Existe uma ampla relação entre a agricultura e os elementos meteorológicos. Isso acontece porque as práticas agrícolas são extremamente dependentes das variações atmosféricas, o que quer dizer que alguns fatores, como precipitação pluviométrica e temperatura, interferem diretamente na produção das lavouras. Portanto, a classificação de ano para pesquisas agrícolas é de suma importância, possibilitando o conhecimento das particularidades de cada espécie e também das condições de ambiente para o bom desempenho do setor agrário na economia. Assim, na Tabela 7 e Figura 15 estão apresentados os dados meteorológicos de precipitação pluviométrica e temperatura do ar, obtidos durante os anos de estudo, voltados a classificação do ano agrícola em relação a produtividade de grãos e acamamento de plantas de aveia. Destaca-se que condições adequadas de temperatura mínima, média e máxima durante o ciclo de desenvolvimento da aveia favorece a produção de afilho e a distribuição de fotoassimilados à produtividade. Além disso, a ocorrência de precipitação pluviométrica em dias que antecedem o fornecimento de nitrogênio, implicam em umidade do solo favorável ao manejo, porém, elevado volume de precipitação em dias posteriores a aplicação de nitrogênio ocasiona perdas na absorção do nutriente pela lixiviação do nitrito, enquanto que elevadas temperaturas dificultam a absorção do nutriente pela volatização da amônia. No ano de 2012, no momento de aplicação do nitrogênio, a média de temperatura se mostrou a mais elevada (± 27 °C) em relação aos demais anos. Além disso, a aplicação de nitrogênio foi realizada no momento em que o solo apresentava condições de umidade desfavoráveis, porém, seguida de precipitação pluviométrica superior a 50 mm, volume também observado próximo a ponto de colheita dos grãos (Figura 15). Embora o volume total de chuvas tenha sido inferior à média histórica obtida durante os últimos 25 anos (Tabela 7), a inadequada distribuição da precipitação pluviométrica ao longo do ciclo (Figura 15), foi decisiva na redução da produtividade, com valores próximos a 3 t ha-1 de grãos (Tabela 7). Esses fatos caracterizam o ano de 2012 como intermediário ao cultivo (AI) e favorável a ocorrência de acamamento de plantas (AF). No ano de 2013, a temperatura máxima no momento de aplicação de nitrogenio se mostrou ideal, ao redor de 20 °C e a aplicação do nutriente ocorreu em condições favoráveis de umidade do solo (Figura 15). Embora o volume total de chuvas tenha sido reduzido em relação à média
histórica obtida durante os últimos 25 anos (Tabela 7), a adequada distribuição da precipitação pluviométrica ao longo do ciclo (Figura 15), além de proporcionar maior crescimento vegetativo, foi decisiva no incremento da produtividade, com valores próximos a 4 t ha-1 de grãos (Tabela 7), caracterizando o ano de 2013 como favorável ao cultivo (AF) e também favorável a ocorrência de acamamento de plantas (AF). No ano de 2014, ocorreram precipitações pluviométricas superiores a 80 mm no início do desenvolvimento da cultura (Figura 15), este fato pode afetar o crescimento radicular da planta. Além disso, a combinação de alta temperatura com baixo índice de umidade do solo no momento da aplicação do nitrogênio contribui para a volatilização da amônia, diminuindo a eficiência de absorção do nutriente pela planta. Em análise da precipitação pluviométrica total é possível observar que ela foi superior à média histórica obtida durante os últimos 25 anos (Tabela 7), porém, a distribuição irregular ao longo do ciclo (Figura 15) foi fator decisivo na redução da produtividade de grãos, com valores inferiores a 1,5 t ha-1 (Tabela 7). Estes fatos caracterizam o ano de 