nublados é o fato de
que Rn aproxima-se mais da Rg, possivelmente devido à reduzida sensibilidade do
radiômetro que mede a radiação solar global incidente em captar radiação abaixo de 1
µm.
Considerando que, a partir do mês de dezembro inicia-se o período chuvoso na
região de Petrolina, os dias tendem a se apresentar com nebulosidade mais intensa, sendo
mais difícil encontrar dias caracteristicamente, de céu limpo. Mesmo em dias de céu claro,
percebe-se que o maior índice de nebulosidade ocorreu, principalmente, no início da
manhã e no final da tarde (Figura 4.8l e Figura 4.8n).
Para uma melhor caracterização do curso diurno dos componentes do balanço de
radiação, foram calculadas médias para o período diurno de cada fase fenológica estudada.
Vale ressaltar, que o número de dias considerados nos cálculos das médias não é o mesmo
correspondente a cada fase, como descrito na Tabela 4.3, devido a problemas com os
sensores ou a erros cometidos na coleta de dados. Na Figura 4.9 são apresentados os
gráficos representativos do comportamento médio diurno dos componentes do balanço de
radiação solar para as sete fases fenológicas (F1, F2,..., F7) descritas anteriormente.
Observa-se um comportamento bastante similar de todos os componentes do balanço da
radiação para todas as fases fenológicas, evidenciando uma pequena variabilidade temporal
da radiação solar, uma vez que esta região está situada próxima ao equador (baixa latitude).
Os valores máximos de Rg ao longo das sete fases estudadas ocorreram próximos ao meio-
dia e foram iguais a 837,7, 939,2, 866,6, 787,5, 788,6, 829,5 e 804,2 W m
-2
,
respectivamente, correspondentes às fases F1, F2, F3, F4, F5, F6 e F7. Com isso, verifica-
se que os valores médios obtidos na fase 2 (Figura 4.9b) mostraram-se como os mais
elevados, em função da época do ano e da menor nebulosidade. Verifica-se, ainda, na
Figura de 4.9 que a radiação refletida pela cultura apresentou valores máximos também em
66
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
torno do meio-dia, atingindo 144,2, 154,1, 144,8, 132,4, 133,6, 142,2 e 140,1 W m
-2
,
relativo às Fases de 1 a 7, respectivamente.
Os valores diurnos médios dos componentes do balanço de radiação, de cada fase
fenológica, são apresentados na Figura 4.10 e Tabela 4.4. O curso do saldo de radiação foi
semelhante ao da radiação solar global para todos os dias e fases analisadas, diferindo
apenas em magnitude. O componente Rn representou valores sempre superiores a 65% do
valor da Rg, chegando a atingir até 74% na fase 4 (F4). Durante as fases de F1 a F7, os
valores médios do saldo de radiação diurno foram, respectivamente, iguais a 294,38,
368,11, 334,90, 314,25, 297,55, 328,81 e 327,64 W.m
-2
(Tabela 4.4). Comportamentos
semelhantes, para todos os componentes do balanço de radiação, foram verificados por
Moura (1998) e Leitão
et al. (2000), para uma superfície de solo descoberto e por André et
al
. (1988), sobre floresta.
A estimativa dos valores do saldo de radiação a partir de medidas mais simples,
como da radiação solar global incidente é possível quando se conhece a relação entre estas
variáveis para a superfície de interesse. No sentido de gerar uma informação de grande
utilidade para pomares de goiabeira, com características semelhantes ao aqui estudado,
obteve-se a seguinte relação entre Rg e Rn, com R² = 0,9939:
4489,86803,0 −= RgRn (25)
Na Figura 10 é apresentado o comportamento médio dos componentes do balanço
de radiação, para o período de saldo de radiação positivo, ao longo das sete fases
fenológicas estudadas. Verifica-se que há uma tendência de redução da radiação solar
global (Rg) e, consequentemente, dos outros componentes do balanço de radiação, a partir
da F1 até a F7. Observa-se, ainda, que durante todo o período de estudo, houve dias com
acentuada nebulosidade, o que contribuiu para grande redução nos valores médios dos
componentes do balanço de radiação, principalmente de Rg e de Rn, cujas curvas
apresentaram maior variabilidade ao longo do ciclo analisado.
67
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0
200
400
600
800
1.000
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
a) F1
0
200
400
600
800
1.000
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
b) F2
0
200
400
600
800
1.000
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
c) F3
0
200
400
600
800
1.000
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
d) F4
0
200
400
600
800
1.000
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
e) F5
0
200
400
600
800
1.000
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
f) F6
0
200
400
600
800
1.000
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn Rg Rr
g) F7
Figura 4.9. Curso médio diurno dos componentes do balanço de radiação (Rg = radiação
solar global incidente, Rn = saldo de radiação à superfície e Rr = radiação solar
refletida) medidos sobre a copa da goiabeira Paluma, nas fases fenológicas da
cultura (Fase 1: a; Fase 2: b; Fase 3: c; Fase 4: d; Fase 5: e; Fase 6: f; Fase 7:
g), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
68
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
A relação entre a radiação solar refletida e incidente resulta no albedo ou poder
refletor da superfície para a radiação de ondas curtas. Assim, foi obtido o albedo médio da
superfície para cada fase fenológica da goiabeira, mostrado na Figura 4.11. Observa-se
uma tendência da curva do albedo de assumir o formato de “U”, com valores máximos
ocorrendo próximo ao nascer e por-do-sol e mínimos próximos ao meio-dia em todas as
fases fenológicas da goiabeira. Esse comportamento é devido ao ângulo de elevação solar.
No entanto, não se verificou, em nenhuma delas, uma perfeita simetria em torno do meio-
dia; e, apesar da Fase 3 ter sido a fase de floração, não se percebeu a influência da cor
branca das flores elevando a Rr, como observado por Moura (2001). Os valores médios
diurnos do albedo foram obtidos considerando apenas os horários entre 10:00h e 14:00h, a
fim de eliminar a influência dos valores extremos. Assim, os valores do albedo (Rr/Rg)
para cada fase fenológica são mostrados na Tabela 4.4, os quais foram inferiores aos
obtidos por Moura (2001) para goiabeira.
Analisando a Figura 4.11, pode-se perceber que a fase F3 não apresentou valores de
albedo ligeiramente maiores do que os das outras fases, como se esperava, tendo em vista
que durante esta fase a cultura estava florando e, como as flores são brancas, deveria
ocorrer um aumento na radiação refletida e, consequentemente, com albedo maior.
Percebe-se, ainda, que não foi observada simetria em relação ao meio dia nos valores do
albedo para nenhuma das fases estudas (Figura 4.11). Para todas as fases, os maiores
valores do albedo foram verificados no início da manhã e final da tarde. Os valores
mínimos ocorreram por volta do meio-dia.
Leitão & Oliveira (2000) verificaram queda brusca do albedo da cultura do
amendoim irrigado por aspersão, em Rodelas – BA, entre 10:00h e 12:00h, em cerca de
9%, para dias em que houve irrigação. Alves (1997), também fez uma análise do albedo,
para a cultura do melão irrigado por gotejamento, em Mossoró – RN, obtendo
comportamento semelhante, com valores máximos no início da manhã e final da tarde e
mínimos em torno do meio-dia. Este autor verificou, ainda, que após a irrigação houve
redução no albedo, em proporções diferentes para cada uma das fases de desenvolvimento
da cultura do melão, provavelmente em função da porcentagem de cobertura do solo.
69
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0
100
200
300
400
500
600
700
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
Dias Após a Poda (DAP)
Densidade de fluxos (W m
-2
)
Rg Rn Rr
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Figura 4.10. Comportamento sazonal médio, para o período de saldo de radiação positivo,
dos componentes do balanço de radiação de um pomar de goiabeira irrigada,
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Tabela 4.4. Valores médios diurnos dos componentes do balanço de radiação, sobre a
cultura da goiabeira Paluma, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE.
Componentes do
balanço de radiação
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Rg (W m
-2)
444,09 548,13 484,60 424,67 455,81 450,69 444,56
Rn (W m
-2)
294,38 368,11 334,90 314,25 297,55 328,81 327,64
Rr (W m
-2)
77,44 93,68 83,72 72,96 80,94 78,52 79,18
Rn/Rg (%)
66,29 67,16 69,11 74,00 65,28 72,96 73,70
Rr/Rg (%)
17,44 17,09 17,28 17,18 17,76 17,42 17,81
70
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Albedo (%)
a) F1
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Albedo (%)
b) F2
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Albedo (%)
c) F3
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Albedo (%)
d) F4
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Albedo (%)
e) F5
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Albedo (%)
f) F6
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00
h
Hora local
Albedo (%)
g) F7
Figura 4.11. Comportamento médio diário do albedo da goiabeira Paluma, para cada
uma de suas fases fenológicas - F1 (a), F2 (b), F3 (c), F4 (d), F5 (e), F6 (f)
e F7 (g), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina
- PE.
