Calibração e avaliação do modelo ORYZA-APSIM para o arroz de terras altas no Brasil 1

Transcrição

1 Revista Ciência Agronômica, v. 4, n. 4, p , out-ez, Centro e Ciências Agrárias - Universiae Feeral o Ceará, Fortaleza, CE Artigo Científico ISSN Calibração e avaliação o moelo ORYZA-APSIM para o arroz e terras altas no Brasil Calibration an evaluation of the ORYZA-APSIM crop moel for uplan rice in Brazil Rogério Lorençoni, Durval Dourao Neto 3 e Alexanre Bryan Heinemann 4 * Resumo - Objetivou-se com este trabalho calibrar o moelo ORYZA-APSIM e avaliar o seu esempenho na simulação o esenvolvimento, crescimento e proutiviae a varieae cultivaa e arroz e terras altas BRS-Primavera para as iferentes regiões proutoras essa cultura. Na calibração foram efinias: as uniaes e calor efetivo iário (HU); as taxas e esenvolvimento fenológico para caa estáio (DVR); as frações a massa e matéria seca as folhas (MS f ), colmos (MS C ) e órgãos armazenaores (panículas) (MS p ), e os parâmetros para calcular a área foliar específica (AEF) simulaa urante o ciclo a cultura. Na avaliação foram comparaos os valores simulaos com os observaos o esenvolvimento fenológico (número e ias a emergência ao florescimento) e o crescimento a cultura (massa e matéria seca total a parte aérea (MS t ) ínice e área foliar (IAF)) e a proutiviae (P). O moelo apresentou esempenho satisfatório na simulação o esenvolvimento fenológico para regiões próximas ao a calibração. Para latitues próximas ao equaor, como eresina, PI, o esempenho fenológico foi insatisfatório. Para o crescimento, nos ois experimentos, o ínice e área foliar (IAF) simulao iferiu o observao, e a MS t simulaa foi semelhante a observaa, mas iferiu entre o florescimento e a maturiae fisiológica. A MS f simulaa foi satisfatória no primeiro experimento e regular no seguno. Isso é evio ao moelo superestimar os efeitos a eficiência hírica que ocorreram urante a conução o seguno experimento. Entretanto, o moelo ORYZA-APSIM apresentou bom esempenho na simulação a orem e proutiviae ao nível e significância e 5%. Palavras-chave - Arroz-cultivo. Oryza sativa. Calibração. Fenologia. Abstract - his stuy was carrie out with the purpose of calibranting the ORYZA-APSIM crop moel an evaluating its performance to simulate the evelopment, growth an yiel of uplan rice variety BRS-Primavera in the prouction area of uplan rice in Brazil. Acoring to the following variables: the effective heat aily units (HU); the rates of phenological evelopment at each stage (DVR); the fractions of the ry matter of leaves (DM f ), stems, storage organs (panicle) (DM p ) an parameters to efine the specific leaf area (SLA) uring the crop cycle. For the evaluation, it was compare the values simulate an observe for phenological evelopment (number of ays from emergence to flowering) an for growth (total ry matter of shoot (DM t ), ry matter of green leaves (DM f ), leaf area inex (LAI)) an yiel (P). he moel showe a satisfactory performance to simulate the phenological evelopment for regions near the local calibration. For latitue near equator, eresina-pi, the phenological simulation was poor. he simulate growth for leaf area inex (LAI) iffere from observe, but the simulate total ry matter was similar to observe in the first experiment an not so goo in the secon experiment. One of the reasons is that the moel overestimates the effects of water stress uring the experiment. However, the ORYZA-APSIM presente goo performance in simulation of the orer of prouctivity at the 5% level of significance. Key wors - Rice-crop. Oryza sativa. Calibration. Phenology. * Autor para corresponência Recebio para publicação em 8//; aprovao em 7/8/ Pesquisa financiaa pelo Conselho Nacional e Desenvolvimento Científico e ecnológico(cnpq) Programa e Pós-Grauação em Fitotecnia ESALQ/USP, Bolsista CAPES, Piracicaba-SP, Brasil, rogeriolorenconi@usp.br 3 Departamento e Proução Vegetal, ESALQ/USP, Pesquisaor o CNPq, Piracicaba-SP, Brasil, ourao@esalq.usp.br 4 EMBRAPA Arroz e Feijão, Goiânia-GO, Brasil, alexbh@cnpaf.embrapa.br

