CONSUMO DE ÁGUA DE VARIEDADES DE CANA-DEAÇÚCAR IRRIGADAS POR GOTEJAMENTO
SUBSUPERFICIAL.
A. L. B. O. Silva1; R. C. M. Pires2; R. V. Ribeiro2; E. C. Machado2; G. S. Rolim3
RESUMO: A produção de biocombustíveis é uma preocupação crescente na sociedade
moderna devido à sustentabilidade da agricultura e da economia. A expansão da cana no Brasil
está ocorrendo, em especial, em áreas marginais, onde há ocorrência de déficit hídrico ou
precipitações irregulares, sendo neste caso a irrigação necessária. Para o uso racional da água na
irrigação a investigação de parâmetros básicos é fundamental, dentre estes o consumo de água
das plantas. Neste contexto, o presente trabalho objetivou avaliar o consumo de água de duas
variedades de cana-de-açúcar irrigadas por gotejamento subsuperficial. O experimento foi
realizado em Campinas, SP Brasil, com as variedades IACSP94-2101 e IACSP94-2094. Estas
variedades têm características diferenciadas, sendo a IACSP94-2101 responsiva a ambientes
com boa disponibilidade hídrica com maior interceptação de luz, quando comparado a
IACSP94-2094. Evapotranspiração da cultura (ETc) foi calculada através do balanço hídrico de
campo de agosto de 2010 a março de 2011. A umidade do solo foi avaliada com sonda de
capacitância com avaliações a cada 0,1m até 1,0m de profundidade. A variedade IACSP94-2101
teve maior consumo de água que a IACSP94-2094. O valor médio de ETc da IACSP94-2101 foi
de 3,5 mm dia-1, enquanto que a IACSP94-2094 foi de 3,3 mm dia-1 e os valores máximos de 7,3
mm dia-1 e 7,1 mm dia-1, respectivamente, no período avaliado.
PALAVRAS-CHAVE: Cana-de-açúcar, Evapotranspiração da Cultura, Irrigação.
WATER CONSUMPTION OF SUGARCANE VARIETIES
IRRIGATED BY SUBSURFICIAL DRIP SYSTEM
SUMMARY: Biofuel production is a growing concern in modern society due to the
sustainability of agriculture and economy. The expansion of sugar cane in Brazil is taking place
especially in marginal areas, where there is occurrence of drought and irregular rainfall,
irrigation is necessary. For water use efficiency in irrigated agricultural it’s important to know
mainly parameters, such as water consumption of plants. In this context, the aim of this work
was evaluate the water consumption of two sugar cane varieties irrigated by subsuperficial drip
system. The experiment was carried out in Campinas, SP Brazil. The sugar cane varieties
1
Mestrando em Agricultura Tropical e Subtropical, Centro de Ecofisiologia e Biofísica, IAC. Av. Theodureto de
Almeida Camargo, 1500, Cx. Postal 28, CEP 13001-970, Campinas, SP. Fone (19) 3202-1700. E-mail:
[email protected]
2
- Drº Pesquisador, Centro de Ecofisiologia e Biofísica, IAC. Campinas-SP
3
- Drº Professor, UNESP. Jaboticabal-SP
4
- Doutorando em Agricultura Tropical e Subtropical, Centro de Ecofisiologia e Biofísica, IAC. Campinas-SP
A. L. B. O. Silva et al.
adopted were IACSP94-2094 and IACSP94-2101. These varieties have different canopy and
growth characteristics. The IACSP94-2101 is more sensitive to water stress and has greater light
interception, compared to IACSP94-2094 variety. The crop evapotranspiration (ETc) was
calculated using the field water balance from August 2010 to March 2011. Soil moisture was
measured using a capacitance probe with sampling each 0.10 m until 1.00 m depth. The variety
IACSP94-2101 had greater water consumption than the SP94-2094. The averages ETc were
3.5 mm day-1 and 3.3 mm day-1 and the pick values were 7.3 mm day-1 and 7.1 mm day-1 for
IAC95-2101 and IAC94-2094, respectively.
