III CONGRESSO LATINO-AMERICANO E DO CARIBE DE BANANASE PLÁTANOS

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1 III CONGRESSO LATINO-AMERICANO E DO CARIBE DE BANANASE PLÁTANOS Irrigação e ecofisiologia em Musáceas: aspectos práticos de manejo para o uso eficiente da água Sérgio Donato, Eugênio Ferreira Coelho, Alessandro de Magalhães Arantes e Marcelo Rocha dos Santos CORUPÁ, SC, 18 DE AGOSTO DE 2015

2 COMO FICARÁ A BANANICULTURA NAS ZONAS DE RESPOSTAS MAIS SIGNIFICATIVAS ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS? CLIMATIC CHANGE HOT SPOTS Water limitation is a major problem for global agriculture >T;<UR;>DPV; >Et<Disp.H 2 O; TENDÊNCIA = ARIDIZAÇÃO GRANDE ÁREA FOLIAR Sistema Cantareira, 3%, 24/10/2014. Sabesp, Agência Brasil. ELEVADA EXIGÊNCIA HÍDRICA ABSORÇÃO DE H 2 O RAÍZES NÃO COMPENSA Et FOLHAS Foto: Patrick (ATER - Fahma, Estreito, 2012).

3 ONDE E COMO ATUAR? Uso eficiente da água EUA = A/E EUA = P/L L= ETpc/EA WE SEEK BANANA PLANTS THAT? FLOWER EARLY SHORT (NOT DWARF) HAVE MODERATE BUNCHES (Turner, Fortescue e Daniells, 2014) ABIOTIC STRESS TOLERANCE

4 INTERAÇÃO GENÓTIPO X AMBIENTE X MANEJO HOMEM DIAGNÓSTICO: Preciso, sistêmico com especificidade de local. Requer: Planejamento; Raciocínio lógico; Conhecimento. (Fontes, 2011) Ilustração Pedro Ricardo Rocha Marques

5 REPRESENTAÇÃO DAS RELAÇÕES ENTRE VARIÁVEIS GEOPOLÍTICAS GLOBAIS, REGIONAIS E LOCAIS QUE INFLUENCIAM NO NEGÓCIO AGRÍCOLA - BANANA HOMEM Fotos: Jornal de Corupá; Asbanco (2013)

6 Preço (R$/kg) pago ao produtor pela banana Nanica de primeira, entre 01 de janeiro de 2012 e 02 de agosto de 2015, no Norte de Santa Catarina e no Vale do Ribeira, SP. Norte de S. Catarina Vale do Ribeira Época Preço médio período (R$/kg) 0,45 0,73 Menor preço (R$/kg) 0,13 0,33 nov/dez/jan/2013 Maior preço (R$/kg) 1,04 1,43 mar/abr/2014 Preço médio geral período (R$/kg) 0,59 Preço (R$/kg) pago ao produtor pela banana Prata-Anã de primeira, entre 01 de janeiro de 2012 e 02 de agosto de 2015, no Norte de Minas Gerais e Bom Jesus da Lapa, BA. Fonte: Preços coletados pela ABANORTE / Bananas da Bahia / Frutas Oeste ABAVAR / ASBANCO/ Frutacor. Relatório Semanal.

7 Eficiência de irrigação e de uso de água Fonte: Coelho et al. (2015). Perdas de condução Canais, asséquias, tubulações, entupimentos Evapotranspiração Minimizar perdas Evaporação Fonte Evaporação Escoamento Percolação Arraste pelo vento Fotos: Alessandro Arantes, Eugênio Coelho, Rodrigo Farhat, Sérgio Donato.

8 OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO - GOTEJAMENTO UMA OU DUAS LATERAIS Fotos: Alessandro Arantes

9 Otimizar sistemas de microaspersão maximizar o uso racional 12 Ea = 79,72% Ea = 89,54,72% 12 Eficiência de aplicação Lâmina de água (mm) Lâmina de água (mm) Lâmina infiltrada Lâmina Infiltrada 0 Lâmina extraída Lâmina extraída Lâmina percolada Lâmina percolada Distância da planta (m) Distância da planta (m) Lâmina percolada Lâmina extraída Lâmina infiltrada Lâmina percolada Lâmina extraída Lâmina Infiltrada um microaspersor de 60 L h -1 para 4 plantas um microaspersor de 60 L h -1 para 2 plantas MUDANÇAS DE CONFIGURAÇÃO MELHORIA DA UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO T1 um microaspersor por planta, localizado entre plantas ao longo da fileira, com vazão de 35 L h -1 ; T2 um microaspersor para duas plantas, localizado ao longo da fileira, com vazão de 70 L h -1 ; T3 um microaspersor por planta, localizado a 0,3 m da planta, com vazão de 35 L h -1 ; Silva, Coelho e Miranda (2013) Produtividade (kg ha -1 ) T1 T2 T3 Tratam ento

