zoneamento agroclimático das principais plantas ... · para culturas anuais. culturas com...
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Zoneamento Agroclimático das Principais Plantas Oleaginosas
do Brasil
Paulo Henrique Caramori
II SIMPÓSIO DO AGRONEGÓCIO DE PLANTAS OLEAGINOSAS TEMA: MATÉRIAS-PRIMAS PARA BIODIESEL
ESALQ, PIRACICABA, 9 a 10/05/2006
TEMPERATURA E PRECIPITAÇÃO
Elementos climáticos mais importantes para as plantas
0ºC 10ºC 30ºC 35ºC
Danos por Frio
TEMPERATURA
RESPIRAÇÃO
ABORTO DE FLORES
IDEAL Danos por Calor
Geadas
CRESCIMENTO REPOUSO
PRECIPITAÇÃO
Emergência Floração
Períodos críticos
Seca – Maior causador de frustração de safras em todo o mundo
Zoneamento Agrícola
1- Regiões sem histórico de produção
Mapeamento emlarga escala(mapas de aptidão)
- Experiência do agricultor e técnicos- Dados de pesquisas e experimentação
CÁLCULO DOS RISCOS MAIOR DETALHAMENTO E VALIDAÇÃO
2- Regiões com histórico de produção e pesquisa
Séries curtas de clima
climasolosrelevo
DÍVIDA DE 700 MILHÕES DE REAIS
P R O A G R O, 1993
95%Seca ou
Excessos de chuva
PROJETO DE REDUÇÃO DE RISCOS CLIMÁTICOS( ZONEAMENTO AGRÍCOLA)
ZONEAMENTO DO RISCO CLIMÁTICO
ENFOQUE: Redução dos riscos de perdas por eventos desfavoráveis (seca, geadas, excesso de chuvas)
Produtos:
1- Definição de Regiões climaticamente aptas
2- Épocas de semeadura adequadas para culturas anuais
Culturas com zoneamento de risco climático no Brasil
• Algodão• Arroz (irrigado e sequeiro)• Banana• Café• Cevada• Feijão (três safras)
•Feijão caupi
•Mandioca
•Milho
•Soja
•Trigo
Nível de risco é definido pelo
agente financiador e/ou segurador
MAPA – Risco máximo de 20% de perdas
por eventos climáticos desfavoráveis
Financiamento pelo Banco do Brasil
Seguro Agrícola (PROAGO) com taxas reduzidas
REDE DE COLETA DE DADOS METEOROLÓGICOS
- Temperatura- Precipitação Pluviométrica- Vento- Umidade Relativa- Radiação Solar
Séries históricas de dados (30 anos)
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DISTRIBUIÇ ÃO DAS ESTAÇ Õ ES PLUVIO M ÉTRIC AS
ZO N EAM EN TO AG RO C LIM ÁTIC O
* 2.380 e sta ç õ e s c o m sé rie histó ric a d e 15 a no s d e d a d o s d iá rio s
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EM BRAPA C ERRADO S / AN EEL
N
280 Km
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DISTRIBUIÇ ÃO DAS ESTAÇ Õ ES PLUVIO M ÉTRIC AS
ZO N EAM EN TO AG RO C LIM ÁTIC O
* 2.380 e sta ç õ e s c o m sé rie histó ric a d e 15 a no s d e d a d o s d iá rio s
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EM BRAPA C ERRADO S / AN EEL
N
280 Km
Estações pluviométricas no Brasil
Cálculo da disponibilidade
hídrica
Transpiração (T)
Evaporação (E)
Precipitação + Irrigação
Escorrimento (F)
20 cm
50 cmD Armazenamento
Drenagem profunda ouAscensão capilar (D)
Balanço Hídrico
00 a 05mm05 a 10mm
15 a 20mm10 a 15mmLondrina
CornélioProcópioSto Antônio
da Platina
Ponta Grossa
União da Vitória
Palmas
Guarapuava
ApucaranaMaringá
Paranavaí
Umuarama Cianorte
Toledo
Cascavel
Foz do Iguaçu
Francisco Beltrão
Campo MourãoIvaiporã
Ortigueira Arapoti
Curitiba Paranaguá
Pato Branco
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BALANÇO HÍDRICO DO PARANÁ(Thornthwaite & Matter, 1948)
q=K(q=K(θ) d dΨ/dt/dt
Runoff
Infiltração
Redistribuição
Percolação
Evaporação
Tras
npir a
ção
PrecipitaçãoEvapotranspiração