2 R. Lorençoni et al. Introução A otimização os recursos naturais, aliaa às práticas e manejo aaptaas a iferentes ambientes inserios na área e proução e arroz e terras altas, poe contribuir para minimizar a variabiliae temporal e espacial a proutiviae. Moelos e simulação o crescimento e esenvolvimento e culturas são ferramentas que foram esenvolvias para múltiplas aplicações na pesquisa agropecuária (JONES et al., 3). Eles poem ser utilizaos para integrar os conhecimentos os processos biofísicos que regem o sistema solo-águaplanta, permitino ientificar e avaliar as incertezas na proução, associaas às iferentes opções e manejo. Os moelos também tornam possível aperfeiçoar a eficiência a pesquisa, permitino a análise o esempenho e cultivares em iferentes solos, conições climáticas, atas e semeaura, ensiaes e plantas, manejo a irrigação e épocas e aplicação e nitrogênio (HEINEMANN et al., ; HEINEMANN et al., ; ZHANG et al., 7). Permitem também estuos o impacto as muanças climáticas e quantificação as interações genótipo x ambiente x manejo, particularmente sob situações com variabiliae climática (CHAPMAN et al. ; HEINEMANN et al. 8; HEINEMANN et al., 9a; HEINEMANN, ; AO et al., 8). Um esses moelos é o ORYZA, que foi esenvolvio pela Universiae e Wageningen e o Instituto Internacional e Pesquisa em Arroz (IRRI) nos anos 9. Esse moelo simula a inâmica o crescimento e esenvolvimento a cultura o arroz irrigao para conições ótimas, que levam ao renimento potencial, para conições limitantes e nitrogênio (BOUMAN; van LAAR, 6), ou para a otimização a aplicação e nitrogênio (JING et al., 7), assumino-se que, em toas essas situações a cultura está bem protegia e não sofre reuções e proutiviae evio a oenças, pragas e plantas aninhas. Recentemente, o moelo ORYZA foi incorporao ao sistema e suporte à ecisão Agricultural Prouction Systems Simulator (APSIM) e vem seno utilizao para embasar ecisões agronômicas e alocação e recursos na Austrália para a cultura o arroz, como também para rotações e culturas (GAYDON et al., 6). A incorporação o ORYZA ao sistema e suporte e ecisão APSIM foi esignaa para a simulação e sistemas agrícolas complexos e e seus respectivos manejos, possibilitano o seu uso para o sistema e cultivo o arroz e terras altas. O moelo e simulação ORYZA-APSIM poe ser usao para caracterizar o esenvolvimento, crescimento e a orem e graneza a proutiviae o arroz e terras altas com base nas suas respostas fenotípicas sob iferentes conições e clima e solo. O objetivo este trabalho foi calibrar o moelo ORYZA-APSIM e avaliar o seu esempenho em simular o esenvolvimento, crescimento e a orem e graneza a proutiviae a varieae cultivaa e arroz e terras altas BRS-Primavera sob conições ambientais em iferentes regiões proutoras essa cultura no Brasil. Material e métoos Descrição o moelo ORYZA-APSIM Nesse estuo somente os principais processos o moelo ORYZA-APSIM serão escritos. Maiores etalhes poem ser obtios em Bouman et al. (). O moelo ORYZA-APSIM segue um regime e cálculos iários para o esenvolvimento fenológico e crescimento a matéria seca os iversos órgãos a planta. A taxa e assimilação iária é obtia pela integração instantânea as taxas e assimilação e CO pelas folhas no ossel utilizano-se o moelo e integração gaussiano. O esenvolvimento fenológico o moelo é baseao nas uniaes e calor efetivo HU (ºC..) e na sensibiliae fotoperióica o genótipo utilizao. A uração os estáios fenológicos no moelo são baseaos no tempo cronológico e esenvolvimento a cultura e arroz, enominao, e assim efinios: (i) vegetativo ( e a,65 ), iviio em uas fases, não sensível e sensível ao fotoperíoo, (ii) reproutivo ( e,65 a ) e (iii) enchimento e grãos ( e a ). A taxa e assimilação e CO o ossel é calculaa