ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO E DO COEFICIENTE DE
CULTIVO PARA A CULTURA DO MELÃO PLANTADO NA REGIÃO
LITORÂNEA DO ESTADO DO CEARA1
F. R. de MIRANDA 2, F. de SOUZA3, R. S. F. RIBEIRO4
RESUMO: O trabalho teve como objetivos determinar a evapotranspiração (ETc) e o
coeficiente de cultivo (Kc) para os diferentes estádios de desenvolvimento da cultura do
melão (Cucumis melo L). O experimento foi realizado no Campo Experimental da
Embrapa Agroindústria Tropical, localizado em Paraipaba, CE. Utilizou-se o melão
híbrido amarelo Gold Mine, irrigado por gotejamento, com turno de rega diário. Para
determinar a ETc utilizou-se um lisímetro de pesagem com 2,25 m2 de área superficial,
instalado no centro da área cultivada de 0,77 ha. O ciclo da cultura foi de 66 dias e a
evapotranspiração total ocorrida durante o ciclo foi de 251 mm. O período de máxima
demanda hídrica ocorreu entre 42 e 58 dias após o plantio, sendo observados valores
máximos de ETc de até 6,8 mm dia-1. Foram verificados valores médios de coeficiente
de cultivo de 0,21 no estádio inicial; 1,21 no estádio intermediário e 0,98 no estádio
final.
PALAVRAS-CHAVE: irrigação, manejo, lisímetro de pesagem.
CROP EVAPOTRANSPIRATION AND CROP COEFFICIENT ESTIMATION
FOR MELON IN COASTAL REGION, CEARA STATE, BRAZIL
SUMMARY: The objective of this research was to determine the evapotranspiration
(ETc), and the crop coefficient (Kc) for different stages of melon (Cucumis melo L.), at
the coastal region of the State of Ceara, Brazil. A field experiment was carried out at the
Embrapa Experiment Station located in Paraipaba, CE. It was used a hybrid yellow
melon (Gold Mine), irrigated in a daily basis using a drip irrigation system. A precision
weighing lysimeter (2.25 m2), installed at the center of the cropped area of 0.77 ha, was
used to determine the ETc. The total growing season of melon was 66 days and the total
ETc was 251 mm. The maximum water demand occurred from 42 days to 58 days after
planting, the observed maximum values of ETc reached 6.8 mm day-1. The average Kc
values were 0.21 for the initial period, 1.21 for the midseason, and 0.98 for the final
period.
KEYWORDS: irrigation, management, weighing lysimeter.
1
Pesquisa financiada com recursos dos convênios FUNCAP/UFC/EMBRAPA e CNPq/BIOEX/
VALEFRUTAS/EMBRAPA.
2
Eng. Agr., MSc., Pesquisador, Embrapa Agroindústria Tropical, Rua Dra. Sara Mesquita, 2270, 60511-110,
Fortaleza, CE, e-mail: [email protected]
3
Eng. Agr., PhD, Professor Titular, Departamento de Engenharia Agrícola, UFC, Fortaleza, CE, e-mail:
[email protected]
4
Eng. Agr., PhD, Professor Adjunto, Departamento de Engenharia Agrícola, UFC, Fortaleza, CE, e-mail:
[email protected]
Recebido pelo Conselho Editorial em: 17/5/99
Aprovado pelo Conselho Editorial em: 4/5/2000
Eng. Agríc., Jaboticabal, v.18, n.4, p.63-70, jun. 1999
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F. R. de Miranda, F. de Souza, R. S. F. Ribeiro
INTRODUÇÃO
O conhecimento da evapotranspiração de uma cultura ao longo de seu ciclo e de
seu coeficiente de cultivo é de grande importância para o dimensionamento e o manejo
de sistemas de irrigação, contribuindo para o aumento da produtividade e para a
otimização da utilização dos recursos hídricos, da energia elétrica e dos equipamentos de
irrigação.
Um diagnóstico realizado pela Embrapa Agroindústria Tropical no vale do Assu,
RN, uma das principais regiões produtoras de melão do Brasil, mostrou que os
produtores não tinham conhecimento das necessidades hídricas da cultura e utilizavam
lâminas de irrigação que variavam de 5 a 12 mm dia-1, na maioria dos casos aplicando a
mesma lâmina ao longo de todo o ciclo da cultura (ALVES et al., 1995).