Ev. InterceptaçãoSIMBA
Balanço hídrico com base em modelo físico-fisiológico
Faria & Madramootoo, 1996
Evapotranspiração
• Evapotranspiração de referência (ETo) – Estimada com dados das estações meteorológicas
• Evapotranspiração Máxima (ETm) – Perda de água da cultura durante o ciclo, sem restrições hídricas
• Evapotranspiração real ou atual (ETr) – Perda de água da cultura com ou sem restrições hídricas
Balanço Hídrico em Piracicaba (1997)
0
20
40
60
80
100
120
J1 J3 F2M1 M3 A2 M1 M3 J2 J1 J3 A2 S1 S3 O2 N1 N3 D2
Decêndios
Prec
itipa
ção
(mm
)
05101520253035404550
ETP
e ET
R (m
m)
Precipitação ETP ETR
Coeficiente de cultura (Kc = ETm / ETo)
ETm/ETo
0,3-0,4
1,00,5-0,7
1,10 – 1,30
Germinação e
emergência
Crescimento
Floração
polinização e
enchimento de
grãos Maturação
Coeficientes de cultura (Kc)
0,351,0 – 1,15Girassol 0,251,0 – 1,15Cártamo 0,351,0 – 1,15Canola 0,55 1,15Mamona 0,35 1,15
0,35Oleaginosas
Kc final
Kc médioKc inicialCultura
Fonte: Crop evapotranspiration – FAO Irrigation and Drainage Paper 56Allen, Pereira, Raes, Smith, 1998.
Kc é medido experimentalmente ETm = Kc ETo
Adequado
Balanço Hídrico Agroclimático
ETm = Evapotranspiração máxima da cultura (sem restrição hídrica)ETr = Evapotranspiração da cultura em qualquer condição de umidade do solo
ETr / ETm
1,0
0,5
Tempo (dias)
Deficit
Modelo SARRAZON• Estabelece um Indice de Satisfação das Necessidades de
água:
ISNA = ETr / ETm
• Estabelece valor crítico de ISNA na fase mais sensível da cultura (em torno do florescimento)
ISNA CRÍTICO
• A condição do ISNA satisfatório deve ocorrer em pelo menos 80% dos anos para uma época de plantio ser recomendada
0,6 A 0,7 para culturas mais sensíveis
0,4 A 0,5 para culturas mais tolerantes
Exemplos de ISNA
MAMONA
• ISNA > 0,50 - Região favorável • ISNA > 0,50 e < 0,40 - Região intermediária
• ISNA< 0,40 - Região desfavorável
Silva, M.T. Zoneamento de risco climático para a mamona no estado de Alagoas. Disponível em: http://www.biodieselbr.com/pdf/mamona/121.PDF
Adequado
CAD = Capacidade de água disponível no perfil do solo (mm)
p = fração de esgotamento tolerável pela cultura
Balanço Hídrico Agroclimático
CAD(mm)
(1-p)CAD
DéficitNível crítico
Tempo (dias)
Excesso
Esgotamento tolerável (p) por culturas
• Amendoim p = 0,5• Cártamo p = 0,6• Girassol p = 0,45
Interpretação:
p = 0,6 – A absorção de água pelas raízes começa a sofrer
restrições (stress) quando há retirada de 60% da CAD do solo
> p > tolerância ao déficit hídrico
Cálculo da disponibilidade
térmica
Temperatura varia com altitude, latitude e longitude
Temperatura = a + b.lat + c.long + d.alt
A cada 100 m de elevação
temperatura decresce aproximadamente 0,65oC
Altitude – resolução 800 m
Altitude – resolução 90 m
Geadas
• Tmínima = a + b.lat + c.long + d.alt
Tmínima – medida nas estações meteorológicas
Tmín de 3 a 4oC a 2 m de altura
T relva em torno de 0oC
TEMPERATURA ( C )
ALTU
RA
(cm
)
300
250
200
150
100
50
010 2 3 4 5
Gis
/200
0
INVERSÃO TÉRMICA
GEADA
Risco de geadas pode ser estimado com base nas temperaturas mínimas registradas em abrigos
meteorológicos
Tmín. < 3oC geada
Probabilidade de geadas no Paraná
Excesso de chuvas na colheita
• Duração do período com alta umidade é mais importante que total de chuvas
• Critério: 50 mm em 5 dias, sendo pelo menos 3 dias com chuvas
