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A Informao Agrometeorolgica e oManejo de Irrigao na Cultura daVideira

Magna Soelma Beserra de Moura

IntroduoO paradigma da agricultura x globalizao sugere que o setor agrcola seja cada vez mais competitivo,elevando as produtividades e reduzindo os custos de produo. O planejamento operacional, a agilidadena tomada de decises e a busca constante de novas tecnologias, visando alcanar a melhor relaocusto benefcio, se tornam ferramentas essenciais no gerenciamento da propriedade agrcola. Na regiodo Submdio So Francisco, a utilizao destas ferramentas por parte dos agricultores uma realidade.O processo produtivo incorporou as mais avanadas tcnicas de manejo cultural e, atravs daimplantao da rede de estaes agrometeorolgicas, h a necessidade de se trabalhar com novaslinhas de pesquisa que enfoquem a questo do fornecimento de subsdios para a tomada de decisesdirias dentro da propriedade.

As estaes agrometeorolgicas tm por finalidade monitorar as condies meteorolgicas quepermitem quantificar a evapotranspirao de referncia utilizada no manejo da irrigao e auxiliar natomada de deciso pelo produtor, de quando aplicar agrotxicos contra as pragas das culturas, poisgeram indicadores auxiliares ao manejo integrado de pragas. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho divulgar como as informaes meteorolgicas podem ser utilizadas para fornecer parmetros para ocorreto manejo de gua na videira no Submdio So Francisco.

Aplicaes Agrometeorolgicas na Cultura daVideira

A agrometeorologia tem se tornado uma cincia cada vez mais ligada s atividades agropecurias,influenciando na escolha de variedades adaptadas, melhores pocas de plantio e/ou de poda (PedroJnior et al, 1993; Leo & Silva, 2003), caracterizao trmica ou graus-dia (Pedro Jnior et al, 1994a;Leo & Silva, 2003), previso de safras (produtividade), previso de pocas de colheita (Pedro Jnior etal., 1994b), estimativa do teor de slidos solveis, pocas favorveis para pulverizaes, manejo dairrigao, dentre outros. Uma atividade que, atualmente, vem se destacando a gerao de sistemas dealerta climticos para doenas de plantas e necessidades hdricas das culturas.

A previso da poca de maturao ou de colheita importante ferramenta para o viticultor noplanejamento de suas atividades e para os rgos governamentais no sentido de ter conhecimento da

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safra e do sistema de comercializao (Pedro Jnior & Sentelhas, 2003). A temperatura do ar oprincipal fator que influencia no ciclo da videira, desde a poda at a colheita. Os mtodos de previso dapoca de maturao da videira mais utilizados baseiam-se no acmulo de graus-dia. O emprego dessametodologia possibilita o planejamento das pocas de poda e previso de data de colheita, baseando-seem dados climticos (temperatura do ar) mdios da regio (Pedro Jnior & Sentelhas, 2003). Almdeste, existem mtodos mais dinmicos que permitem previses de data de colheita, baseados noacmulo de graus-dia atravs de dados dirios de temperatura do ar durante o ano de produo. Nessesentido, Pedro Jnior et al. (1994b) publicaram um modelo que prev a colheita com 42 dias deantecedncia para a videira Niagara Rosada, como sendo:

Data de colheita = data de 1000 Graus-dia + 42 dias.

A realizao da colheita definida, inclusive, pelo teor de slidos solveis ou acares, e um dos fatoresque contribuem para um maior ou menor acmulo de acares nos frutos o clima. Nesse sentido,Pedro Jnior et al. (1997) encontrou uma equao para estimativa do teor de slidos solveis na videiraNiagara Rosada em funo dos dados meteorolgicos, como: Brix = -13,2 + 0,0137 Graus-dia +0,0066 Chuva, em que Brix a estimativa do teor de slidos solveis (Brix). Muitos destes estudosforam realizados para cultivares de uva diferentes das produzidas no Vale do Submdio So Franciscoe para outras regies produtoras de uva do Brasil, havendo, assim, a necessidade de implement-lospara a regio semi-rida de Pernambuco e Bahia, que j apresentam elevados nveis tecnolgicos deproduo.

