Avaliação de um coeficiente para estimativa de produtividade potencial da cultura da soja na
região de Formosa, GO.
Gustavo Luiz Batista D’Angiolella 1 , Vânia Lúcia Dias Vasconcellos 2 e Edemar Joaquim Corazza 3 .
RESUMO - Os modelos agrometeorológicos permitem com antecipação, o conhecimento quantitativo da
influência das condições climáticas sobre o desenvolvimento e a produção de culturas agrícolas. A
estimativa da produtividade por meio destes modelos leva a um grau de confiabilidade maior se é testado em
escala regional. Este estudo mostra a avaliação de um coeficiente do sistema PrevYo para estimativa de
produtividade da cultura da soja na região de Formosa, GO. Os resultados obtidos pelo sistema foram
confrontados com os valores médios disponibilizados por órgãos oficiais e comparados com os valores de
produtividade real obtidos em campo. O coeficiente testado foi o Uso Eficiente da Radiação Solar (RUE),
com valor de 1,63. Os resultados mostram que esse valor foi o que possibilitou o resultado mais próximo de
produtividade comparando-se à média dos valores divulgada pelos órgãos oficiais. Entretanto, para o valor
de RUE de 1,63 não foi o que permitiu semelhança de resultados com o experimento em campo. Por esta
razão, necessita ser melhor avaliado em safras futuras.
ABSTRACT – The agrometheorologicals models allow with antecedence the quantitative knowledge of the
climatic conditions about the growth and the crop's productions. The estimate of the productivity through
this models bring to a larger grade of accuracy if is tested at regional scale. Available by National
Meteorology Institute, the PrevYo system value the culture's potential productivity utilizing climactic
parameters of temperature, solar radiation and evapotranspiration. This work shows the evaluation of a
coefficient of the PrevYo system for estimate of productivity soybean's crop in the Formosa, GO region. The
results found by the system were confronted with the average values available by officials institutions and
compared with the values of the real productivity obtained at the field. The coefficient tested was the solar
Radiation Use Efficient (RUE), with the value of 1,63. the results show that this value was what allowed the
result nearest of productivity when compared with the average values divulged by officials institutions.
However, for the value RUE's 1,63 wasn't what allowed similarity of results whit the experiment in field. For
this reason, it require be better measurement in next crops.
Palavras-Chave:Uso Eficiente da Radiação, produtividade, soja.
Introdução
A economia brasileira, nos últimos anos tem se tornado cada vez mais dependente da atividade
agrícola. Segundo LAZINSKI (1993), os modelos agrometeorológicos e a interpretação de dados climáticos
relacionados com o crescimento, desenvolvimento e produtividade das culturas fornecem informações que
permitem ao setor agrícola tomar importantes decisões, tais como: racionalidade na utilização do solo,
adaptação de culturas, monitoramento e previsão de safras, controle de pragas e doenças, estratégia de
pesquisa e planejamento. Contudo, a tomada de decisão no sistema agrícola brasileiro vem sendo feita de
forma empírica. Na busca por ferramentas e métodos efetivos que ofereçam aos envolvidos no sistema de
produção agrícola um auxílio à tomada de decisão, tem-se observado um crescente aumento na utilização de
modelos de simulação.
A produtividade potencial ou o rendimento máximo de uma cultura (Yp) é determinado principalmente
pelas características genéticas, sendo obtido por uma variedade altamente produtiva e bem adaptada ao
respectivo ambiente de crescimento em condições que não haja limitação dos fatores água, nutrientes, pragas
e doenças, durante todo o ciclo até a maturação. Ainda segundo o autor, o rendimento máximo de uma
cultura em uma região depende diretamente das condições climáticas. Apesar disso, a Yp pode ser calculada
1
Engo Agro, M.Sc, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária – UnB. Brasília, DF.
[email protected]
2
Geógrafa, Dra., Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária - UnB, Brasília, DF. [email protected].
3
Engo Agro, Dr., IBAMA. Brasília, DF.:[email protected]
1
com boa confiabilidade para diferentes condições climáticas através de relações que expressam a eficiência
da cultura em converter energia solar em produção de matéria seca e, finalmente em produção
comercializável.
