AGROCLIMATIC AND MICROZONING ASPECTSOrivaldo Brunini

IAC-Campinas-BrazilMozambique- Angola

To support research programs and food stability

the establishment of public policies for agricultural development in terms of climatic characteristics is instrumental. In this respect, agricultural zoning and the ecologic economic zoning based on climatic and soil potential of a region with the social and economic characteristics of the society combined to weather risks and adversities are highly relevant

The inadequate choice for a variety due to the lack of knowledge about

the production environment and the interaction occurring between these two

factors is common. This sometimes leads to low agricultural productivity which

is up to 40% below the "environment potential". The recent years have indicated

a serious global economic crisis, where not only were the developed countries

extremely affected, generating unemployment and economic recession, but this

reflected significantly in countries with less stable economy and aggravating

social and economic problems.

The study of agricultural zoning or agro-climatic suitability includes the determination within a certain area, the potential for farm crops, depending on the climatic requirements of crops and how much climate can provide in terms of thermal and water support, jointly assessing risks associated with weather, such as frost, dry spell, drought or high temperatures.

. The definition of regions adapted to the development of any crop, both in terms of bioenergy and for food production, requires an analysis of both the climatic requirements of the crop and meteorological parameters available or climate quantification of the region, as well as the bioclimatic requirements of the crop, and the agrometeorological restrictions associated with agricultural exploration as a function of the climate. There are several articles related to climatic zoning of agricultural crops which will be the guideline of this work, being the field of expertise of the technical person responsible for the work

To better understand the processes used in climate-plant analysis and

agricultural zoning, some basic definitions are needed, as follows:

1) Agroclimatic Region – An agroclimatic region is defined as a region

with distinct characteristics of inter-related aspects among agronomic

factors, type of exploration or system and the climate.

2) Agroecological Region – An agroecological region is defined as a

region that has distinct characteristics of inter-related aspects among

agronomic factors, farming systems and various characteristics of the environmental factors and not only climate.

3) Agro-Ecological System – An agro-ecological system is defined as an

ecosystem manipulated by frequent anthropogenic modification of its

biotic and abiotic environment. Four main types of modifications have

been recognized, such as: energy input, reduction of biotic diversity to

maximize the productivity of economic products, artificial selection and

oriented external control.

The definition of regions adapted to the development of any crop, both in

terms of bioenergy and for food production, requires an analysis of both the

climatic requirements of the crop and the meteorological parameters available

or quantification of the climate of the region, as well as the bioclimatic

requirements of the crop and agrometeorological restrictions associated with

agricultural exploration as a function of climate.

1. Data survey and preparation of basic climate maps that are

representative of the region (average air temperature; annual

temperature and coldest month, potential evapotranspiration,

among others);

2. Water Balance Calculations for determining the following

parameters: actual evapotranspiration; water surplus and deficit

based on the parameters of water balance, subsequently,

preparation of the water resource maps of the regions;

3. Determination of climate requirements for the crop, mainly

temperature and water deficits

Based on these definitions, the study will include the indication three

basic categories:

SUITABLE - when macroclimate conditions are usually favorable to

exploitation on a commercial basis;

MARGINAL - when weather conditions present restrictions that are

frequently detrimental to certain phases of the crop. There may be some

limitation, not very severe, concerning the heat and/or water factor;

UNSUITABLE - when the characteristics of the climate are not suitable

for commercial exploitation. In this case, there are severe limitations as

to the temperature or water factors.

Quantification of climate availability. The climatic characterization from a space and time standpoint,

combined with the details of fertility and soil management are the basic

attributes for quantifying climate and soil and identification of regions suitable

for cultivation of commercial or subsistence crops for the population, and to that

end three basic biophysical parameters to be carefully evaluated are:

i. Quantification of the regional climate: This phase consists in the

preparation of climatic maps, observing temporal and spatial variations;

ii. Quantification of the terms for the water balance: indicating periods

of surplus (Exc), water deficit (Def) and the relationship between

precipitation and evapotranspiration (P - ETP), which characterizes the

availability of energy and water supply to crops;

iii. Quantification of climatic requirements of crops: favorable or

unfavorable temperature or water ranges for the development of plant

species under study overlapped with soil attributes (fertility,

management) and definition of favorable or suitable soil-climatic ranges

for commercial exploitation and restrictive or not associated factors are

indispensable steps to zoning.

Quadro 1. Síntese das correlações entre características climáticas e adaptabilidade das culturas.

Algodão Temperatura média Deficiência hídrica Agroclimático Observações

Adequada Adequada Adequada Condições térmicas e hídricas satisfatórias

Adequada Inadequada Inadequada Deficiência hídrica elevada, acima de 720 mm afetando a

semeadura inicial e desenvolvimento de capulhos- irrigação suplementar imprescindível

Adequada Adequada com restrições moderadas Adequada Condições térmicas e hídricas satisfatórias

Adequada Adequada com restrições severas

Adequada com restrições severas

Deficiência hídrica elevada afetando a semeadura inicial e desenvolvimento de capulhos-irrigação complementar é

necessária

Adequada com restrições moderadas Adequada Adequada com leves

restrições

Condições térmicas e hídricas satisfatórias a época de semeadura passa a ser importante na definição de melhor

sucesso Temperatura média Precipitação Agroclimático Observações

Adequada Adequada Adequada Condições térmicas e hídricas satisfatórias

Adequada Inadequada Inadequada Limitações severas de baixa precipitação que afetam o desenvolvimento da cultura-Irrigação é imprescindível