A medição da variação de peso de um bloco de solo isolado (lisímetro de
pesagem) é considerada um dos métodos de pesquisa mais práticos e precisos para
determinar diretamente a evapotranspiração das culturas (HOWELL et al., 1985).
Algumas recomendações a respeito da instalação e operação desses lisímetros, a fim de
assegurar a precisão das medidas de evapotranspiração, foram apresentadas por
ABOUKHALED et al. (1982) e ALLEN et al. (1991).
O coeficiente de cultivo representa a integração dos efeitos de três características
que distinguem a evapotranspiração da cultura da evapotranspiração de referência: a
altura da cultura, que afeta a rugosidade e a resistência aerodinâmica; a resistência da
superfície relativa ao par cultura-solo, que é afetada pela área foliar, pela fração de
cobertura do solo pela vegetação, pela idade e condição das folhas e pelo teor de
umidade à superfície do solo; o albedo da superfície cultura-solo, que é influenciado pela
fração de cobertura do solo pela vegetação e pela umidade à superfície do solo
(PEREIRA & ALLEN, 1997).
Em uma revisão do manual da FAO para a estimativa das necessidades de água
dos cultivos, ALLEN et al. (1998) recomendam a adoção do método de PenmanMonteith como padrão para a estimativa da evapotranspiração de referência (ETo).
Nessa publicação, os autores apresentam novos valores de coeficientes de cultivo para
diferentes culturas e propõem um método de aproximação dos coeficientes de cultivo,
em que apenas três valores de Kc médio (para os estádios inicial, intermediário e final)
seriam utilizados para determinar graficamente a variação do Kc ao longo do ciclo da
cultura. De acordo com os autores, os valores de Kc atual durante as fases de
crescimento e maturação seriam calculados pela seguinte equação:
Kc = Kcanterior + [(i - Σ(Lanterior))/Latual] x (Kcseguinte-Kcanterior)
(1)
em que,
i - número de dias após o plantio;
Latual - duração do estádio atual, dias;
Σ(Lanterior) - somatório das durações dos estádios anteriores;
Kcanterior - Kc médio do estádio anterior, e
Kcseguinte - Kc médio do estádio seguinte.
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Estimativa da evapotranspiração e do coeficiente de cultivo
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ALLEN et al. (1998) recomendam, ainda, que os valores de Kc e de duração dos
estádios da cultura apresentados sejam ajustados por meio de experimentos para cada
região, de acordo com a variedade plantada, condições climáticas e as técnicas de cultivo
utilizadas. Como exemplos desses experimentos citam-se os realizados por
RODRIGUES & SOUZA (1998), com a cultura do melão na região costeira do Piauí e
BEZERRA & OLIVEIRA (1998) com a cultura da melancia na região costeira do Ceará.
O presente trabalho teve por objetivos determinar a evapotranspiração e o
coeficiente de cultivo para os diferentes estádios da cultura do melão na região litorânea
do Ceará.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no Campo Experimental do Curu, da Embrapa
Agroindústria Tropical, localizado no município de Paraipaba, CE, a uma altitude de
30 m e coordenadas geográficas de 3º 29’ de latitude Sul, 39º 09’ de longitude Oeste. O
clima do local é classificado segundo Köppen como Bw, com médias anuais de
precipitação de 998 mm, temperatura do ar de 26,7 ºC, umidade relativa do ar de 71% e
velocidade do vento de 2,9 m/s. O solo é classificado como areia quartzosa, com teores
de areia, silte e argila de 89; 3 e 8%, respectivamente, na camada de 0 a 0,3 m de
profundidade.
