Calibração, avaliação e combinação (“ensemble”) dos modelos

A calibração dos modelos foi realizada com base nos dados dos tratamentos irrigados dos experimentos da Embrapa, conduzidos em Cruz das Almas, BA, em 2017/18, e em Petrolina, PE, em 2015/16. No caso do experimento de Cruz das Almas, pelo fato de algumas análises terem sido realizadas em um intervalo de tempo muito grande, houve a necessidade de estimar valores para datas intermediárias com base nos dados reais e, no caso da área foliar, em modelos matemáticos (GUIMARÃES et al., 2019), o que permitiu um melhor ajuste de curvas de resposta do modelo durante a calibração. Além disso, a calibração foi realizada desabilitando-se o submodelo de fertilização, já que o fornecimento de nutrientes (nitrogênio, especificamente) em ambos os experimentos foi considerado ótimo, por seguirem as recomendações de adubação estipuladas pela própria empresa. Por outro lado, habilitou-se o submodelo que capta o estresse hídrico, de modo que o crescimento e desenvolvimento da mandioca foram influenciados somente por ele, caso o mesmo ocorresse.

A avaliação dos modelos foi realizada com base nos dados dos tratamentos com déficit hídrico dos mesmos experimentos, além dos tratamentos irrigado e sequeiro do experimento que conduzido em Cruz das Almas, BA, em

2018/19. Esta etapa apresentou as mesmas especificações da etapa anterior, sendo efetuada com déficit hídrico, porém sem estresse nutricional.

Para simular o crescimento da mandioca para o SAB utilizando os modelos CSM-CROPSIM-Cassava e CSM-MANIHOT-Cassava, realizou-se, primeiramente, a calibração dos modelos. Este processo consistiu em variar os parâmetros dos modelos até que se atingisse a melhor relação entre as variáveis simuladas e observadas nos experimentos de campo (CONFALONIERI et al., 2009; WALLACH, 2011; COSTA, 2015). Em seguida, realizou-se o processo de avalição dessa calibração, ou seja, verificou-se se as simulações realizadas pelo modelo conseguiram, de fato, simular o sistema para o qual o modelo foi proposto, empregando-se, para tanto, dados independentes, ou seja, que não foram utilizados na fase de calibração. Esses processos são imprescindíveis para que se possa gerar resultados compatíveis com a realidade do campo, sendo necessários ajustes principalmente em função das diferenças existentes entre os diversos genótipos disponíveis (ANGULO et al., 2013; LIU et al., 2015).

A primeira etapa para a calibração dos modelos foi criar o arquivo “file.csx” no Xbuild do sistema DASSAT, o qual corresponde ao arquivo de cultura e experimento de mandioca. Neste arquivo, são inseridas todas as informações relacionadas ao experimento, como seu nome, tipo de solo, estação meteorológica, variedade, data de plantio, densidade de plantio, espaçamento, irrigação, fertilizantes e outras condições ambientais. Os dados de solo e clima são inseridos no sistema por meio, respectivamente, dos módulos Sbuild e “WeatherMan” do mesmo sistema.

As opções de simulação foram escolhidas no “file.csx”, onde é possível habilitar ou desabilitar os submodelos de manejo, tais como irrigação, plantio e fertilização. Após criar o “file.csx”, a nova cultivar foi calibrada alterando-se os parâmetros genéticos da mandioca referentes a cultivar (Tabela 2.2), encontrados no arquivo “file.cul”, e, quando necessário, alterou-se também parâmetros genéticos referentes à espécie (“file.spe”) e ao ecotipo (“file.eco”). A calibração de uma determinada variedade, normalmente, resume-se às alterações nos valores de parâmetros genéticos de cultivar, até que se atinja a melhor relação entre as variáveis simuladas e observadas, expressa em termos de índices estatísticos. Neste estudo, houve também a necessidade de se alterar parâmetros de espécie e ecotipo, específicos de cada modelo. Após esse processo, a nova cultivar foi inserida nos arquivos “CSCAS047.cul” e “CYCAS047.cul”, respectivamente para os modelos CSM-CROPSIM-Cassava e CSM- MANIHOT-Cassava.