10 Otimizar sistemas de microaspersão ou miniaspersão Um microaspersor de 120 L h -1 para 4 plantas com sobreposição total Escolher microaspersores com maiores vazões e diâmetro molhado, dimensionar para sobreposição total; uniformidade de distribuição; intensidade média de aplicação; não considera o conceito de Kl; maior custo, maior Ea. Fotos: Sérgio Donato e Alessandro Arantes

11 Otimizar sistemas de irrigação Aspersão convencional Foto: Eugênio Ferreira Coelho 45%-55% 70-85% Sistema fixo subcopa; aspersor bocal único, q 800 l h -1 ; alta rotação > 1 rpm; ângulo 22º; Localização do primeiro emissor = ¼ distância entre emissores V vento = 2,0 m s -1 ; 60%DM emissor; V vento = 2,0-3,5 m s -1 ; 50%DM emissor; V vento >3,5 m s -1 ; 30%DM emissor; Fotos: Alessandro Arantes

12 Otimizar sistemas de irrigação Aspersão por pivô MUDANÇAS NO POSICIONAMENTO E TIPO DO EMISSOR Pivô Central 65-80% 85-90% 80-85% MESA 85-95% LESA LEPA Pivô Linear Fonte: Coelho et al. (2015). Sensores de chuva e vento

13 Otimizar sistemas de irrigação - Automação Suzuki & Hernandez, Irrigaterra Reduz mão de obra Reduz erros por falta de disciplina Precisão nos tempos e turnos de irrigação Reduz custo de bombeamento Suzuki & Hernandez, Irrigaterra

14 OTIMIZAÇÃO DO MANEJO DE IRRIGAÇÃO Manejo da Irrigação Baseado no clima Uso da Evapotranspiração de referência e coeficientes de cultivo Tanque Classe A Estação meteorológica automática Fotos: Marcelo R. dos Santos Etpc = Eto x Kc

15 Coeficiente (Kc e Kl) Área foliar (m 2 ) Área foliar mensurada em bananeiras Prata-Anã, com manejo de irrigação baseado no coeficiente empírico de transpiração foliar (K) e coeficiente da cultura (Kc), durante quatro ciclos produtivos. Guanambi, BA, ,5 1,3 1,1 0,9 0,7 0,5 0,3 Kc Kl AF 1º Ciclo 2º Ciclo 3º Ciclo 4º Ciclo 0, Ti = LA / (n x q x Ea) AF = 0,5789 x C x L x NF Dias após o plantio - DAP Fonte: Santos et al. (2015) dados não publicados LA, lâmina aplicada = volume aplicado (L planta -1 ), K, constante; AF, área foliar total (m²); Kl = coeficiente de localização; maior valor entre a percentagem de área molhada e área sombreada; Ti, tempo de irrigação por dia (h); n, número de emissores por planta; q, vazão do emissor em (l h -1 ); Ea, eficiência de aplicação. Transpiração (litros.dia -1 ) LA = k*eto*af LA = V (volume) LA = 0,5*ETo*AF Prata-Anã Estimativa da Transpiração AF = 1,1 m 2 AF = 0,86 m 2 AF = 0,62 m 2 AF = 0,55 m 2 AF = 0,53 m 2 AF = 0,49 m 2 AF = 0,45 m 2 AF = 0,38 m 2 AF = 0,20m 2 AF = 0,17 m ETo-PM (mm dia -1 ) Fonte: Oliveira et al. (2013); Coelho et al. (2015).