em função a raiação iária interceptaa, eficiência e uso a luz, temperatura méia iária, ia o ano e latitue o local. O IAF e, consequentemente, o acúmulo e matéria seca são regios pela equação que escreve a área específica foliar (AEF) urante o ciclo a cultura. O balanço hírico utilizao no moelo é uniimensional, com multicamaas eterminaas pelo usuário, seno o mesmo sistema utilizao pelo moelo CERES (JONES; KINIRY, 986). As características a água no solo são especificaas em termos e conteúo e água e saturação o solo, capaciae e campo e ponto e murcha permanente. O moelo calcula a emana potencial iária e nitrogênio os vários órgãos a cultura baseaos nos seus pesos, taxas e crescimentos e seus conteúos máximos e mínimos e nitrogênio e posteriormente computa a quantiae e nitrogênio que poe ser translocaa iariamente as folhas, colmos, e raízes para os órgãos e armazenagem. Calibração o Moelo ORYZA-APSIM Para a calibração o esenvolvimento fenológico e o crescimento a cultivar BRS-Primavera, a mais cultivaa na região proutora e arroz e terras altas (LANA et al., 3), foram utilizaos aos e ois experimentos conuzios no município e Santo 66 Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez,

3 Calibração e avaliação o moelo ORYZA-APSIM para o arroz e terras altas no Brasil Antônio e Goiás-GO (latitue -6,5º, longitue -49,3º). As atas e emergência as plantas os experimentos foram 7//8 (EXP. ) e 9//8 (EXP. ), respectivamente. Os aos meteorológicos iários, temperatura máxima e mínima (ºC), precipitação (mm) e raiação global (MJ.m -.s - ) foram coletaos na estação meteorológica localizao ao lao a área experimental (FIG. ). As características morfofisiológicas a cultivar BRS-Primavera estão escritas em Heinemann et al. (9b). O solo local é classificao como Latossolo Vermelho istrófico e a aubação na semeaura consistiu em ; e 6 kg ha - e N, P e K, respectivamente. Duas aubações e cobertura foram realizaas, no início o perfilhamento e na iniciação a panícula, aplicano-se 4 kg ha - e N. O elineamento experimental utilizao foi em blocos aleatorizaos com quatro repetições. As atas e emergência, iniciação a panícula, florescimento e maturiae fisiológica foram observaas. A coleta e matéria seca foi efetuaa nos iferentes estáios e esenvolvimento para obter as massas e matéria seca as folhas (MS f, kg planta - ), colmos (MS c, kg planta - ), panículas (MSp, kg planta - ) e a área foliar (AF, m folha planta - ) urante o ciclo a cultura. Em função esses aos calculou-se a área foliar específica (AFE=AF/MS f ) e o ínice e área foliar (IAF, m e folha por m e solo). Na colheita foi eterminaa a massa e sementes (g) e a proutiviae (kg ha - ). A profuniae efetiva o sistema raicular foi e 4 cm, a qual foi observaa por meio e trincheiras realizaas no florescimento. Os valores observaos as umiaes e saturação (mm), capaciae e campo (mm), ponto e murcha permanente (mm) e a ensiae o solo (g cm -3 ) utilizaos no moelo como aos e entraa estão escritos na abela. Figura - Daos climáticos observaos urante ciclo a cultivar BRS-Primavera para o ano e 8/9 Precipitação (mm) - Raiação (MJ) //8 7//8 EM = emergência FL = floração = IP = iniciação a panícula MF = maturiae fisiológica = 3 //8 6//9 //9 7/3/9 /4/9 6/4/ o emperatura ( C) EM EM IP FL IP MF FL MF 7//8 9//8 //9 3//9 3//9 /3/9 3/3/9 /4/9 Precipitação Raiação máx. mín. abela - Características físico híricas utilizaas no moelo, representano os valores méios obtios nos Experimentos e Profuniae (cm) Densiae (g cm -3 ) Saturação (mm) Capaciae e campo (mm) Ponto e murcha (mm) -, , , , , , , Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez, 67