Um grande avano da agrometeorologia no Submdio So Francisco ocorreu com a implantao doPrograma de Produo Integrada de Frutas, em meados de 1999, sob a coordenao da EmpresaBrasileira de Pesquisa Agropecuria EMBRAPA, por meio da Embrapa Semi-rido e Embrapa MeioAmbiente, em parceria com o Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento, o Conselho deDesenvolvimento Cientfico e Tecnolgico CNPq e a Associao dos Produtores Exportadores deHortigranjeiros e Derivados do Vale do So Francisco - VALEXPORT. Visando a implementao doPrograma, foi instalada nesta regio uma moderna rede de estaes agrometeorolgicas automticas(REA) com a finalidade de monitorar as condies meteorolgicas que permitem quantificar aevapotranspirao de referncia utilizada no manejo da irrigao e auxiliar na tomada de deciso peloprodutor, de quando aplicar agrotxicos contra as pragas das culturas, pois geram indicadores auxiliaresao manejo integrado de pragas.

Rede de Estaes AgrometeorolgicasA rede de estaes agrometeorolgicas (REA) composta por sete estaes agrometeorolgicasautomticas localizadas nos municpios de Petrolina-PE; Juazeiro, Casa Nova e Cura-BA (Figura 1).As estaes agrometeorolgicas automticas (Figura 2) esto instaladas em fazendas produtoras de

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frutas, dentro de uma rea cercada e gramada, com dimenses de 10 x 10 metros. As mesmasfuncionam em rede e esto equipadas com instrumentos eletrnicos capazes de monitorar oselementos agrometeorolgicos a cada 60 segundos e armazenar mdias de cada um a cada 30minutos. Dentre os quais, destacam-se:

- Sensor de temperatura e umidade relativa do ar: um instrumento constitudo de dois sensores,

sendo um utilizado para medir a temperatura (C) e outro a umidade relativa do ar (%) (Figura 3a).

- Sensor de molhamento foliar: esse sensor simula a superfcie de uma folha e mede a quantidade de

horas que a mesma fica molhada durante um dia, ou seja, o ndice de molhamento foliar (Figura 3b).

- Anemmetro: um instrumento constitudo de dois sensores, sendo um responsvel pela medio da

velocidade do vento e o outro pela direo do vento. A velocidade do vento medida em m/s e a direoem graus (Figura 3c).

- Pluvimetro: um instrumento utilizado para o registro contnuo da precipitao (chuva), que

medida em milmetros (mm) atravs deste instrumento. Sua preciso de 0,254 mm (Figura 3d).

- Radimetro: um instrumento utilizado para medir a radiao solar incidente superfcie (Figura 3e).

- Saldo Radimetro: um instrumento utilizado para medir o saldo de radiao superfcie, que aprincipal fonte de energia utilizada nos processos qumicos, fsicos e biolgicos que ocorrem na folha.Ou seja, o saldo de radiao a quantidade de energia disponvel para os processos deevapotranspirao e aquecimento do ambiente (do ar, do solo e da gua) (Figura 3f).

Este parmetro um dos principais componentes da equao FAO-Penman-Monteith (Allen et al., 1998)utilizada para estimar a evapotranspirao de referncia (ETo).

- Fluxmetro: um instrumento utilizado para medir o fluxo de calor no solo. Este elemento tambm componente da equao FAO-Penman-Monteith (Allen et al., 1998) utilizada para determinao da ETo.

- Sensor de temperatura do solo: um instrumento utilizado para medir a temperatura do solo.

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Figura 1. Mapa de localizao das estaes agrometeorolgicas automticas instaladas no SubmdioSo Francisco.

