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O fenômeno “seca” sob o ponto de vista agronômico*
Homero Bergamaschi, Dr. Prof. UFRGS, Pesq. CNPq
Genei A. Dalmago, Dr.
Anderson Santi, M.Sc.
Gilberto R. da Cunha, Dr.
Pesquisadores da Embrapa/Trigo
* Adaptado de: FEDERACITE (Org). Sustentabilidade como fator de competitividade em sistemas agropecuários.
FEDERACITE, Federação dos Clubes de Integração e Troca de Experiência, 2011, p. 80-100.
Seca meteorológica - desvio da precipitação pluvial em relação à média climática.
Seca agrícola - desequilíbrio entre a disponibilidade de água no solo e a
necessidade dos cultivos.
Seca hidrológica - redução de nível dos reservatórios e mananciais de água e
secagem dos solos.
Seca socioeconômica - impactos da falta de água afetam tanto sistemas naturais
quanto humanos, com prejuízos econômicos e sociais.
Sob enfoque agronômico, uma seca envolve déficit hídrico às plantas, animais e
ecossistemas em geral, causando prejuízos à produção agropecuária e demais
setores da economia.
Estiagem - falta de chuva, numa época em que normalmente chove (é a causa).
A Seca
A ocorrência de “seca”
Climas do Brasil – Diversidade hídrica (e térmica) http://www.guianet.com.br/brasil/mapaclima.htm
Precipitação pluvial e evaporação (mm) em janeiro e julho no Brasil. Fonte: INMET.
Goiania - GO
Tefe - AM
Quixeramobim - CE
Ilheus - BA
Curitiba - PR
Porto Alegre - RS
http://www.inmet.gov.br/html/clima.php
MT PR GO Brasil MS SC RS
0
1000
1500
2000
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3000
3500
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nd
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de
so
ja (
kg
ha
-1)
Rendimento de soja (1995 a 2009) em Mato Grosso (MT), Paraná (PR), Goiás (GO),
Mato Grosso do Sul (MS), Santa Catarina (SC), Rio Grande do Sul (RS) e Brasil.
Fonte de dados: Companhia Nacional de Abastecimento (http://www.conab.gov.br).
SOJA
Fonte: http://www.conab.gov.br/
Rendimento de grãos - RS x PR x GO
R2 = 0,59
R2 = 0,86
R2 = 0,96
-
1.000,0
2.000,0
3.000,0
4.000,0
5.000,0
6.000,0
7.000,0
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Safras (1977 a 2012)
Re
nd
. g
rão
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Kg
/ h
a)
Rio Grande do Sul
Paraná
Goiás
Polinômio (RioGrande do Sul)Polinômio (Paraná)
Polinômio (Goiás)
MILHO
Trimestre NOV-DEZ-JAN
Chuvas normais
Cruz Alta, RS = 145 mm mês-1
Maringá, PR = 202 “
Rio Verde, GO = 260 “
Fonte: http://www.conab.gov.br/
Rendimento de grãos - RS x PR
R2 = 0,86
R2 = 0,59
-
1.000,0
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7.000,0
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Safras (1977 a 2012)
Re
nd
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Kg
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Rio Grande do Sul
Paraná
MILHO
Radiação solar
Trimestre Dez-Jan-Fev. Fonte: Embrapa (2011)
Precipitação pluvial
http://www.inmet.gov.br/html/clima.php
Grandes biomas do Brasil
Testemunhas da
diversidade climática
Precipitação pluvial anual 1976 a 2005
Fonte: Atlas Climático do Rio Grande do Sul, Cemetrs/Fepagro (2011)
CHUVA MENSAL x DEMANDA EVAPORATIVA(Médias climáticas de Eldorado do Sul, RS)
0
20
40
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80
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180
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Meses do ano
mm
/ m
ês
PRECIPIT. PLUVIAL = 1.448 mm / ano
EVAPOTR. REFERÊNCIA = 1.208 mm / ano
Excesso: abril-setembro e Déficit: novembro-março
Fonte: BERGAMASCHI et al. (2011)
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
1961
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1983
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1995
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1999
2001
2003
2005
Variabilidade no tempo (Chuva anual no RS – mm)
Fonte de dados: FEPAGRO/CEMET-RS e 8º DISME/INMET
Média = 1.590mm
0
20
40
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180
jul ago set out nov dez jan fev mar abr mai jun
Meses
Pre
cip
ita
ção
plu
via
l (m
m)
La Niña El Niño Média climatológica
CHUVA x El Niño / La Niña
RIO GRANDE DO SUL
Fonte: FONTANA & BERLATO (1997)
Rendimento de milho no RS
0
1000
2000
3000
4000
5000 1977
1978
1979
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1982
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1991
1992
1993
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1995
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1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
SAFRAS (anos)
Ren
dim
en
to d
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rão
s (
Kg
/ h
a)
Fonte: http://www.conab.gov.br/
NA
El Niño La Niña Neutro
ne
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NO
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Fatores de planta
- Necessidade hídrica (evapotranspiração)
- Sensibilidade ao déficit hídrico
0
1
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Dias após a semeadura
Ág
ua
co
ns
um
ida
(m
m / d
ia)
Transpiração pelas plantas
Evaporação superfície solo
Necessidade de água do milho, média de 4 anos. Eldorado do Sul, RS.
