INFLUÊNCIA DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA CULTURA DO MILHO NA ÁREA DA AMAZÔNIA LEGAL

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1 INFLUÊNCIA DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA CULTURA DO MILHO NA ÁREA DA AMAZÔNIA LEGAL RÔMULA F. DA SILVA 1 ; EVANDRO C. DE OLIVEIRA 2 ; FLÁVIO B. JUSTINO 3 ; MARINE C. GROSSI 4 1 Agrônoma, Mestranda em Meteorologia Agrícola, Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, romula.silva@ufv.br; 2 Meteorologista, doutorando em Meteorologia Agrícola da 3 Universidade Federal de Viçosa UFV evandro.chaves@ufv.br Professor Adjunto, Departamento de Engenharia Agrícola, UFV, Viçosa-MG fjustino@ufv.br; 4 Engenheira Agrícola e Ambiental, Mestranda em Meteorologia Agrícola, Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, marine.grossi@ufv.br APRESENTADO NO XVI CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA 13 A 17 DE SETEMBRO DE 2010-BELÉM, PA ABSTRACT: Recent studies show increased concentrations of greenhouse gases in the atmosphere. It is known that agriculture is very dependent on climatic factors. The maize (Zea mays L.) is considered one of the main species in the world. Considering the prospects of global climate changed and its impacts on agriculture, this study aims to evaluate from the scenarios (A2) and (B2), the impacts of current climate conditions and projections of global warming on productivity of maize in Amazon. The results demonstrate that there is a decrease both the crop cycle and the potential productivity in future scenarios. It is found that this decrease is and pronunced in the A 2 scenario. KEYWORDS: maize, climate change, productivity. 1. INTRODUÇÃO: Estudos recentes mostram que as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera vêm aumentando desde a Revolução Industrial. Por sua vez, esse acréscimo de gases tem origem em atividades antrópicas, principalmente, queima de combustíveis fósseis, queimadas e desmatamento de florestas. Deste modo, atribui-se estes fatores como responsáveis pelo aquecimento global. Além da temperatura, a precipitação também tem sofrido variações decorrentes dessas práticas (IPCC, 2007). Dentre as atividades econômicas, certamente, a agricultura é a mais dependente dos elementos climáticos. Há necessidade urgente de estudos comparativos, fazendo a caracterização fisiológica e adaptativa de espécies cultivadas e nativas e os impactos antropogênicos sobre as mesmas. O milho (Zea mays L.) é considerado uma das principais espécies utilizadas no mundo, fornecendo produtos largamente utilizados para a alimentação humana, animal e matérias-primas para a indústria. Em função da sua multiplicidade de aplicações, o milho assume relevante papel socioeconômico, além de ser uma matéria-prima indispensável para vários complexos agroindustriais (FANCELLI; DOURADO NETO, 2000). O Brasil é o terceiro maior produtor mundial, sendo superado apenas pelos Estados Unidos e pela China. A área semeada no Brasil varia em torno de 14 milhões de hectares, com uma produção aproximada de 50 milhões de toneladas, conferindo uma produtividade de 3.5 t./ha (CONAB, 2009). Considerando as perspectivas das mudanças globais do clima e os seus impactos sobre a agricultura, este trabalho objetiva avaliar os possíveis impactos do clima, em condições atuais e em projeções de aquecimento global, na produtividade da cultura do milho na Amazônia Legal, a partir dos cenários (A2) e (B2). 2. MATERIAL E MÉTODOS:

2 A área considerada no estudo foi a Amazônia Legal (Figura 1), com sessenta e seis pontos de grade meteorológicos. Os dados de clima foram representados pelo período de (1960 a 1990) e Futuro (2070 a 2100), onde foram utilizadas as temperaturas diárias máximas e mínimas (ºC), precipitação (mm), radiação solar (MJ.m -2.dia -1 ) e vento (m.s -1 ). Figura 1. Localização dos pontos meteorológicos da área estudada. Foi realizado o downscaling das variáveis meteorológicas para os anos de 2070 a 2100, simuladas pelo modelo de circulação global HadCM3, para os cenários de alta e baixa emissão de gases de efeito estufa, A2 e B2, respectivamente. O cenário B2 é aquele que estabelece um aquecimento de 3 a 5 C e o cenário A 2 estabelece um aquecimento de 4 a 8 C, descrevendo um mundo heterogêneo, com crescimento da população elevado, crescimento econômico, mudança tecnológica mais lenta e altas emissões de CO2. As simulações de longo período da produtividade potencial da cultura do milho foram realizadas na sub-rotina seasonal do Sistema de Suporte para Transferência de Agrotecnologia (DSSAT), versão (HOOGENBOOM, 2004), a qual permite a simulação de ciclos de cultivos durante os vários anos considerados na série de dados meteorológicos, bem como, a fertilização por CO2. O CERES Maize requer cinco parâmetros fisiológicos para a inicialização (Tabela 1), o qual foi obtido segundo (PEREIRA, 2008). Tabela 1. Valores dos coeficientes genéticos. PARÂMETROS GENÉTICOS CULTIVAR P1 P2 P5 G2 G3 Ag , ,2 P1: duração do período vegetativo, soma térmica da emergência até o final da etapa juvenil, (temperatura base 8ºC); P2: sensibilidade ao fotoperíodo, dias de atraso na iniciação da floração masculina para cada hora de incremento do fotoperíodo acima de 12,5 horas.; P5: duração da etapa reprodutiva, soma térmica desde a emergência do estígma na espiga até o ponto de maturidade fisiológica do grão (temperatura base 8ºC); G2: número máximo de grãos por planta; G3: taxa de enchimento do grão (mg dia -1 ) sob condições ótimas de crescimento Nas simulações, foram consideradas práticas de manejo usadas pelos agricultores para a condição climática atual, onde a semeadura ocorreu no primeiro dia do mês de Dezembro, sete plantas m -2, o espaçamento entre linhas de 70 cm, a profundidade de plantio de 6cm e a data da colheita estipulada com base na maturação, sendo que as diferenças de produtividade entre a situação atual e futura são dependentes apenas das alterações climáticas na temperatura e na concentração de CO 2. A distribuição espacial dos valores do ciclo (dias) e a produtividade de grão (kg/ha) entr e as condições atuais e os cenários de mudança climática (B 2 e A 2 ), foram obtidos por meio da seguinte equação: O desvio positivo significa que a duração do ciclo e a produtividade FuturoAtual PD(%) 100 Atual da cultura do milho aumentaram em cenários de mudanças climáticas, enquanto desvios negativos representam condições opostas.

3 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura 2.a mostra a variação do ciclo total da cultura do milho, para as condições atuais, com média de 119 dias; o máximo de 130 dias mais ao sul e o mínimo de 109 dias mais ao norte da Amazônia Legal. Na Figura 2.b, pode-se acompanhar a variação da produtividade média potencial da região, no período de 1960 a A produtividade média é de 4762 kg/ha, a maior produtividade foi de 6512 kg/ha mais ao norte da Amazônia Legal e uma mínima de 3968 kg/ha na parte nordeste da área estudada. Observa-se que a produtividade média estimada é muito variável na região de estudo, isto mostra que o clima influencia no rendimento das culturas. Figuras 2. Estimativa da duração do ciclo vegetativo (2 a) e a produtividade potencial do milho (2 b) para o cenário atual ( ), região da Amazônia Legal. Para os cenários futuros, observa-se maiores reduções do ciclo da cultura no cenário A2, em relação ao cenário B2. Há reduções de 14 a 22% no ciclo de crescimento do milho. Isto deve-se ao aumento da temperatura em toda região de estudo para as projeções A2 e uma diminuição de 11 a 18 % no cenário B2 (Figuras 3.a e b ). Figuras 3. Estimativa da duração do ciclo vegetativo do milho para as projeções B2 (4a) e A2 (4b), região da Amazônia Legal.