Figura 2. Estao Agrometeorolgica Automtica instalada no Campo Experimental de Bebedouro daEmbrapa Semi-rido, Petrolina-PECada estao agrometeorolgica est equipada com um sistema de rdio-modem para transmisso dosdados mdios at estao base, que est localizada na Embrapa Semi-rido. Assim, diariamente osdados de cada uma das estaes so transmitidos via rdio e armazenados em um computador.Posteriormente, os mesmos so analisados e preparados para disponibilizao ao pblico, no site daEmbrapa Semi-rido (www.cpatsa.embrapa.br/dadosmet.htm) como valores mdios, mximos emnimos da temperatura (C) e da umidade relativa do ar (%); mdias do perodo diurno da radiao

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solar global (MJ/m), do saldo de radiao (MJ/m) e do fluxo de calor no solo (MJ/m); velocidade dovento mdia diria (m/s); direo predominante do vento (graus); nmero de horas de molhamento foliar(horas); precipitao total diria (mm) e evapotranspirao de referncia (mm/dia). As informaes dahome page

(Figura 4) so atualizadas diariamente, exceto feriados e finais de semana.

Figura 3. Equipamentos instalados nas estaes agrometeorolgicas para medir a temperatura eumidade relativa do ar (a), molhamento foliar (b), velocidade e direo do vento (c), precipitao (d),radiao solar incidente (e) e saldo de radiao superfcie (f)Todas as fazendas cuja rea estiver dentro de um raio de at 40 Km de uma das estaesagrometeorolgicas da rede podem utilizar seus dados para manejo de pragas e de irrigao. O idealseria que cada empresa/produtor tivesse sua prpria estao agrometeorolgica (convencional ouautomtica), assim os dados seriam mais representativos para cada condio em particular. Existemdiversos tipos de estaes agrometeorolgicas no mercado, sendo a maioria composta de sensores detemperatura e de umidade relativa do ar, radiao solar global, velocidade e direo do vento,molhamento foliar, evaporao do tanque Classe A e precipitao, dentre outros, dos mais variadosmodelos. O produtor que no possuir uma estao agrometeorolgica completa e, estiver interessadoem utilizar instrumentos mais simples para leitura da temperatura e umidade relativa do ar, precipitaoe evaporao pode utilizar um dos seguintes: termohigrgrafo, termgrafo e higrgrafo (que registramem um diagrama, os valores dirios da temperatura e da umidade relativa do ar), termmetros demxima e mnima (onde se l a temperatura mxima e mnima) e psicrmetros (instrumento compostopor dois termmetros iguais que medem a temperatura de bulbo mido e de bulbo seco). Com opsicrmetro possvel obter dados de temperatura do ar, temperatura do ponto de orvalho, razo demistura, umidade especfica, umidade absoluta, presso de vapor e umidade relativa do ar. A opo por

(a) (b) (c)

(d)(e)

(f)

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um destes instrumentos requer sua instalao dentro de um abrigo de instrumentos, montado sobre umsuporte de madeira, colocado em rea gramada e cercada (Figura 5).

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Figura 4. Forma de disponibilizao dos dados agrometeorolgicos na internet. Embrapa Semi-rido,

Petrolina - PE

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(a)

(b)Figura 5.

Abrigo meteorolgico com a porta fechada (a) e abrigo meteorolgico com a porta aberta (b),onde se observam o termohigrgrafo e o psicrmetro.

Para medir a chuva existem diversos modelos de pluvimetros, alguns mais precisos que outros. Osmais usados e mais simples so os de acrlico, que so instalados em um suporte de madeira, sendo aleitura realizada em uma escala milimetrada gravada no prprio aparelho. Deve-se ter o cuidado deinstal-lo distante da influncia de rvores, prdios, postes ou qualquer outro obstculo que impea alivre entrada de gua proveniente da chuva no aparelho. Devido a grande variabilidade da chuva noserto semi-rido, recomenda-se que seja instalado pelo menos um pluvimetro a cada 50 ha de uva(Haji, et al., 2003a).O tanque Classe A (Figura 6) um instrumento de medida da evaporao da gua em uma superfcielivre, amplamente utilizado para estimar a evapotranspirao de referncia (ETo). Trata-se do tanqueevaporimtrico utilizado em toda rede de estaes agrometeorolgicas do Brasil. Em se tratando de ummtodo simples de determinao da evapotranspirao de referncia (ETo) bastante difundido nomeio agrcola, de onde os produtores estimam as necessidades de irrigao das culturas.