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Riscos deexcesso de
chuvas
Etapas do Zoneamento Agrícola
Levantamento de Dados de Produção
1- Dados de área plantada e produtividade por município
2- Áreas de concentração da cultura nos últimos anos
3- Limites extremos de exploração comercial
Oleaginosas do Estado da Bahia na Safra 2004/2005
Fonte: Conab 2005 xx = não existe plantio comercial
xx xx xx Pinhão-Manso
1.557 xxxx Girassol
3.963164 41.690 Dendê
3.450 488 233,1 Algodão
2.700 2.349 870 Soja
750 129 172 Mamona
Produtividade (kg/ha/ano)
Produção (em mil
kg)
Área plantada
(em mil ha)
Oleaginosas
área em hectares
até 100entre 100 e 500entre 500 e 1500entre 1500 e 3000acima de 3000
REGIÃO CAFEEIRA DO PARANÁ
área em hectares
até 100entre 100 e 500entre 500 e 1500entre 1500 e 3000acima de 3000
área em hectares
até 100entre 100 e 500entre 500 e 1500entre 1500 e 3000acima de 3000
REGIÃO CAFEEIRA DO PARANÁ
Etapas do Zoneamento Agrícola
Reuniões com Especialistas da Cultura
1- Levantar todos os dados de experimentação sobre épocas de semeadura / avaliações de produtividade
2- Resgatar trabalhos anteriores
3- Levantar todas as exigências climáticas da cultura durante o seu ciclo
Exigências Climáticas
• Amendoim (CAMARGO et al., 1974)Temperatura média mensal acima de 21 oC
durante o cicloBoa disponibilidade hídrica nos dois meses
iniciaisDeficiência hídrica moderada nos dois
últimos meses do ciclo
Aptidão Climática para a cultura do amendoim em São Paulo
Exigências Climáticas
• Dendê• Precipitação 1800 a 2000mm, chuvas
mensais sempre acima de 100mm• Insolação de 1800 horas/ano• Temperatura média de 25 a 27oC, com
mínimas acima de 19oC
Estado Hectares (milhões)Acre 2,5
Amapá 0,5
Amazonas 54,0
Bahia 0,9
Pará 5,0
Rondônia 2,0
Roraima 4,0
Tocantins 1,0
Total 69,9
Estimativa da área adaptada ao plantio de dendezeiros no Brasil
Fonte: Veiga et al., 2000. Embrapa Amazônia Oriental. (Documentos, 60).
Exigências Climáticas• Girassol• Temperatura acima de 8oC na emergência• Temperatura média de 20 a 25 oC durante o
ciclo• Excesso de chuvas na colheita prejudica
qualidade dos grãos• Ventos fortes provocam quebra e
acamamento• Deficiência hídrica nos 20 dias que
antecedem o florescimento e na formação dos grãos diminui produtividade
Aptidão Climática para a cultura do girassol em São Paulo
Exigências Climáticas• Canola• Planta de cultivo de inverno• Não tolera temperaturas elevadas• Temperaturas de 5ºC a 30ºC com
ótimo de 20 a 22ºC• Mesma faixa de exploração do trigo,
aveia e cevada• É exigente em umidade
Exigências Climáticas• Mamona• Tolerante à deficiência hídrica• Precipitação mínima de 600 a 750 mm em pelo
menos 5 meses• Requer umidade para crescimento e seca para
maturação e colheita• Iniciada a germinação a temperatura deve
manter-se acima de 12oC• Temperatura ideal de 20 a 30oC• 2oC durante 4 horas causa morte da planta• Temperaturas < 10oC comprometem a
viabilidade do pólen
Fonte: http://www.biodieselbr.com/plantas/mamona/clima-solo-mamona.htm
Exigências Climáticas
• Nabo forrageiro• Temperatura mínima
crítica de -4oC• Temperaturas amenas
durante o crescimento favorecem florescimento e produção
• Resistente à secahttp://www.uidaho.edu/sugarbeet/nmtds/oilseed.htm
Derpsch & Calegari – Plantas para adubação verde de inverno. 1992. Circular IAPAR 73.