Tabela 2.2. Parâmetros genéticos de cultivar dos modelos CSM-CROPSIM-Cassava e CSM-MANIHOT-Cassava.

Modelo Parâmetros Definição do parâmetro

CROPSIM e MANIHOT

BxyND Duração do ramo x até o ramo y

HMPC Conteúdo de água no produto colhido (%)

LA1S Área por folha (cm²) das primeiras folhas quando desenvolvidas sem estresse LAXS Valor máximo de área por folha (cm²)

LLIFA Tempo termal entre máxima expansão foliar e o começo da senescência (°Cd) LPEFR Fração do pecíolo da folha (fração da lâmina + pecíolo)

PPSn Sensibilidade ao fotoperíodo por fase “n” (% queda/10h de alteração no _{fotoperíodo)}

SLAS Área específica da lâmina da folha quando cultura desenvolvida sem estresse (cm²/g)

CROPSIM

LAFND Número do nó em que LAXS é alcançado no fim do ciclo (#) LAFS Área por folha no fim do ciclo (cm²)

LAXND Número do nó quando o potencial máximo de área por folha é alcançado (#) LAXN2 Número do nó quando o potencial de área por folha começa a reduzir (#) PHINT Intervalo entre o aparecimento do meristema foliar e a primeira folha (°Cd) SRFR Fração de assimilados designados para o dossel que foi direcionado à raiz (#)

SR#W Número de raízes por unidade de peso do dossel (#/g)

STFR Fração de assimilados do caule destinado ao crescimento do dossel (#)

MANIHOT

BRxFX Número de ramificações por ramificação na ramificação x (#) LNSLP Inclinação de produção de folhas (0,8: baixo, 1,0 médio e 1,2 taxa alta) NODWT Peso do nó do primeiro caule antes de se ramificar a 3400˚Cd (g)

NODLT Comprimento do internódio (cm) do primeiro caule antes de ramificar quando lignificado

Adaptado de DSSAT, versão 4.7. Fonte: Hoogenboom et al. (2017).

Para a calibração dos modelos, para uma dada cultivar, a sequência de etapas gerais recomendada por Hunt e Boote (1998) foi adaptada para a cultura da mandioca:

1) Ciclo de vida da cultura: ajustar florescimento, datas de primeiro plantio e maturidade e características de sensibilidade ao fotoperíodo (PPSn) e duração das fases do ciclo de vida (BxyND, LLIFA e PHINT);

2) Acúmulo de matéria seca: se o acúmulo de matéria seca parecer muito rápido ou muito lento, será necessário ajustar os parâmetros que afetam a fotossíntese da parte aérea e acúmulo de amido nas raízes, como os LAFS, LA1S, NODWT e SRFR;

3) Índice de área foliar e área foliar específica: ajustar parâmetros de folha, tais como LAXS, LPEFR e SLAS;

4) Acúmulo de matéria seca: após corrigir os parâmetros de folha, é necessário retornar à etapa de acúmulo de biomassa e reajustar os parâmetros;

5) Maturidade: ajustar o período entre primeiro plantio e maturidade.

Após o processo de calibração dos modelos CSM-CROPSIM-Cassava e CSM-MANIHOT-Cassava, esses foram avaliados quanto às suas capacidades de simular as diferentes variáveis de crescimento e desenvolvimento da mandioca, de forma individual e em conjunto (“ensemble”), sendo este último o valor médio das simulações feitas pelos dois modelos testados. Tal procedimento visou garantir que o modelo fosse adequadamente ajustado para a cultivar BRS Formosa. Quando esta parte foi finalizada, o modelo pôde ser usado para simulações.