EVAPOTRANSPIRAÇÃO E BALANÇO DE
ENERGIA EM MAMONA CULTIVADA EM
GARANHUNS
Karoline de Melo Padilha1, José Romualdo de Sousa Lima2, Clarissa de Albuquerque Gomes3 e Antonio Marques da
Silva4

Introdução
Nos últimos anos, o Governo Federal, por meio do
PROBIODIESEL, vem incentivando o cultivo de
plantas oleaginosas, de acordo com o potencial de cada
região, para a produção do biodiesel. No Nordeste
brasileiro, devido às condições edafoclimáticas, a
cultura escolhida para a produção de biodiesel foi a
mamona. Além da sua adaptabilidade a essas
condições, a cultura da mamona apresenta elevada
potencialidade para gerar empregos e fixar o homem no
campo, diminuindo o êxodo rural [1].
A mamona, como qualquer outra cultura comercial,
necessita, para produtividades elevadas, de água e
nutrientes em momentos e quantidades apropriadas. A
falta ou excesso desses insumos são limitantes à
produção, determinando em muitos casos a sua
diminuição. O conhecimento do uso de água pelas
culturas (evapotranspiração) é de grande interesse para
estudos que envolvam a dinâmica da absorção de água
e de nutrientes.
Existem vários métodos para se estimar a
evapotranspiração, sendo que o balanço de energia –
razão de Bowen vem sendo utilizado com sucesso por
diversos pesquisadores nas mais variadas culturas (2, 3,
4).
Assim sendo, o objetivo desse estudo foi estimar a
evapotranspiração da mamona (ET), bem como os
componentes do balanço de energia, por meio do
método da razão de Bowen.
Material e métodos
A. Localização, clima e solo da área experimental
As medidas para a realização do balanço de energia
foram efetuadas numa área de aproximadamente 9 ha
cultivada com mamona, localizada na Fazenda Estivas
situada no município de Garanhuns-PE (8o 53’ S, 36o
29’ O, 842 m). O clima na microrregião de Garanhuns é
mesotérmico, com temperatura média anual de 20°C e
precipitação pluviométrica de 1333,1 mm, sendo os
meses mais chuvosos de maio e junho [5]. O solo da área é
classificado como Latossolo Amarelo [6].
B. Plantio e período de medição
No dia 04 de agosto de 2009, sementes de mamona da
cultivar BRS 149 Nordestina foram plantadas manualmente
no espaçamento de 4,0 m x 1,0 m, com uma planta por
cova.
Os dados utilizados nesse trabalho correspondem ao
período de 11/08/2009 a 15/19/2009 (07-42 DAP, dias
após o plantio).
C. Balanço de energia e evapotranspiração da mamona
Para a realização do balanço de energia foi instalada uma
torre micrometeorológica no centro da área contendo dois
sensores de medidas da temperatura e da umidade relativa
do ar em dois níveis (z1 = 40,0 cm, e z2 = 110,0 cm) acima
do dossel da cultura. Além desses sensores, foi instalado
um saldo radiômetro para as medições do saldo de radiação
e um pluviógrafo, para a medida da precipitação pluvial,
sendo estes sensores instalados na mesma torre, numa
altura de 2,0 m da superfície do solo. Para a medida do
fluxo de calor no solo, foi instalado um fluxímetro numa
profundidade z1 = 5,0 cm, juntamente com um sensor de
umidade do solo na mesma profundidade, além de duas
sondas
térmicas
instaladas
horizontalmente
nas
profundidades de z1 = 2,0 cm e z2 = 8,0 cm. Todas as
medidas citadas acima foram armazenadas como médias a
cada 30 minutos, a exceção da pluviometria onde foi
calculado seu valor total, em um sistema de aquisição de
dados CR 1000 da Campbell Scientific.
O balanço de energia na superfície do solo pode ser
calculado por meio da seguinte expressão:
Rn  G  H  LE
(1)
Em que: Rn – saldo de radiação (W m-2); G - fluxo de calor
no solo (W m-2); H - fluxo de calor sensível (W m-2); e LE fluxo de calor latente (W m-2).
________________
1. Primeiro Autor é Graduando em Agronomia da Unidade Acadêmica de Garanhuns, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Bom Pastor,
S/N, Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55-296-901. E-mail: [email protected]
2. Segundo Autor é Professor Adjunto da Unidade Acadêmica de Garanhuns, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Bom Pastor, S/N, Boa
Vista, Garanhuns, PE, CEP 55-296-901.
3. Terceiro Autor é Graduando em Agronomia da Unidade Acadêmica de Garanhuns, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Bom Pastor,
S/N, Boa Vista, Garanhuns, PE, CEP 55-296-901.
4. Quarto Autor é Graduando em Engenharia Agrícola e Ambiental, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manuel de Medeiros, S/N,
Dois Irmãos, Recife, PE, CEP: 52.171-900
Apoio financeiro: CNPq.
A partição da energia disponível (Rn-G) entre fluxo
de calor latente e fluxo de calor sensível pode ser
obtida pelo método do balanço de energia – razão de
Bowen:

H
T

LE
e
(2)
Em que:  - constante psicrométrica (0,066 kPa oC-1);
T - diferença de temperatura do ar (oC); e e diferença de pressão de vapor (kPa).
A partir da equação do balanço de energia,
utilizando-se a razão de Bowen (), procedeu-se o
cálculo dos fluxos de calor latente (LE) e calor sensível
(H):
Rn  G
1 