Utilizou-se o melão (Cucumis melo L.) híbrido amarelo Gold Mine, um dos
híbridos mais cultivados nos estados do Ceará e Rio Grande do Norte, plantado por
semeadura direta no sulco, no espaçamento de 2,0 m x 0,5 m. O plantio foi realizado em
16/10/1998 e utilizou-se como adubação de fundação 800 kg ha-1 de superfosfato
simples e 5000 kg ha-1 de esterco de curral, distribuídos no sulco de plantio uma semana
antes da semeadura. A partir do décimo dia após o plantio iniciou-se a fertirrigação,
aplicando-se diariamente nitrogênio (82 kg N ha-1, até 47 dias após o plantio) na forma
de uréia, nitrato de cálcio e nitrato de potássio; potássio (170 kg K2O ha-1, até 55 dias
após o plantio) na forma de cloreto de potássio e nitrato de potássio, e micronutrientes
(Mg, Zn, Cu, Mn, Fe, B) 0,5 kg ha-1 cada, na forma de sulfatos e ácido bórico.
O controle de pragas, principalmente da mosca branca, foi realizado com
aplicações semanais, a partir de 14 até 48 dias após o plantio, dos produtos Confidor (em
fertirrigação), Marshall, Thiodan, Kilval, Applaud, Orthene, Decis e Lannate. O controle
de doenças foi realizado com duas aplicações de Benlate e uma de Cerconil. Para o
controle das plantas daninhas foram realizadas duas capinas manuais.
A cultura foi irrigada por gotejamento, com uma linha de gotejadores por fileira
de plantas, espaçados de 0,5 m entre si e com vazão média de 3,0 L h-1, para uma
pressão de operação de 200 kPa. Os bulbos molhados formados pelos gotejadores
apresentaram-se interligados, formando, na superfície do solo, uma faixa contínua
umedecida de 0,4 m de largura, o que representa uma fração da superfície do solo
umedecida de 0,2.
Na determinação da evapotranspiração da cultura do melão utilizou-se um
lisímetro de pesagem, de dimensões 1,5 m x 1,5 m por 1,0 m de profundidade, tipo caixa
metálica, apoiada sobre uma balança eletrônica de precisão, como descrito por
MIRANDA et al. (1999). O lisímetro foi instalado no centro da área cultivada, de
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F. R. de Miranda, F. de Souza, R. S. F. Ribeiro
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dimensões 110 m x 70 m (0,77 ha), cercada por outros cultivos irrigados, cuja área total
atingia 20 ha. Considerando-se o espaçamento da cultura e as dimensões do lisímetro,
foram plantadas três plantas em sua superfície.
Dados de temperatura, umidade relativa do ar, radiação solar, velocidade e
direção do vento e precipitação pluviométrica foram obtidos de uma estação
meteorológica automática instalada próximo ao experimento, com um datalogger
Campbell 21X, programado para realizar as leituras do lisímetro de pesagem e dos
sensores meteorológicos a cada 60 segundos e para armazenar as médias ou totais a
cada 60 minutos em um módulo de armazenamento de dados.
As irrigações foram realizadas diariamente à noite (entre 0:00 e 3:00 horas) e a
evapotranspiração da cultura ocorrida durante o dia foi calculada pela diferença entre as
leituras médias horárias do lisímetro às 4:00 horas e 23:00 horas. O manejo da irrigação
foi realizado de forma que, uma vez atingida a capacidade de campo antes do plantio, as
lâminas de água posteriormente aplicadas em cada irrigação superassem ligeiramente as
perdas por evapotranspiração detectadas pelo lisímetro, o que garantia um suprimento
adequado de água para a cultura.
A drenagem do excesso de água no interior do lisímetro foi realizada com uma
bomba de vácuo manual, inserida através de um tubo de acesso, quando notava-se a
presença de água acumulada. A irrigação foi suspensa dois dias antes da primeira
colheita, reiniciada imediatamente após essa, e realizada até a segunda colheita.
Determinou-se diariamente a porcentagem de cobertura do solo pela cultura no
interior do lisímetro utilizando o método de contagem de quadrículas. Para isso utilizouse uma moldura com as mesmas dimensões da caixa interna do lisímetro, dividida em
quadrículas de 0,1 m x 0,1 m.
O coeficiente de cultivo foi calculado diariamente por meio da relação entre as
evapotranspirações da cultura (ETc) e de referência (ETo). A ETo foi estimada pelo
método de Penman-Monteith e determinada diretamente no campo utilizando outro
lisímetro de pesagem, cultivado com grama (Paspalum maritimum L.) e instalado no
centro de uma área gramada de 1 ha.
