LÂMINAS DE IRRIGAÇÃO NA CULTURA DO ARROZ DE TERRAS ALTAS, NO
MÉDIO NORTE DO ESTADO DE MATO GROSSO
Rafael Hernandes Nogueira Vela1, Rivanildo Dallacort2, Flavio Carlos Dalchiavon3,
Dejania Vieira de Araujo2, João Danilo Barbieri4, Evandro Marcos Kolling5
1 Graduado em agronomia, Universidade do Estado de Mato Grosso –UNEMAT
2 Doutor(a) em Agronomia, Dept. Agronomia, Universidade do Estado de Mato
Grosso - UNEMAT – [email protected]
3 Doutor em agronomia, IFMT – Instituto Federam Tecnológico de Mato Grosso,
Campus de Campo Novo do Parecis.
4 Graduando em Agronomia, Dept. Agronomia, Universidade do Estado de Mato
Grosso - UNEMAT
5 Doutor em Agronomia, Dept. Agronomia, Instituto Federal Tecnológico do Paraná
– IFET
Recebido em: 30/09/2013 – Aprovado em: 08/11/2013 – Publicado em: 01/12/2013
RESUMO
A prática de irrigação diminui o risco de perda nas lavouras por deficiência hídrica e
aumenta a produtividade de grãos, incentivando o uso desta tecnologia nas práticas
agrícolas. Neste contexto, objetivou-se avaliar o efeito de diferentes lâminas de
irrigação, aplicadas por aspersão na cultura do arroz de terras altas cultivado em
Tangará da Serra – MT. Os tratamentos foram compostos pela precipitação pluvial
(testemunha) e por quatro lâminas de irrigação, quantificadas com base na
porcentagem da evapotranspiração da cultura (ETc), sendo lâminas de 50, 100, 150
e 200% da ETc. Foram avaliadas a influência no ciclo produtivo das plantas, altura
média, acamamento, número de panículas por metro quadrado, número de
espiguetas por panícula, massa de 1.000 grãos e produtividade de grãos em casca.
Os resultados permitiram verificar que a irrigação por aspersão foi favorável para o
desenvolvimento vegetativo e reprodutivo da cultura do arroz em todas as
características avaliadas. A quantidade de água fornecida influenciou no número de
dias para o florescimento e no ciclo total para o arroz de terras altas, com
incremento satisfatório na produtividade de grãos. A máxima produtividade
evidenciada foi obtida com lâmina de 180,11% da ETc, perfazendo 8.273,59 kg ha-1.
PALAVRAS-CHAVE: Deficiência hídrica; evapotranspiração; produtividade.
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 1753
2013
IRRIGATION DEPTHS IN UPLAND RICE, IN THE SOUTH-WEST THE STATE OF
MATO GROSSO
ABSTRACT
The practice of irrigation reduces the risk of loss in crops due to water deficiency and
increases the grain yield by encouraging the use of technology in agricultural
practices. In this context, it was aimed to evaluate the effect of different irrigation
levels, applied by spraying the culture of irrigated rice grown in the Serra Tangará MT. The treatments were composed by rainfall (control) and four irrigation levels,
quantified based on the percentage of crop evapotranspiration (ETc), with layers of
50, 100, 150 and 200% of ETc. We evaluated the influence on the production cycle
of plants, height, lodging, panicle number, number of spikelets per panicle, 1,000
grain weight and grain yield in pods. The results showed that the sprinkler irrigation
was favorable for the vegetative and reproductive development of rice cultivation in
all characteristics avaliadas. A quantity of water supplied influence the number of
days to flowering and the total for the cycle of upland rice with satisfactory increase in
grain yield. The maximum productivity was observed with blade of 180.11% of ETc,
making 8273.59 kg ha-1.
KEYWORDS: water deficiency; evapotranspiration; productive
INTRODUÇÃO
O arroz é uma das fontes básicas de alimentação presente no dia a dia de
mais da metade da população mundial. A área cultivada com arroz no Brasil é de 3,0
milhões de hectares e a produção nacional estimada é de 11,40 milhões de
toneladas segundo CONAB (2013).