KEYWORDS: Sugarcane, Crop Evapotranspiration, Irrigation
INTRODUÇÃO
O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, com área cultivada de 8,9 milhões
de hectares, sendo o Estado de São Paulo o maior produtor, com área cultivada equivalente a
51% do total do país (IBGE, 2011). A produção de biocombustíveis têm aumentado
significativamente, devido ao aumento da demanda e do consumo do açúcar e do etanol, que são
os principais produtos derivados da cana-de-açúcar. O setor sucroalcooleiro tem ampliado
consideravelmente a área de produção da cana-de-açúcar para atender a demanda pelos
produtos. Diante desse cenário, grande parte de novas áreas localizam-se em regiões
consideradas marginais devido as condições ecológicas de cultivo. Em grande parte destas áreas
é considerada marginal devido a distribuição e volume de precipitações durante o ano. Neste
contexto, a irrigação surge como importante prática cultural para proporcionar adequado manejo
de água ao longo do ciclo da cana-de-açúcar para melhoria da produção.
Para promover o uso racional da água e melhorar o planejamento e a tomada de decisão na
irrigação e, consequentemente, aumentar a eficiência de uso da água no sistema de produção
necessário se faz a adoção de manejo adequado da irrigação (Pires et. al, 2008). A água é um
fator limitante para a cana-de-açúcar, com melhoria na disponibilidade hídrica a cultura ocorre
aumento do potencial produtivo com diferentes respostas entre as variedades (Inman-Bamber &
Smith, 2005). Para garantir o uso eficiente da água pela cana-de-açúcar, torna-se importante
conhecer as necessidades hídricas entre as diferentes cultivares (Doorenbos & Kassam, 1979;
Wiedenfeld & Enciso, 2008).
A densidade de plantio, número de folhas por colmo e arquitetura do dossel da cana-deaçúcar são fatores que afetam a interceptação da radiação solar e, por conseguinte a fotossíntese
e a eficiência no uso da água pela cultura (Singels et al. 2005). Diante do exposto, objetivo do
presente trabalho foi determinar a evapotranspiração da cultura (ETc) em dois genótipos de
cana-de-açúcar, IACSP94-2101 e IACSP94-2094 irrigadas por gotejamento subsuperficial,
durante o ciclo da cana-planta.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi instalado na Estação Experimental Central do Instituto Agronômico,
localizado na Fazenda Santa Elisa, em Campinas, SP. O experimento foi implantado em área de
30x60 metros, dividido em 2 áreas (30x30metros), uma delas foi cultivada com a variedade
IACSP94-2101 e a outra com a variedade IACSP94-2094. Cada área constou com 20 linhas de
A. L. B. O. Silva et al.
plantio, espaçadas entre si por 1,5 m. Para cada linha de plantio instalou-se uma linha de
tubogotejador a 0,3 m de profundidade. O plantio foi realizado após a instalação da irrigação a
0, 20 m de profundidade. As irrigações foram realizadas diariamente e suspensas quando
ocorridas precipitações. Para o monitoramento da umidade do solo, foram instalados na área de
cada variedade 3 sonda de capacitância de alta frequência (modelo Diviner 2000, da Sentek
Sensor Technologies, Stepney, Austrália). As determinações de umidade do solo foram
realizadas a cada 0,1 m até 1,0 m de profundidade. Os elementos climáticos foram obtidos por
meio de estação meteorológica automática, instalada próxima da área experimental. A
estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) foi realizada pelo método de PenmamMonteith (Allen et. al, 1998). O consumo de água pela cultura ou a evapotranspiração da cultura
(ETc) foi estimada por balanço de massas de água no volume de solo explorado pelo sistema
radicular (balanço hídrico de campo), conforme Libardi (2005), levando-se em consideração a
variação de armazenamento de água no solo (Δh) entre leituras consecutivas de umidade e as
precipitações (P) e as irrigações totalizadas no período, de acordo com a seguinte expressão:
ETC = Δh - P - I - D - AC
onde: ETc = evapotranspiração da cultura, mm dia-1; Δh = variação do armazenamento de água
no solo, mm; P = precipitação, mm; I = irrigação, mm; D = drenagem profunda, mm; AC =
ascensão capilar, mm.
A variação de armazenamento de água no solo foi calculada considerando a profundidade
efetiva radicular de 70 cm (Pires et. al, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Figura 1 ilustra os valores da ETc durante o período de agosto de 2010 à março de 2011.