A produção de matéria seca de uma cultura pode ser expressa como o produto de três termos: o recurso
disponível no solo, eficiência de captura e a eficiência de utilização do recurso. A partir disto é possível
determinar a relação entre a produção de biomassa e radiação interceptada. Este simples modelo, de Uso
Eficiente da Radiação (RUE), determinado por MONTEITH em 1977 e citado por (WHEELER et al., 1993;
CONFALONE, 1999), tem sido amplamente utilizado para prever a produtividade dos cultivos,
considerando a matéria seca total ou considerando o crescimento em condições hídricas limitantes.
Este trabalho objetiva avaliar um coeficiente para o modelo de estimativa de produtividade
disponibilizado pelo Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, para a cultura da soja (Glycine max L.),
na região de Formosa, GO a partir do confronto das informações empíricas com os resultados obtidos em
campo.
Materiais e Métodos
Este trabalho foi desenvolvido na região de Formosa, GO. A etapa inicial consistiu na utilização do
modelo agrometeorológico de estimativa da produtividade potencial dos cultivos – PrevYo, utilizado pelo
INMET, buscando adequar os resultados estimados a valores de produtividade divulgados pelos órgãos
oficiais. O sistema contempla coeficientes agronômicos médios para a cultura da soja, de forma a tornar-se
aplicável para todo o Território Nacional, o que implica na necessidade de avaliação e ajuste devido às
particularidades de cada região produtora.
A produtividade potencial de referência ou máxima produtividade da cultura da soja adotada para o
município de Formosa foi estabelecida a partir do valor máximo de produtividade divulgado pelo IBGE e
pela CONAB para o período de 1999 a 2002, conforme apresentado na Tabela 1.
Tabela 1. Produtividade média da soja em Formosa, segundo o IBGE e a CONAB.
Fontes/Produtividade
Ano de plantio
1999
2000
2001
2002
Média
IBGE (T/ha)
2,561
2,745
2,633
2,841
2,695
CONAB (T/ha)
2,580
2,800
2,700
2,850
2,733
Média IBGE x CONAB 2,571
2,773
2,667
2,845
2,714
A partir dessa informação, foram efetuadas simulações com coeficientes do Uso Eficiente da Radiação
– RUE, com o objetivo de determinar um coeficiente com resultados próximos à média dos valores
apresentados na tabela 1, uma vez que o sistema apresentou resultados discrepantes.
O modelo de estimativa da produtividade potencial é dividido nos módulos de fotossíntese, área foliar,
respiração de manutenção e de crescimento e partição de matéria seca, considerando como variável principal
a biomassa (mt):
dmt
= E g ( Pg − Rm)
Eq. 1
dt
−1
Em que: Eg = Eficiência de conversão de carboidrato em biomassa ( g .g ) ; Pg = Taxa de
2
−2
−1
−2
−1
fotossíntese bruta ( g .m .d ) ; Rm = taxa de respiração de manutenção ( g .m .d ) ;
O ciclo médio das culturas, para a região foi obtido utilizando-se o somatório de Graus-Dia (∑GD).
Para tal foram consideradas a Temperatura Basal da cultura (Tbase), temperatura média da região e o número
de Graus-dia necessário para a cultura atingir a floração e a maturação.
Uma vez estabelecido o valor do coeficiente do uso eficiente da radiação – RUE, tendo como
referência as informações do IBGE e CONAB, foi efetuado o cálculo da produtividade potencial da soja para
a região de Formosa a partir dos dados médios históricos e para a safra corrente (2004/2005), de forma a
simular o resultado de produtividade a ser comparado com as informações de produtividade obtida em
campo em uma área com cerca de 375 ha, predominando o solo classificado como Latossolo VermelhoAmarelo e relevo suavemente ondulado, sendo conduzida dentro do sistema de produção para produção de
semente, sendo realizadas atividades padrão de manejo iniciando com a dessecação da área antes do plantio.
Foram adotadas datas de plantio, conforme o que foi estabelecido pelo zoneamento agroclimático do
Ministério da Agricultura e Pecuária – MAPA, para os três decêndios dos meses de novembro de 2004.
Os dados climáticos obtidos através da estação meteorológica de Formosa possibilitaram calcular a
disponibilidade hídrica da cultura durante todo o ciclo, determinando os períodos em que houve penalização
e conseqüentemente, redução da produtividade.