2014 como desfavorável ao cultivo (AD) e intermediário a ocorrência de acamamento de plantas (AI). No ano de 2015, no momento de aplicação do nitrogênio a temperatura média do ar estava próxima de 15 °C e o solo apresentava condições favoráveis de umidade, pelo acumulo das precipitações ocorridas em dias anteriores, porém, a aplicação de nitrogenio foi seguida de precipitações superiores a 40 mm, favorecendo a lixiviação do nitrito e prejudincando a absorção do nutriente pela planta. Apesar da precipitação pluviométrica total ser próxima ao da média histórica dos últimos 25 anos (Tabela 7) a distribuição irregular ao longo do ciclo, com destaque para as precipitações superiores a 80 mm ocorridas próximas ao ponto de colheita (Figura 15), foi decisiva para caracterizar o ano de 2015 como intermediário ao cultivo (AI) e favorável a ocorrência de acamamento de plantas (AF). O ano de 2016 foi marcado pelo baixo índice de precipitação pluviométricas, principalmente no início do ciclo de desenvolvimento da planta, porém, no momento de aplicação do nitrogênio o solo apresentava condições de umidade favorável e a temperatura média estava próxima de 15 °C. Apesar da precipitação total ser inferior ao da média histórica dos últimos 25 anos (Tabela 7) a adequada distribuição ao longo do ciclo (Figura 15) foi decisiva para o incremento da produtividade, com valores superiores a 4 t ha-1 de grãos (Tabela 7), caracterizando o ano de 2016 como favorável ao cultivo (AF) e intermediário a ocorrência de acamamento (AI).
Tabela 7. Valores médios de temperatura e precipitação durante o cultivo e médias de acamamento de plantas e produtividade de grãos na classificação de ano agrícola
Ano Mês Temperatura (°C) Precipitação (mm) PG AC Classificação
Min Max Med Média de 25 anos* Ocorrida (kg ha-1) (%) PG AC
2012 Maio 10,4 26,6 18,5 134 17 2994 d 59 c AI AF Junho 8,8 22 15,4 136 57 Julho 6,4 19,7 13 134 180 Agosto 12,9 23,4 18,1 122 61 Setembro 12 23 17,5 165 195 Outubro 15 25,5 20,2 236 287 Total - - - 927 797 2013 Maio 10 22,6 16,3 134 108 3860 b 65 c AF AF Junho 8,9 20 14,5 136 74 Julho 7 20,6 13,8 134 103 Agosto 6,6 19,8 13,2 122 169 Setembro 9,6 21 15,3 165 123 Outubro 13,2 27,1 20,2 236 144 Total - - - 927 721 2014 Maio 10,8 23,6 17,2 134 382 1496 e 40 b AD AI Junho 9,2 20,7 16,1 136 412 Julho 9,7 21,8 15,7 134 144 Agosto 8,8 23,7 16,2 122 78 Setembro 13,3 23,5 18,4 165 275 Outubro 16 27,7 21,8 236 231 Total - - - 927 1522 2015 Maio 13,1 22,7 17,9 134 181 2973 d 54 c AI AF Junho 9,7 21,1 15,4 136 228 Julho 10,2 18,7 14,4 134 212 Agosto 13,4 24,6 19 122 87 Setembro 12,4 19,6 16 165 127 Outubro 16,1 24,8 20,4 236 162 Total - - - 927 997 2016 Maio 11,1 20,9 16 134 56 4205 a 50 b AF AI Junho 4,7 19,3 12 136 12 Julho 8,2 21,2 14,7 134 81 Agosto 9,4 22,5 15,9 122 169 Setembro 8,4 23,8 16,1 165 56 Outubro 13,2 26,8 20 236 326 Total - - - 927 700 2017 Maio 14 33,8 18,4 134 434 907 f 8 a AD AD Junho 10,7 21,8 16,2 136 146 Julho 8,3 24,4 16,4 134 11 Agosto 11,4 23,7 17,6 122 118 Setembro 15,3 27,1 21,2 165 162 Outubro 14,1 26,8 20,5 236 304 Total - - - 927 1175 2018 Maio 10,5 22,7 16,6 134 100 3448 c 52 b AF AI Junho 7,9 18,4 13,1 136 191 Julho 8,3 19,2 13,7 134 201 Agosto 9,3 20,4 14,8 122 234 Setembro 9,5 23,7 16,6 165 46 Outubro 12,2 25 18,6 236 211 Total - - - 927 983
Min = mínima; Max = máxima; Med = média; PG= produtividade média de grãos; AC = acamamento médio de plantas; Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si na probabilidade de 5% de erro pelo teste
Figura 15. Dados meteorológicos de temperatura e precipitação pluviométrica e momentos de aplicação de nitrogênio e regulador de crescimento nos anos de cultivo
Fonte: próprio autor (2020).