4 R. Lorençoni et al. Calibração o Desenvolvimento Fenológico no Moelo ORYZA-APSIM O primeiro passo para a calibração o esenvolvimento fenológico foi a eterminação a sensibiliae fotoperióica a cultivar, e acoro com a metoologia escrita por Fukai (999). Para isso, utilizaram-se os números e ias ocorrios entre o plantio e o florescimento observaos nos experimentos escritos acima (EXP. e ). A temperatura horária ( C), as uniaes e calor efetivo (HUH, ºC h - ) e efetivo iário (HU, ºC - ) foram eterminaas e acoro com as equações (; ; 3; 4 e 5) em função as temperaturas carinais fixaas pelo moelo (temperatura base ( b = 8 ºC); temperatura ótima ( o = 3 ºC); temperatura máxima ( H = 4 ºC) (acima a qual não ocorre o esenvolvimento fenológico)) e as temperaturas máximas e mínimas iárias observaas ( M e m ). m M M m. c o s () seno que h representa o número e horas e um ia, variano e a 4: H U H se H U H HUH As uniaes e calor efetivo iário (HU, ºC - ) foram eterminaas agregano os HUH para caa fase o esenvolvimento fenológico: H U 4 h H U H As taxas e esenvolvimento fenológico (DVR) as fases vegetativa ( e a,65), reproutiva ( e,65 a ) e enchimento e grãos ( e a ) foram eterminaas iviino-se o valor e pela somatória o calor efetivo iário para caa fase, conforme as equações 6; 7 e 8: D R V 4 V 4 b o se b,6 5 H U ou V b H o, 6 8 h 4 o b se o b o H H o () (3) (4) (5) (6) D R V DRV E R HU E H U,6 5 R (7) (8) seno V vegetativo, R reproutivo e E enchimento e grãos. Para minimizar o efeito e possíveis erros experimentais utilizou-se as méias os valores e DVR obtias nos Experimentos e. Avaliação o Desenvolvimento Fenológico no Moelo ORYZA-APSIM Na avaliação o esenvolvimento fenológico o moelo foram comparaos os ias simulaos e observaos o períoo entre a emergência e a floração. Para essa comparação utilizaram-se aos observaos obtios nos experimentos regionais enominaos Valor e Cultivo (VCU), realizaos pelo programa e melhoramento e arroz e terras altas nos iferentes ambientes e proução (Santo Antônio e Goiás - GO - latitue: -6,5º - longitue: -49,3º; Sorriso - M - latitue: -,5º - longitue: -55,7º; Gurupi - O - latitue: -,7º - longitue: -49,º e eresina - PI - latitue: -5,º - longitue: - 4,8º). Calibração o Crescimento o Moelo ORYZA- APSIM A partição e assimilaos para folhas, colmos e órgãos e armazenagem é emanaa pelo moelo para caracterizar o crescimento a cultivar a ser simulaa. Essa partição foi eterminaa em função a fração a massa e matéria seca os iferentes órgãos contios na MS t a parte aérea observaa. Para isso utilizaram as Equações 9; e. FMS f FMS c FMS p t t t t t t t t t t t t (9) () () seno que FMS f, FMS c e FMS p se referem, respectivamente, às frações (kg kg - ) a matéria seca a parte aérea alocaa para folhas, colmos e órgãos armazenaores (panículas); Ψ, γ e χ se referem, 68 Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez,

5 Calibração e avaliação o moelo ORYZA-APSIM para o arroz e terras altas no Brasil respectivamente a massa (kg) e folhas, colmos e panículas nos instantes t e t (instantes iniciais e finais referentes ao início e fim o períoo e avaliação). As frações as folhas, colmos e panículas observaas nos Experimentos e foram ajustaas por meio e interpolação. As curvas ajustaas essas frações foram comparaas com a curva parão utilizaa no moelo para o genótipo e arroz irrigao cultivar IR-7. Como no moelo ORYZA-APSIM o crescimento o IAF é regio pela AEF, há necessiae e reajustar a equação () que escreve a AEF urante o ciclo a cultivar. AFE ABe c( D) () seno que A, B, C e D são parâmetros a função não linear. O ajuste os parâmetros a equação foi realizao em função os aos a AEF obtios por meio os Experimentos e. Avaliação o Crescimento e Proutiviae o Moelo ORYZA-APSIM Para a avaliação o crescimento foram comparaos os valores simulaos e observaos a MS t, MS f e o IAF provenientes os Experimentos e. Já, para a avaliação a proutiviae (P, kg ha - ), além os aos os Experimentos e, foram utilizaos aos observaos e proutiviae provenientes os ensaios regionais (VCUs) e arroz e terras altas. Resultaos e iscussão Calibração o esenvolvimento fenológico De acoro com a classificação elaboraa