A variação estacional do albedo ao longo do ciclo de produção da cultura é
apresentada na Figura 4.12. Nesta Figura são plotados pontos com duas cores diferentes,
relatando diferentes valores de albedo: 1) pontos azuis - albedo médio do período de
10:00h às 14:00h e 2) pontos vermelhos – albedo médio do período diurno. Observa-se que
71
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
a maioria dos valores do albedo esteve entre 17 e 18%, não sendo correlacionados com as
fases fenológicas da cultura, quando na F3 (floração) eram esperados os maiores valores.
Os menores valores de albedo estão associados a dias com precipitação e/ou intensa
nebulosidade. Os valores mais elevados foram verificados até metade da fase F7, quando
as plantas tinham maior quantidade de fruto, proporcionando maior cobertura do solo.
Posteriormente, começa a decrescer até final desta fase, sendo que por volta do DAP 148 e
162 verificaram-se bruscas reduções, provocadas por precipitações ocorridas durante o
período, já que o molhamento do solo provoca redução no valor do albedo. Oliveira (1998)
observou que para a cultura do amendoim irrigado, em um solo arenoso, o albedo foi maior
(29,8%) no início do ciclo de desenvolvimento da cultura, quando o solo estava totalmente
descoberto e à medida que a cultura desenvolvia-se, cobrindo o solo, o albedo diminuía,
alcançando valor mínimo de 18,6%, no final da fase de desenvolvimento da vagem. Por
outro lado, Alves (1997), analisando a variação do albedo ao longo das distintas fases de
desenvolvimento da cultura do melão irrigado, observou valores máximos de albedo
quando a cultura alcançou o máximo de desenvolvimento, com a máxima proporção de
solo coberto pela cultura, decrescendo em seguida na fase de maturação com a queda das
folhas.
15,0
16,0
17,0
18,0
19,0
20,0
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
Dias Após a Poda (DAP)
Albedo (%)
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Figura 4.12. Comportamento do albedo médio diário da goiabeira Paluma irrigada,
durante todo o ciclo de produção, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
72
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
4.2.2.2. Temperatura e umidade relativa do ar
A temperatura do ar foi medida em dois níveis acima da copa das plantas por meio
de psicrômetros aspirados naturalmente, em que o elemento sensor constituía-se de
termopares de cobre-constantan. O nível 1 foi localizado imediatamente acima da copa,
enquanto que o nível 2 a 2,15 m acima do nível 1, sendo que ambos estavam a 3,45 e a 5,6
m acima da superfície do solo, respectivamente. Os comportamentos diários da
temperatura do ar nas fases fenológicas, para os dias representativos com muita
nebulosidade e céu claro, são mostrados na Figura 4.13. Percebe-se que os valores de
temperatura do ar medidos no nível mais próximo às folhas mostraram-se ligeiramente
superiores à temperatura medida no nível 2, durante o período da manhã e início da tarde,
quando então tenderam a se igualar. Mas, a partir das 15:00h constatou-se uma inversão
térmica, ou seja, a temperatura medida no nível 1 foi inferior à medida no nível 2 e, assim
permanecendo durante toda a noite e madrugada. Esse padrão térmico foi observado tanto
em dias com muitas nuvens como em dias de céu limpo, principalmente, a partir da fase 3.
Um fato a ser considerado é que devido a um erro de programação do “datalogger”,
nas fases 1 e 2, as medidas de temperatura foram obtidas com menor precisão. Observa-se
nos dias de céu limpo (Figura 4.13b, d, f, h, j, l e n) que o valor máximo da temperatura
ocorreu por volta das 15:45h, sempre atingindo valores próximo a 35°C, estando
deslocado, pelo menos 3:45h depois da máxima da radiação solar global incidente.
A inversão térmica verificada sobre a goiabeira no período da tarde, também, foi
observada em diversas outras culturas irrigadas espaçadas. Em geral, este fato vem sendo
atribuído ao aquecimento da superfície, que poderia ser mais bem embasado por meio de
medidas da radiação de ondas longas da superfície.
O comportamento médio diário da temperatura do ar em cada fase fenológica é
mostrado na Figura 4.14, na qual verifica-se o mesmo comportamento descrito
anteriormente para os dias com pouco ou nenhuma nebulosidade, o que vem fortalecer a
idéia de se tratar de observações consistentes ao longo do período do experimento. A fim
de assegurar isso, sugere-se a freqüente inversão do posicionamento dos sensores, o que
não foi realizado na presente pesquisa. Na Figura 4.15 é mostrado o comportamento
sazonal da temperatura psicrométrica.
73
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
a) 304/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
b) 314/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
c) 315/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
d) 320/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
e) 331/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
f) 339/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
g) 342/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
h) 340/2002
Figura 4.13. Comportamento diário da temperatura do ar em bulbo seco (Ts) e em bulbo
úmido (Tu) medidas em dois níveis (1 e 2) sobre a copa da goiabeira, para
dias representativos das fases fenológicas da cultura (Fase 1: a e b; Fase 2: c
e d; Fase 3: e e f; Fase 4: g e h), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.
74
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
i) 361/2002
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
j
) 003/2003
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
k) 043/2003
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
l) 037/2003
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
m) 080/2003
15
20
25
30
35
40
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Ts1 Tu1 Ts2 Tu2
n) 047/2003
Figura 4.13. (continuação) Comportamento diário da temperatura do ar em bulbo seco
(Ts) e em bulbo úmido (Tu) medidas em dois níveis (1 e 2) sobre a copa da
goiabeira, para dias representativos das fases fenológicas da cultura (Fase 5: i
e j; Fase 6: k e l; Fase 7: m e n), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.
75
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
a) F1
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
b) F2
Figura 4.14. Comportamento médio diário da temperatura do ar em bulbo seco (Ts) e em
bulbo úmido (Tu) medidas em dois níveis (1 e 2) sobre a copa da goiabeira,
nas fases fenológicas da cultura (F1, F2,..., F7), Núcleo 9 do Projeto de
Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
d) F4
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
c) F3
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Temperatura do ar (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
e) F5
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Temperatura psicrométrica (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
f) F6
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Temperatura do ar (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
g) F7
76
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
15
19
23
27
31
35
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
Dias Após a Poda (DAP)
Temperatura psicrométrica (°C)
Tu2 Ts2 Tu1 Ts1
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Figura 4.15. Comportamento médio diário da temperatura do ar em bulbo seco (Ts) e em
bulbo úmido (Tu) medidas em dois níveis (1 e 2) sobre a copa da goiabeira
Paluma, durante um ciclo fenológico, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
A umidade relativa do ar (UR) foi determinada em dois níveis sobre a copa das
plantas: nível 1 (UR1), onde as medidas foram imediatamente acima da copa e nível 2
(UR2) no qual as medidas foram realizadas 2,15 m acima do nível 1. Os resultados destas
medidas são apresentados na Figura 4.16 para os mesmos dias utilizados anteriormente na
análise da temperatura do ar. Constatou-se que os valores de umidade no nível 1
mostraram-se superiores aos do nível 2 na maioria dos dias analisados ao longo do ciclo
produtivo da goiabeira. Isto se deve à proximidade do primeiro nível às fontes de vapor
d’água, folhas e solo úmido. Nas Figuras 4.16g e 4.16i, observa-se que a umidade relativa
do ar, em ambos os níveis, permaneceu bastante elevada durante a maior parte do dia,
chegando à saturação em alguns horários. Percebe-se, ainda, que em alguns dos dias
analisados, independentemente da quantidade de radiação solar incidente à superfície, que
as curvas de UR1 e UR2 ficaram mais distantes entre si, devido a um aumento do valor da
UR1, em geral, próximo às 18:00h. Isto se deveu a redução da temperatura do bulbo seco
do nível 1 (Ts1), que nesses horários ficou mais próxima da temperatura em bulbo úmido
do nível 1 (Tu1), fato este, resultante da falta de ventilação adequada nos psicrômetros, que
possivelmente gerou um microclima no interior dos mesmos. Mesmo quando se calculou a
77
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
umidade relativa do ar média para cada fase fenológica, observou-se que o aumento na
UR1 por volta das 18:00h não se tratou de um fato ocorrido em dias isolados, uma vez que
na Figura 4.17, isto é facilmente observado, em todos as fases fenológicas da cultura. A
fim de se evitar a influência da falta de ventilação nos psicrômetros, deve utilizar
psicrômetros aspirados artificialmente, como utilizado sobre lima-ácida e café por Marin
(2000 e 2003).
