Ambiente, planta e modelos aplicados ao manejo e avaliação de canaviais

Transcrição

1 Ambiente, planta e modelos aplicados ao manejo e avaliação de canaviais

2 Declínio secular dos preços agrícolas. Atividade canavieira tende a apresentar lucro nulo.

3 SUMÁRIO Condições climáticas: zoneamento, irregularidade climática: uma constante Ambientes de produção solos/clima: modelo qualitativo pequena consideração ao clima Potencial de produção e ecofisiologia: múltiplas interações entre fatores de produção base fisiológica para o manejo do canavial participação da variedade (cultivar ou genótipo) MODELOS MATEMÁTICOS PARA ENTENDER E QUANTIFICAR OS PROCESSOS DE PRODUÇÃO

4 Clima e cana-de-açúcar (Campos/RJ ) - irregularidade (anual, mensal, etc.) é constante - imprevisibilidade de diversos fatores (principalmente precipitação )

5 NA LAVOURA MÚLTIPLAS INTERAÇÕES ENTRE FATORES DE PRODUÇÃO E A PRÓPRIA CANA-DE-AÇÚCAR EFEITOS COMPENSATÓRIOS: - frio e chuva na maturação - chuva e nebulosidade no crescimento EFEITOS EXACERBADORES: - seca, falta de Ca em solo arenoso, cigarrinha SINERGISMO: - irrigação e adubação nitrogenada sobre a fotossíntese REAÇÃO DA CANA: - crescimento radicular em estresse hídrico

6

7

8 Baixo risco, irrigação de salvamento Baixo risco, aptidão plena Alto Risco de Perda por geadas; ausência de período seco para maturação e colheita Alto Risco de Perda por deficiência hídrica; irrigação intensiva imprescindível

9

10

11 PRINCIPAIS VALORES MÉDIOS DE TEMPERATURAS NA CANA-DE-AÇÚCAR Fase ou Órgão Ambiente Temperaturas ( C) Ideal Crítica Máxima Mínima Prejudicial Brotação de gemas solo Enraizamento solo Absorção de água solo Absorção de nutr. solo Cresc. das raízes solo Perfilhamento ar Cresc. dos colmos ar Estrias cloróticas ar - calor > 33 Estrias cloróticas ar - frio < 8 Morte gema apical ar ,0 a -3,3 Morte gemas laterais ar ,3 a -6,0 Morte das folhas ar ,2 a -5,0 Morte dos colmos ar ,0 a -7,5 Florescimento ar - - < 31 > 18 - Maturação ar <

12 Sistema IAC Água disponível CAD Evapotranspiração Solos: Textura Tipo de Solos ( 3 nível) Caráter abruptico, arênico, espessarênico. Fertilidade: CTC e SB Caráter álico, mesoálico Caráter ácrico Eutrófico, mesotrófico e distrófico.

13 Ambiente de produ A B C D E Decaimento de produtividade (t/ha) com sucessivos cortes 0,17 0,19 0,20 0,24 0, ,0 115,0 105,0 100,0 95, ,7 100,8 91,4 84,7 78,2 3 99,6 93,3 84,3 76,8 69,8 4 94,8 88,4 79,6 71,7 64,4 5 91,3 84,7 76,1 68,0 6 88,5 81,8 73,4 média 100,1 94,0 85,0 80,2 76,9

14 EQUAÇÃO PARA ESTIMATIVA DA PRODUTIVIDADE MÉDIA DE CINCO CORTES A PARTIR DOS DOIS PRIMEIROS CORTES Rubens L. do C. Braga Junior - CTC, 1994 TCH5C = (C1 + 3,5 * C2) / 5 Onde: TCH5C = estimativa para a produtividade média de cinco cortes C1 = produtividade do 1º corte (cana de ano e meio) C2 = produtividade do 2º corte

15 EQUAÇÃO PARA ESTIMATIVA DA PRODUTIVIDADE MÉDIA DE CINCO CORTES A PARTIR DOS DOIS PRIMEIROS CORTES Rubens L. do C. Braga Junior - CTC, 1994

16 Biométricas Menor população de colmos; Menor crescimento dos colmos, conseqüência de menor taxa de assimilação; Fatores de produção Fatores do ambiente (solo e clima); Fatores de manejo (compactação do solo, sanidade de mudas e das plantas, época de colheita tratos culturais, adubação e mato competição).

17 Aprimorar estimativa do decaimento de produtividade entre cortes Compreender mecanismos do decaimento

18 TCH e = TCH 1 x n -cd onde: TCH n = produtividade do canavial, em t.ha -1, no corte número n, cd = coeficiente de decaimento.

19 Analise de correlação e regressão entre coeficiente de decaimento comparado com: Potencial produtivo do solo (Bernardes et al. STAB, 2002) - Intensidade relativa de manejo (comparada com o ótimo teórico ou máximo desejado pelo técnico)

20 A queda de produtividade nos canaviais, nos sucessivos cortes, apresenta uma dependência mais robusta com a intensidade de manejo adotada do que com a qualidade do ambiente de produção. O modelo expresso por uma equação exponencial negativa apresenta precisão para estimar a produtividade nos sucessivos cortes dos canaviais.