por Fukai (999), a cultivar BRS - Primavera não apresentou sensibiliae fotoperióica porque o coeficiente angular a regressão ias entre emergência e florescimento e ata e emergência foi menor que,3 (FIG. ). Assim, consierou-se que o esenvolvimento fenológico na fase vegetativa é regio somente pela temperatura. Dias entre emergência e floração y = 83,7 -,6x R =, Dia o ano Figura - Regressão linear para a caracterização a sensibiliae fotoperióica a varieae cultivaa e arroz e terras altas BRS-Primavera A uração méia a fase vegetativa foi (AB. ) e 749 ºC -, o que corresponeu para o períoo e 8/9 a 46 ias entre a emergência e a iferenciação a panícula, abela - Valores as variáveis utilizaas na calibração fenológica o moelo obtias pelos experimentos e realizaos em Santo Antônio e Goiás, GO Data a emergência DAE (ia) HU (ºC..) DVR (ºC.ia - ) a,65 (Fase Vegetativa) 7//8 # ,869 9//8 ## ,864 Méia 46* 749*,867*,65 a (Fase reproutiva) 7// ,744 9// ,744 Méia 46-75* 465*,744* ( a ) (Fase e enchimento e grãos) 7// ,84 9// ,64 Méia 75-5* 449*,74* DAE: ias após a emergência (ia), HU: uniaes e calor efetivo (ºC.) acumulao; : tempo cronológico o moelo; DVR: taxa e esenvolvimento fenológico (ºC.ia - ); * valor méio utilizao na calibração o moelo; #: Experimento ;##: Experimento Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez, 69

6 f R. Lorençoni et al. a DVR méia nessa fase foi e,867 ºC ia -. A fase reproutiva teve uma uração méia e 465 ºC. -, corresponeno a 9 ias ocorrios entre a iferenciação a panícula e 5% o florescimento e a DVR méia nesse períoo foi e,744 ºC ia -. A fase e enchimento e grãos apresentou uma uração méia e 449 ºC -, corresponeno a 3 ias entre 5% o florescimento e a maturação fisiológica. Essa fase foi a que apresentou a maior variação entre os Experimentos e nos valores e graus ias acumulaos, provavelmente evio à ificulae em se estabelecer corretamente a ata e maturação fisiológica na cultura o arroz. A DVR méia nessa fase foi e,74 ºC ia -. Avaliação o esenvolvimento fenológico Por meio a Figura 3, observa-se que a calibração o esenvolvimento fenológico apresentou uma ótima performance para as latitues maiores que, ou seja, para os municípios e Gurupi (O), Sorriso (M) e Santo Antônio e Goiás (GO). Para esses municípios o erro parão méio foi e,5 ias entre o florescimento observao e simulao (FIG. 3), ilustrano a precisão o moelo ORYZA-APSIM na simulação o florescimento para essas localiaes. Entretanto, para latitues próximas ao equaor, como eresina (PI), o moelo superestimou o número e ias entre a emergência e o florescimento (FIG. 3) evio ao fato o moelo assumir um ecréscimo linear as uniaes e calor efetivo (HUH) quano a atinge valores intermeiários entre a o e a H (Equação e 4). Assim, o moelo penaliza o esenvolvimento fenológico, acumulano uma menor quantiae e calor efetivo iário (HU), simulano um períoo e esenvolvimento maior o que os observaos em eresina (PI). À meia que a latitue iminui, a temperatura méia o ar aumenta (OLIVEIRA NEO et al., ). Isso implica em uma reução no ciclo a cultura o arroz, pois o esenvolvimento fenológico é basicamente regio pela temperatura (FIG. 3). Dias entre a emergência e a floração eresina-pi Observao Simulao Sorriso-M Gurupi-O Santo Antônio e Goiás-GO Latitue Figura 3 - Comparação entre os números e ias simulaos e observaos entre a emergência e o florescimento para a cultivar e terras altas BRS-Primavera para os municípios e eresina (PI), Gurupi (O), Sorriso (M) e Santo Antônio e Goiás (GO) Calibração o Crescimento o Moelo ORYZA- APSIM A Figura 4 ilustra as partição e assimilaos para as folhas (FIG. 4a), colmos (FIG. 4b) e panículas (órgãos - FMS (kg kg ) FMS (kg kg - ) c - FMS (kg kg ) p Observaos Ajustaos IR a) b) c) Figura 4 - Partição e assimilaos em função a biomassa total para: (a) folhas (FMS f - fração a matéria seca as folhas, kg kg - ), (b) colmos (FMS c - fração a matéria seca os colmos, kg kg - ) e (c) órgãos armazenaores (FMS p - fração a matéria seca os órgãos armazenaores kg kg - ) em função o tempo cronológico o moelo () para as varieaes cultivaas e terras altas BRS-Primavera (Observao e Ajustaos) e irrigaa IR-7 6 Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez,

