Temperatura base e exigências térmicas para o sub-período semeadura-emergência de duas cultivares de amendoim

Transcrição

1 Temperatura base e exigências térmicas para o sub-período semeadura-emergência de duas cultivares de amendoim Nilceu Piffer Cardozo 1, Clóvis Alberto Volpe 2, Antonio Ribeiro da Cunha 3, Paulo César Sentelhas 4, Sonia Maria de Stefano Piedade 5 1 Pós-Graduando PPG Física do Ambiente Agrícola - ESALQ/USP, Av. Pádua Dias, 11- CP 9 - Piracicaba/SP-CEP , Fone: R: 236, nilceu.cardozo@usp.br 2 Prof. Adjunto Depto. de Ciências Exatas, FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP. (in memorian) 3 Eng. Agrônomo/FCA UNESP Botucatu-SP 4 Professor Associado do Departamento de Engenharia de Biossistemas - ESALQ/USP 5 Professor Associado do Departamento de Ciências Exatas - ESALQ/USP ABSTRACT: The lower base temperature (Tb, ºC) and thermal time (CT, ºCday) were determined for the sub-period sowing-emergence of two peanut cultivars. The study was conducted in the experimental area of the Universidade Estadual Paulista in Jaboticabal, State of São Paulo, Brazil, during the period from 21/12/2006 to 06/04/2008. Phenological data (emergence) were recorded during the course of twelve sowing dates and as well as daily average soil temperature (Ts). Daily Ts was used to determine base temperature and thermal time. Base-temperatures were calculated by two different methods: minimum standard deviation, in days; and relative development. Base temperatures obtained by the relative development method resulted in thermal time values with lower coefficients of variation. IAC TATU ST and IAC RUNNER 886 have the same base temperature (10.0 ºC). Moreover, cultivar IAC TATU ST (103 ºCd) requires a lower heat requirement for emergence than cultivar IAC RUNNER 886 (152 ºCd). Palavras-chave: Arachis hypogae L., graus-dia, tempo térmico. 1 INTRODUÇÃO Sob condições ótimas de solo e irrigação, a temperatura é um dos fatores ambientais que influencia não somente a proporção de sementes que germinam, mas também a taxa de emergência e o estabelecimento subseqüente da cultura. A taxa de germinação ou emergência pode ser calculada como o período de tempo para completar a germinação ou emergência e, comumente, tem uma resposta linear com a temperatura, tal como outros eventos do desenvolvimento da cultura, como o florescimento (ROBERTS & SUMMERFIELD, 1987). A velocidade de germinação atinge níveis máximos sob temperaturas de 32 ºC a 34 ºC. O ritmo do processo germinativo cai com a redução da temperatura de 32 ºC a 18 ºC. Em condições ótimas, o amendoim germina no período de 4 a 5 dias (NOGUEIRA et al., 2005). Em temperaturas constantes abaixo da temperatura ótima, há uma relação linear positiva entre a taxa de germinação das sementes a partir da temperatura-base inferior (T b ), cuja taxa é zero, à temperatura ótima (T o ) na qual a germinação das sementes ocorre mais rapidamente. Enquanto isso, em temperaturas acima do ótimo há uma relação linear negativa entre a temperatura ótima e a temperaturabase superior (T B ), quando a taxa de germinação é novamente zero (ROBERTS, 1988). De modo similar, em condições de umidade de solo constante, a percentagem de germinação das sementes aumenta com o aumento da temperatura acima da T b, alcançando o máximo na T o e decrescendo em temperaturas acima da ótima. Mohamed et al. (1988) estudaram os efeitos da temperatura na taxa de germinação das sementes de 15 cultivares de amendoim em incubadoras e reportaram que a T b variou de 8 a 11 ºC, a T o de 29 a 36,5 ºC, e a T B de 41 a 47 ºC. De forma similar, a T b para a cultivar de amendoim Chibahandachi começar sua emergência, ter 50% da emergência completa e ter a mesma completamente realizada foi de 10,5; 9,9 e 10,7 ºC, respectivamente, sob condições de