Etapas do Zoneamento Agrícola
Dados de Solos e Relevo
1- Características físicas e hídricas dos solos, para determinar a capacidade de retenção de água
2- Mapas de altitude com valores a cada pixel de 800 m ou 90 m
Etapas do Zoneamento Agrícola
Análise Climática
1- Organização dos dados meteorológicos
2- Determinação da disponibilidade climática - temperatura, chuvas, radiação solar, umidade,
ventos 3- Determinação dos riscos climáticos – temperaturas extremas (geadas, resfriamentos, temperaturas altas), veranicos, excesso de chuvas
Riscos de deficiência hídrica(Metodologia do MAPA)
1. Determinação da variação do Kc2. Cálculo da ETo (decendial)3. Organização dos dados de chuva diária4. Cálculo da chuva efetiva (chuva > 40 mm
ocorre 30% de escorrimento)5. Profundidade efetiva das raízes (80%)
Riscos de deficiência hídrica (Metodologia do MAPA)
1. Definição das classes de retenção de água no solo (três classes)
2. Determinação da CAD (mm)3. Duração do ciclo da cultura4. Datas de simulação (decêndios)5. Especificação do ISNA (ETr / ETm)
Riscos de deficiência hídrica (Metodologia do MAPA)
1. Espacialização do déficit no SIG2. Listagem dos municípios aptos (80% dos
anos com ISNA satisfatório)
Validação dos Resultados
1- Discussões com especialistas da cultura
2- Apresentação aos técnicos envolvidos com a cultura
3- Re-análise e ajustes
ZONEAMENTODAS CULTURAS
ANUAIS
São determinadas as áreas aptas e as épocas de
semeadura de menor risco
ZONEAMENTODE CULTURAS
PERENES
São mapeadas as áreas aptas e inaptas para a
cultura
ZONEAMENTODA SERINGUEIRA
IMPACTOS - CULTURA DO MILHO PR (2004)
• Área plantada: 1,4 milhão ha• Produtividade: 5,5 mil kg/ha• Produção: 7,7 milhões ton.• Valor da produção: R$ 205 milhões de reais• Dados do IAPAR:
– Plantio 1 mês antes ou após período idealcausa perdas de 10 a 40% na produtividade
– Admitindo perdas médias de 10% com plantio fora da época ideal:
PREJUÍZOS ANUAIS DE R$ 20,5 MILHÕES DE REAIS
Fonte: IBGE
Produção Agrícola Municipal 2002Municípios com e sem Zoneamento Agrícola
variação da área colhida em relação à área plantada
Área Plantada(ha)
Área Colhida(ha)
Variação(%)
Área Plantada(ha)
Área Colhida(ha)
Variação(%)
Algodão herbáceo(em caroço) 609.967 606.918 0,50% 154.025 153.513 0,33%
Arroz(em casca) 2.089.431 2.073.636 0,76% 1.084.799 1.070.690 1,30%
Feijão(em grão) 1.871.194 1.831.575 2,12% 2.425.748 2.284.056 5,84%
Milho(em grão) 9.147.530 8.931.040 2,37% 3.105.164 2.777.633 10,55%
Soja(em grão) 14.606.774 14.593.072 0,09% 1.775.261 1.772.369 0,16%
Sorgo granífero(em grão) 414.416 329.796 20,42% 101.227 93.807 7,33%
Trigo(em grão) 2.002.423 1.955.834 2,33% 149.408 149.068 0,23%
TOTAL 30.741.735 30.321.871 1,37% 8.795.632 8.301.136 5,62%
Municípios com Zoneamento Municípios sem ZoneamentoCulturas Zoneadas