O valor médio da ETc da variedade IACSP94-2101 foi de 3,5 mm dia-1, com valores mínimo e
máximo de 0,9 e 7,3 mm dia-1 respectivamente. Já a variedade IACSP94-2094 apresentou
valores próximos da IACSP94-2101, com o valor médio da ETc de 3,3 e valores mínimo e
máximo de 1,0 e 7,1. Inmam-Bamber e McGlinchey (2003) em estudo com cana-de-açúcar na
Austrália, obtiveram valores da ETc próximos dos observados no presente trabalho (Figura1).
Os autores relataram que os valores de consumo de água da cana-de-açúcar raramente
excederam 8 mm dia-1. Embora os valores obtidos da ETc foram próximos entre as variedades
avaliadas no presente estudo, verifica-se maior consumo de água pela variedade IACSP94-2101,
com somatório no período atingindo 735 mm, enquanto que a variedade IACSP94-2094
consumiu 689 mm. Tal fato pode estar relacionado à diferenciação na arquitetura do dossel das
variedades e também ao fato da IACSP94-2101 ser responsiva a irrigação. A IACSP94-2101
possui arquitetura foliar lanceolada enquanto a IACSP94-2094 tem arquitetura foliar arqueada.
A arquitetura foliar lanceolada permite maior incidência da radiação na parte área da planta, e
tal fato pode favorecer o aumento no desempenho da fotossíntese e, por conseguinte aumento no
consumo da água e produção de biomassa (Singels et al. 2005).
A. L. B. O. Silva et al.
CONCLUSÃO
- A variedade IACSP94-2101 apresentou maior consumo de água durante o período avaliado
quando comparada à variedade IACSP94-2094.
AGRADECIMENTOS:
Ao programa BIOEN/FAPESP (FAPESP-MCT/CNPq-PRONEX), pelo suporte financeiro.
REFERÊNCIAS BIBILIOGRÁFICAS
ALLEN, R.G.; PEREIRA, L.S., RAES; D.; SMITH, M. Crop evapotranspiration – gidelines for
computing crop water requirements. Roma: FAO. 1998. 300p. (Irrigation and Drainage, Paper 56)
Doorenbos, J.; Kassam, A.H. Yield response to water. Rome: Food and Agricultural Organization. 1979.
179p. (FAO. Irrigation and drainage paper, 33)
IBGE – Levantamento Sistemático da Produção Agrícola. Rio de Janeiro v.24 n.12 p.1-82 Brasil, 2011.
Inman-Bamber, N.G.; McGlinchey, M.G.; Crop coefficients and water-use estimates for sugarcane based
on long-term Bowen ratio energy balance measurements. Field Crops Research, v83, p. 125-138, 2003
LIBARDI, P.L. Dinâmica da água no solo. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2005. 335p.
Pires, R.C.M.; Arruda, F.B.; Sakai, E. Irrigação e drenagem. In: Dinardo-Miranda, L.L.; Vasconcelos, A.C.M.
de; Landell, M.G. de A. (Ed.). Cana-de-açúcar. Campinas: Instituto Agronômico, p.631-670, 2008.
Singels, A.; Smit, M.A.; Redshaw, K.A.; Donaldson, R.A. The effect of crop starte date, crop class and
cultivar on sugarcane canopy development and radiation interception. Field Crops Research, v92, p.249260, 2005.
WIEDENFELD, B.; ENCISO, J. Sugarcane responses to irrigation and nitrogen in semiarid south Texas.
Agronomy Journal, v.100, p.665-671, 2008.
8
IAC-SP 2094
IAC-SP 2101
7
ETc (mm.dia-1 )
6
5
4
3
2
1
0
0 10 10 11 11 11 11 11 11 11 -11 -11
0
-1 - 10 -10 -10 - 10 -10 -10 - 10 -10 -10 -10 -1
go -set -set -set -out -out -out nov nov nov nov -dez -dez -dez -jan -jan -jan -jan -fev -f ev -f ev -mar -mar
a
9 18 27
4 13 22 31
6 15 24 2 11 20 29
8 17 26
9 18 27
8 17
31
Figura 1 - Evapotranspiração da cultura (ETc) das variedades de cana-de-açúcar IACSP94-2101 e IACSP942094 irrigadas por gotejamento subsuperficial, em Campinas, Estado de São Paulo, Brasil.