BALANÇO HÍDRICO DE UM CULTIVO DE CANA-DE-AÇÚCAR EM RIO LARGO ALAGOAS Klebson Santos Brito 1, Iêdo Teodoro 2, José Leonaldo de Souza 2, Carlos Alberto Vieira de Azevedo 3 1 Engenheiro Agrônomo, Mestrando em Engenharia Agrícola CTRN/UFCG, klebsombrito@yahoo.com.br. (82)9669-3859 2 Laboratório de Agrometeorologia e Radiometria Solar - LARAS, UFAL, Maceió AL, (82)3214-1360 3 UAEAg/UFCG Campina Grande-PB Resumo O presente trabalho tratou da dinâmica dos processos agrometeorológicos em cultivos de cana-de-açúcar em Alagoas, no qual enfatizou-se o balanço de água. Para o balanço de água segui-se o princípio de Thornthwaite & Mather (1956), com as variáveis de entrada, precipitação pluvial (P), evapotranspiração de referência (ETo) e capacidade de água disponível (CAD). A evapotranspiração da cultura (ETc) foi determinada utilizando-se a ETo e o coeficiente de cultura (Kc) único, conforme descrito no Boletim FAO 56 (Allen et al., 1998). Assim, o balanço hídrico realizado em período decendial produziu o armazrenamento de água no solo (ARM), a alteração do armazenamento (ALT), a evapotranspiração real (ETR), deficiência hídrica e excesso de água, no ciclo da cana planta. observações a cerca da relação existente entre o desenvolvimento da cana-de-açúcar e sua necessidade hídrica no ciclo de cana planta ou primeira folha, indicou uma deficiência hídrica na fase inicial de desenvolvimento da cultura. No período de excesso de água houve um somatório de 640 mm e ocorreu entre o 24 e o 34 decêndio. A partir dos resultados, é possível orientar agricultores de cana-de-açúcar acerca do manejo adequado da água, evitando assim, prejuízos econômicos e ambientais. Palavras-chave: balanço de água, precipitação, cultivo de cana-de-açúcar.
INTRODUÇÃO Aproximadamente 1,5 bilhão de toneladas por ano, é a produção mundial de canade-açúcar(saccharum spp.) que corresponde aos países em desenvolvimento da América Latina, África e do Sudeste Asiático. O Brasil (líder mundial de produção de cana) produziu na safra 2008/2009 cerca de 569 milhões de toneladas, sedo que dessa produção, cerca de 90% foi obtida na região Centro-Sul, e, 10% na região Nordeste (Unica, 2010). A necessidade hídrica da cultura nos Tabuleiros Costeiros de Alagoas aproxima-se de 4,9 mm dia -1 e total 1.797 mm por ano (Teodoro et al., 2009). A produtividade de cana nessa região é influenciada por condições ambientais, técnicas agrícolas, período de plantio, cultivares, entre outros. Normalmente, a produtividade dessa planta apresenta uma redução com o decorrer dos ciclos de cultivo (cana-planta, cana-soca e segunda soca). Por esses motivos, o requerimento hídrico da cultura da cana-de-açúcar apresenta grandes variações entre as regiões de produção (Silva et al, 2009). A relação entre a evapotranspiração, distribuição de água e rendimento da cultura demonstra os resultados do uso da água para os fins agrícolas (Teixeira et al., 2007). Dentre os fatores climáticos inter-relacionados com a produtividade da cana-de-açúcar, a disponibilidade hídrica é tida como o mais importante (Teramoto, 2003). Mesmo com precipitações acima da média, na região canavieira de Alagoas, o estresse hídrico continua sendo o principal fator limitante devido à distribuição desuniforme, ocorrendo um excedente no outono-inverno onde a precipitação corresponde a 70% do total anual e uma deficiência na estação da primavera-verão (Souza, et al., 2003). Diante do suposto é de fundamental importância a elaboração de um balanço hídrico, claro e preciso. Buscou-se estudar o balanço de água em cultivos de Cana-de-açúcar na região dos tabuleiros costeiros de Alagoas para subsidiar um manejo de irrigação mais eficiente. enfatizou-se o balanço hídrico proposto por Thornthwaite et al (1956).