Para efeito do cálculo do Kc médio, o ciclo da cultura foi dividido em quatro
estádios fenológicos, definidos de acordo com ALLEN et al.(1998), da seguinte forma:
I) estádio inicial: do plantio até 10% de cobertura do solo; II) estádio de crescimento: do
final do estádio inicial até a cobertura total do solo; III) estádio intermediário: do
estabelecimento da cobertura total do solo até o início da maturação dos frutos; IV)
estádio final: da maturação até a colheita.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O ciclo total da cultura foi de 66 dias, sendo as colheitas realizadas aos 59 e 66
dias após o plantio. A produção de frutos dentro do lisímetro foi de 6,3 kg, o que
representa uma produtividade de 28 Mg ha-1 e a produtividade média em toda a área foi
de 22 Mg ha-1.
As durações dos estádios fenológicos e respectivos valores de ETc e ETo
observados são apresentados na Tabela 1. As durações dos estádios diferem bastante
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Estimativa da evapotranspiração e do coeficiente de cultivo
daquelas indicadas pela FAO em ALLEN et al. (1998), que são de 25, 35, 40 e 20 dias
para os estádios I, II, III e IV, respectivamente, nas condições da região do
Mediterrâneo, fato que pode estar relacionado ao material genético utilizado e às
características climáticas da região. Na Tabela 2 são apresentadas as médias climáticas
mensais observadas no local durante o período do experimento.
TABELA 1. Evapotranspiração de referência determinada pelo lisímetro de pesagem
(ETo-Lis) estimada pelo método de Penman-Monteith (ETo-PM),
evapotranspiração da cultura do melão (ETc) e ETc média.
Estádio da
Cultura
I - Inicial
II - Crescimento
III - Intermediário
IV - Final
Total
Duração
(dias)
23
18
18
7
66
ETo-Lis
(mm)
132
100
95
38
365
ETo-PM
(mm)
133
93
96
38
360
ETc
(mm)
28
71
115
37
251
ETc média
(mm dia)-1
1,2
3,9
6,4
5,3
3,8
TABELA 2. Médias climáticas mensais. Outubro-dezembro/1998, Paraipaba-CE.
Mês
Outubro
Novembro
Dezembro
Umidade
Temperatura Temperatura
Radiação
Velocidade
Precipitação
Relativa do
Máxima
Mínima
Solar
do Vento
Ar
(ºC)
(ºC)
(%)
(MJ m-2 dia-1) (km dia-1)
(mm)
32,0
31,8
31,9
23,9
23,0
22,9
77,6
79,8
79,6
24,0
23,2
22,1
321,9
259,1
260,2
3,5
0,0
6,0
A partir da evolução diária da evapotranspiração da cultura e da
evapotranspiração de referência, observadas ao longo do ciclo do meloeiro (Figura 1),
observa-se que durante o estádio inicial o consumo de água pelo meloeiro variou pouco
e foi reduzido (média de 1,2 mm dia-1) em relação à ETo. A partir de 24 dias até cerca
de 42 dias após o plantio o consumo de água cresceu rapidamente, acompanhando o
rápido desenvolvimento vegetativo da cultura. O período de máxima demanda hídrica
do meloeiro ocorreu entre 42 e 58 dias após o plantio, fase em que a cultura apresentava
cobertura total do solo e frutos em desenvolvimento, sendo observados valores máximos
de evapotranspiração diária de até 6,8 mm dia-1. A lâmina total de água evapotranspirada
durante o ciclo do meloeiro foi de 251 mm, contra uma evapotranspiração de referência
determinada pelo lisímetro de pesagem de 365 mm.
Os coeficientes de cultivo calculados utilizando valores de ETo estimados pelo
método de Penman-Monteith e determinados pelo lisímetro de pesagem foram bastante
semelhantes (Tabela 3). Porém em relação aos valores recomendados pela FAO em
ALLEN et al. (1998), somente houve coincidência no estádio inicial da cultura, quando
as perdas por evaporação superam a transpiração. Nos estádios intermediário e final os
valores de Kc observados são superiores aos recomendados pela FAO. Tal qual a
duração dos estádios fenológicos, esse fato também pode estar relacionado a
características da variedade cultivada e do clima local, o que mostra a importância da
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F. R. de Miranda, F. de Souza, R. S. F. Ribeiro
realização de estudos “in loco” e com as variedades utilizadas na região para a
determinação da duração dos estádios e dos coeficientes de cultivo.