16 Fotos: Marcelo R. dos Santos Fonte: Coelho et al. (2015). Fonte: Santos (2012; 2013) Manejo da Irrigação Baseado no solo Determinação da tensão de água no solo correspondência entre tensão e umidade Manutenção da umidade entre 70% e 100% da água disponível (Cc-Pm)xfr; fr = 0,30 Balanço de água na zona radicular

17 POSICIONAMENTO DE SENSORES - Z VARIA COM A FENOLOGIA 0,15-0,55 m Fonte: Coelho et al. (2015) Fonte: Sant ana et al. (2012) a) Gotejamento a) Microaspersão a) Asp. convencional DCR no perfil do solo, no segundo ciclo da bananeira Prata-Anã, em LATOSSOLO Vermelho-Amarelo distrófico, Guanambi, BA. Zonas c > DCR até 0,40 m DV > extração de água em todos SI PE 80% raízes 80% extração de água Eficiência de aplicação Diminuir percolação

18 Teor de água no solo (cm 3 cm -3 ) Manejo da Irrigação Baseado no solo Determinação e monitoramento do teor de umidade do solo por meio de TDR e calibração dos sensores de TDR = Reflectometria de Domínio no Tempo Fotos: Marcelo R. dos Santos Tempo decorrido (h) Teor de água (m 3 m -3 ) 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Fonte: Santos (2012; 2013) 0,0119Ka 0,0595 R 2 0,98 0, Ka 2 R 0, Ka (adimensional) Neossolo Quartzarênico 3 0, Ka Latossolo Vermelho 2 0,03652Ka 0,17065

19 Fonte: Lucena (2013) DESENVOLVIMENTO DE CULTIVARES COM ACEITAÇÃO COMERCIAL E COM MAIOR EFICIÊNCIA DE USO DA ÁGUA???? ISS de bananeiras Prata-Anã, BRS Platina, BRS Tropical e FHIA-23 no primeiro ciclo de produção, com manejo de irrigação baseado no coeficiente empírico de transpiração foliar (K) e coeficiente da cultura (Kc). Guanambi, BA, Campo experimentação > relevância fisiológica TRIAGENS PARA GENOMA QUE EXPRESSE MAIOR SÍNTESE DE HSPs, ABA, AQUAPORINA, PROLINA; AJUSTE OSMÓTICO; INDICADORES DE TOLERÂNCIA À ESTRESSES ABIÓTICOS. In vitro ciência básica, > precisão experimental

20 DÉFICIT HÍDRICO Genótipos x tolerância ao decréscimo da umidade do solo (mecanismos morfológicos, fisiológicos, bioquímicos e moleculares) Genoma B SÍNTESE DE HSPs, ABA, AQUAPORINA, PROLINA Vapor H 2 O Células mesofilo

21 Fotos: Maria Geralda Vilela Rodrigues DÉFICIT HÍDRICO: Grande Naine submetida à diferentes lâminas de irrigação, % da ETo, Nova Porteirinha, MG, 2011 Déficit hídrico < REF < produção Campo experimentação > relevância fisiológica

22 GENÓTIPOS X EUA Ordem de tolerância ao decréscimo da umidade do solo Genoma B Grande Naine (AAA) FHIA-18 (AAAB) BRS Platina (AAAB) Prata-Anã (AAB) Princesa (AAAB) Ordem de produtividade potencial Fotos: Maria Geralda V. Rodrigues; Sérgio Donato Fonte: Cruz (2012); Coelho et al. (2012). L = 100% ETo; EUA = 83,10 kg mm -1 ; EUA = 59,32 kg mm -1 ; EUA = 54,42 kg mm -1 ; EUA = 45,94 kg mm -1; EUA + adequada > 50,4 kg mm -1 ; L = 75% ETc; Produtividades (a) e EUA (b) de Grande Naine, FHIA-18, BRS Platina, Prata-Anã e BRS Princesa sob diferentes lâminas de irrigação (25-125%ETc). Nova Porteirinha, MG, Fonte: Cruz (2012)

23 GENÓTIPOS X ESTRATÉGIAS DE MANEJO DE IRRIGAÇÃO X EUA Regulated Deficit Irrigation RDI Regulação do déficit de irrigação Redução dos níveis de água em determinadas fases do ciclo ou em todo o ciclo Princesa (semiárido): Princesa (AAAB) Partial Rootzone Drying PRD Molhamento parcial do sistema radicular; Irrigação lateralmente alternada Redução da transpiração, resposta ABA ao déficit hídrico Tropical (AAAB) Tropical (subúmido): PRD, 12% Produtividade; 76% EUA (Semiárido). L = 50% ITN alternada 7, 14, 21 dias; Produtividades s (RDI) Frações 0,9; 0,5; e 0,1UC; UC = uso consuntivo Fonte: Cruz (2012); Coelho et al. (2013). Fotos: Alessandro Arantes Coelho et al. (2006).