Bergamaschi et al. (2001); Müller (2001); Radin et al. (2003); Dalmago (2004).
Days after plants emergence
0 20 40 60 80100120140
ETm (mm)
0
100
200
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800
1993/94
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1995/96
1996/97
FIGURE 1. Cumulative maximum evapotranspiration along the entire cycle of maize, during four crop seasons ( 1993/94 to 1996/97 ). Eldorado do Sul, RS, Brazil.
Entre anos, locais e épocas a necessidade de água do milho
varia, em função da demanda evaporativa do ar.
DIAS APÓS A EMERGÊNCIA
Fonte: RADIN (1999)
Coeficiente de cultura – Kc (generaliza p/ dif. climas)
Kc = ETm / ETo (da pesquisa)
ETm = ETo . Kc (no uso prático)
Kc - Coeficiente de cultura
ETm - Evapotr. máxima da cultura
ETo - Evapotr. de referência (demanda evaporativa)
Kc varia com estádio fenológico (área foliar)
Coeficiente de cultura durante o ciclo de uma cultura. Allen et al (1998).
Híbridos precoces no RS, 67 mil plantas/ha (Radin et al., 2003).
Decêndios 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
ETm (mm dia-1
) 2,6 3,5 4,0 5,8 6,9 6,9 6,2 6,2 5,4 5,0 4,5 4,5
Kc (ETm/ETo) 0,5 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,3 1,3 1,4 1,3 1,2 1,1
0,8 4,4 0,81 4,6 0,74 4,0 S - MF
0,73 3,6 0,78 4,3 0,70 4,0 ML – MF
0,96 5,1 1,05 6,6 0,97 5,7 P – ML
0,93 5,6 0,93 5,3 0,88 4,9 30d – P
0,70 4,3 0,54 3,1 0,55 2,7 E – 30d
0,47 2,8 0,40 2,1 0,40 1,7 S – E
Kc ETm Kc ETm Kc ETm
Novembro Outubro Setembro
Época de semeadura
Subperíodo
Híbridos normais no RS, 50 mil plantas/ha (Matzenauer, et al., 1998).
Coeficiente Kc no ciclo do milho, no RS
SENSIBILIDADE AO
DÉFICIT HÍDRICO
4. Respostas à água e nitrogênio
FOTOSSÍNTESE: CO2 + H2O + Luz = CH2O + O2
- RADIAÇÃO SOLAR (área foliar)
- CO2 (estômatos abertos)
- CLOROFILA (N nas folhas)
Área foliar, Estômatos e N folhas dependem de ÁGUA
RENDIM. GRÃOS = matéria seca x índice colheita
MATÉRIA SECA função de: fotossíntese
SEM DÉFICIT HÍDRICO
* Maior área foliar
* Folhas expandidas
> Mais radiação solar interceptada
* Estômatos abertos
> Maior troca CO2 < > O2
* Mais N e clorofila
MAIOR FOTOSSÍNTESE
COM DÉFICIT HÍDRICO
* Menor área foliar
* Folhas enroladas (murchas)
> Menos radiação solar interceptada
* Menor condutância estomática
> Baixa troca CO2 < > O2
* Menos N e clorofila
MENOR FOTOSSÍNTESE
A produção de biomassa em milho é função da radiação
fotossinteticamente ativa interceptada (Müller, 2001).
y = 6 ,5 0 3 3 + 2 ,4 3 5 3 x
R2 = 0 ,9 9 9
y = -1 5 2 ,1 9 + 3 ,5 7 6 2 x
R2 = 0 ,9 9 9 3
0
5 0 0
1 0 0 0
1 5 0 0
2 0 0 0
2 5 0 0
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0
R F A in te rce p ta d a (M J.m-2
)
MS
aé
rea
acu
mu
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g.m
-2) ir r ig a d o
n ã o ir r ig a d o
PERÍODO CRÍTICO
(Para rendimento de grãos)
> Pendoamento à maturação leitosa
PENDOAMNETO - MATUR. LEITOSA (30 dias)(Matzenauer, 1994)
R2 = 0,95
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Razão ETr / ETm
Re
nd
im. m
ilh
o -
Kg
/ h
a
0
2000
4000
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8000
10000
12000
14000
93/94 94/95 95/96 96/97 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 Média
Anos
Ren
dim
en
to d
e g
rão
s (k
g/h
a)
Sem irrigação
Irrigado
Figura 1. Rendimento de grãos de milho irrigado e não irrigado, em diferentes anos e na média de 10 anos.