Adequada Adequada com restrições moderadas

Adequada com leves restrições Excesso ou déficit hídrico sazonal

Adequada Adequada com leves restrições Adequada Condições térmicas e hídricas satisfatórias

Adequada com restrições moderadas Adequada Adequada com restrições

moderadas

Condições térmicas satisfatórias porem a possibilidade de baixa precipitação pode frustrar a colheita e a época de plantio ser importante na definição de melhor sucesso

Adequada com restrições moderadas

Adequada com restrições moderadas

Adequada com restrições moderadas

Condições térmicas e hídricas de satisfatórias a razoáveis e a época de semeadura passa a ser importante na definição de

melhor sucesso Adequada com restrições

moderadas Adequada com leves

restrições Adequada Condições térmicas e hídricas satisfatórias

Quadro 1. Descrição sumarizada da restrição ou adequação climática.

Algodão Temperatura média x deficiência hídrica Descrições

Adequada Condições térmicas e hídricas satisfatórias

Adequada com leves restrições Condições térmicas restritas e hídricas satisfatórias a época de semeadura passa a ser importante na definição de melhor sucesso

Adequada com restrições severas Deficiência hídrica elevada afetando a semeadura inicial e desenvolvimentos de capulhos- irrigação complementar é necessária

Inadequada Deficiência hídrica elevada, acima de 720 mm, ou temperatura média < 20 °C. Afetando a semeadura inicial e desenvolvimentos de capulhos-irrigação suplementar imprescindível

Temperatura média x precipitação Descrições Adequada Condições térmicas e hídricas satisfatórias

Adequada com leves restrições Condições térmicas satisfatórias porem a possibilidade de baixa precipitação pode atrasar o plantio e a colheita ocorrer em periodo chuvoso-A escolha da época de plantios passa a ser importante na definição

de melhor sucesso

Adequada com restrições moderadas Condições térmicas satisfatórias porem a possibilidade de baixa precipitação pode frustrar a colheita e a época de plantios ser importante na definição de melhor sucesso

Adequada com restrições severas Condições térmicas restritas e hídricas de satisfatórias a razoáveis e a época de semeadura passa a ser importante na definição de melhor sucesso

Inadequada Limitações severas de baixa precipitação que afetam o desenvolvimento da cultura-Irrigação é imprescindível

Quadro 1. Microzonas para o algodão em função de temperatura do ar e deficiência hídrica.

Região Temperatura Deficiência Algodão

1 < 20 °C Região com baixa disponibilidade térmica, e ocasiona um ciclo da cultura acima de 180 dias inviabilizando a exploração comercial. São regiões de alta altitude

2 20-22 °C < 240 mm Condições térmicas satisfatórias, e em algumas microrregiões pode-se ter restrição pela falta térmica, situa-se em

regiões de média a alta altitude, não há limitação hídrica e estudos de melhores épocas de plantio são necessárias.

3 20-22 °C > 240 mm Condições térmicas razoáveis, não há uma limitação de precipitação e região restrita ao norte do país onde a deficiência não é elevada.

4 22-24 °C < 160 mm Condições térmicas e hídricas favoráveis à cultura

5 22-24 °C 160-320 mm Condições térmicas razoáveis há possibilidade de uma pequena limitação de baixa precipitação induzindo a um déficit hídrico sazonal. Contudo o estudo de épocas de semeadura é muito importante

6 22-24 °C 320-480 mm Condições térmicas adequadas a plenas, porem há uma limitação de baixa precipitação incidindo com deficiências hídricas moderadas que pode inviabilizar o desenvolvimento das plantas, a escolha da época de plantio torna-se

muito importante, e a escolha de variedades tolerantes a seca ou irrigação aumenta o poder de produção.

7 22-24 °C > 480 mm Condições térmicas adequadas a plenas, porem há uma limitação de baixa precipitação incidindo com deficiências hídricas moderadas a severas que pode inviabilizar o desenvolvimento das plantas, a escolha da época de plantio torna-se muito importante, e a escolha de variedades tolerantes a seca ou irrigação aumenta o poder de produção.

8 > 24 ºC < 320 mm Condições térmicas adequadas a plenas, porem há uma limitação de baixa precipitação incidindo com deficiências hídricas moderadas que pode inviabilizar o desenvolvimento das plantas, a escolha da época de plantio torna-se

muito importante, e a escolha de variedades tolerantes a seca ou irrigação aumenta o poder de produção.

9 > 24 ºC 320-560 mm Condições térmicas adequadas a plenas, porem há uma limitação de baixa precipitação que induz a deficiência

hídrica elevada que pode inviabilizar o desenvolvimento das plantas, a escolha da época de plantio torna-se muito importante, e o uso de variedades mais precoces.

10 > 24 ºC 560-720 mm Condições térmicas adequadas a plenas, porem há uma limitação de baixa precipitação que induz a deficiência

hídrica severa que pode inviabilizar o desenvolvimento das plantas, a escolha da época de plantio torna-se muito importante, e o uso de variedades mais precoces e em alguns casos o emprego da irrigação.

11 - > 720 mm Região inadequada pela alta deficiência sazonal que compromete o desenvolvimento da cultura