2 campo (AWAL & IKEDA 2002). Angus et al. (1981) relataram uma maior T b para a emergência das plântulas de amendoim, a qual foi de 13,3 ºC. Essa variação foi atribuída às diferenças entre as cultivares. Dada a importância da temperatura para o processo da germinação do amendoim, este trabalho teve por objetivos determinar a temperatura-base inferior (T b ) e as exigências em unidades térmicas de crescimento para o sub-período semeadura-emergência de duas cultivares de amendoim com hábitos de crescimento e ciclos distintos. 2 - MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da UNESP, campus de Jaboticabal, estado de São Paulo, cujas coordenadas geográficas são: S; W e 615 metros de altitude. As normais climatológicas do município, com valores médios anuais do período de 1971 a 2000, são: 1424,6 mm de precipitação e temperaturas de 28,9 C, 16,8 C e 22,2 C respectivamente para a máxima, a mínima e a média do ar (UNESP-DCE, 2006). O solo da área experimental é classificado como Latossolo Roxo Eutroférrico, segundo classificação da EMBRAPA (1997). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualizados com parcelas subdivididas, sendo as parcelas as doze épocas de semeadura (dezembro de 2006 a novembro de 2007) e as sub-parcelas as cultivares (IAC RUNNER 886 e IAC TATU ST). Cada parcela continha 4 linhas com 5 m de comprimento, espaçadas de 0,9 m. Utilizou-se um sistema de irrigação por aspersão fixa e o manejo da mesma feito pelo método do balanço hídrico climatológico diário (VILLA NOVA & SCARDUA, 1984), com a evapotranspiração da cultura (ou evapotranspiração máxima) estimada por meio da multiplicação do coeficiente de cultura pela evapotranspiração de referência (ETo, mm.dia -1 ) estimada pela equação FAO-56 Penman-Monteith, parametrizada por ALLEN et al. (1998). O coeficiente de cultura simples (Kc) foi estimado diariamente para a cultura do amendoim, de acordo com ALLEN et al. (1998). A água útil ou a água facilmente disponível (AFD) para a cultura foi determinada utilizando-se 0,5 como fração de água disponível da CAD e esta foi calculada considerando-se 0,50 m de profundidade do sistema radicular e umidade em base de volume na capacidade de campo de 0,40 m³/m³ e umidade em base de volume no ponto de murcha de 0,28 m³/m³, determinadas por LOPES et al. (2004) para a área. A temperatura-base e o tempo térmico para o sub-período semeadura-emergência (50%) foram calculados a partir dos dados obtidos com geotermômetros. Para cada época de semeadura foram instalados em uma das repetições 6 geotermômetros a 5 cm de profundidade, sendo 3 em cada cultivar. Os termômetros eram instalados no dia anterior à semeadura, e as leituras realizadas 4 vezes ao dia (7:00, 11:00, 15:00 e 21:00h) até que ocorresse emergência de 50% das plantas. A temperatura-base e a constante térmica para o sub-período semeadura-emergência das duas cultivares foram calculadas pelos métodos do menor desvio-padrão e o do desenvolvimento relativo (ARNO LD, 1959; BRUNINI et al., 1976). Segundo BARBANO et. al (2001), no método do desenvolvimento relativo, a temperatura - base é determinada em função da relação entre o desenvolvimento relativo da cultura e a temperatura média, no caso, do solo, durante o período estudado. O prolongamento da reta de regressão até o eixo das abscissas, ou seja, até um desenvolvimento relativo nulo, indica o valor da temperatura-base. Este método utiliza-se da expressão (BRUNINI et al., 1976): 100 Drt N (1)

3 sendo Drt o desenvolvimento relativo à temperatura média do solo, 100 um valor arbitrário de desenvolvimento, N a duração do sub-período considerado, em dias. O método da menor variabilidade em dias é baseado na seguinte expressão: Sd Sdd T, T b (2) em que Sd corresponde ao desvio-padrão em dias, Sdd ao desvio-padrão em graus-dia, T a temperatura média do solo para toda a série de cultivo e Tb a temperatura-base inferior.a temperatura-base que corresponder ao menor valor de desvio-padrão em dias é considerada a temperatura-base da cultura. O desvio-padrão em graus-dia é obtido a partir de valores de temperaturas-base escolhidas a priori, da série de experimentos (ARNOLD, 1959; BRUNINI et al., 1976), sendo que o total de graus-dia é determinado pela expressão: GD N Ti T b, (3) na qual GD indica o total de graus-dia para completar o sub-período em questão, N a duração em dias do sub-período, Ts a temperatura média diária do solo (ºC), igual à média aritmética das 4 leituras. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os valores de Tb das cultivares IAC TATU ST e IAC RUNNER 886 para o subperíodo semeadura-emergência (50%) pelo método do menor desvio-padrão foram de 12 C e 11 C, respectivamente. Pelo método do desenvolvimento relativo, ambas as cultivares obtiveram valores de T b igual a 10 C (Tabela 1). Assim sendo, os valores de T b encontrados pelos dois métodos, para ambas as cultivares, se encontram dentro da faixa citada pela literatura, o que reforça sua adequação à cultura do amendoim. A cultivar IAC RUNNER 886 apresentou requerimento térmico de 140 (±16,35) ºCd pelo método do menor desvio-padrão e 152 (±17,77) ºCd pelo método do desenvolvimento relativo. Já a cultivar IAC TATU ST apresentou requerimento de 87 (± 12,15) ºCd pelo método do menor desvio-padrão e 103 (±13,73) ºCd pelo método do desenvolvimento relativo. Tabela 1 - Temperatura-base inferior (T b, ºC) e constante térmica (ºCd) para o sub-período semeadura-emergência das cultivares de amendoim IAC RUNNER 886 e IAC TATU ST, pelos métodos do desenvolvimento relativo e do menor desvio-padrão. Cultivares Desenvolvimento relativo Desvio-padrão T b ºCd CV(%) T b ºCd CV(%) IAC TATU ST 10, , IAC RUNNER , , *CV coeficiente de variação do número de graus-dias calculado a partir de cada T b. Na Figura 1 é apresentada a variação dos valores do desvio-padrão em dias, calculados a partir de valores de Tb estipuladas para as cultivares estudadas no sub-período semeaduraemergência. Observa-se que a cultivar IAC TATU ST apresentou temperatura-base (12 C) maior do que a cultivar IAC RUNNER 886 (11 C). Os valores obtidos encontram-se dentro da faixa já descrita por Mohamed et al. (1988) e Angus et al. (1981).