EEA/UFRGS, 1993/94 a 2002/03.
(Bergamaschi et al., 2004)
Déficit hídrico de 2P a P7 (10 dias) Sem déficit hídrico no ciclo todo
1.351 kg/ha 9.525 kg/ha
2002/03 (ano chuvoso)
Foto: 04/02/03 Foto: 31/01/03
T o d o o c ic lo
y = -2 2 ,4 6 9 x + 1 1 3 6 3
R2 = 0 ,3 0 4 8
0
2 0 0 0
4 0 0 0
6 0 0 0
8 0 0 0
1 0 0 0 0
1 2 0 0 0
1 4 0 0 0
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0
Dé fic it hídr ic o (m m )
Re
nd
. k
g / h
a
T o d o o c ic lo
y = 2 1 9 9 7 x - 9 4 5 0
R2 = 0 ,4 5 0 1
0
2 0 0 0
4 0 0 0
6 0 0 0
8 0 0 0
1 0 0 0 0
1 2 0 0 0
1 4 0 0 0
0 ,4 0 ,5 0 ,6 0 ,7 0 ,8 0 ,9 1
ETr/ETm
Re
nd
. k
g / h
a
P e río d o P -3 0 P
y = -3 5 7 3 7 x2 + 6 5 2 8 1 x - 2 0 4 2 5
R2 = 0 ,4 9 3 5
0
2 0 0 0
4 0 0 0
6 0 0 0
8 0 0 0
1 0 0 0 0
1 2 0 0 0
1 4 0 0 0
0 ,2 0 ,4 0 ,6 0 ,8 1
Razão ETr/ETm
Re
nd
. k
g / h
a
P e r ío d o 2 P -7 P
y = -6 ,9 1 1 5 x2 + 8 7 ,4 1 2 x + 9 8 0 9 ,2
R2 = 0 ,7 0 1 9
0
2 0 0 0
4 0 0 0
6 0 0 0
8 0 0 0
1 0 0 0 0
1 2 0 0 0
1 4 0 0 0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0
Dé fic it hídr ic o (m m )
Re
nd
. k
g /
ha
P e r ío d o 2 P -7 P
y = -2 6 8 1 4 x2 + 5 0 4 2 6 x - 1 3 5 9 6
R2 = 0 ,7 6 0 6
0
2 0 0 0
4 0 0 0
6 0 0 0
8 0 0 0
1 0 0 0 0
1 2 0 0 0
1 4 0 0 0
0 ,2 0 ,4 0 ,6 0 ,8 1
Raz ão ET r /ET m
Re
nd
. k
g / h
a
P e r ío d o P -3 0 P
y = -0 ,3 0 1 4 x2 - 2 2 ,4 x + 1 0 6 0 6
R2 = 0 ,6 5 8 9
0
2 0 0 0
4 0 0 0
6 0 0 0
8 0 0 0
1 0 0 0 0
1 2 0 0 0
1 4 0 0 0
0 5 0 1 0 0 1 5 0
Dé fic it hídr ic o (m m )
Re
nd
. k
g / h
a
Todo ciclo
P - 30 P
(30 DIAS)
2P - 7 P
(10 DIAS)
Bergamaschi et al.
(2006)
Rendimento de milho em função da razão ETr/ETm no período 2P–7P.
Eldorado do Sul 1993/94 a 2002/03. Adaptado de Bergamaschi et al. (2006).
Doorenbos & Kassam (1979)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Dias após a semeadura
Ág
ua
co
ns
um
ida
(m
m / d
ia)
Transpiração pelas plantas
Evaporação superfície solo
Consumo de água na cultura do milho, média de 4 anos. Eldorado do Sul, RS.
Bergamaschi et al. (2001); Müller (2001); Radin et al. (2003); Dalmago (2004).
25/11
a 4/01
25/11
a 4/01
29/11
a 12/1 4/12
a 18/1
5/12
a 19/1
5/12
a 19/1
26/11
a 10/1
14/12
a 28/1
12/12
a 26/1
25/12
a 08/2
17/12
a 31/1
Período reprodutivo médio do milho
(45 dias) na região produtora:
06/12 a 20/1
25/11
a 4/01
25/11
a 4/01
29/11
a 12/1 4/12
a 18/1
5/12
a 19/1
5/12
a 19/1
26/11
a 10/1
14/12
a 28/1
12/12
a 26/1
25/12
a 08/2
17/12
a 31/1
Período reprodutivo médio do milho
(45 dias) na região produtora:
06/12 a 20/1
Fonte: BERGAMASCHI et al. (2007)
Pelo calendário de cultivo a safra de
milho no RS se define em cerca de
45 dias => 5 Dez a 20 Jan
Fatores de Solo
- Armazenagem e disponibilidade de água
- Profundidade de extração
Curvas típicas de retenção de água no solo com diferentes texturas.