O comportamento sazonal da umidade relativa do ar é mostrado na Figura 4.18.
Observa-se uma tendência de aumento da umidade relativa do início ao final do ciclo, em
função, principalmente, do período do ano em que se promoveu a poda, que ocorreu no
final da época seca e início das chuvas na região. Na mesma figura, observam-se os totais
diários de precipitação, cujo valor máximo diário foi 40,0mm, totalizando 383,7mm
durante todo ciclo produtivo.
78
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
a) 304/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
b) 314/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
c) 315/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
d) 320/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
e) 331/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
f) 339/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
g) 342/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
h) 340/2002
Figura 4.16. Comportamento diário da umidade relativa do ar determinada em dois níveis
(1 e 2) sobre a copa da goiabeira Paluma, para dias representativos das suas
fases fenológicas (Fase 1: a e b; Fase 2: c e d; Fase 3: e e f; Fase 4: g e h),
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
79
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
i) 361/2002
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
j
) 003/2003
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
k) 043/2003
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
l) 037/2003
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
m) 080/2003
30
40
50
60
70
80
90
100
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR1 UR2
n) 047/2003
Figura 4.16. (continuação) Comportamento diário da umidade relativa do ar determinada
em dois níveis (2 e 3) sobre a copa da goiabeira Paluma, para dias
representativos das suas fases fenológicas (Fase 5: i e j; Fase 6: k e l; Fase 7:
m e n), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
80
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
40
50
60
70
80
90
100
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR2 UR1
a) F1
40
50
60
70
80
90
100
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR2 UR1
b) F2
40
50
60
70
80
90
100
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR2 UR1
c) F3
40
50
60
70
80
90
100
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR2 UR1
d) F4
40
50
60
70
80
90
100
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR2 UR1
e) F5
40
50
60
70
80
90
100
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR2 UR1
f) F6
40
50
60
70
80
90
100
00h15 02h00 03h45 5h30 7h15 9h00 10h45 12h30 14h15 16h00 17h45 19h30 21h15 23h00
Hora local
Umidade relativa do ar (%)
UR2 UR1
g) F7
Figura 4.17. Comportamento médio diário da umidade relativa do ar medida em dois
níveis (2 e 3) sobre a copa da goiabeira Paluma, nas suas fases fenológicas
(F1, F2,..., F7), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
81
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
Dias Após a Poda (DAP)
UR2 (%) UR1 (%) P (mm)
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Figura 4.18. Comportamento sazonal da umidade relativa do ar medida em dois níveis (2 e
3) sobre a copa da goiabeira Paluma e do total diário da precipitação, durante
um ciclo fenológico, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
4.2.2.3. Velocidade do vento
A velocidade do vento medida sobre o pomar de goiabeira (1,8 m sobre a copa das
plantas) é ilustrada na Figura 4.19, para os dias representativos das fases 3, 4, 5, 6 e 7. A
velocidade do vento não foi medida na Fase 1 e nem durante metade da Fase 2. Em alguns
períodos do ciclo fenológico, a velocidade do vento foi medida em dois níveis sobre o
pomar: nível 1 = 0,50 m sobre o dossel e nível 2 = 1,8 m sobre o dossel. No entanto, com o
intuito de padronizar as análises, são mostradas apenas as medidas realizadas no nível 2.
Na Figura 4.19, observa-se que a velocidade do vento comportou-se de forma
aleatória ao longo do período diário, no entanto, percebe-se que seus valores
permaneceram mais elevados nos dias de céu limpo (Figura 4.19 b, d, f e h) do que em dias
com elevada nebulosidade (Figura 4.19 a, c, e e g). Observa-se, ainda, que a partir de mais
ou menos 18:00h houve uma redução na velocidade do vento em praticamente todos os
dias observados, o que gerou um microclima no interior dos psicrômetros, especialmente
naquele do nível 1, onde a velocidade do vento foi, em média, 0,42 m s
-1
(dados não
82
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
apresentados) inferior à do nível 2. Essa redução de velocidade do vento ficou evidente no
cálculo da velocidade média de cada fase fenológica, como observado na Figura 4.20.
Na Figura 4.21 é apresentado o comportamento sazonal da velocidade do vento
média diária durante o ciclo produtivo da goiaba. A poda foi realizada em um período no
qual a velocidade do vento atinge seus valores mais elevados na região. No pomar de
goiabeira, foi observada velocidade do vento média de 2,7 m s
-1
, posteriormente houve
redução nesse valor, que atingiu até 0,5 m s
-1
.
83
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
a) 331/2002
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
b) 339/2002
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
c) 342/2002
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
d) 340/2002
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
e) 361/2002
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
f) 003/2003
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
g) 043/2003
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
h) 037/2003
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
i) 080/2003
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
j
) 047/2003
Figura 4.19. Comportamento diário da velocidade do vento sobre o pomar de goiabeira
Paluma, para dias representativos das suas fases fenológicas (Fase 3: a e b;
Fase 4: c e d; Fase 5: e e f; Fase 5: g e h; Fase 7: i e j), Núcleo 9 do Projeto
de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
84
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
a) F2
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
b) F3
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
d) F5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
c) F4
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
e) F6
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
00:15h 02:00h 03:45h 05:30h 07:15h 09:00h 10:45h 12:30h 14:15h 16:00h 17:45h 19:30h 21:15h 23:00h
Hora local
Velocidade do vento (m s
-1
)
f) F7
Figura 4.20. Comportamento médio diário velocidade do vento sobre o pomar de
goiabeira Paluma, nas suas fases fenológicas (F1, F2,..., F7), Núcleo 9 do
Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
85
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
Dias Após a Poda (DAP)
Velocidade do vento (m s
-1
)
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Figura 4.21. Comportamento sazonal da velocidade do vento sobre o pomar de goiabeira
Paluma, durante um ciclo fenológico, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
4.2.3. Balanço de energia com base na razão de Bowen
4.2.3.1. Comportamento dos componentes do balanço de energia
O comportamento diurno do saldo de radiação (Rn), fluxo de calor latente (LE),
fluxo de calor sensível (H) e fluxo de calor no solo (G), para dias representativos de cada
fase estudada é mostrado na Figura 4.22. Foram selecionados dias com bastante
nebulosidade e dias com céu claro, quase sem nuvens, para cada fase fenológica. As
densidades de fluxo de energia foram apresentadas para o período de 5:00h às 18:00h. O
fluxo de calor latente utilizado para o cálculo da evapotranspiração da cultura foi obtido
por meio da Equação 3, usando a razão de Bowen segundo a Equação 7, que correspondeu
à integração do LE para o período em que Rn foi positivo, critério, também, adotado por
Heilman et al., (1989), Lopes (1999) e Silva (2000), dentre outros.
86
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Observa-se na Figura 4.22 (a, c, e, g, i, k e m) que a presença de nebulosidade
contribuiu para a grande variabilidade no saldo de radiação (Rn) e, consequentemente, do
fluxo de calor latente (LE). Nos dias representativos da Fase 1, mostrados nas Figura 4.22a
e 4.22b, observa-se que os valores de LE foram superior aos de Rn, durante praticamente
todo período diurno, possivelmente devido à penetração de calor nas entrelinhas, que logo
após a poda expunha uma maior porcentagem do solo desnudo. Na Fase 2, esse efeito foi
reduzindo-se (Figura 4.22c e 4.22d) e praticamente não voltou a ocorrer nas demais fases.
Também, se verificam elevados valores de G nos dias representativos da Fase 1 e, como
conseqüência, para o fechamento do balanço, os valores de H situaram-se próximos a zero.
Durante o início da pesquisa, alguns sensores foram instalados com “range” de medida
diferente daquele necessário para seu bom funcionamento. A partir da Fase 2, ocorreu uma
inversão nesses valores e H tornou-se maior do que G, permanecendo assim, nas demais
fases fenológicas, mas que continuou representando uma pequena porção do saldo de
radiação.
Nos dias com nebulosidade mais acentuada, os valores dos fluxos de Rn e de LE
tornaram-se bastante próximos entre si, assim como H e G. Sob estas condições, os valores
de Rn e LE são bastante variáveis e atingem valores mais baixos, especialmente quando
durante todo período diurno apresentava grande presença de nuvens.