7 Calibração e avaliação o moelo ORYZA-APSIM para o arroz e terras altas no Brasil armazenaores) (FIG. 4c) a cultivar BRS-Primavera (observaos e ajustaos) e a cultivar irrigaa IR-7 utilizaa como parão no moelo ORYZA-APSIM. Observa-se que a cultivar BRS-Primavera ifere a cultivar IR-7 na partição e assimilaos para a folha por apresentar uma reução no consumo e assimilaos no,5, enquanto que a cultivar irrigaa IR-7 apresenta essa reução para o,5 (FIG. 4a). Já para os colmos, a BRS-Primavera apresenta um aumento no consumo e assimilaos no,5, enquanto que na cultivar IR-7 esse aumento somente ocorre no,5 (FIG. 4b). Ambas as cultivares, BRS-Primavera e IR-7, apresentaram a maior iferença na partição e assimilaos para os órgãos (FIG. 4c). Para a cultivar e terras altas, há um aumento graual, no qual os órgãos passam a ser renos absolutos e assimilaos somente no igual,5 Enquanto que para a cultivar irrigaa, isso ocorre para um igual a,. O ajuste a equação a AEF é ilustrao pela Figura 5. A cultivar e terras altas apresenta valores menores e alocação e biomassa por uniae e área, apresentao um custo menor na proução e folhas em relação à irrigaa. Provavelmente, isso seja uma estratégia e aaptação as cultivares e arroz e terras altas a conições e solo não saturao. - AEF (ha kg ) Observaos Equação Ajustaa IR Figura 5 - Comparação as curvas a área específica foliar (AFE, ha e folha por kg e folha) a cultivar IR-7 e a cultivar BRS-Primavera (ajustaa pela equação em função os valores a AEF observaa) Avaliação o crescimento e proutiviae o Moelo ORYZA-APSIM A Figura 6 a e b compara as variáveis observaas referentes ao crescimento a cultura e proutiviae (MS t, MS f, IAF e P) com as simulaas para o conjunto e aos obtios nos experimentos e. Como referência, para os valores observaos é ilustrao o esvio parão. Os melhores resultaos foram obtios para o Experimento, para a variável MS t (FIG. 6a). Para essa variável, até o florescimento ( = ), os valores simulaos estão próximos ao observao. Esses aos estão e acoro com Bouman e Van Laar (6), que também observaram maior consistência nos aos simulaos e MS t. Os valores simulaos para a MS f também poem ser consieraos aequaos, uma vez que o mesmo mostrou a mesma tenência que os observaos. Os valores simulaos e IAF foram os que apresentaram as maiores ispersões, o que poe ser atribuío ao fato e que o moelo teria sio originalmente esenvolvio para conições irrigaas, seno extremamente sensível ao éficit hírico. Esse moelo utiliza três fatores que penalizam o crescimento em função o grau e intensiae o estresse hírico: (i) enrolamento foliar; (ii) paralisação o crescimento foliar e (iii) aumento a senescência foliar. No Experimento, ocorreu um curto veranico próximo ao florescimento ( = ), conforme ilustrao na Figura e 6a, o que ocasionou um ecréscimo no IAF simulao. Entretanto, esse veranico não afetou o IAF observao. Já no experimento o veranico foi mais intenso, conforme ilustra a Figura. Assim, os aos observaos e IAF para o Experimento (FIG. 6b) foram subestimaos pelo moelo. O ecréscimo acentuao no IAF simulao no Experimento inica que parte a biomassa as folhas foi consieraa como morta (aumento a senescência foliar). Isso explica a paralisação no crescimento a MS t simulaa e a quea na MS f simulaa próximo ao florescimento (=). Devio à aaptação que as cultivares e arroz e terras altas sofreram por se esenvolverem em solos não saturaos, as mesmas apresentam uma maior tolerância a eficiência hírica quano comparaas às cultivares esenvolvias para ambientes e solo saturao. Nesse caso, eve-se reuzir