Ambiente, planta e modelos

aplicados ao manejo e

avaliação de canaviais

Declínio

secular dos

preços

agrícolas.

Atividade

canavieira

tende a

apresentar

lucro nulo.

• Condições climáticas:

• zoneamento,

• irregularidade climática: uma constante

•Ambientes de produção – solos/clima:

• modelo qualitativo

• pequena consideração ao clima

• Potencial de produção e ecofisiologia:

• múltiplas interações entre fatores de produção

• base fisiológica para o manejo do canavial

• participação da variedade (cultivar ou genótipo)

•MODELOS MATEMÁTICOS PARA ENTENDER E QUANTIFICAR OS

PROCESSOS DE PRODUÇÃO

SUMÁRIO

Clima e cana-de-açúcar (Campos/RJ 1991-2000)

- irregularidade (anual, mensal, etc.) é constante

- imprevisibilidade de diversos fatores (principalmente precipitação )

NA LAVOURA

MÚLTIPLAS INTERAÇÕES ENTRE FATORES DE

PRODUÇÃO E A PRÓPRIA CANA-DE-AÇÚCAR

EFEITOS COMPENSATÓRIOS:

- frio e chuva na maturação

- chuva e nebulosidade no crescimento

EFEITOS EXACERBADORES:

- seca, falta de Ca em solo arenoso, cigarrinha

SINERGISMO:

- irrigação e adubação nitrogenada sobre a fotossíntese

REAÇÃO DA CANA:

- crescimento radicular em estresse hídrico

Baixo risco,

aptidão

plena

Baixo risco,

irrigação de

salvamento

Alto Risco de

Perda por

deficiência hídrica;

irrigação intensiva

imprescindível

Alto Risco de Perda

por geadas;

ausência de período

seco para maturação

e colheita

Fase ou Órgão Ambiente Temperaturas (°C)

Ideal Crítica Máxima Mínima Prejudicial

Brotação de gemas solo 34 - 37 19 44 21 -

Enraizamento solo 34 - 37 19 44 12 -

Absorção de água solo 28 - 30 15 - 10 -

Absorção de nutr. solo 26 - 27 19 - - -

Cresc. das raízes solo 26 - 27 21 - 10 -

Perfilhamento ar 25 - 30 20 30 15 -

Cresc. dos colmos ar 28 - 32 21 34 15 -

Estrias cloróticas ar - calor - - - - > 33

Estrias cloróticas ar - frio - - - - < 8

Morte gema apical ar - - - - -1,0 a -3,3

Morte gemas laterais ar - - - - -3,3 a -6,0

Morte das folhas ar - - - - -2,2 a -5,0

Morte dos colmos ar - - - - -1,0 a -7,5

Florescimento ar - - < 31 > 18 -

Maturação ar < 21 - - - -

PRINCIPAIS VALORES MÉDIOS DE TEMPERATURAS NA CANA-DE-AÇÚCAR

Sistema IAC

Água disponível

CAD

Evapotranspiração

Solos:

Textura

Tipo de Solos ( 3° nível)

Caráter abruptico,

arênico, espessarênico.

Fertilidade:

CTC e SB

Caráter álico, mesoálico

Caráter ácrico

Eutrófico, mesotrófico e

distrófico.

Ambiente de produ A B C D E

Decaimento de produtividade (t/ha)

com sucessivos cortes 0,17 0,19 0,20 0,24 0,28

1 120,0 115,0 105,0 100,0 95,0

2 106,7 100,8 91,4 84,7 78,2

3 99,6 93,3 84,3 76,8 69,8

4 94,8 88,4 79,6 71,7 64,4

5 91,3 84,7 76,1 68,0

6 88,5 81,8 73,4

média 100,1 94,0 85,0 80,2 76,9

TCH5C = (C1 + 3,5 * C2) / 5

Onde:

TCH5C = estimativa para a produtividade média de cinco cortes

C1 = produtividade do 1º corte (cana de ano e meio)

C2 = produtividade do 2º corte

EQUAÇÃO PARA ESTIMATIVA DA PRODUTIVIDADE MÉDIA DE CINCO CORTES

A PARTIR DOS DOIS PRIMEIROS CORTES Rubens L. do C. Braga Junior - CTC, 1994

EQUAÇÃO PARA ESTIMATIVA DA PRODUTIVIDADE MÉDIA DE CINCO CORTES

A PARTIR DOS DOIS PRIMEIROS CORTES Rubens L. do C. Braga Junior - CTC, 1994

Menor população de colmos;

Menor crescimento dos colmos, conseqüência de menor taxa de assimilação;

Fatores do ambiente (solo e clima);

Fatores de manejo (compactação do solo, sanidade de mudas e das plantas, época de colheita tratos culturais, adubação e mato competição).