Segundo Zhang & Lemeur (1995), LE tende a comportar-se de maneira semelhante
à radiação solar incidente e o déficit de pressão de vapor pode ser desprezado sob
condições atmosféricas estáveis e com baixa nebulosidade. A ausência de nebulosidade no
dia 339/2002 (Figura 4.22f), representativo da fase de floração (F3), definiu os cursos
diurnos de Rn e LE com pouca variabilidade, exceto no início da manhã e da tarde, quando
estes fluxos apresentaram pequena variação. Durante esse período do dia, praticamente
todo Rn é convertido em fluxo de calor latente, verificado quando ambas as curvas quase
se sobrepõem. A diferença entre estes dois fluxos foi maior entre 11:00h e 14:00h, ou seja,
nos horários de maior demanda atmosférica, em que foram verificados, também, os
maiores valores de H. Nas condições de céu claro, os valores máximos de Rn e LE
ocorreram às 11:00h, com Rn igual a 692,8 W m
-2
e LE igual a 646,1 W m
-2
. Com relação
a H, percebe-se que o mesmo apresentou menores valores a partir das 14:00h, logo após o
término da irrigação. Para um dia representativo da ausência de nebulosidade durante a
Fase 4, percebe-se no dia 340/2002 (Figura 4.22h), durante o período compreendido entre
87
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
07:00 h e 09:00 h, que o valor do fluxo de calor sensível foi maior que o de LE, uma vez
que a umidade relativa do ar no nível 1 (logo acima do dossel) foi menor que no nível 2.
Exceto por este período, os fluxos apresentaram valores considerados normais, com
máximos de Rn e LE iguais a 691,7 e 537,0 W m
-2
, respectivamente, ocorrido próximo às
11:00 h. Os valores de G permaneceram quase sempre próximos a zero, em virtude do
constante sombreamento e molhamento do solo. Silva (2000), trabalhando com a cultura da
mangueira, também obteve baixos valores de G.
O período de maior precipitação na região compreende os meses de janeiro a abril
e, consequentemente, de maior nebulosidade. Com isso, observaram-se dias com intensa
presença de nuvens (Figura 4.22i, k e m), onde os valores de LE são praticamente iguais
aos de Rn, levando a quase nulidade os valores dos fluxos H e G, como mostrado para os
dias representativos das Fases 5, 6 e 7. Mesmo na seleção de dias com céu limpo,
observou-se a presença de nuvens, durante o início da manhã e final da tarde (Figura 4.22j,
l e n). Durante os outros horários, verificaram-se fluxos de Rn e LE com valores máximos
ocorrendo entre 11:00h e 12:00h e, diferenças desprezíveis entre ambos em alguns
períodos do dia tanto no início da manhã quanto no final da tarde. Proporcionalmente,
percebeu-se, nas Fases 5, 6 e 7, que o Rn foi menos consumido na forma de LE que nas
Fases 1, 2, 3, e 4. Particularmente, para o dia 37/2003 (Figura 4.22l), representativo da
segunda fase de crescimento de frutos, caracterizado por um crescimento mais lento e
endurecimento das sementes, verificou-se que Rn foi mais bem repartido entre LE e H, ou
seja, aparentemente houve um menor consumo hídrico durante esta fase fenológica da
goiabeira, em detrimento de um maior aquecimento do ambiente.
88
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
a) 304/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
b) 314/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
c) 315/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
d) 320/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
e) 331/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
f) 339/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
g) 342/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
h) 340/2002
Figura 4.22. Comportamento diurno dos componentes do balanço de energia (Rn = saldo
de radiação, LE = fluxo de calor latente, H = fluxo de calor sensível, G =
fluxo de calor no solo) sobre o pomar de goiabeira Paluma, para dias
representativos das suas fases fenológicas (Fase 1: a e b; Fase 2: c e d; Fase 3:
e e f; Fase 4: g e h), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
89
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
i) 361/2002
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
j
) 003/2003
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
k) 043/2003
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
l) 037/2003
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
m) 080/2003
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
n) 047/2003
Figura 4.22. (continuação) Comportamento diurno dos componentes do balanço de energia
(Rn = saldo de radiação, LE = fluxo de calor latente, H = fluxo de calor
sensível, G = fluxo de calor no solo) sobre o pomar de goiabeira Paluma, para
dias representativos das suas fases fenológicas (Fase 5: i e j; Fase 6: k e l;
Fase 7: m e n), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
90
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Ao analisar o comportamento médio diurno dos componentes do balanço de
energia, para cada fase estudada do ciclo produtivo da goiabeira (Figura 4.23), percebe-se
que ocorreu uma suavização das curvas dos mesmos quando comparadas com as curvas
dos dias selecionados, mesmo tendo-se trabalhado com as mais variadas condições de
nebulosidade durante cada fase do estudo. Com isso, verifica-se que houve predominância
de dias com ocorrência de nebulosidade, pois o processamento dos valores médios diurnos,
implicou na obtenção de curvas com flutuações durante as sete fases estudadas,
principalmente, entre 10:00h e 13:00h.
Observa-se na Figura 4.23 que as curvas dos componentes do balanço de energia
(Rn, LE, H e G) apresentaram curso semelhante nas fases fenológicas compreendidas entre
a floração e a colheita (F3, F4, F5, F6 e F7), sendo que o fluxo de LE respondeu bem às
variações de Rn e atingiu valores máximos em torno do meio-dia, em cerca de 541,0,
500,7, 449,9, 508,4 e 582,4 W m
-2
, respectivamente, enquanto que aquele atingiu máximo
de aproximadamente 602,7, 565,3, 530,9, 596,2 e 605,1 W m
-2
, correspondentes às fases de
3 a 7, entre 11:45h e 12:00h. É bastante evidente que os valores dos fluxos (Rn e LE)
inicialmente foram mais elevados, em função da quantidade de radiação solar à superfície,
que posteriormente foi reduzindo-se nos meses mais chuvosos, devido à presença de
nebulosidade, mas que voltaram a aumentar, nos meses de março e abril, quando as chuvas
diminuíram. Verifica-se, ainda, que os valores máximos de G acompanharam essa
tendência, sendo que os maiores valores ocorreram na Fase 3 (33,33 W m
-2
) e Fase 7 (37,0
W m
-2
), entre 14:00h e 16:30h. De um modo geral, o fluxo de G permaneceu próximo a
zero durante todo período diurno, em virtude da freqüência de irrigação diária,
especialmente entre 8:00h e 14:00h. Com relação ao fluxo de H, que na metodologia do
BERB é obtido como resíduo da equação, ocorreu exatamente o oposto ao observado com
o fluxo de LE, de modo que os valores máximos de H variaram entre 70,0 e 100,0 W m
-2
nas fases 3 e 5 (Figura 4.23). Nesta mesma Figura, excetuando-se F1 e F2, observa-se que
os valores de LE tenderam a igualar-se e eventualmente, superando Rn no final da tarde,
principalmente na F7. Nos outros períodos do dia, Rn foi superior a LE.
Na Figura 4.23 é apresentado o comportamento médio diurno dos componentes do
balanço de energia para cada fase fenológica. O que se percebe é algo semelhante ao
discutido anteriormente para os dias representativos de cada fase fenológica, evidenciando
um comportamento mais ou menos semelhante ao longo da duração de todas as fases
91
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
fenológicas. Nas Fases 1 e 2, constata-se a existência de algum problema na obtenção dos
dados, normalizado a partir da Fase 3, quando os fluxos de calor assumiram valores reais e
característicos de fruteiras irrigadas em nível diário, em condições de alta demanda
atmosférica.
Os valores médios para o período de saldo de radiação positivo, correspondentes a
cada uma das fases fenológicas da goiabeira são mostrados na Figura 4.24. Observa-se que
tanto no início quanto no final do ciclo, os valores de LE superam os de Rn e ocorreram
valores negativos de H. Durante todo ciclo, foram verificados baixos valores de G, em
virtude da quantidade e localização do fluxímetro, além da irrigação realizada numa
freqüência diária. Como se tratam de medidas a nível diário, observa-se uma grande
variação dos valores de Rn, LE e H, enquanto que os de G permaneceram baixos e
constantes durante, praticamente, todo ciclo produtivo da goiabeira. Os fluxos do saldo de
radiação (Rn) e de calor latente (LE) apresentaram comportamentos semelhantes, com
valores médios diurnos para todo experimento iguais a 323,6 e - 293,5 W m
-2
(Tabela 4.5).
Quanto aos valores de H e G, os mesmos foram iguais a - 39,7 e 11,8 W m
-2
,
respectivamente.