MATERIAL E MÉTODOS Foi feito o uso de observações, tratamento e análise de dados de precipitação pluvial e evapotranspiração. O uso do coeficiente da cultura conforme descrito por Allen et al (1998) teve preferência para o fechamento do balanço hídrico. Os dados de precipitação pluvial e evapotranspiração de referência para execução deste trabalho foram obtidos na estação meteorológica do centro de ciências agrárias e no laboratório de agrometeorologia e radiometria solar LARAS/ UFAL. As fases fenológicas foram divididas em 1, 2, 3, 4, e, significam respectivamente fase inicial, crescimento, intermediária e maturação ou final, segundo o modelo proposto pelo boletim da FAO (Allen et al, 1998). Definiu-se que o cultivo de cana planta (1 a folha) teve a fase inicial com 44 dias, a fase de crescimento com 62 dias, a fase intermediária 94 dias e a fase de maturação 124 dias. A cana em primeira socaria (2 a folha) ficou com a duração em dias das fases fenológicas como: fase inicial 35 dias, crescimento 59 dias, intermediária 209 dias, maturação 70 dias. A cana de segunda soca (3 a folha) teve na fase inicial 36 dias, crescimento 60 dias, intermediária 209 dias e maturação 71 dias. A evapotranspiração da cultura (ETc), foi definida como: ETc = ET0. Kc Em que Kc é o coeficiente de cultivo ajustado a cada decêndio com os valores na fase inicial (fase 1) 0.8, fase média estação 1.2 e fase final(maturação) 0.3. A ETo foi calculada pelo método de Penmam Monteith FAO (Smith, 1991) maiores Detalhes constam em (TEODORO, 2003). O balanço hídrico foi realizado utilizando o método de Thornthwaite et al (1956). onde se entra com os valores de evapotranspiração de referência (ETo), precipitação (P) e capacidade de água disponível(cad)com valor de 60 mm, dado obtido devido a fatores e condições locais. Assim, se processa para obter o armazenamento (ARM), alteração (ALT), deficiência (DEF) e excesso (EXC) em cada período decendial (10 dias).
RESULTADOS E DISCUSSÃO A cana-de-açúcar tem seu período de desenvolvimento dividido em quatro fases fenológicas representadas nos gráficos como 1, 2, 3, 4, significam respectivamente fase inicial, crescimento, intermediária e maturação ou final, segundo o modelo da FAO (Allen et al, 1998) como já se especificou anteriormente. A Figura 1 representa o acumulo da precipitação pluvial nos ciclos de cultivo de cana-de-açúcar, nas quatro fases fenológicas. Constata-se que a precipitação pluvial alcançou nível mais elevado no ciclo de segunda soca no ano (2008), ocasião em que a cultura se encontrava em fase intermediária. Já, na quarta fase fenológica, aconteceu exatamente o contrario, pois a planta de segunda soca foi a que menos recebeu água da chuva. A fase intermediária de desenvolvimento da cultura estudada compreende o período de maior incidência de chuva na região onde se instalou o experimento. Precipitação(mm) 2000 1500 1000 500 0 1 2 3 4 Fases Fenológicas Planta Primeira soca Segunda soca Figura 1. Precipitação pluvial em cada ciclo (planta, primeira soca, segunda soca) da canade-açúcar nas quatro fases fenológicas (1 - Inicial; 2 - Crescimento; 3 - Intermediária; 4 - Final). Na fase final de desenvolvimento da cultura nos três ciclos de cultivo da cana-deaçúcar, com exceção da cana planta os valores de P foram baixos. Os valores decrescem de cana planta a segunda soca. O contrário se observa na fase 3 (três) de desenvolvimento da cultura pois seus valores de precipitação crescem de cana planta até segunda soca.