No Brasil, o sistema de produção de arroz de terras altas ocupa
aproximadamente 60% da área cultivada com arroz, o que corresponde a apenas
40% da produção de arroz em casca, no entanto existem dois sistemas de cultivos
do arroz (Oryza sativa L.), o arroz de terras altas e arroz de terras baixas. Boa parte
da produção nacional concentra-se na região sul do país, tratando-se de sistemas
de cultivo irrigado. A cultura de arroz irrigado contribui com aproximadamente 68%
da produção brasileira e ocupa 31% da área cultivada, contando com
aproximadamente 35 milhões de hectares de várzeas (SILVA, 2009).
Contudo, a atual denominação, “arroz de terras altas” pretende resgatar a
credibilidade do arroz sequeiro. Utilizando-se de cultivares melhoradas e altamente
produtivas, a inserção da cultura em sistemas agrícolas sustentáveis possibilita a
exploração de todas as suas aptidões (GOMES et al. 2008).
Mesmo com o uso de cultivares de alta tecnologia, a produtividade da cultura
no sistema de sequeiro é baixa e inconstante de ano para ano, devido,
principalmente, à ocorrência de veranicos, caracterizados por períodos curtos de
estiagem que ocorrem em grande parte das áreas de cultivo.
A precipitação pluvial quando apresenta grande variabilidade temporal expõe
as culturas ao excesso, ou ao déficit hídrico, ambos os fatores interferem
diretamente no desenvolvimento e produtividade das culturas (DALLACORT et al.
2005), necessitando de irrigação para seu desenvolvimento. Vários autores vêm
desenvolvendo pesquisas visando a eficiência na utilização da irrigação nas mais
diversas culturas, dentre eles citamos ALVES et al. (2000) para a cultura do café,
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2013
STONE e PEREIRA (1994) para a cultura do feijoeiro. Na cultura do arroz, LORENSI
(2008) avaliou a eficiência de diferentes manejos de irrigação, demonstrando que a
irrigação proporcionou uma maior absorção de nutrientes.
A irrigação como tecnologia de produção, apresenta-se como uma das
principais ferramentas aplicada a garantia e ao preço de produção, principalmente
quando em localidades de temperatura elevada e baixo índice pluviométrico. No
entanto, faz-se necessário avaliar a real disposição de água versos ganho produtivo,
a fim de contribuir com a análise de viabilidade de produção irrigada da cultura.
Assim, o presente trabalho objetivou avaliar a influência de diferentes lâminas de
irrigação aplicadas por aspersão, os parâmetros vegetativos, produtivos e
qualitativos da cultura do arroz de terras altas cultivado em Tangará da Serra – MT.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado na área experimental da Universidade do Estado
de Mato Grosso, Campus de Tangará da Serra (57º 25’ long. O; 14º 39’ lat. S e
altitude de 321 metros). O solo do local é classificado como LATOSSOLO
VERMELHO Distroférrico (EMBRAPA, 2006), de textura argilosa. Na Tabela 1,
apresenta-se a análise química do solo. Os valores médios anuais de temperatura,
precipitação e umidade relativa do ar são: 24,4 °C, 1.500 mm e 70 – 80%,
respectivamente.
O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualisados, com
quatro repetições, sendo os tratamentos compostos por quatro lâminas de irrigação,
tendo a precipitação pluvial como tratamento testemunha. As lâminas de irrigação
empregadas foram escolhidas e qualificadas com base na porcentagem da
Evapotranspiração da cultura (ETc) e fornecidas por meio de irrigação de aspersão.
Os tratamentos foram nomeados como L1: sem irrigação (testemunha); L2: 50%
ETc; L3: 100% ETc; L4: 150% ETc e L5: 200% ETc. O planejamento e o manejo de
irrigação foram determinados de acordo com a evapotranspiração máxima da cultura
(ETc) em mm dia-1, de acordo com o método de Penman-Monteith descrito por
PERES (1994). Os dados meteorológicos foram coletados diariamente pela Estação
Meteorológica, componente da Universidade, localizada no campo experimental de
realização do experimento.