A semeadura foi realizada no período de 19 a 24/11/2004 sob o sistema de plantio direto na proporção
de 350.000 sementes por hectare da cultivar 98C21 da Pioneer®. Os dados de produtividade do talhão foram
obtidos no momento da colheita realizada de 02 a 10/04/2005, por meio de colhedora equipada com sistema
de posicionamento global (GPS) e monitor de rendimento de grãos.
Resultados e Discussão
A partir dos resultados provenientes do software PrevYo, que utiliza os coeficientes apresentados na
Tabela 2, a produtividade potencial estimada da soja foi de 3.337kg/ha, para a condição climática média de
30 anos na região estudada.
Tabela 2. Coeficientes relativos à produtividade potencial da soja.
Parâmetro
Default do sistema Coeficiente utilizado
Temperatura basal (Tb)
10
10
Coef. De extinção (Kext)
0,7
0,7
Índice de área foliar inicial (IAFo)
0,01
0,01
Taxa de crescimento relativo (Rm)
0,12
0,12
Índice de colheita (Ky)
0,35
0,35
Uso eficiente da radiação (RUE)
2,00
1,63
Graus-Dias
1760
1760
Tal informação apresentou um grande desvio do valor máximo da produtividade dos órgãos oficiais, o
que obrigou a realização de simulações utilizando diferentes coeficientes. Como a Yp expressa o potencial
produtivo da cultura a partir das condições climáticas favoráveis, sem limitação por nutriente e
disponibilidade hídrica, estes chegam a representar cerca de 60% da Yr obtida (Tabelas 3 e 4).
Os resultados do ano de 2001 não foram levados em consideração na presente análise por
apresentarem muitas lacunas nos dados meteorológicos resultando em valores extremamente elevados na
3
estimativa da produtividade em função do sistema levar em consideração dados médios para os dados
ausentes de forma a não viabilizar a simulação para o ano.
Tabela 3. Valores da Yp e Yr estimada a partir de diferentes coeficientes de RUE.
Coeficientes
RUE
IBGE (T/ha)
CONAB (T/ha)
IBGExCONAB
Sistema (T/ha)
Confalone 97 (T/ha)
Confalone 99 (T/ha)
Oliveira 04 (T/ha)
2,00
1,73
1,78
1,63
1999
Yp
Yr
2,561
2,580
2,571
5,786 3,471
5,005 3,003
5,149 3,089
4,768 2,861
2000
Yp
Yr
2,745
2,800
2,773
5,868 3,521
5,076 3,045
5,222 3,133
4,793 2,876
Ano de plantio
2001
Yp
Yr
2,633
2,700
2,667
10,537 6,322
9,141 5,484
9,705 5,823
8,398 5,039
2002
Yp
Yr
2,841
2,850
2,845
5,032 3,019
4,353 2,612
4,479 2,687
4,086 2,451
Média
Yp
Yr
2,695
2,733
2,714
6,806 3,337
5,893 2,887
6,139 2,970
5,511 2,729
Apesar da disponibilidade de dados meteorológicos para estimar a produtividade potencial para o ano
de 2003, o IBGE não divulgou os números oficiais, impossibilitando a avaliação dos desvios. Por esse
motivo o ano de 2003 também não foi utilizado nessa análise.
O coeficiente que apresentou o melhor ajuste em relação aos valores médios divulgados pelo IBGE e
CONAB foi 1,63 (Tabela 2), obtido mediante simulações dos resultados, sendo estabelecido como o valor a
ser empregado para a estimativa da produtividade potencial para a região de Formosa, Goiás.
Figura 1. Estimativa de produtividade da soja a para cada decêndio de plantio do mês de novembro.
Uma vez estabelecido o valor do coeficiente do uso eficiente da radiação – RUE foram efetuadas
simulações para a determinação do melhor decêndio para realização do plantio dentro do mês de novembro
para os anos de 1999 a 2003, conforme demonstrado na Figura 1.
O coeficiente utilizado e, que está de acordo com a literatura resultou em uma média de produtividade
de 2.729 kg/ha. Confrontando com a média histórica para a localidade de Formosa, podemos perceber que o
valor foi bem próximo ao obtido através da média IBGE vs. CONAB que foi de 2.714kg/ha, o que
corresponde a um percentual de 0,22% acima da média. O coeficiente RUE de 1,63 apresentou um resultado
subestimado ao encontrado no experimento em campo que foi de 3.240 kg/ha, sendo 19,11% superior ao
simulado.