Na Tabela 4.5, também é apresentada a partição do saldo de radiação entre os
outros componentes do balanço de energia. A partição de Rn em LE apresentou os maiores
valores nas fases 1 (107,6%), 2 (93,9%) e 7 (91,4%) enquanto que o menor ocorreu na fase
6 (82,9%). A maior porção do saldo de radiação utilizada como calor sensível ocorreu
durante a primeira fase de crescimento de frutos (F5), quando atingiu 17,8% enquanto a
menor nas fases iniciais de brotação (F1) e de crescimento vegetativo (F2) e ao final,
durante a terceira fase de crescimento de fruto, maturação e colheita (F7), quando a razão
H/Rn foi de 9,2, 9,5 e 9,9%, respectivamente.
Silva (2000), trabalhando com a mangueira irrigada no Submédio São Francisco,
obteve os valores de LE/Rn iguais a 91,3% durante fase fenológica da queda de frutos,
tendo observado menor valor (75,3%) na fase de floração da mangueira. Quando
considerou a relação H/Rn, este autor obteve valores máximos de 20% na fase de floração.
92
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
a) F1
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
b) F2
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
c) F3
-100
0
100
200
300
400
500
600
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
d) F4
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
f) F6
-100
0
100
200
300
400
500
600
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
e) F5
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn LE H G
g) F7
Figura 4.23. Comportamento médio diurno para o período de saldo de radiação positivo,
dos componentes do balanço de energia com base na razão de Bowen, sobre
um pomar de goiabeira Paluma, nas suas fases fenológicas (F1, F2,..., F7),
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
93
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
Dias após a poda (DAP)
Densidade de fluxo (W m
-2
)
Rn
LE
H
G
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Figura 4.24. Comportamento médio estacional dos componentes do balanço de energia
para o período de saldo de radiação positivo, sobre a goiabeira Paluma,
durante as sete fases de desenvolvimento fenológico, Núcleo 9 do Projeto
de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Tabela 4.5. Valores médios instantâneos diurnos dos componentes do balanço de energia
com base na razão de Bowen (BERB) e partição do saldo de radiação (Rn) em
fluxo de calor latente (LE), fluxo de calor sensível (H) e fluxo de calor no solo
(G), nas fases fenológicas do ciclo produtivo da goiabeira, cultivar Paluma,
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Componentes do
BERB
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 Média
Rn (W m
-2
)
294,3 368,1 334,9 314,2 297,5 328,8 327,6 323,6
LE (W m
-2
)
- 316,9 - 345,6 - 303,6 - 269,2 - 247,2 - 272,6 - 299,4 - 293,5
H (W m
-2
)
27,2 35,2 36,5 44,6 53,0 48,5 32,5 39,7
G (W m
-2
)
49,8 12,8 5,31 -0,33 2,7 4,1 4,4 11,8
LE/Rn (%)
107,6 93,9 90,6 85,68 83,1 82,9 91,4 90,7
H/Rn (%)
9,2 9,5 10,9 14,21 17,8 14,7 9,9 12,3
G/Rn (%)
16,92 3,48 1,59 -0,10 0,93 1,27 1,34 3,63
94
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
4.2.3.2. Comportamento da razão de Bowen
Os valores da razão de Bowen corrigida por meio da Equação 7 não foram
diferentes daqueles obtidos pela Equação 5. Na Figura 4.25 é apresentado o curso diurno
da razão de Bowen, para o período de 05:00h às 18:00h, para dias representativos com
nebulosidade e sem nebulosidade, de cada fase fenológica estudada. Exceto nas fases 1 e 2,
percebe-se nos dias com nebulosidade, que a razão de Bowen apresentou maior
variabilidade com valores inferiores aos obtidos em dias de céu claro, quando seu curso
diurno apresentou menor variação e valores mais elevados, principalmente no início da
manhã e no final da tarde. Neste mesmo período, a razão de Bowen apresentou valores
negativos, indicando que o fluxo de H, também, foram negativos nesses horários. Quando
o valor da razão de Bowen aproxima-se de zero, significa que quase toda energia
disponível foi utilizada pela cultura no processo de evapotranspiração, ou seja, quase todo
Rn foi convertido em LE.
Analisando-se o dia 340/2002, representativo de condições de céu claro da Fase 4,
observa-se uma grande variabilidade da razão de Bowen entre 6:00h e 11:00h, ocorrida em
função da inversão térmica, registrada pelo conjunto psicrométrico, mostrada na Figura
4.13h. Para o dia 342/2002, referente à Fase 4, observou-se que β também variou bastante
no início da manhã, atingindo valores acima de 1. Quando isto ocorreu, o valor do fluxo H
começou a elevar-se, igualando e superando o valor de LE, especialmente entre 07:00h e
09:00h. Uma outra característica da razão de Bowen é que ela torna-se negativa pouco
antes das 07:00h e logo após as 17:00h, resultando em valores negativos de H, nestes
mesmos períodos. Em geral, nos dias de céu claro, os valores de β apresentaram-se
positivos e pequenos, na faixa de 0,2 a 0,4. Souza (2003) obteve valores de β inferiores a
0,3 para o período diurno. Este autor, também, registrou a importância de se manter a
musselina limpa e com boa ascensão capilar para garantir a qualidade dos dados da razão
de Bowen e, conseqüentemente, dos fluxos de LE e de H. Este relato, também, foi feito por
Soares (2003).
Analisando-se as curvas da razão de Bowen (β) para os dias selecionados,
constatou-se que são raras as ocasiões em que β atinge valores superiores a 1 e inferiores a
–1, o que segundo Lopes (1999) é um indicativo de que a umidade nos níveis mais
próximos à copa apresenta-se mais elevada. Os valores mais elevados de β ocorreram nos
95
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
dias 340 e 342/2002, da Fase 4, quando ocorreu deficiência de ascensão de água nos
psicrômetros. O sinal do valor da razão de Bowen determina o sinal do fluxo de H,
evidenciado quando se compara a Figura 4.22 com a Figura 4.25.
Moura (2001) comparando as curvas do fluxo de calor latente obtido pelo método
original do balanço de energia (LE) e LE
c
(fluxo de calor latente obtido pela razão de
Bowen corrigida pela equação 7), verificou que os valores de LE eram quase iguais aos de
LE
c
, em todas as fases de desenvolvimento da cultura. Segundo Moura (2001) os valores
de LE
c
foram um pouco superiores aos de LE, no entanto as diferenças foram tão pequenas
que ambas as curvas de LE quase se sobrepuseram. Desta forma, a utilização da Equação 7
proposta por Verma et al. (1978), com a finalidade de corrigir efeitos advectivos não
produziu resultados diferentes daqueles obtidos pelo método original do balanço de energia
com base na razão de Bowen para as condições da pesquisa. Mesmo assim, os resultados
aqui apresentados foram obtidos por meio da proposição de Verma et al. (1978) para
cálculo da razão de Bowen. No entanto, esta correção não permite verificar, para as
condições do experimento, a presença de advecção. Oliveira (1998), visando analisar os
efeitos advectivos sobre um campo cultivado com a cultura do amendoim, calculou a
correção de LE com a razão de Bowen corrigida e, concluiu que corrigindo apenas os
efeitos da razão de Bowen não foi possível detectar advecção, já que as curvas de LE
obtidas pelo método original do balanço de energia sobrepuseram-se às obtidas utilizando a
razão de Bowen corrigida.
96
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
-1,00
-0,80
-0,60
-0,40
-0,20
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
05:00h06:00h07:00h08:00h09:00h10:00h11:00h12:00h13:00h14:00h15:00h16:00h17:00h18:00h
Hora local
Razão de Bowen
304/2002 314/2002
a)
-1,00
-0,80
-0,60
-0,40
-0,20
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Razão de Bowe
n
315/2002 320/2002
b)
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Razão de Bowen
342/2002 340/2002
d)
-1,00
-0,80
-0,60
-0,40
-0,20
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Razão de Bowen
331/2002 339/2002
c)
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Razão de Bowen
043/2003 037/2003
f)
-1,00
-0,80
-0,60
-0,40
-0,20
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Razão de Bowen
361/2002 003/2003
e)
-1,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Razão de Bowen
080/2003 047/2003
g)
Figura 4.25. Comportamento diário da razão de Bowen sobre o pomar de goiabeira
Paluma, durante dias representativos de alta nebulosidade (linha azul) e de
céu limpo (linha vermelha) das fases fenológicas da cultura (F1, F2, F3, F4,
F5, F6 e F7), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
97
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
4.2.3.3. Análise de erros
As análises de erros no cálculo da razão de Bowen (β) e do fluxo de calor latente
(LE) obtido pelo método do balanço de energia sobre o pomar de goiabeira para os dias
representativos de cada uma das sete fases fenológicas estudadas são apresentada nas
Figuras de 4.26 e 4.27.