os impactos os fatores que penalizam o crescimento a cultura evio ao eficit hírico. Apesar o moelo superestimar os efeitos o eficit hírico na MS t, MS f e IAF, tanto para os Experimentos quanto para o, a proutiviae foi simulaa com precisão para ambos (FIG. 6a e b). Entretanto, há a necessiae e refinar esse moelo para a simulação o crescimento o arroz nas fases reproutivas e enchimento e grãos conforme ilustra a Figura 6a e b. Swain et al. (7) também observaram essa necessiae nas fases tarias e crescimento. Um fator que poe estar reuzino o esempenho o IAF simulao seria o fato o crescimento o IAF ser baseao na AEF (Equação ). Uma opção seria utilizar o nitrogênio foliar específico ao invés a AEF para estimar o crescimento o IAF, evio ao fato que o mesmo apresenta uma melhor correlação com o crescimento foliar que a AEF (van OOSEROM et al., ). Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez, 6

8 R. Lorençoni et al. kg ha - kg ha a) b) MS sim MSF sim MS obs MSF obs Pro obs Pro sim IAF sim IAF obs Figura 6 - Valores - observaos (obs) e simulaos (sim), pelo moelo ORYZA-APSIM, as variáveis (matéria seca total - MS t, kg ha - ; matéria seca as folhas - MS f, kg ha - ; ínice e área foliar - IAF, m m - ; proutiviae - Pro, kg ha - ) para os experimentos a) e b) em função o tempo cronológico o moelo () Na avaliação a proutiviae utilizou-se somente os aos observaos os experimentos e e os VCUs realizaos em Santo Antônio e Goiás, GO, e Sorriso, M. Devio ao fato o moelo superestimar o acumulo e uniaes e calor efetivo iário em latitues menores IAF IAF que conforme já explicao, os aos observaos e proutiviae e eresina foram escartaos. Já, os aos observaos e proutiviae o VCU e Gurupi, O, apresentaram alto coeficiente e variação, seno também escartaos. Baseao nos aos observaos e proutiviae, o moelo ORYZA-APSIM eterminou a orem e graneza a proutiviae a um nível e significância e 5% e probabiliae (FIG. 7). Os erros absolutos, relativos, valores observaos e simulaos a proutiviae estão apresentaos na abela 3. Observa-se que para o local e calibração o moelo, Santo Antônio e Goiás, GO, o erro relativo entre a proutiviae observaa e simulaa foi menor que % (AB. 3), enquanto que, para a localiae e Sorriso, M, esse erro foi e %, ilustrano que o moelo ORYZA-APSIM respone e forma coerente às variações na precipitação, temperatura máxima e mínima e raiação global para preizer a proutiviae. Proutiviae simulaa (Ps, kg ha - ) Ps = 93,4 +,7565 Po R =,66* Proutiviae Observaa (Po, kg ha ) Figura 7 - Regressão entre a proutiviae simulaa (Ps, kg ha - ) e observaa (Po, kg ha - ) em iferentes regiões (Santo Antônio e Goiás-GO e Sorriso-M) proutoras e arroz e terras altas (AB. 3) (* Significativo ao nível e 5%) abela 3 - Erros relativos (E, %) e absolutos (Ps-Po, kg ha - ) e valores observaos (Po, kg ha - ) e simulaos (Ps, kg ha - ) a proutiviae para as quatro regiões em função o ia a emergência nos iferentes locais e safras Safra Local Emergência Ps Po Ps-Po E (%) 6/7 Santo Antônio e Goiás-GO 8// /9 Santo Antônio e Goiás-GO // /9 Santo Antônio e Goiás-GO 4// /9 Santo Antônio e Goiás-GO 7// /9 Santo Antônio e Goiás-GO 9// /7 Sorriso-M 7// Experimentos utilizaos para calibração o moelo 6 Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez,

9 Calibração e avaliação o moelo ORYZA-APSIM para o arroz e terras altas no Brasil Conclusões. O moelo ORYZA-APSIM apresenta esempenho satisfatório na simulação o esenvolvimento fenológico para a cultura o arroz e terras altas nas latitues próximas ao local e calibração. Existe a necessiae e se moificar as equações utilizaas para calcular as uniaes e calor efetivo quano a temperatura méia iária aumenta, como ocorre nas latitues próximas ao equaor;. O moelo é sensível ao éficit hírico. Para a cultura e arroz e terras altas é necessário reavaliar os impactos esse estresse na matéria seca total a parte aérea, e folhas e no ínice e área foliar; 3. As simulações a proutiviae para o arroz e terras altas apresentaram esempenho satisfatório, teno os valores simulaos correlação com os valores observaos. Agraecimentos Os autores agraecem ao CNPq projeto 47838/8 pelo suporte financeiro ao a esse estuo. Referências BOUMAN, B. A. M. et al. ORYZA: Moelling Lowlan Rice. Metro Manila: IRRI,. 