H
Rn  G 
1 
LE 
(3)
(4)
A taxa de evapotranspiração da cultura (ET) foi
obtida dividindo-se o fluxo de calor latente pelo calor
latente de vaporização, considerado como constante
(2,45 MJ kg-1).
Resultados e Discussão
Na Fig. 1 é apresentada a evolução diária da
precipitação pluvial e da evapotranspiração (ET) da
cultura da mamona. Observa-se para o período
estudado que a quantidade total de água precipitada foi
62,4 mm, sendo que a precipitação mais significativa
(13,0 mm) ocorreu no dia 25/08/2009.
Observa-se que a ET seguiu as variações da
precipitação pluvial, com os valores mais elevados,
ocorrendo logo após um evento de precipitação, sendo
seu valor total de 75,3 mm e seu valor médio de 2,1
mm d-1.
Esses resultados estão de acordo com os obtidos por
Oliveira [7]. Esse autor estimou a ET da mamona pelo
método do balanço de energia – razão de Bowen em
Areia-PB, e encontrou que a ET média, para todo ciclo
da mamona, foi de 2,3 mm d-1.
A evolução diária dos componentes do balanço de
energia (saldo de radiação, fluxos de calor no solo,
latente e sensível) na cultura da mamona é apresentada
na Fig. 2.
Observa-se que o fluxo de calor no solo (G)
manteve-se quase que regular durante todo o período
de estudo. Os fluxos de calor sensível (H) e calor
latente (LE) seguiram a distribuição da precipitação
pluvial, pois, nos períodos de maior disponibilidade hídrica
do solo, o principal consumidor da energia disponível (RnG) foi o LE, e quando existiu restrição hídrica no solo, o
principal consumidor foi o H, ou seja, quando não existiu
restrição hídrica no solo a maior parte da energia
disponível foi utilizada no processo de evapotranspiração.
Observou-se, ainda, que o saldo de radiação (Rn) foi
utilizado em média como 48%, 45% e 7% para os fluxos de
calor sensível (H), latente (LE) e no solo (G),
respectivamente.
Oliveira et al. [1] avaliando os componentes do balanço
de energia em mamona cultivada nas condições do Brejo
Paraibano (Areia-PB), encontraram que o saldo de radiação
foi utilizado, em média, como 52% no fluxo de calor
latente, 38% como fluxo de calor sensível e 10% como
fluxo de calor no solo. Uma possível explicação para essa
diferença entre os resultados dessa pesquisa e os de
Oliveira et al. [1], é que esses autores mediram os
componentes do balanço de energia durante todo o ciclo
fenológico da mamona, enquanto nessa pesquisa os
resultados são de apenas 36 dias.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao Senhor Antonio Carlos,
proprietário da Fazenda Estivas, pela cessão da área
experimental; ao CNPq/UFRPE pela bolsa de Iniciação
Científica ao terceiro autor; e a Unidade Acadêmica de
Garanhuns da Universidade Federal Rural de Pernambuco
(UAG/UFRPE) pela estrutura acadêmica.
Referências
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
OLIVEIRA, I.A. et al. 2009. Balanço de energia em mamona
cultivada em condições de sequeiro no Brejo Paraibano. Revista
Brasileira de Ciências Agrárias, 4:185-191.
PEACOCK, C.E. & HESS, T.M. 2004. Estimating
evapotranspiration from a reed bed using the Bowen ratio energy
balance method. Hydrological Process, 18:247-260.
LIMA, J.R.S. et al. 2005. Balanço de energia em um solo cultivado
com feijão caupi no Brejo Paraibano. Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, 9:527-534.
AZEVEDO, P.V.; SOUZA, C.B.; SILVA, B.B. & SILVA, V.P.R.
2007. Water requirements of pineapple crop grown in a tropical
environment, Brazil. Agricultural Water Management, 88:201-208.
MOTA, F.S. & AGENDES, M.O. 1986. Clima e agricultura no
Brasil. Porto Alegre, Sagra. 151p.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIAEMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de solos. 2006. Sistema
brasileiro de classificação de solos. Rio de Janeiro, EMBRAPA
solos. 306p.
OLIVEIRA, I.A. 2007. Balanço de energia em mamona, cultivada
em condições de sequeiro, no Brejo Paraibano. Dissertação de
Mestrado, Curso de Pós-Graduação em Manejo do Solo e Água,
UFPB, Areia.
14
3
Precipitação
ET
2.5
10
2
8
1.5
6
1
4
0.5
2
0
11/8/09
Evapotranspiração, mm
Precipitação pluvial, mm
12
16/8/09
21/8/09
26/8/09
31/8/09
5/9/09
10/9/09
0
15/9/09
Tempo, dias
Figura 1. Precipitação pluvial e evapotranspiração da mamona durante o período de 11/08/2009 a 15/09/2009 em Garanhuns-PE
18
Energia diária acumulada, MJ m-2
16
14
Rn
G
LE
H
12
10
8
6
4
2
0
11/8/2009 16/8/2009 21/8/2009 26/8/2009 31/8/2009
5/9/2009
10/9/2009 15/9/2009
Tempo, dias
Figura 2. Evolução diária dos componentes do balanço de energia sobre a cultura da mamona durante o período de 11/08/2009 a
15/09/2009 em Garanhuns-PE