TABELA 1. Características química do solo na profundidade de 0,0 - 0,20 m.
Ano
2006
M.O.
g dm3
36,2
pH
P resina
CaCl2 mg dm-3
5,0
3,9
K+
Ca2+ Mg2+ Al3+ H++Al3+ SB CTC
mg dm- -------------------------------------cmolc dm-3-3
------------------------------66,5
1,7 1,1 0,0
3,4
3,0 6,4
V
%
46,4
O cultivo do arroz foi realizado após correção da área, conforme
recomendação de SOUSA e LOBATO (2004), baseada na análise de química do
solo. Na adubação de base foram aplicados 20 kg ha-1 de Uréia, 110 kg ha-1 de
Super Fosfato Simples, 60 Kg ha-1 de Cloreto de Potássio e 66 kg ha-1 de FTE BR10. Aos 30 dias após a emergência (DAE), período de pré-perfilhamento, foi
realizado a primeira adubação de cobertura com 50 kg ha-1 de Uréia e 60 kg ha-1 de
Cloreto de Potássio. A segunda adubação de cobertura, 50 kg ha-1 de Uréia, se deu
aos 63 DAE, período que antecedia o emborrachamento.
A variedade de arroz utilizada foi a BEST 2000, a qual possui características
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que se adaptam às condições de alta tecnologia, atrelada à irrigação por aspersão.
A semeadura do arroz foi feita à profundidade média de 0,03 m, realizada no mês de
dezembro, ano agrícola 2006/07, com uma densidade de 2.500.000 plantas ha-1.
Para tal, foram dispostas 50 sementes por metro linear, com espaçamento de 0,20
m entre fileiras. A colheita ocorreu no segundo decêndio de abril de 2007.
O ciclo total foi obtido pela determinação do número de dias transcorridos
entre a emergência e a maturação de 90% das panículas no final do ciclo. O número
de panícula por metro quadrado foi determinado mediante a contagem das panículas
coletadas dividida pela área de cultivo da parcela, realizada durante a fase de
maturação. O número total de espiguetas por panícula foi obtido pela média da
contagem de espiguetas em dez panículas escolhidas ao acaso em cada parcela,
durante a fase de maturação. A massa de 1.000 grãos, após a colheita de cada
parcela dos tratamentos, posteriormente pesadas em balança analítica de precisão.
A produtividade de grãos em casca (kg ha-1) foi obtida por meio da colheita manual
das plantas amostradas em uma área de 1,26 metros quadrados, dentro da área útil
de cada parcela experimental, seguida de trilhagem e ventilação mecânica. O
produto foi pesado e corrigido em relação à umidade padrão de comercialização,
após determinação da umidade no Determinador Universal. Os resultados foram
transformados em kg ha-1 a 13% de b.s. (base seca).
Os dados referentes às variáveis de crescimento e produção foram
submetidos à análise de regressão em função das lâminas de irrigação de
tratamento, utilizando o programa estatístico GENES (Aplicativo Computacional em
Genética e Estatística), CRUZ (2001).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Referente às quantidades de água fornecidas à cultura de arroz nos
diferentes tratamentos (Figura 1), observa-se que a precipitação pluvial no período
de cultivo foi de 877,2 mm, constituindo assim, a lâmina de água do tratamento L1.
Os tratamentos L2, L3, L4 e L5, além da precipitação pluvial no período, receberam
lâminas provenientes da irrigação suplementar, totalizando 1.062,7 mm, 1.248,1
mm, 1.433,7 mm e 1.619,0 mm, respectivamente. Analisando-se os extremos de
lâminas aplicadas, para as condições L1 e L5, a L5 recebeu praticamente o dobro de
água.
Irrigação
Total
E
tc
20
0%
E
tc
15
0%
E
tc
10
0%
Et
c
50
%
S
eq
ue
iro
Lâminas de água (mm)
Precipitação
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Figura 1. Precipitação pluvial (mm), irrigação suplementar (mm)
e total (precipitação + irrigação) (mm) para os
diferentes tratamentos.