A precipitação pluviométrica pode ter sido um fator limitante para a produção da soja neste ciclo
vegetativo, pois, a fase em que houve déficit hídrico coincidiu com a época em que a soja estava no período
de enchimento das vagens, estágio R 5.3, conforme apresentado nas Figura 2 e 3. Nesse período, toda e
qualquer limitação hídrica afeta o peso final dos frutos, refletindo diretamente na produtividade final da
lavoura. Percebe-se também que na fase vegetativa houve um curto período sem chuva, no entanto, a fase de
floração não teve ausência de água no período considerado, garantindo bom índice de fecundação.
4
Precipitação pluviométrica
120,0
100,0
mm
80,0
60,0
R 5.3
40,0
20,0
3/5/2005
26/4/2005
19/4/2005
5/4/2005
12/4/2005
29/3/2005
22/3/2005
8/3/2005
15/3/2005
1/3/2005
22/2/2005
8/2/2005
15/2/2005
1/2/2005
25/1/2005
18/1/2005
4/1/2005
11/1/2005
28/12/2004
21/12/2004
7/12/2004
14/12/2004
30/11/2004
23/11/2004
9/11/2004
16/11/2004
2/11/2004
0,0
Figura 2 Precipitação pluviométrica no período da safra 2004/2005 para a região de Formosa.
A Figura 3 permite observar que o período crítico de disponibilidade de água no solo foi entre os dias
12 e 21 de fevereiro. Entretanto, esse não foi o período de menor precipitação como mostra a Figura 2,
porém esta fase também necessitou de muita água para enchimento dos grãos, resultando assim, nessa maior
necessidade hídrica.
R 5.3
Figura 3. Variação da disponibilidade hídrica do solo.
A Figura 3 demonstra que nesse período existe umidade no solo suficiente para a cultura se
desenvolver. Porém, à medida que a cultura se desenvolve, maior índice de área foliar - IAF ela tem e com
isso cresce a sua necessidade por água, tanto para atender à demanda atmosférica, quanto para se suprir e
realizar seu metabolismo (absorção de nutrientes, realização de fotossíntese, etc.).
O maior valor obtido foi o da produtividade real de campo da região de Formosa com 3.240,0kg/ha
conforme Figura 4, apresentando um desvio positivo de 11,5% em relação à fonte CONAB 2004/2005, ou 54
sacas de soja por hectare. O que pode ser atribuído à variedade cultivada.
A Figura 5 apresenta os valores da produtividade total obtidas por cada uma das fontes relacionadas no
estudo, indicando que as estimativas obtidas pelo sistema PrevYo do INMET para o período atual (PrevYo
atual e RUE ajustado), subestimaram os valores de referência da CONAB, em 10,9% e 6,1%
respectivamente. Tais desvios negativos resultariam em uma produtividade de 43 e 45 sacas de soja por
hectare, enquanto que a produtividade média para o estado de Goiás divulgado pela CONAB é de 48
sacas/ha.
5
15,0
3500,0
3240, 0
11,5
3000,0
2958, 3
2906, 0
10,0
2729, 0
2587, 8
2500,0
5,0
1,8
Desvio %
2000,0
1500,0
0,0
-5,0
1000,0
-6,1
500,0
-10,0
-10,9
0,0
CONAB
Pr evYo Atual
Pr evYo
Histór ico
Yr Campo
RUE Ajustado
-15,0
PrevYo Atual
Figura 4. Valores da produtividade da soja para a safra
2004/2005.
PrevYo Histórico
Yr Campo
RUE Ajustado
Figura 5. Desvios da produtividade estimada para a safra
2004/2005.
A estimativa obtida pelo PrevYo para o período histórico apresentou um ligeira superestimativa do
resultado de referência em 1,8%, devido às oscilações climáticas encontradas nos dados médios históricos.
Conclusão
•
O coeficiente do RUE atualmente utilizado pelo INMET apresenta desvios negativos da ordem de 10%
em relação à média de produtividade de Goiás;
•
O ajuste efetuado no RUE para 1,63 necessita ser avaliado em safras futuras, devido às variações
climáticas anuais;
Referência Bibliográfica
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Setembro. 2004. Disponível em < http://www.ibge.gov.br/ >
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http://reia.inmet.gov.br/agrometeorologia/ > Acesso em 24.09.2004.
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1993. 86. Dissertação (mestrado) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.
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6