4 Figura 1 - Determinação da temperatura-base inferior para o sub-período semeaduraemergência das cultivares de amendoim IAC RUNNER 886 e IAC TATU ST, pelo método do menor desvio-padrão. Pelo método do desenvolvimento relativo (Figur a 2), a Tb obtida para o sub-período semeadura-emergência foi de 10 ºC para as duas cultivares. Awal & Ikeda (2002), encontraram que para a cultivar Chibahandachi ter 50% da emergência completa (em condições de campo) a T b é de 9,9 ºC, ou seja, muito próximo ao encontrado nesse estudo. Vara Prasad et. al (2006) encontraram valores de Tb semelhantes, os quais oscilaram entre 9,8 e 11,6 ºC. Embora as Tbs obtidas pelo método do desenvolvimento relativo para as duas cultivares tenham sido iguais nota-se que as inclinações de suas retas são diferentes (Figura 2). O coeficiente angular da reta que representa o desenvolvimento da cultivar IAC TATU ST em função da temperatura é maior do que o da cultivar IAC RUNNER 886. Assim, pode-se afirmar que embora as duas cultivares tenham a mesma temperatura-base, sua resposta à temperatura é diferente, sendo que a cultivar IAC TATU ST responde com maior intensidade ao aumento da temperatura do que a cultivar IAC RUNNER 886. Figura 2 - Determinação da temperatura-base inferior para o sub-período semeaduraemergência das cultivares de amendoim IAC RUNNER 886 e IAC TATU ST, pelo método do desenvolvimento relativo. 4 CONCLUSÕES 1) Houve diferenças nos valores de temperatura-base de acordo com o método empregado; 2) O método do desenvolvimento relativo propiciou menor coeficiente de variação em graus dia do que o método do menor desvio padrão;

5 3) Considerando o método do desenvolvimento relativo não houve diferenças na temperaturabase das cultivares estudas para emergência; 4) Os cultivares apresentam exigências térmicas diferentes para a emergência, sendo a cultivar IAC TATU ST mais precoce do que a IAC RUNNER REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. Roma, FAO-56, 300 p., ANGUS, J.F.; CUNNINGHAM, R.B.; MONCUR, M.W.; MACKENZIE, D.H. Phasic development in field crops. I. Thermal response in the seedling phase. Field Crops Research. Amsterdã, v. 3, p , AWAL, M. A.; IKEDA, T. Effects of changes in soil temperature on seedling emergence and phenological development in field-grown stands of peanut ( Arachis hypogaea) Environmental and Experimental Botany, v. 47, n. 2, p , EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Manual de métodos de análise de solo. 2 a ed. Rio de Janeiro: Ministério da Agricultura e do Abastecimento, 1997, 212p. LOPES, A.S.; PAVANI, L.C.; CORÁ, J.E; ZANINI, J.R.; MIRANDA, H.A. Manejo da irrigação (tensiometria e balanço hídrico climatológico) para a cultura do feijoeiro em sistemas de cultivo direto e convencional. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 24, n. 1, p , MOHAMED, H.A.; CLARK, J.A.; ONG, C.K. Genotypic differences in the temperature responses of tropical crops. I. Germination characteristics of groundnut (Arachis hypogaea L.) and pearl millet (Pennisetum typhoides S. & H.). Journal of Experimental Botany, London, v. 39, p , NOGUEIRA, R.J.M.C.; TÁVORA, F.J.A.F. Ecofisiologia do amendoim. In: SANTOS, R.C. (ed.). O agronegócio do Amendoim no Brasil. Campina Grande: Embrapa Algodão, 2005, p. 73. ROBERTS, E.H.; SUMMERFIELD, R.J. Measurement and prediction of flowering in annual crops. In: Atherton, J.G. (Ed.), Manipulation of Flowering. Butterworths, Londres, 1987, p ROBERTS, E.H. Temperature and seed germination. In: Long SP, Woodward FI, eds. Plants and temperature. Cambridge: Society of Experimental Biology, Company of Biologists, 1988, p UNESP-DCE: Departamento de Ciências Exatas-FCAV: Normais Climatológicas de Jaboticabal. Disponível em: Acesso: 30/04/2006. VARA PRASAD, P.V.; BOOTE, J.; THOMAS; J. M. G.; ALLEN JR, L. H.; GORBET, D. W. Influence of Soil Temperature on Seedling Emergence and Early Growth of Peanut Cultivars in Field Conditions. Journal of Agronomy & Crop Science, Berlin, v. 192, p , AGRADECIMENTOS Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Em memória ao Prof. Dr. Clóvis Alberto Volpe