Durante a condução do experimento foram registradas a precipitação pluvial e
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as temperaturas máximas, médias e mínimas, utilizadas na determinação da
evapotranspiração e na tomada de decisão quanto ao momento das irrigações.
Como pode ser verificado na Figura 2, a melhor distribuição da precipitação no
período ocorreu no trimestre dezembro de 2006 a fevereiro de 2007, coincidente
com o período do estádio vegetativo da cultura.
90
Precipitação
Temp. mínima
Temp. média
Temp. máxima
120
105
90
60
75
45
60
45
30
Precipitação (mm)
Temperatura do ar (oC)
75
30
15
15
0
Dezembro/06
0
Janeiro/07
Fevereiro/07
Marçol/07
Abril/07
Figura 2. Distribuição da precipitação pluvial (mm), temperatura máxima, mínima e
média (°C) registradas durante a condução do experi mento. Fonte:
Estação meteorológica INMET, Tangará da Serra - MT.
Em corroboração com GOMES et al. (2004), a partir da segunda quinzena de
fevereiro iniciou o declínio das precipitações, coincidindo com o início do estágio
reprodutivo da cultura, período em que a deficiência hídrica causa danos na
formação dos grãos, momento onde teve inicio os tratamentos com as irrigações.
Os períodos entre a emergência e o florescimento e da emergência à
maturação (Figuras 3 e 4), apresentaram elevados coeficientes de determinação.
Observou-se o prolongamento do ciclo da cultura no tratamento L1 devido aos
veranicos da fase vegetativa, principalmente no primeiro decêndio de janeiro. Na
fase reprodutiva, mês de março, com a cultura na transição das fases de
diferenciação do primórdio floral e emborrachamento (R1 a R2), a cultura apresentou
elevada deficiência hídrica no tratamento não irrigado.
92
121
120
( -DAE / 12,017 )
119
( -DAE / 37,71 )
Floresc. = 88,751 + 2,753*e
2
R = 0,973
Ciclo (dias)
Florescimento (dias)
91
90
Ciclo = 114,915 + 5,586*e
2
R = 0,998
118
117
116
89
115
88
0
50
100
150
200
Lamina Irrigação (% ETo)
114
0
50
100
150
200
Lamina Irrigação (% ETo)
Figura 3. Número de dias após a
Figura 4. Número de dias após a
emergência até o florescimento
da cultura.
emergência até o ciclo total
da cultura.
A ocorrência de períodos com deficiência hídrica na fase vegetativa da cultura
do arroz acaba aumentando o período de sua duração, refletindo no aumento do
ciclo total (SOARES, 2008). Os resultados corroboram com os estudos de
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CRUSCIOL (2002) e ARF et al. (2001), que verificaram alterações do DAE até o
florescimento e ciclo total em função da quantidade de água fornecida à cultura do
arroz de terras altas.
Com relação à altura de plantas, o modelo ajustado apresentou máxima altura
com aplicação de 177,30% da ETo, ou seja, ocorreu um aumento da altura das
plantas com a utilização e aumento da irrigação. Em estudos realizados por
CRUSCIOL (2002) e ARF et al. (2001), os quais utilizaram 50% da ETo,
apresentaram resultados semelhantes, obtendo plantas com altura inferior aos
demais tratamentos, devido à ausência de irrigação e distribuição irregular das
chuvas (Figura 5A).
Conforme Figura 5C, os tratamentos com irrigação repercutiram em um
aumento do número de panículas por metro quadrado. O que era esperado, já que a
cultivar utilizada possui maior capacidade de perfilhamento na ausência de estresse
hídrico. Uma média de 354,3 panículas por metro quadrado foi levantada nos
tratamentos de maior difusão (L3 a L5). A média assemelha-se a de 373 panículas
m-2 obtida por FAGERIA et al. (2007), em estudo similar.