21 Produtividades potenciais de algumas culturas Ajustes para elevação da produtividade Genótipo (variedade cultivada) Solo (propriedades físicas e químicas) e Clima Cultura Média Nacional Teórico A campo Milho kg.ha kg.ha -1 YAMADA (1997) kg.ha -1 VYN (2001) Soja kg.ha kg.ha kg.ha -1 VENTIMIGLIA et COOPER (2003) al. (1999) Cana 470 t.ha -1 (Moore, 1989) 90 t.ha t.ha t.ha-1 (Hunsigi, 1993)

22 Modelo utilizado: 4 P,1 27 xxxadc 10 IAF xnx xcr CI xic dia Adc. ea q 1 T ln ln 2 c b f d Qg n q 5,0 1,0 N. 60 N

23 Partição de Fitomassa da cana-de-açúcar - 12 meses de idade no Hawaii (Dillewijn, 1952)

24 Simulação... Cana de Ano Radiação Real 600 Fitomassa seca de colmo Fitomassa verde de colmo t.ha Sem Déficit Hídrico Cultivo de inverno (Radiação Real) Com Déficit Hídrico

25 Assimilar conhecimento obtido através de experimentos com menor custo; Promover o uso do método científico na tomada de decisões em substituição à intuição; Fornecer ferramentas dinâmicas e quantitativas que analisem a complexidade dos sistemas de culturas e o seu manejo, Avaliar interações dos genótipos com o ambiente Para gerar cenários, por simulação, em situações não testadas experimentalmente.

26 Nenhum modelo pode levar em conta todas as complexidades existentes nos sistemas biológicos; Um modelo pode ser uma ferramenta para melhorar o processo de pensamento crítico, não um substituto a esse; Modelos podem ajudar a formular hipóteses e melhorar a eficiência de experimentos no campo, mas não elimina a necessidade dos mesmos.

27 Balanço de carbono, (Pereira, 1987); Acúmulo de matéria seca (Inman-Bamber & Thompson, 1989); Matemático-fisiológico, (Barbieri, 1993) ; CANEGRO - Balanços detalhados do carbono e da água em equações de balanço de energia. Usa a plataforma Dssat, desenvolvimento constante (Inman-Bamber et al. 1993); CANESIM - África do Sul, evoluiu de um modelo para controle de irrigação em cana-de-açúcar, (Singels et al., 2000) O CANESIM foi desenvolvido em função da necessidade do setor produtivo em atividades de planejamento. O CANEGRO não atendia essa demanda de informações porque é muito exigente em parâmetros tornando-o pouco ágil para fins práticos, que necessitam de informações a curto prazo

28 Uso da modelagem matemática Análise de fatores isoladamente Modelos de crescimento de culturas Modelos empíricos Modelos Mecanísticos Não consideram a interação entre fatores Úteis para sumarização dos resultados Baseado em dados locais de experimentos Análise com dinâmica entre os fatores Modelos individuais para cada fator Baseado em teorias científicas e hipóteses

29

30 Pereira & Machado

31 Aguiar, 1987

32 Aleoni & Beauclair

33 3000 g/m2 = d = ,4 g/m2.d Pereira & Machado

34 Modelo Expolinear (Goudrian & van LAR,1994) Taxa de crescimento é proporcional a radiação interceptada Duas fases distintas Fase exponencial- Plantas jovens sem competição intraespecífica (máxima competição interespecífica) ate o fechamento da copa Linear e maxima-após o fechamento da copa nteração dos fatores ambientais acentua da para definir o crescimento

35 Taxa cresc na fase linear (maxima) 200 kg ms/ha dia, ou 20 g m2 dia

36 CRESCIMENTO DA PARTE AÉREA Rostron (1974) tx. média (MS) = 18g.m -2.dia -1 Machado (1981) tx. média - 12 g.m -2.dia -1 tx. max. 25 g.m -2.dia -1 - período de 300 a 400 dias Bull & Glasziou (1975) tx. max. 40 g.m -2.dia -1

37 Efeito do espaçamento entre fileiras Toneladas de cana/ha ,00 m 1,30 m 1,60 m 1,90 m 1,00 D m 1,50 D m Cortes

38 Produtividade das safras 85/93. Comparativo entre espaçamentos Usina da Barra Grande de Lençois - SP 150 TCH º 2º 3º 4º 5º 1,10 m ,40 m Morelli et al. (1993)

39 Produtividade das safras 86/93. Comparativo entre espaçamentos Usina Santa Adelaida Dois Córregos - SP 200 TCH º corte 2º corte 3º corte 4º corte 1,10 m ,40 m Morelli et al. (1993)

40 Produtividade da safra 83/85. Comparativo de espaçamento Usina São José ZL Macatuba - SP 150 TCH º corte 2º corte 3º corte 4º corte 5º corte 1,10 m ,40 m Morelli et al. (1993)

41 Produtividade das safras 86/93. Comparativo de espaçamentos Destilaria Alexandre Balbo Iturama - SP 100 TCH º 1º 2º 3º 4º 1,10 m ,40 m Morelli et al. (1993)

42 Produtividade das safras 87/93. Comparativo de espaçamentos Usina Santa Cruz/Guarani Olímpia - SP 200 TCH º corte 2º corte 3º corte 4º corte 1,00 m ,40 m Morelli et al. (1993)

43 Produtividade das safras 87/93. Comparativo de espaçamento Usina Sapucaia Campos - RJ 100 TCH º corte 2º corte 3º corte 4º corte 1,10 m ,40 m Morelli et al. (1993)

44 Figura 1. Interações entre espaçamento e produtividade da cana-deaçúcar. Adaptado de GALVANI et al. (1997).

45

46 Diferenças no índice de área foliar Diferenças no índice de área foliar durante o período de crescimento da cana-de-açúcar. (Barbieri et al., 1993).

47

48

49

50

51 Maior resposta à irrigação na cana planta - maior IAF (aproximadamente 6 a 7) - demanda crescente por água no período seco

52 Cana irrigada (à esquerda) apresenta maior crescimento e maior produtividade

53 Diferença principal na área foliar Cana irrigada Cana em sequeiro

54 Canavial com falhas ausencia de área foliar = ausencia de resposta ao manejo

55 Efeito: chuva 2009 cana bis e falta tratos 2008 Geraldo Majela de Andrade Silva STAB (2011)