Na Figura 4.26 estão apresentados os comportamentos dos erros relativos diurnos
da razão de Bowen (
ε
r
(β)) para dias representativos de cada fase fenológica. De um modo
geral, pode-se verificar que
ε
r
(β) apresentou maiores valores e grande variabilidade nos
dias com maior presença de nuvens, principalmente no início da manhã, até 08:00h, e final
da tarde, a partir das 16:00h. Isto também foi observado por Soares (2003) e Silva (2000),
respectivamente, para as culturas da videira e da mangueira na região do Submédio do São
Francisco. Excetuando-se esses períodos, na maioria dos dias, pode-se encontrar valores
em torno de 0,5 (50%) como no dia 342/2002 e próximos a 0,2 (20%) como verificado em
dias das fases 1, 3, 6 e 7.
Com relação aos dias de céu claro, com pouca ou nenhuma nebulosidade, pode-se
verificar que as flutuações no erro relativo da razão de Bowen (
ε
r
(β)), foram menores,
inclusive nos horários do início e final do dia. Nessas oportunidades, foram observados
valores extremos na ordem de 1,2 nas fases 4 e 6. Em geral,
ε
r
(β) para os dias com pouca
nebulosidade foram, aproximadamente, iguais a 0,20 (20%) durante maior parte do dia.
Valores entre 0,20 e 0,30 foram observados sobre um pomar de mangueira por Lopes
(1999).
Na Figura 4.27 estão ilustrados os comportamentos do erro relativo do fluxo de
calor latente (
ε
r
(LEβ)) obtidos com base no balanço de energia, referentes às sete fases
fenológicas da goiabeira. Constatou-se que os maiores valores ocorreram no início da
manhã, mas que tenderam a decrescer até o final da tarde, tanto nos dias com presença de
grande nebulosidade como nos de baixa. Excetuando-se os dias com muitas nuvens,
ocorridos nas fases 4 e 5, observou-se uma pequena flutuação dos erros de LE. Verificou-
se, ainda, no dia 340/2002 da fase 4 que os valores de
ε
r
(LE) situaram-se na faixa de 0,20
(20%), entre 06:00h e 08:30h, em virtude da inversão do gradiente de temperatura, descrito
no item 4.2.2.2. Constatou-se para a maioria dos dias, que os valores do erro relativo do
98
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
fluxo de calor latente, situaram-se próximo a 0,02 (2%). Em algumas fases de
desenvolvimento da videira, Soares (2003) observou comportamentos e valores
semelhantes aos obtidos neste estudo.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo da razão de Bowen
DeltaB/B 304/2002 Delta B/B 314/2002
a) F1
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo da razão de Bowen
DeltaB/B 315/2002 Delta B/B 320/2002
b) F2
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo da razão de Bowen
DeltaB/B 331/2002 Delta B/B 339/2002
c) F3
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo da razão de Bowen
DeltaB/B 342/2002 Delta B/B 340/2002
d) F4
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo da razão de Bowen
DeltaB/B 361/2002 Delta B/B 003/2003
e) F5
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo da razão de Bowen
DeltaB/B 043/2003 Delta B/B 037/2003
f) F6
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo da razão de Bowen
DeltaB/B 080/2003 Delta B/B 047/2003
g) F7
Figura 4.26. Comportamento diurno do erro relativo da razão de Bowen para dias
representativos de céu com nebulosidade e céu limpo, referente as sete fases
fenológicas da goiabeira (F1,..., F7), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.
99
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo do fluxo de calor latente
Delta LE/LE 315/2002 Delta LE/LE 320/2002
b) F2
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo do fluxo de calor latente
Delta LE/LE 304/2002 Delta LE/LE 314/2002
a) F1
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo do fluxo de calor latent
e
Delta LE/LE 342/2002 Delta LE/LE 340/2002
d) F4
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo do fluxo de calor latente
Delta LE/LE 331/2002 Delta LE/LE 339/2002
c) F3
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo do fluxo de calor latent
e
Delta LE/LE 043/2003 Delta LE/LE 037/2003
f) F6
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo do fluxo de calor latent
e
Delta LE/LE 361/2002 Delta LE/LE 003/2003
e) F5
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
05:00h 06:00h 07:00h 08:00h 09:00h 10:00h 11:00h 12:00h 13:00h 14:00h 15:00h 16:00h 17:00h 18:00h
Hora local
Erro relativo do fluxo de calor latent
e
Delta LE/LE 080/2003 Delta LE/LE 047/2003
g) F7
Figura 4.27. Comportamento diurno do erro relativo do fluxo de calor latente para dias
representativos de céu com nebulosidade e céu limpo, referente as sete fases
fenológicas da goiabeira (F1,..., F7), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador
Nilo Coelho, Petrolina - PE.
A Tabela 4.6 mostra resumo dos valores médio diurnos da diferença de temperatura
do bulbo seco (∆Ts, ºC) e do bulbo úmido (∆Tu, ºC), do erro relativo da razão de Bowen
100
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
(
ε
r
(β)) e do erro relativo do fluxo de calor latente (
ε
r
(LE)), para cada fase fenológica da
goiabeira. Pode-se observar que os valores de
ε
r
(β), nas fases 6 e 2, variaram de 0,104 a
0,521, respectivamente, resultando na obtenção de baixos erros relativos do fluxo de calor
latente(
ε
r
(LE)), que foram iguais a 0,018 e 0,043, correspondentes às fases 6 e 4,
respectivamente.
Tabela 4.6. Valores médios diurnos dos erros relativos da razão de Bowen (
ε
r
(β)) e do
fluxo de calor latente (
ε
r
(LE)), nas fases fenológicas do ciclo produtivo da
goiabeira, cultivar Paluma, Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo
Coelho, Petrolina - PE.
Fases fenológicas F1 F2 F3 F4 F5 F6
∆Ts (ºC)
-0,011 0,027 0,041 0,094 0,024 0,004 0,086
∆Tu (ºC)
-0,494 -0,401 -0,333 -0,313 -0,360 -0,525 -0,412
ε
r
(β)
0,365 0,521 0,326 0,412 0,138 0,104 0,122
ε
r
(LE)
0,019 0,036 0,023 0,043 0,023 0,018 0,055
F7
4.2.4. Evapotranspiração da goiabeira
4.2.4.1. Evapotranspiração da goiabeira pelo método do balanço de energia com base na
razão de Bowen – ETc_BERB
A evapotranspiração diária ao longo do ciclo produtivo do pomar de goiabeiras
determinada pelo método do balanço de energia com base na razão de Bowen
(ETc_BERB) é apresentada na Figura 4.28. Verifica-se que os valores da
evapotranspiração diária apresentaram grandes flutuações, em decorrência de sua
dependência direta do saldo de radiação à superfície, por sua vez altamente relacionado
com a radiação solar incidente. Observa-se nas fases F1 e F2, que os valores de
ETc_BERB foram bastante elevados, durante alguns dias representativos destas fases
fenológicas, em decorrência de problemas ocorridos com os sensores de temperatura e do
saldo radiômetro. Problemas esses que foram solucionados a partir da fase F3.
101
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
Dias Após a Poda (DAP)
Evapotranspiração da cultura (mm dia
-1
)
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Figura 4.28. Comportamento diário da evapotranspiração do pomar de goiabeiras Paluma
obtida pelo método do balanço de energia com base na razão de Bowen,
Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina - PE.
Na fase 3, correspondente à floração, a evapotranspiração do pomar variou entre
4,4 e 6,6 mm dia
-1
. A fase seguinte que compreende a queda fisiológica dos frutos
imaturos, na qual houve indícios de falta de água, encontrou-se um baixo valor da
ETc_BERB (1,0 mm dia
-1
), uma vez que sob condições de precipitação os psicrômetros
não são capazes de detectar as pequenas variações da temperatura entre os dois níveis de
medida. Após esse dia (42 DAP), a ETc_BERB começou a aumentar, atingindo o valor de
6,4 mm dia
-1
. Na primeira fase de crescimento de frutos (F5) também foi observada
precipitação na área, o que, mais uma vez, contribuiu para a obtenção de baixos valores da
evapotranspiração do pomar, que oscilou em torno de 1,3 mm dia
-1
. A. partir desta fase
houve um contínuo aumento nos valores da ETc até metade da fase 7, que compreende a
terceira fase de crescimento de frutos, maturação e colheita. Na segunda fase de
crescimento de frutos (F6) a evapotranspiração da cultura alcançou um mínimo de 3,2 mm
dia
-1
e um máximo de 6,7 mm dia
-1
. Até metade da F7 (139 DAP) os valores de
ETc_BERB permaneceram elevados, variando entre 4,0 e 6,8 mm.dia
-1
. Na segunda
metade da fase 7, a ETc_BERB variou entre 3,2 e 8,3 mm dia
-1
.