O número de espiguetas por panícula foi influenciado pelos manejos de água
(Figura 5D). A média de 10,51 espiguetas por panícula (L2 a L5) encontrada na
cultivar em estudo, é bem inferior à apresentada por RODRIGUES et al. (2004), que
trabalhando com as cultivares Maravilha e Confiança, alcançaram a quantidade de
14 e 16,7 espiguetas por panículas, respectivamente. As características genotípicas
da cultivar, o maior adensamento e o bom perfilhamento ocorrido, podem ter
influenciado no número de espiguetas, produzindo panículas menores,
principalmente no tratamento L1.
6
82
Número de Perfilhos
80
Altura Plantas (cm)
78
76
A P = 6 8 ,8 4 4 + 0 ,1 3 1 2 *L I - 0 ,0 0 0 3 7 *L I
2
R = 0 ,9 6
74
2
72
5
4
N P erf = 2 ,9 8 9 + 0 ,0 2 9 6 *L I - 0 ,0 0 0 0 8 5 *L I
2
R = 0 ,9 3
2
3
70
A
68
0
100
150
0
200
L a m in a Irrig a ç ã o (% E T o )
800
700
N P an ic = 4 6 6 ,9 8 + 4 ,6 1 *L I - 0 ,0 1 3 *L I
2
R = 0 ,9 3
50
1 1 ,0
Nº Espiguetas por panícula
900
Nº de panículas
B
2
50
2
600
100
150
200
L a m in a Irrig a çã o (% E T o )
1 0 ,5
1 0 ,0
N E s p = 9 ,6 8 + 0 ,0 1 1 9 *L I - 0 ,0 0 0 0 3 5 4 *L I
2
R = 0 ,8 4
2
500
D
C
400
0
9 ,5
50
100
L a m in a Irrig a ç ã o (% E T o )
150
200
0
50
100
150
200
L a m in a Irrig a ç ã o (% E T o )
Figura 4. Médias da altura de plantas (A), número de perfílhos (B),
panículas por metro quadrado (C) e espiguetas por panícula (D)
da cultura do arroz em resposta das diferentes lâminas de
irrigação.
A análise de regressão apresentou valores de R2 variando de 0,84 a 0,96,
apresentando, assim, um bom ajuste das curvas (Figura 5). As equações ajustadas
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ao comportamento das variáveis estudadas, permitem verificar que a maior altura de
plantas e o máximo número de panículas, na ordem de 80,47 cm e 857,67 panículas
m-2, respectivamente, foram obtidos com uma lâmina de 177,30% da ETc. O maior
perfilhamento, na ordem de 5,57 perfilhos, foi obtido com uma lâmina de 174,12% da
ETc. Quanto ao número de espiguetas por panícula, o máximo evidenciado pela
análise de regressão foi de 10,68, para uma lâmina de 168,08% da ETc.
A massa de 1.000 grãos foi influenciada pelos manejos da água, com
aumento quadrático e um nível de significância de 5% (Figura 6). O processo de
enchimento de grãos pode ter sido afetado pelos períodos de veranicos durante a
fase de maturação da cultura (Figura 2), especialmente alguns dias após o
florescimento, onde a água, nesta condição, é utilizada para a translocação de
carboidratos envolvidos no processo. O fato pode ser observado através do aumento
das lâminas de irrigação, que repercutiu em maior massa de 1.000 grãos para o
tratamento L5. MARZARI et al. (2007) relataram que a uniformidade de maturação e
o completo enchimento de grãos estão relacionados com a população de plantas e o
manejo do nitrogênio. Em média, os tratamentos (L2 a L5) apresentaram 22,99 g
para a massa de mil grãos, valor inferior ao encontrado por FAGERIA et al. (2007),
que alcançaram valores médios de 26,20 g.
9000
25
8000
Peso de 1000 grãos (g)
-1
Produção ( kg ha )
24
23
22
2
PMG=18,974+0,0568*LI-0,000159*LI
2
R =0,984
21
7000
6000
2
Prod = 3.744,97 + 50,287*LI - 0,1396*LI
2
R = 0,984
5000
20
4000
19
3000
18
0
50
100
150
200
Lamina Irrigação (% ETo)
FIGURA 6. Peso de 1.000 grãos do arroz
de terras altas em função das
lâminas de irrigação.