Adaptado de Fredlund & Xing (1994).
C.C. P.M.P.
Umidade volumétrica de um Argissolo Vermelho sob plantio direto
em relação à concentração de carbono orgânico total.
Fonte de dados: Dalmago et al. (2009); De Bona et al. (2006).
Aspectos de manejo
Intervalo hídrico ótimo (IHO) em função da densidade do solo, resistência
à penetração (RP), porosidade de aeração (PA), capacidade de campo (CC)
e ponto de murcha permanente (PMP). Adaptado de Beutler et al. (2004).
Fonte: Denardin (2009)
X
Fonte: Denardin (2009)
1
2
3
4
S O N D J F M A M J J A S O N Área
Milho Sorgo
Soja
Milho + Braquiária
Soja
Trigo
Nabo
Aveia preta
MODELO DE PRODUÇÃO PROMISSOR
Aveia branca
- Cobertura permanente do solo; rotação de culturas; racionalização do uso de máquinas agrícolas;
Fonte: Denardin (2009)
PRÁTICAS P/ REDUZIR IMPACTO DE ESTIAGENS
(respeitados zoneamento, épocas e demais práticas)
1. Indispensável
Manejo do solo
> aumentar armazenagem de água
> aprofundar raízes
Escalonar épocas e cultivares
> reduzir riscos p/ estiagens no período crítico
2. Possível
Irrigação (ao menos no período crítico)
> rendimento elevado e estável
3. Conjuntural
Cadeia produtiva > diluir riscos (estoques, preços ...)
Seguro e crédito > investir com segurança e apoio
Pesquisa e extensão > conhecimento, monitoramento e assistência
Estiagens
curtas e
longas
Estiagens
curtas
Plano Safra da Agricultura Familiar tem R$ 18 bilhões para crédito no período
Fonte: Agência Brasil - 05/07/2012
O governo lançou na quarta-feira (4) o Plano Safra da Agricultura Familiar 2012/2013, que prevê R$ 18 bilhões para crédito de custeio e investimento à
agricultura familiar. Outros R$ 4,3 bilhões devem chegar aos agricultores familiares por meio de programas como os de assistência técnica e aquisição de
alimentos. A taxa máxima de juros paga pelos agricultores, que antes era 4,5%, agora será 4%.
Além disso, mais agricultores poderão buscar o financiamento, com a ampliação da renda bruta anual para acesso ao Programa Nacional de
Fortalecimento da Agricultura Familiar (Pronaf) de R$ 110 mil para R$ 160 mil. O Plano Safra foi apresentado em cerimônia comandada pela presidenta
Dilma Rousseff, pela manhã, no Palácio do Planalto.
Para 2012/2013, o plano amplia o limite do financiamento de custeio do Crédito Pronaf de R$ 50 mil para R$ 80 mil. O limite de
financiamento para investimento das cooperativas também foi ampliado, passando de R$ 10 milhões para R$ 30 milhões, e no caso
de associações, de R$ 500 mil sobe para R$ 1 milhão. O investimento para financiar agroindústrias familiares sobe de R$ 50 mil para R$ 130 mil.
Aumentou ainda a cobertura da renda do seguro da agricultura familiar de R$ 3,5 mil para R$ 7 mil. Além de assegurar a quitação da
operação de crédito contratada em caso de sinistro por adversidade climática, o seguro garantirá renda para que o agricultor
tenha condições de chegar à próxima oportunidade de plantio.
Uma novidade são as ações de sustentabilidade na agricultura familiar. Todas as novas contratações de Assistência Técnica e
Extensão Rural (Ater) passarão a exigir orientação específica para melhorar a gestão ambiental da propriedade e reduzir o uso de
agrotóxicos.
“Vamos colocar a assistência técnica na rota da sustentabilidade, prevendo assistência e manejo sustentável do solo, da
água e dos insumos. Queremos reduzir muito o volume de agrotóxicos usados na agricultura familiar”, disse o ministro do Desenvolvimento Agrário,
Pepe Vargas.
O montante de R$ 18 bilhões destinado ao Pronaf é R$ 2 bilhões ou 12,5% superior ao valor disponibilizado no ano passado.
Atualmente, a agricultura familiar é responsável pela produção de 70% dos alimentos consumidos pelos brasileiros e ocupa cerca de 75% da mão de obra do
campo, de acordo com dados do Ministério do Desenvolvimento Agrário.
Foto: http://www.pioneersementes.com.br/1ConcursoFotografiaPioneer/Resultados.html
MUITO OBRIGADO !