24 (A) Taxas de assimilação líquida de CO 2 A e de transpiração E; e (B) Eficiência de carboxilação A/C i da cultivar Prata-Anã em função da lâmina de irrigação (%ETc) entre maio e novembro de Nova Porteirinha, MG. Nota: mensurações realizadas às 14:00. Temperatura constante Correlação entre taxas de assimilação líquida de CO 2 A e de transpiração E nas cultivares Prata- Anã, Grande Naine, BRS Princesa, BRS Platina e FHIA-18 submetidas à lâminas de irrigação variando de 25 à 125%ETc, entre maio e novembro de Nova Porteirinha, MG Nota: mensurações realizadas às 14:00.

25 Taxas de assimilação líquida de CO 2, A, das cultivares de bananeira Maçã, BRS Tropical e BRS Princesa, mensuradas às 8:00 (A) e 14:00 (B). Guanambi, BA, :00 >A meses com T amenas DIFERENÇA ENTRE HORÁRIOS E ÉPOCAS DO ANO <A meses com T elevadas 14:00 >T < A Horário + quente < A f(meses)

26 Fonte: Arantes (2014) Correlação entre eficiência instantânea do uso da água A/E e temperatura foliar T leaf, independente do sistema de irrigação (A); nos sistemas de irrigação por microaspersão (B), aspersão convencional (C) e gotejamento (D) em Prata-Anã no segundo ciclo de produção, às 12 horas, Guanambi, BA, ALTERAÇÃO NA PERMEABILIDADE MEMBRANAS; DESNATURAÇÃO ENZIMÁTICA; FECHAMENTO ESTOMÁTICO

27 Fonte: Arantes (2014) Correlação entre taxa de transpiração E e temperatura foliar T leaf, independente do sistema de irrigação (E); nos sistemas de irrigação por microaspersão (F), aspersão convencional subcopa (G) e gotejamento (H) em Prata-Anã no segundo ciclo de produção, às 12 horas, Guanambi, BA, FECHAMENTO ESTOMÁTICO

28 EUA (µmol m -2 s -2 de CO 2 / mmol m -2 s -2 de H 2 O) EUA em função da temperatura foliar e da lâmina de irrigação (%ETc), para Prata-Anã (A), Grande Naine (B), Princesa (C), BRS Platina (D) e Fhia-18 (E) entre maio e novembro de 2011, Nova Porteirinha, MG. TF causa EUA para todas LI A B Q 10 k k T T 2 1 C D Q 10 = coeficiente de temperatura - descreve a magnitude de uma mudança em um processo associado com uma mudança de temperatura da ordem de 10 0 C E EUA = TF TF L TF L (A) EUA = TF TF L TF L (B) EUA = TF TF L TF L(C) EUA = TF TF L TFL(D) EUA = TF TF L TFL(E)

29 MANEJO CULTURAL - Bananeiras Prata-Anã e BRS Platina. Guanambi, BA, Melhoria das propriedades químicas, físicas e biológicas do solo retenção de água e nutrientes Redução da evaporação e melhoria de troca de calor Redução da percolação Fotos: Alessandro Arantes Fotos: Eugênio Ferreira Coelho Fonte: Coelho et al. (2015). Faria (2008)

30 Plantas ha -1 IAF e BF (balanço foliar) de plátano Terra Maranhão em função de DAT para diferentes densidades de plantio. Guanambi, BA, meses com > Vvento (jun;jul) < densidade de plantio BF (-) Plátanos com pl ha -1 e pl ha -1 ), 220 dias DAT.

31 AUMENTO DE DENSIDADE DE PLANTIO Locais com muito vento < dilaceração do limbo e < tombamento de plantas A redação / Agência Brasil Fotos: Alessandro Arantes

32 PROTEÇÃO AO CULTIVO Fotos: Victor Galán Saúco CULTIVO PROTEGIDO E USO DE ANTITRANSPIRANTES Fotos: Rubén Ortiz

33 SENÃO? CLIMATIC CHANGE HOT SPOTS

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