Biométricas

Fatores de produção

Aprimorar estimativa do decaimento de

produtividade entre cortes

Compreender mecanismos do decaimento

TCH e = TCH 1 x n -cd

onde:

TCH n = produtividade do canavial, em t.ha-1, no corte número n,

cd = coeficiente de decaimento.

Analise de correlação e regressão entre coeficiente de decaimento comparado com: Potencial produtivo do solo (Bernardes et al. STAB, 2002)

- Intensidade relativa de manejo (comparada com o

ótimo teórico ou máximo desejado pelo técnico)

A queda de produtividade nos canaviais, nos sucessivos

cortes, apresenta uma dependência mais robusta com a

intensidade de manejo adotada do que com a qualidade

do ambiente de produção.

O modelo expresso por uma equação exponencial

negativa apresenta precisão para estimar a

produtividade nos sucessivos cortes dos canaviais.

Produtividades potenciais de algumas culturas

Milho

Cultura Teórico

3.000 kg.ha-1

Média Nacional A campo

Cana

18.000 kg.ha-1 VENTIMIGLIA et

al. (1999)

Soja

24.700 kg.ha-1 VYN (2001)

31.400 kg.ha-1 YAMADA (1997)

1.600 kg.ha-1 8.604 kg.ha-1

COOPER (2003)

90 t.ha-1 ? 250 t.ha-1

Ajustes para elevação da produtividade

Genótipo (variedade cultivada)

Solo (propriedades físicas e químicas) e Clima

470 t.ha-1 (Moore, 1989)

395 t.ha-1 (Hunsigi, 1993)

Modelo utilizado:

ICxCIAFxCRxNxIAFxAdcxxP dia

41027,1

22

ln1

ln1

2

1

.d

T

fb

q

c

eaAdc

N

n

N

Qgq 1,05,0

60.

__

Adc

Partição de Fitomassa da cana-de-açúcar - 12 meses de idade no Hawaii (Dillewijn, 1952)

Cana de Ano Radiação Real

7955 52 40 32 32

351

246232

179

143 141

0

100

200

300

400

500

600

Sem Déficit Hídrico Com Déficit Hídrico

Cultivo de inverno (Radiação Real)

t.h

a-1

Fitomassa seca de colmo Fitomassa verde de colmo

Simulação...

Assimilar conhecimento obtido através de

experimentos com menor custo;

Promover o uso do método científico na tomada de

decisões em substituição à intuição;

Fornecer ferramentas dinâmicas e quantitativas que

analisem a complexidade dos sistemas de culturas e o

seu manejo,

Avaliar interações dos genótipos com o ambiente

Para gerar cenários, por simulação, em situações não

testadas experimentalmente.

Nenhum modelo pode levar em conta todas as complexidades existentes nos sistemas biológicos;

Um modelo pode ser uma ferramenta para melhorar o processo de pensamento crítico, não um substituto a esse;

Modelos podem ajudar a formular hipóteses e melhorar a eficiência de experimentos no campo, mas não elimina a necessidade dos mesmos.

Balanço de carbono, (Pereira, 1987);

Acúmulo de matéria seca (Inman-Bamber & Thompson, 1989);

Matemático-fisiológico, (Barbieri, 1993) ;

CANEGRO - Balanços detalhados do carbono e da água em equações de balanço de energia. Usa a plataforma Dssat, desenvolvimento constante (Inman-Bamber et al. 1993);

CANESIM - África do Sul, evoluiu de um modelo para controle de irrigação em cana-de-açúcar, (Singels et al., 2000)

O CANESIM foi desenvolvido em função da necessidade do setor produtivo em atividades de planejamento. O CANEGRO não atendia essa demanda de informações porque é muito exigente em parâmetros tornando-o pouco ágil para fins práticos, que necessitam de informações a curto prazo