4 O cenário otimista (B 2) apresenta uma perda menor na produtividade potencial ao ser comparado com o cenário A2. A avaliação espaço-temporal para o cenário A2 (pessimista) indica em geral, uma tendência de redução na produtividade da cultura do milho. Observa-se ainda na parte norte (Amazonas, Roraima e Pará), áreas com redução de até 26%, observar figura 4. a e b. Figuras 4. Estimativa da produtividade potencial do milho para as projeções B2 (4a) e A2 (4b), região da Amazônia Legal. Neste estudo, verifica-se que o aumento da temperatura reduz o ciclo da cultura do milho. Isso ocorre devido a fisiologia da planta do milho que é C4 e que desta forma, responde melhor a temperaturas mais elevadas do que plantas C3, ou seja, tem o mecanismo de crescimento acelerado. As variações nas safras de milho estão relacionadas com a disponibilidade de água, sobretudo no período crítico da cultura, que vai do pendoamento ao início do enchimento de grãos (Matzenauer, 1994; Bergonci et al., 2001); Segundo Bergamaschi et al. (2004), pode haver redução de rendimento mesmo em anos climaticamente favoráveis, se o deficit hídrico ocorrer no período crítico. Mesmo em regiões mais ao norte, onde são encontradas áreas preferenciais pelo zoneamento climático para o cultivo do milho, as médias de precipitação não atendem às necessidades da cultura, e a ocorrência de estiagens também afeta a produção de milho, embora com menor intensidade e freqüência (Matzenauer et al., 2002). A solução deste problema passa pela decisão correta do produtor e pela assistência técnica. É necessário seguir o zoneamento agrícola e adotar práticas como a rotação de culturas e o escalonamento da semeadura, como medidas de redução de riscos. Outra maneira consiste na utilização da irrigação, principalmente no período crítico da cultura. Segundo Matzenauer et al. (2002) e Bergamaschi et al. (2004), o adequado suprimento hídrico, próximo ao pendoamento-espigamento do milho, é suficiente para que sejam obtidos rendimentos elevados. 4. CONCLUSÕES: O efeito das mudanças climáticas na produção agrícola da região da Amazônia pode ser avaliado como negativo, devido ao fato de mesmo em condições ótimas de manejo e nutrientes os resultados encontrados no presente trabalho indicarem uma redução na produtividade potencial do milho que pode alcançar até 18% (B 2 ) e 26% (A 2 ) dos valores atuais. É necessário que sejam feitos experimentos de campo acoplados com estudos de

5 modelagem para o pleno entendimento dos mecanismos envoltos nas respostas da cultura em relação às mudanças climáticas na região. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS HOOGENBOOM, G., JONES, J. W., WILKENS, P. W., PORTER, C. H., BATCHELOR, W. D., HUNT, L. A., BOOTE, K. J., SINGH, U., URYASEV, O., BOWEN, W. T., GIJSMAN, A. J., DU TOIT, A., WHITE, J. W. E TSUJI, G. Y. Decision Support System for Agrotechnology Transfer Version 4.0 [CD-ROM]. University of Hawaii, Honolulu, HI, USA IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers. Disponível em: < Acesso em: 01 de maio de FANCELLI, A. L.; DOURADO NETO, D. Ecofisiologia e fenologia. In: FANCELLI, A. L.; DOURADO NETO, D. Produção de milho. Guaiba: Agropecuária, p COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO (CONAB). Acompanhamento da safra brasileira Grãos: Safras 2008/ p Disponível em Acesso em: 01 de maio de BERGAMASCHI, H.; DALMAGO, G.A.; BERGONCI, J.I.; BIANCHI, C.A.M.; MÜLLER, A.G.; COMIRAN, F.; HECKLER, B.M.M. Distribuição hídrica no período crítico do milho e produção de grãos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.39, p , BERGONCI, J.I.; BERGAMASCHI, H.; SANTOS, A.O.; FRANÇA, S.; RADIN, B. Eficiência da irrigação em rendimento de grãos e matéria seca de milho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, p , MATZENAUER, R. Modelos agrometeorológicos para estimativa do rendimento de milho, em função da disponibilidade hídrica no Estado do Rio Grande do Sul p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. MATZENAUER, R.; BERGAMASCHI, H.; BERLATO, M.A.; MALUF, J.R.T.; BARNI, N.A.; BUENO, A.C.; DIDONÉ, I.A.; ANJOS, C.S.; MACHADO, F.A.; SAMPAIO, M.R. Consumo de água e disponibilidade hídrica para milho e soja, no Rio Grande do Sul. Porto Alegre: Fepagro, p. (Boletim Fepagro, 10). BERGAMASCHI, H.; DALMAGO, G.A.; BERGONCI, J.I.; BIANCHI, C.A.M.; MÜLLER, A.G.; COMIRAN, F.; HECKLER, B.M.M. Distribuição hídrica no período crítico do milho e produção de grãos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.39, p , PEREIRA, A. A Eficiência do modelo Ceres-Maize na Simulação do desempenho de híbridos de milho, p Tese Mestrado (Universidade federal de Viçosa).