102
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
O comportamento da evapotranspiração média diária da goiabeira para cada fase
fenológica é apresentado na Figura 4.29. Quando se analisam as médias para cada fase,
observa-se uma menor flutuação entre os valores da evapotranspiração do ciclo produtivo,
que ficaram entre 4,5 e 6,1 mm dia
-1
. A fase F2, cuja característica é o início do
crescimento vegetativo, foi a que apresentou maior valor médio de ETc_BERB (6,1 mm
dia
-1
), enquanto que a primeira fase de crescimento de frutos (F5) foi a que apresentou
menor evapotranspiração (4,5 mm dia
-1
). A partir desta fase até a colheita dos frutos
ocorreu um aumento da ETc_BERB, que passou de 5,1 mm dia
-1
na F6 para 5,4 mm dia
-1
na F7. A média da evapotranspiração diária do pomar de goiabeira para todo ciclo
fenológico foi de 5,3 mm dia
-1
.
Em culturas que não cobrem totalmente o solo, como fruteiras de médio e grande
porte, há de se ter muito cuidado com a altura dos psicrômetros em relação à copa da
planta, a fim de que os mesmos sejam capazes de registrar as pequenas variações dos
gradientes de temperatura e umidade. Neste sentido, Silva (2000) observou que a altura
ideal para instalação dos mesmos é de 3,0 acima da copa de mangueiras. No entanto, deve-
se ter o cuidado de obedecer às restrições e limitações do método do balanço de energia
para que o mesmo possa ser aplicado.
4.2.4.2. Evapotranspiração da goiabeira pelo método do balanço hídrico no solo –
ETc_BHS
A determinação da evapotranspiração da goiabeira pelo método do balanço hídrico
no solo foi realizada para duas áreas distintas do pomar: 1) área da pesquisa
(ETc_BHS_PE) e 2) área do produtor (ETc_BHS_PR). A única diferença entre ambas é
que na área da pesquisa utilizaram-se as seguintes informações para determinação da
lâmina de irrigação: a) Kc da goiabeira previamente determinado, b) dados da
evapotranspiração de referência (ETo), c) eficiência de aplicação do sistema de irrigação e,
d) vazão do emissor. Vale relatar, que na área do produtor a lâmina de água era um valor
fixo, proveniente da lâmina máxima de irrigação determinada pelo projetista. Além disso,
foram verificadas algumas ocorrências relacionadas à substituição de dois pomares
vizinhos ao de goiabeira, por uma área nova de mangueira e a implantação de um parreiral,
cujo suprimento de água foi obtido reduzindo-se o tempo de aplicação de água dos outros
103
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
pomares já existentes, resultando na redução da lâmina de água aplicada no tratamento do
produtor. Mesmo assim, o total de água de irrigação aplicado no tratamento da pesquisa foi
38mm inferior ao aplicado no tratamento do produtor (1141mm).
Apesar da coleta de dados no campo ter sido realizada quase que diariamente, são
apresentados apenas os resultados da evapotranspiração da cultura média por cada fase
fenológica, tanto para o tratamento da pesquisa quanto para o do produtor (Figura 4.29).
Apesar dos dados do ciclo produtivo da goiabeira mostrarem que a quantidade de água
aplicada no tratamento da pesquisa (PE) foi menor do que no tratamento do produtor (PR),
em algumas fases fenológicas, como no início do crescimento vegetativo, procurou-se
umedecer bem o solo da área – PE. Assim, verificou-se que o valor da ETC_BHS_PE (7,5
mm dia
-1
) foi bem superior ao observado no PR, quando a ETc_BHS_PR foi praticamente
igual à determinada pelo método do balanço de energia (6,2 mm dia
-1
). Verifica-se que da
F2 até a F4, houve uma tendência de redução dos valores da evapotranspiração da cultura,
tanto pelo BERB como pelo BHS no tratamento da PE, sendo que no tratamento do PR,
essa redução teve início na fase F3. Na fase de queda fisiológica dos frutos imaturos a
evapotranspiração no tratamento PE apresentou valor menor do que a ETc_BHS_PR, o que
pode estar associado ao elevado índice de queda de frutos imaturos no tratamento PE.
Após o pegamento dos frutos, os mesmos começam a se desenvolver, implicando no
aumento da necessidade de água, de modo que nas fases seguintes (fases 5, 6 e 7), os
valores de ETc aumentaram até 6,9 mm dia
-1
no tratamento da pesquisa e 7,4 mm dia
-1
no
do produtor, por ocasião da maturação dos frutos.
Soares (2003), trabalhando com a videira, verificou que o BERB pode tanto
superestimar como subestimar os valores da ETc quando comparado com o BHS. Segundo
o autor, a superestimativa pode estar associada a eventos de microadvecção oriunda de
áreas de solo entre as fileiras de plantas, enquanto que a subestimativa pode ter relação
com a deficiência hídrica do solo. Nos meses de baixa demanda evaporativa, os dois
métodos resultaram em valores semelhantes de ETc para a videira. Provavelmente isto
também ocorreu com o pomar de goiabeiras utilizado neste estudo.
O método do balanço de energia com base na razão de Bowen tem sido muito
utilizado em ambientes semi-áridos. Nesses locais há necessidade de se considerar a
influência do estado da vegetação ou a área circundante ao pomar, principalmente na
104
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
direção predominante do vento, em decorrência dos processos de transferência de vapor
e/ou de calor para a área em estudo. Nesse sentido, além de conhecer a vegetação é
importante, também, conhecer o estado da umidade do solo que rodeia a área de estudo,
pois esta área adjacente ao pomar pode, em dias de maior ventilação, estar contribuindo
com advecção de calor para a área de interesse, que é irrigada diariamente.
A evapotranspiração média diária do pomar para todo ciclo produtivo da goiabeira
irrigada foi igual a 5,3 mm dia
-1
, quando determinada pelo método do balanço de energia
com base na razão de Bowen; 5,6 mm dia
-1
determinada para o tratamento da pesquisa e
6,3 mm dia
-1
obtida para o tratamento do produtor, pelo método do balanço hídrico no solo.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Fases fenológicas
Evapotranspiração da cultura (mm dia
-1
)
ETc_BERB ETc_BHS_PE ETc_BHS_PR
Figura 4.29. Comportamento médio diário para cada fase fenológica da evapotranspiração
do pomar de goiabeiras Paluma obtida pelo método do balanço de energia com
base na razão de Bowen (ETc_BERB); e pelo método do balanço hídrico no
solo para a área de pesquisa (ETc_BHS_PE) e para área do produtor
(ETc_BHS_PR), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
105
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
4.2.5. Eficiência de uso da água
A determinação do uso eficiente de água é realizada com o conhecimento da
produção de frutos e do consumo hídrico das plantas. A colheita foi acompanhada em
todas as plantas do tratamento da pesquisa (PE) e do produtor (PR), resultando em uma
produtividade de 96,25 kg planta
-1
no tratamento PE e 98,75 kg planta
-1
no tratamento PR.
Extrapolando-se esses valores para a área de 1ha, ter-se-iam 26,74 t ha
-1
e 27,43 t ha
-1
,
respectivamente, com média de 27,11 t ha
-1
para o pomar.
A eficiência do uso da água (EUA) foi maior quando a evapotranspiração foi
determinada pelo método do balanço de energia com base na razão de Bowen, alcançando
3,12 Kg.mm
-1
. Quando se considerou a evapotranspiração determinada pelo método do
balanço hídrico do solo, aplicado aos dois tratamentos, obteve-se EUA = 2,91 kg mm
-1
para o tratamento da pesquisa e 2,66 kg mm
-1
para o produtor. Desta forma, pode-se dizer
que, apesar de o produtor ter aplicado uma maior quantidade de água, essa água não foi
eficientemente utilizada para produção de frutos, podendo ter-se perdido por drenagem
profunda, evaporação ou ter sido utilizada na produção de folhas, uma vez a área foliar
deste tratamento (PR) foi maior que do tratamento da PE.