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Figura 6. Tanque evaporimtrico Classe A com rea de bordadura gramada e anemmetro

Informaes Agrometeorolgicas e o Manejo deIrrigao

O manejo de irrigao das culturas deve ser realizado com base em informaes da demandaatmosfrica local e da cultura em suas diferentes fases fenolgicas. Nesse sentido, a utilizao daevapotranspirao de referncia (ETo) necessria para a administrao correta da gua de irrigao.

Existem diversos mtodos de determinao da evapotranspirao de referncia (ETo). Dentre os maissimples e usuais, destaca-se o mtodo do tanque Classe A. O tanque Classe A um instrumento demedida da evaporao da gua em uma superfcie livre, bastante difundido no meio agrcola, de onde osprodutores estimam as necessidades de irrigao das culturas.

O tanque Classe A pode ser instalado sobre uma superfcie gramada (Figura 7a) ou de solo descoberto,sem vegetao (Figura 7b). Essa informao deve ser considerada durante a escolha do coeficiente detanque (Kp), uma vez que o tipo e a distncia da superfcie circundante ao tanque so essenciais naescolha do Kp, de acordo com a Tabela 1. Nas medidas da evaporao do tanque podem estarimplcitas vrias fontes de erro, observacionais ou no, como por exemplo, os erros decorrentes doobservador no ato da realizao das medidas manuais, do consumo de gua por animais, da chuva e devazamentos imperceptveis. Alm desses erros, existe tambm o erro resultante da utilizao de umcoeficiente de tanque mdio (0,75), fato este que ocorre na maioria das fazendas equipadas com tanqueClasse A do plo frutcola de Petrolina-PE/Juazeiro-BA.

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Figura 7. Instalao do tanque Classe A de acordo com a superfcie circundante: (a) superfcie vegetada

e (b) superfcie seca, de solo descoberto (Fonte: Adaptado de Allen et al., 1998)

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Tabela 1. Coeficiente de tanque Classe A (Kp), para diferentes coberturas vegetais, condies deumidade relativa do ar (UR) e total dirio da velocidade do vento

Tanque colocado em rea cultivada comvegetao baixa Tanque colocado em rea no cultivada

Umidade relativa mdia (%) Umidade relativa mdia (%)Vento(Km/dia)Tamanho dabordadura(metros)

Baixa< 40

Mdia40 - 70

Alta> 70

Baixa< 40

Mdia40 - 70

Alta> 70

Leve 1 0,55 0,65 0,75 0,7 0,8 0,85

700 10 0,45 0,55 0,6 0,45 0,5 0,55

100 0,5 0,6 0,65 0,4 0,45 0,5

1000 0,55 0,6 0,65 0,35 0,4 0,45

Fonte: Pereira et al, 1997

Em pesquisa recente, Moura & Soares (2004) constataram um Kp mdio anual igual a 0,5942 para ascondies locais de Petrolina-PE, variando entre 0,53 e 0,70 (dados no publicados). Com issoconstata-se uma superestimativa dos valores da ETo determinados pelo tanque classe A quandocomparados com o mtodo padro recomendado pela FAO. Esse valor ainda necessita ser testadoantes de utilizado na prtica.

O mtodo do tanque classe A uma realidade em muitas fazendas produtoras de uva, e sua utilizaona determinao da ETo realizada por meio da seguinte equao:

KpEtETo =(1)

onde ETo a evapotranspirao de referncia pelo tanque Classe A (mm.dia-1), Et a lmina diria degua evaporada do tanque Classe A (mm.dia-1) e Kp o coeficiente de tanque, adimensional.