A Figura 2 deixa claro a relação que ouve entre a evapotranspiração de referência (ETo) e as fases fenológicas da cultura nos seus ciclos de cultivo. Na fase inicial os valores de ETo estiveram muito próximos, nos três ciclos de cultivo. O comportamento da ETo na fases 1 e 2 foi bem parecido pelo dinamismo dos valores nos três ciclos da cana-de-açúcar, embora tenha assumido valores diferentes nestas duas fases. 2000 Eto(mm) 1500 1000 500 0 1 2 3 4 Fases Fenológicas planta Primeira soca Segunda soca Figura 2. Evapotranspiração de referência (ETo) em cada ciclo (planta, primeira soca, segunda soca) da cana-de-açúcar das variedades RB em suas fases inicial, crescimento, intermediária e maturação. A ETo na fase inicial apresentou 207,59 mm em cana planta, seguida de 189,22mm, em primeira soca e 180,8 mm em segunda soca. Alcançando nível máximo no período de janeiro a julho durante os três anos de cultivo da cana-de-açúcar, e, esse período coincide com a fase de desenvolvimento intermediário da cultura. Para a região estudada é o período de máxima precipitação pluvial. Durante todo o ano os índices evaporimétricos e traspirométricos são elevados para a região, com isso, a cultura eleva sua demanda hídrica nos meses mais quentes e secos. Neste caso se faz necessário o uso de irrigação suplementar para minimizar os danos a cultura, advindos do estresse hídrico. Buscando-se melhor explicar as interações desses fatores meteorológicos como pluviosidade(p), evapotraspiração de referência (ETo), evapotranspiração da cultura (ETc) e estresse hídrico fez-se uso do balanço hídrico climatológico, Figura 3. Este foi feito com os dados climáticos do período de 2005 à 2006 no ciclo de cana planta no qual foi possível se verificar que o período de maior pluviosidade, compreende o 24 e o 35
decêndios se considerar-mos uma divisão a cada 10 (dez) dias do ciclo de cultivo (do primeiro ao último dia) da planta. Ainda para o balanço hídrico foi utilizado um de capacidade de água disponível de 60 mm. Calculou-se o valor da evapotraspiração da cultura (ETc) através da multiplicação do valor da ETo pelo coeficiente de cultivo (Kc) da FAO, ajustado para cada fase de desenvolvimento da cultura, tendo seus valores variando de 0.8 à 1.3. 200 150 100 Água (mm) 50 0-50 EXC DEF 0 10 20 30 40 50 Decêndios Figura 3: Balanço hídrico climatológico da cana-de-açúcar (cana planta) das variedades RB no período de 2005 à 2006 durante seu ciclo de desenvolvimento( fases: inicial, crescimento, intermediária e maturação ou final). O balanço hídrico do primeiro ciclo de cultivo (cana planta ou primeira folha), apresentou um déficit hídrico de 1.079 mm, sendo que 371 mm deste ocorreram nos primeiros cem dias da instalação do experimento. Essa deficiência pode ter prejudicado a cultura estudada, pois é muito exigente em água no início do seu desenvolvimento. Durante todo o seu desenvolvimento houve um excesso de 659 mm e este ocorreu entre o 24 e o 34 decêndios. No final do ciclo de produção (do primeiro decêndio de setembro até o último decêndio de novembro de 2006 ) a cultura passou por um pequeno déficit hídrico no final do ciclo (283 mm) que beneficia a planta pois este é o seu período de maturação. CONCLUSÃO 1 - No período final de desenvolvimento (fase IV) ocorreram baixas precipitações pluviais, nos três ciclos de desenvolvimento analisados, o que favoreceu a maturação da cultura.
2 - A região possui precipitação anual adequada para o desenvolvimento da cultura, porém a distribuição desta é desuniforme, o que, favorece a ocorrência de estresse hídrico em alguns meses durante o ciclo da cana-de-açúcar a sua necessidade em água em suas distintas fases de desenvolvimento. 3 - O balanço hídrico da cultura possibilitou melhor visualizar os períodos de maior e menor precipitação o que é indispensável tendo em vista a escolha do melhor período de plantio e colheita da cana-de-açúcar, como a necessidade de água nesse período para a região estudada que, possibilita um melhor planejamento da irrigação e época a ser empregada. REFERÊNCIAS ALLEN, R. G., PEREIRA, L.S., RAES, D., SMITH, M. Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements. FAO Rome, 1998. 208p. (Irrigation and Drainege paper, 56). CAMARGO, A. P.; A Água no Solo para a Agricultura.informações técnicas. O agronômico, 2005. SHUTTLEWORTH, W.J., and GURNEY, R.J. The theoretical relationship between foliage temperature and canopy resistance in sparse crops. Q. J. R. Meteorology Society, 116:497-519, 1990. SILVA, T. G. F. DA,; MOURA, M. S. B. DE.; ZOLNIER, S.; SOARES, J. M.; CARMO, J. F. A. DO. Requerimento Hídrico e eficiência de uso da água em um cultivo de cana-deaçúcar na bacia do Rio São Francisco, Brasil. CONBEA, Agosto de 2009. SMITH, M. Report on the expert consultation on revision of FAO methodologies for crop water requerements. Rome FAO. P. 45, 1991.
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