Uso da modelagem matemática

Modelos de

crescimento

de culturas

Modelos empíricos

Modelos Mecanísticos

Análise de fatores isoladamente

Não consideram a interação entre fatores

Úteis para sumarização dos resultados

Baseado em dados locais de experimentos

Análise com dinâmica entre os fatores

Modelos individuais para cada fator

Baseado em teorias científicas e hipóteses

Pereira & Machado

Aguiar, 1987

Aleoni & Beauclair

140 d = 355 - 215

3000 g/m2 = 40000 - 1000

21,4 g/m2.d

Pereira & Machado

Modelo Expolinear (Goudrian & van LAR,1994)

Taxa de crescimento é proporcional a radiação interceptada

Fase exponencial- Plantas jovens sem

competição intraespecífica (máxima competição

interespecífica) ate o fechamento da copa

Linear e maxima-após o fechamento da copa

nteração dos fatores ambientais acentua da para

“definir” o crescimento

Duas fases distintas

Taxa cresc na fase linear (maxima) 200 kg ms/ha dia, ou

20 g m2 dia

Rostron (1974)

• tx. média (MS) = 18g.m-2.dia-1

CRESCIMENTO DA PARTE AÉREA

Machado (1981)

• tx. média - 12 g.m-2.dia-1

• tx. max. 25 g.m-2.dia-1 - período de 300 a 400 dias

Bull & Glasziou (1975)

• tx. max. 40 g.m-2.dia-1

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1 2 3 4 5Cortes

To

nela

das d

e can

a/h

a

1,00 m

1,30 m

1,60 m

1,90 m

1,00 D m

1,50 D m

Efeito do espaçamento entre fileiras

0

50

100

150

TCH

Produtividade das safras 85/93. Comparativo

entre espaçamentos Usina da Barra Grande de

Lençois - SP

1,10 m 107 86.4 78.5 70.67 74

1,40 m 91.5 79.67 70.5 62 62.33

1º 2º 3º 4º 5º

Morelli et al. (1993)

0

100

200

TCH

Produtividade das safras 86/93. Comparativo

entre espaçamentos Usina Santa Adelaida Dois

Córregos - SP

1,10 m 101.7 93 81 72

1,40 m 89 81.5 74 65.1

1º corte 2º corte 3º corte 4º corte

Morelli et al. (1993)

0

50

100

150

TCH

Produtividade da safra 83/85. Comparativo de

espaçamento Usina São José ZL Macatuba - SP

1,10 m 113.75 89.92 76.82 71.97 63.9

1,40 m 94.56 81.11 67.06 59.18 60.55

1º corte 2º corte 3º corte 4º corte 5º corte

Morelli et al. (1993)

0

50

100

TCH

Produtividade das safras 86/93. Comparativo de

espaçamentos Destilaria Alexandre Balbo

Iturama - SP

1,10 m 76.22 93.11 81.36 73.93 72.77

1,40 m 66.22 82.1 68.72 65.22 64.91

1º 1º 2º 3º 4º

Morelli et al. (1993)

0

100

200

TCH

Produtividade das safras 87/93. Comparativo de

espaçamentos Usina Santa Cruz/Guarani Olímpia

- SP

1,00 m 125.6 103.3 88.5 76.3

1,40 m 116.3 95.65 80.96 69.45

1º corte 2º corte 3º corte 4º corte

Morelli et al. (1993)

0

50

100

TCH

Produtividade das safras 87/93. Comparativo de

espaçamento Usina Sapucaia Campos - RJ

1,10 m 87.2 75 72.9 69

1,40 m 79 72.1 62.57 60

1º corte 2º corte 3º corte 4º corte

Morelli et al. (1993)

Figura 1. Interações entre espaçamento e produtividade da cana-de-

açúcar. Adaptado de GALVANI et al. (1997).

Diferenças no índice de área foliar

Diferenças no índice de área foliar durante o período de crescimento

da cana-de-açúcar. (Barbieri et al., 1993).

Maior resposta à irrigação na cana planta

- maior IAF (aproximadamente 6 a 7)

- demanda crescente por água no período seco

Cana irrigada (à esquerda)

apresenta maior

crescimento

e maior produtividade

Diferença principal na

área foliar

Cana irrigada Cana em sequeiro

Canavial com falhas ausencia de área foliar = ausencia de resposta ao manejo

Geraldo Majela de Andrade Silva STAB (2011)

Efeito: chuva 2009

cana bis e falta tratos 2008