O mtodo padro para estimativa da evapotranspirao de referncia o modelo de Penman-Monteithparametrizado pela FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). Devido ao elevadonmero de parmetros necessrios para o cmputo da ETo por este mtodo, sua aplicabilidade tornou-se uma realidade no Vale do Submdio So Francisco quando as estaes meteorolgicas automticas

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foram aqui instaladas. Esta equao considerada um mtodo combinado de determinao deevapotranspirao de referncia. A parametrizao padroniza a cultura de referncia como uma culturahipottica de resistncia aerodinmica de 70 s m-1, cobrindo totalmente o solo com uma altura de 12 cme albedo de 0,23 (Allen et al., 1998). A aplicao de tal metodologia facilitada pelo uso de planilhaseletrnicas e programas computacionais capazes de manipular um grande nmero de dados. Destemodo, deve ser incentivada para adoo pelos produtores de frutas da regio do Submdio SoFrancisco.

As estaes agrometeorolgicas automticas da rede de estaes coordenada pela Embrapa Semi-rido esto equipadas com sensores que medem todos os elementos meteorolgicos necessrios obteno da evapotranspirao de referncia (ETo) pelo mtodo proposto pela FAO (Allen et al., 1998).Deste modo, diariamente a ETo calculada e disponibilizada para todos os produtores da regio, comosegue:

( ) ( )( )2

2

3,01273

900408,0

v

eevT

GRnETo

s

++

++

=

(2)em que Rn o saldo de radiao (MJ.m-2.dia-1), medido atravs do saldo radimetro; G o fluxo decalor no solo (MJ.m-2.dia-1); T a temperatura mdia do ar (C) 2 metros de altura; v2 a velocidadedo vento 2 metros de altura (m.s-1); es a presso de saturao de vapor (Kpa); e a presso atual devapor (Kpa); a inclinao da curva de presso de vapor (Kpa.C-1); a constante psicromtrica(Kpa.C-1). Para maiores detalhes ver ALLEN et al., (1998) e PEREIRA et al, (1997).A determinao da evapotranspirao da cultura (ETc, mm.dia-1) realizada atravs do conhecimentoda evapotranspirao de referncia (ETo, mm.dia-1) e dos coeficientes de cultura (Kc) para cada fasefenolgica de cada variedade de uva cultivada, como sendo:

KcEToETc = (3)

Deste modo, torna-se imprescindvel o conhecimento dos coeficientes da cultura da videira para arealizao do correto manejo de irrigao, considerando-se as necessidades da cultura para seudesenvolvimento pleno em cada fase fenolgica e a demanda atmosfrica local. Existem diversosresultados de pesquisa em que foram determinados valores de Kc para a videira, dentre os maisrecentes destacam-se: Soares et al. (2003) e Teixeira et al. (2003).

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ConclusesA utilizao da evapotranspirao de referncia (ETo) e do coeficiente de cultura (Kc) para o manejo dairrigao das culturas pode garantir a aplicao da quantidade de gua necessria para odesenvolvimento da cultura de acordo com suas fases fenolgicas, reduzindo, em muitos casos aaplicao excessiva de gua e os danos causados por essa prtica, como verificado por Moura (2001)para a goiabeira. Neste caso, os valores da evapotranspirao da cultura foram convertidos em volumede gua evapotranspirada com a finalidade de compar-la com as irrigaes aplicadas no pomar. Osresultados obtidos evidenciaram que as irrigaes durante todo o ciclo da cultura foram muito superioress suas necessidades hdricas, sendo que as diferenas mdias para cada fase chegaram a 421,9% nasfases de brotao e incio do crescimento vegetativo; 287,8% durante o crescimento vegetativo pleno ea florao; 118,1% na fase de crescimento de frutos e 68,4% durante a maturao e colheita dos frutos.Para a videira essa no a realidade, pois muitos produtores j realizam o manejo da irrigao, masdeixa clara a necessidade de que todos o faam, pois as reservas hdricas do planeta esto seexaurindo e, o setor que mais utiliza gua o setor agrcola, sendo responsvel por cerca de 70% doconsumo hdrico do planeta. Assim, com o correto manejo da irrigao, baseado em dados decoeficiente de cultura para cada fase fenolgica e dados de evapotranspirao de referncia serpossvel realizao da correta aplicao de gua, de acordo com a demanda hdrica das culturas e doambiente local.

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