Nesse sentido, Ferreira (2004) obteve EUA em goiabeira igual a 3,62 kg m
-3
, com
uma produtividade de 24,097 t ha
-1
. Para a bananeira, Teixeira et al. (2002) observou EUA
de 1,22 kg m
-3
. Nestes trabalhos, estes pesquisadores não realizaram a irrigação a nível
diário, como a maioria dos produtores da região, mas aplicaram água para manter o solo
com potencial matricial igual a – 40 kPa.
4.2.6. Coeficiente de cultura – Kc
Os valores obtidos do coeficiente de cultura para o pomar de goiabeiras utilizando-
se o método do balanço de energia com base na razão de Bowen e do balanço hídrico no
solo para os dois tratamentos analisados são apresentados na Figura 4.30. Pode-se observar
nesta figura, que os valores encontrados pelo balanço de energia (Kc_BERB) foram mais
constantes e, em média menores que os determinados por meio da metodologia do balanço
hídrico (Kc_BHS_PE e Kc_BHS_PR). Ainda assim, os valores do Kc_BERB
apresentaram-se mais elevados do que aqueles obtidos na primeira fase desta pesquisa,
106
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
ocorrida em 2000, quando o Kc máximo ocorreu na fase 6, tendo sido igual a 0,84. O
coeficiente de cultivo médio para todo período de desenvolvimento da cultura,
determinado pelas diferentes metodologias foi: Kc_BERB = 1,1; Kc_BHS_PE = 1,2 e
Kc_BHS_PR = 1,3.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
Fases fenológicas
Coeficiente de cultura (Kc
)
Kc_BERB Kc_BHS_PE Kc_BHS_PR
Figura 4.30. Comportamento médio diário para cada fase fenológica do coeficiente de
cultura da goiabeira Paluma obtida pelo método do balanço de energia com
base na razão de Bowen (Kc_BERB); e pelo método do balanço hídrico no
solo para a área de pesquisa (Kc_BHS_PE) e para área do produtor
(Kc_BHS_PR), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
107
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
4.2.7. Qualidade de frutos
A massa dos frutos analisados variou de entre cada tratamento (PE e PR) e também
entre cada estágio de maturação(E3 e E5), como mostrado na Tabela 4.7. Percebe-se que
os frutos colhidos no estágio de maturação E3 apresentaram maior massa no tratamento do
produtor. No entanto, com o desenvolvimento dos frutos e sua colheita no estágio de
maturação E5, houve um maior ganho de peso no tratamento da pesquisa, que apresentou
massa média de frutos igual a 208,30g, enquanto que no tratamento PR, a massa dos frutos
foi igual a 197,84g. Em média, os frutos colhidos no tratamento PE apresentaram massa
média um pouco superior aos colhidos do tratamento PR, sendo que os valores foram
iguais a 201,3g e 198,3g, respectivamente. Essas características de massa configuram a
dupla aptidão dos frutos da goiaba Paluma, que podem ser consumidos in natura ou
utilizados para o processamento industrial. A massa dos frutos colhidos nesse experimento
foi bem superior àquela observada por Lima et al. (2002) em frutos de goiaba Paluma
colhidos em área experimental no Submédio São Francisco, cuja média foi 104,8g.
Quanto ao teor de sólidos solúveis totais (ºBrix), pode-se observar na Tabela 4.7
que os valores mais elevados ocorreram no tratamento PE, tanto no E3 (9,95) quanto no E5
(10,35). Durante a colheita, foram realizadas algumas degustações no campo, cujos relatos
já evidenciavam que os frutos do tratamento da pesquisa (PE) eram mais saborosos que os
do tratamento PR. Esses valores de SST estão de acordo com Lima et al. (2002), que
encontraram valor de SST igual a 10,4 para a goiaba Paluma.
A acidez total titulável (ATT, % de ácido cítrico) foi igual a 0,76 % ác. cítrico nos
frutos colhidos no E3 no tratamento PE e 0,86 % ác. cítrico naqueles colhidos no
tratamento PR, para o mesmo estágio de maturação. Com o aumento da maturação o valor
da ATT diminuiu e ficou praticamente igual nos dois tratamentos. A relação SST/ATT
representa melhor o sabor dos frutos do que o conhecimento isolado de cada um destes
parâmetros, principalmente quando o destino dos frutos é o consumo in natura. Os valores
mais elevados da relação SST/ATT (Tabela 4.7) foram observados no tratamento PE, para
os dois estágios de maturação dos frutos. Lima et al. (2002) observou que a relação
SST/ATT foi igual a 17,63 para frutos da goiaba Paluma.
Os valores de pH obtidos, variando de 2,89 a 3,10 (Tabela 4.7), não são
considerados altos. Os maiores valores de pH ocorrem em frutos cuja ATT foi maior.
108
Resultados e Discussão Moura, M. S. B.
Quando os frutos destinam-se ao processamento industrial, essa característica reduz a
adição de acidificantes artificiais.
Tabela 4.7. Características físico-químicas de frutos de goiabeira Paluma colhidos em dois
diferentes estágios de maturação (E3 e E5), nos tratamentos da pesquisa (PE) e
do produtor (PR), Núcleo 9 do Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho,
Petrolina - PE.
Tratamento
Estágio de
maturação dos
frutos
Peso
(gramas, g)
SST
(ºBrix)
ATT
(% ác. cítrico)
Relação
SST/ATT
pH
E3 194,36 9,95 0,76 13,30 2,95
PE
E5 208,30 10,35 0,57 18,23 3,04
E3 198,67 9,60 0,86 11,28 2,89
PR
E5 197,84 10,1 0,58 17,67 3,10
109
Capítulo 5 CONCLUSÕES
Baseando-se nos resultados obtidos a partir de experimento de campo realizado no
pomar de goiabeiras, cultivar Paluma, com 5 anos de idade, no Projeto de Irrigação
Senador Nilo Coelho, em Petrolina – PE, conclui-se que:
• Houve diferenças no coeficiente de cultura entre as duas campanhas. Essas diferenças
estão relacionadas, provavelmente, com dois fatores principais: aumento do volume da
copa, da primeira para a segunda etapa e seu efeito sobre o metabolismo da planta.
• O ciclo produtivo da segunda etapa compreendeu 179 dias, os quais foram divididos em
sete fases fenológicas, sendo que a maior foi a Fase 7 (terceira fase de crescimento de
frutos, maturação e colheita) com duração de 69 dias.
• A curva de crescimento dos frutos foi do tipo dupla-sigmóide e as plantas do tratamento
do produtor (PR) apresentaram maior índice de pegamento de frutos do que as plantas da
pesquisa.
• O saldo de radiação (Rn) pode ser estimado a partir da radiação solar incidente (Rg) por
meio da seguinte equação: Rn = 0,6803.Rg – 8,4489, com R² = 0,9939. O Rn representou
sempre mais de 65% de Rg e o albedo do pomar de goiabeira foi aproximadamente 17,2%
durante todo período produtivo.
Conclusões Moura, M. S. B.
• O fluxo de calor no solo e o fluxo de calor sensível representaram pequena fração do
saldo de radiação, tendo sido da ordem de 3,63 e 12,3%, respectivamente. Quase todo
saldo de radiação foi usado para evapotranspiração do pomar (90,7%).
• Os valores da razão de Bowen foram pequenos (entre 0,1 e 0,2) e em geral, foram
positivos para o período diurno e, os erros relativos associados ao cálculo da razão de
Bowen e do fluxo de calor latente foram iguais a 28,4 e 3,1%, respectivamente.
• A evapotranspiração do pomar de goiabeira determinada pelo método do balanço de
energia com base na razão de Bowen foi, em média, igual a 5,3 mm.dia
-1
, enquanto que a
determinada pelo balanço hídrico no solo para o tratamento da pesquisa foi igual 5,6
mm.dia
-1
e para o tratamento do produtor, igual a 6,3 mm.dia
-1
, os quais são valores
elevados.
• O coeficiente de cultura do pomar de goiabeira obtido usando a evapotranspiração da
cultura determinada pelo balanço de energia com base na razão de Bowen, apresentou
pequena variação entre as fases fenológicas, sendo, em média, igual 1,1 e superior ao
determinado na primeira etapa da pesquisa, refletindo o aumento da área foliar e da
produção de frutos.
• Apesar da produção por planta ter sido maior no tratamento do produtor, o uso eficiente
de água foi maior no tratamento da pesquisa;
A realização de trabalhos para determinação das necessidades hídricas de culturas
realizadas ao nível de produtor é difícil e requer muito cuidado. No entanto, esses estudos
devem ser levados ao público, para que os mesmos possam utilizar os resultados e
promover um manejo de irrigação mais adequado, garantindo a preservação e
sustentabilidade do meio ambiente e da produção agrícola.
111
Capítulo 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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