0
50
100
150
200
Lamina Irrigação (% ETo)
FIGURA 7. Produção do arroz de terras
altas em função das lâminas
de irrigação.
A análise de regressão permitiu um ajuste quadrático de curva de 0,98.
Conforme equação ajustada, o valor da máxima massa de 1.000 grãos foi de 24,05
g, obtida com uma lâmina de 178,62% da ETc.
A produtividade de grãos também aumentou significativamente em função das
diferentes lâminas de irrigação, apresentando leve queda no tratamento L5 (Figura
7). Em comparação com o tratamento L1, as laminas de irrigação proporcionaram
acréscimos médios de 100% na produtividade do arroz. O tratamento L1 apresentou
uma produtividade média de 3.681,6 kg ha-1 e consumiu 877,2 mm de água (Figura
1), resultando em uma eficiência no uso da água de 4,2 kg de grãos de arroz para
cada mm de água. Por meio da análise de regressão (R2 = 0,98), o ponto de máxima
produtividade é identificado a uma lâmina de 180,11% da ETc, perfazendo 8.273,59
kg ha-1 e uma eficiência de uso da água superior, 5,36 kg mm-1 de água. Em estudos
equivalentes, HEINEMANN e STONE, (2009) obtiveram produtividade média de
5.859 kg ha-1 e Weber et al. (2003) de 7.618 kg ha-1, ou seja, consideravelmente
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inferiores ao observado.
A produtividade de arroz observado no tratamento L5 teve redução, isso pode
ter sido ocasionada em consequência do menor número de panículas por metro
quadrado, quando comparado com o tratamento L5 (FAGERIA et al. 2003; FAGERIA
e BALIGAR, 2005), relatando ser quadrática, até certo ponto, a relação entre o
número de panículas por área e a produtividade na cultura do arroz.
Outra hipótese é o fato de que a intensidade de irrigação possa ter acarretado
a lixiviação dos nutrientes no solo, dificultando a absorção pelas raízes que se
concentraram superficialmente. STONE e PEREIRA (1994), estudando a cultivar Rio
Paranaíba, tipo tradicional de sequeiro, e a linhagem CNA 6889, desenvolvida para
as condições de irrigação, confirmaram este fato, onde a cultivar Rio Paranaíba
apresentou maior densidade radicular. No entanto FINGER (2012), verificou que a
menor disponibilidade hídrica reduz o crescimento radicular do arroz de terras altas,
apresentando como conseqüências menor nutrição e produtividade de grãos.
A precipitação pluvial foi suficiente para o desenvolvimento da cultura
somente até o final da fase vegetativa (Figura 2). Assim, os resultados produtivos
favoráveis proporcionados pela irrigação ocorreram na fase reprodutiva, durante a
formação e enchimento das panículas. ACOSTA, (2004) e FREITAS et al. (2005),
sob as mesmas condições, também relataram acréscimos na produtividade.
CONCLUSÕES
A irrigação por aspersão foi favorável para o desenvolvimento vegetativo e
reprodutivo da cultura do arroz (Cultivar Best 2000), em todas as características
avaliadas.
A quantidade de água fornecida influenciou no número de dias para o
florescimento e no ciclo total para o arroz de terras altas, com incremento satisfatório
na produtividade de grãos. A máxima produtividade evidenciada foi obtida com
lâmina de 180,11% da ETc, perfazendo 8.273,59 kg ha-1.
REFERÊNCIAS
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uso de modelo Plúvio-Hidrométrico – MOPH. 2004. 88f. Dissertação (Mestrado
em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria,- 2004.
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e fertirrigação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina
Grande, v. 4, n. 2, p. 219-225, 2000.
ARF, O. et al. Resposta de cultivares de arroz de sequeiro ao preparo do solo e à
irrigação por aspersão. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 36, n. 6, p. 871-879,
2001.
CONAB. Estimativas de safras. Indicadores da Agropecuária. Brasília, v. 9, n. 1, p.
12, 2013. Disponível em:
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 1762
2013
<http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/13_06_06_09_09_27_boletim
_graos_-_junho_2013.pdf >. Acesso em: 10 set. 2013.
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