35 p. BOUMAN, B. A. M.; VAN LAAR, H. H. Description an evaluation of rice growth moel ORYZA uner nitrogen-limite conitions. Agricultural Systems, v. 87, n. 3, p , 6. CHAPMAN, S. et al. Genotype by environment interactions affecting grain sorghum. III. emporal sequences an spatial patterns in the target population of environments. Australian Journal of Agricultural Research, v. 5, n., p. 3-34,. FUKAI, S. Phenology in rainfe lowlan rice. Fiel Crops Research, v. 64, n. /, p. 5-6, 999. GAYDON, D. S.; LISSON, S. N.; XEVI, E. Application of APSIM multi-paock to estimate whole-of-farm water-use efficiency, system water balance an crop prouction for a ricebase operation in the Coleambally Irrigation District, NSW. 6. Disponível em: < concurrent/water/463_gayon.htm>. Acesso em: ago. 9. HEINEMANN, A. B.; HOOGENBOOM, G.; FARIA, R.. Determination of spatial water requirements at county an regional levels using crop moels an GIS An example for the State of Paraná, Brazil. Agricultural an Water Management, v. 5, n. 3, p ,. HEINEMANN, A. B. et al. Center pivot irrigation management optimization of ry beans in humi areas. ransactions of the American Society of Agricultural Engineers, v. 43, n. 6, p ,. HEINEMANN, A. B. et al. Characterization of rought stress environments for uplan rice an maize in central Brazil. Euphytica, v. 6, n. 3, p , 8. HEINEMANN, A. B. et al. Parões e eficiência hírica para a cultura e milho (safra normal e safrinha) no estao e Goiás e suas conseqüencias para o melhoramento genético. Ciência e Agrotecnologia (UFLA), v. 33, n. 4, p. 6-33, 9a. HEINEMANN, A. B. et al. Evaluation of physiological traits in uplan rice for aaptation to no-tillage system. Brazilian Journal of Plant Physiology, v., n., p. 3-, 9b. HEINEMANN, A. B. Caracterização os parões e estresse hírico para a cultura o arroz (ciclo curto e méio) no estao e Goiás e suas conseqüências para o melhoramento genético. Ciência e Agrotecnologia (UFLA), v. 34, n., p. 9-36,. JING, Q. et al. Exploring options to combine high yiels with high nitrogen use efficiencies in irrigate rice in China. European Journal of Agronomy, v. 6, n., p , 7. JONES, J. W. et al. he DSSA cropping system moel. European Journal of Agronomy, v. 8, n. 3, p , 3. JONES, C. A.; KINIRY, J. R. CERES-Maize: a simulation moel of maize growth an evelopment. exas: College Station, p. LANA, A. C.; FERREIRA, C. M.; BARRIGOSSI, J. A. F. Impacto ambiental e econômico a cultura e arroz e terras altas: caso a cultivar BRS-Primavera. Sto Antônio e Goiás,GO: Embrapa Arroz e Feijão, 3. 4 p. (Comunicaoécnico, 58) OLIVEIRA NEO, S. N. et. al. Estimativa e temperaturas mínima, méia e máxima o território brasileiro situao entre 6 e 4º latitue sul e 48 e 6º longitue oeste. Engenharia na Agricultura, v., n. /4, p. 8-7,. SWAIN, D. K. et al. Developing ORYZA IN for meium- an ong-uration rice: variety selection uner non water stress Conitions. Agronomy Journal, v. 99, p , 7. AO F. et al. Global warming, rice prouction, an water use in China: Developing a probabilistic assessment. Agricultural Forest an Meteorology, v. 48, n., p. 94-, 8. VAN OOSEROM, E. J. et al. Functional ynamics of the nitrogen balance of sorghum: I. N eman of vegetative plant parts. Fiel Crops Research, v. 5, n., p. 9-8,. ZHANG, X. et al. esting the simulation capability of APSIM- ORYZA uner ifferent levels of nitrogen fertilizer an transplanting time regimes in Korea. Australian Journal of Experimental Agriculture, v. 47, n., p , 7. Rev. Ciênc. Agron., v. 4, n. 4, p , out-ez, 63