O mesmo fato foi observado por BEZERRA & OLIVEIRA (1998) para a cultura
da melancia, também na região litorânea do Ceará, que obtiveram valores de Kc de 1,27
e 1,18 nos estádios de floração e enchimento de frutos, respectivamente, contra valores
recomendados pela FAO de 1,05 e 1,05.
8,00
7,00
Evapotranspiração (mm)
6,00
5,00
4,00
3,00
ETc (mm)
2,00
ETo - Lis. (mm)
1,00
ETo -
PM (mm)
0,00
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Dias após o plantio
FIGURA 1. Variação da evapotranspiração da cultura do melão (ETc) e da
evapotranspiração de referência determinada pelo lisímetro de pesagem
(ETo-Lis) e estimada pelo método de Penman-Monteith (ETo-PM).
TABELA 3. Valores médios de coeficiente de cultivo para os diferentes estádios da
cultura do melão, recomendados pela FAO e observados em Paraipaba, para
valores de ETo determinados por lisímetro de pesagem (ETo-Lis) e
estimados pelo método de Penman-Monteith (ETo-PM).
Dias Após
o Plantio
I - Inicial
0 a 22
II - Crescimento
23 a 40
III - Intermediário
41 a 58
IV - Final
59 a 66
Estádio
Coeficiente de Cultivo
ALLEN et al. (1998)
ETo - Lis
ETo - PM
0,20
0,21
0,21
0,20 a 1,05
0,21 a 1,21
0,21 a 1,20
1,05
1,21
1,20
1,05 a 0,70
1,21 a 0,98
1,20 a 0,97
Em condições de clima e solo semelhantes, mas utilizando a cultivar de melão
Eldorado 300 e trabalhando em lisímetros de drenagem, RODRIGUES & SOUZA
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Estimativa da evapotranspiração e do coeficiente de cultivo
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(1998) observaram valores médios de Kc de 0,52; 1,13 e 0,91 para os estádios inicial,
intermediário e final, respectivamente, portanto maiores no estádio inicial e inferiores no
estádio intermediário, em relação aos Kc’s observados neste trabalho, mas também
superiores aos indicados pela FAO.
Na Figura 2 são apresentadas graficamente as variações dos valores diários
observados e médios de Kc ao longo do ciclo do meloeiro em Paraipaba, bem como dos
valores recomendados pela FAO em ALLEN et al. (1998). Nota-se que a partir do início
do estádio de crescimento os valores de Kc determinados neste experimento começam a
distanciar-se dos valores de Kc recomendados pela FAO, permanecendo superiores a
esses até o final do ciclo do meloeiro. Pelo gráfico observa-se que a utilização dos
valores de Kc recomendados pela FAO para o manejo da irrigação do meloeiro nas
condições da região tende a subestimar as necessidades hídricas da cultura a partir do
estádio de crescimento.
1,40
1,20
1,00
Kc
0,80
0,60
Kc observado
0,40
Kc medio
0,20
Kc FAO-98
0,00
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
Dias após o plantio
FIGURA 2. Variação do coeficiente de cultivo ao longo do ciclo da cultura do melão.
CONCLUSÕES
O valor total da evapotranspiração durante o ciclo do melão em Paraipaba foi de
251 mm, sendo verificados valores máximos de até 6,8 mm dia-1 no período de 42 até 58
dias após o plantio. Foram observados valores de Kc-inicial de 0,21; Kc-intermediário
de 1,21 e Kc-final de 0,98. Em relação às recomendações da FAO, observaram-se
menores durações dos estádios fenológicos e maiores valores de Kc-intermediário e Kcfinal, o que mostra a importância da realização de estudos regionais de determinação da
evapotranspiração e de coeficientes de cultivo.
Eng. Agríc., Jaboticabal, v.18, n.4, p.63-70, jun. 1999
F. R. de Miranda, F. de Souza, R. S. F. Ribeiro
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