O ano de 2017, evidenciou a menor temperatura mínima próximo ao momento de aplicação de nitrogênio, porém, o baixo índice de umidade do solo durante todo o ciclo de desenvolvimento da cultura dificultaram a absorção do nitrogênio pela planta, apresentando reduzido crescimento vegetativo e baixa produção de afilhos. Além disso, mesmo a precipitação pluviométrica total sendo superior à média histórica obtida durante os últimos 25 anos (Tabela 7), a distribuição irregular ao longo do ciclo (Figura 15), com destaque para ocorrência de precipitações pluviométricas superiores a 80 mm no final do ciclo de cultivo, foi decisiva na redução da produtividade, com valores inferiores a 1 t ha- 1 de grãos (Tabela 7), caracterizando o ano de 2017 como desfavorável ao cultivo (AD) e desfavorável a ocorrência de acamamento de plantas (AD). O ano de 2018, evidenciou a
menor temperatura mínima próximo ao momento de aplicação de nitrogênio e ao longo do ciclo (Figura 15), este fator proporciona redução no crescimento vegetativo das plantas de aveia. Além disso, a precipitação pluviométrica total foi próxima ao da média histórica dos últimos 25 anos (Tabela 7) e com distribuição adequada ao longo do ciclo (Figura 15), sendo decisiva para o incremento da produtividade, com valores próximos a 3,5 t ha- 1 de grãos (Tabela 7), caracterizando o ano de 2018 como favorável ao cultivo (AF) e intermediário a ocorrência de acamamento de plantas (AI).
Atualmente, o sistema agrícola conta com diversos recursos tecnológicos que auxiliam no manejo e na tomada de decisões, porém, a definição da caracterização de ano agrícola é fator decisivo para o desenvolvimento de modelos matemáticos efetivos, voltados a maximização e otimização da produtividade de diversas culturas (WALTER et al., 2010; STORCK et al., 2014; SOARES FILHO & DA CUNHA, 2015; VASCONCELLOS et al., 2018). Tais definições se fazem necessárias, visto que, independente da cultura, a oscilação na produtividade está diretamente associada a não linearidade dos elementos meteorológicos (ARENHARDT et al., 2015; CARON et al., 2017; SCREMIN et al., 2017c). Em trigo e aveia, as condições do ano de cultivo são predominantemente definidas pelo volume e pela distribuição da precipitação pluviométrica (HAWERROTH et al., 2015b; ARENHARDT et al., 2017b). Destaca-se ainda que a ocorrência de precipitação pluviométrica próximas ao ponto de colheita dos grãos reduz a massa do hectolitro, além de afetar diretamente a qualidade dos grãos direcionados a indústria, conferindo coloração escura, condição indesejável para fabricação de flocos ou farinhas (FURLANI et al., 2002; KASPARY et al., 2015; KRAISIG et al., 2018ab). Além disso, a ocorrência de elevado volume de precipitação pluviométrica, na fase de enchimento de grãos, é responsável pela potencialização do acamamento de plantas, trazendo dificuldades na hora da colheita e ocasionando perdas na produtividade, com reflexos diretamente ligados a qualidade industrial e nutricional dos grãos (ARENHARDT et al., 2015; KRYSCZUN et al., 2017; SCREMIN et al., 2017a). No momento de aplicação no nitrogênio, o excesso de precipitação pluviométrica é danoso, pois causa encharcamento do solo, interferindo diretamente na aeração das raízes, potencializando as perdas do nutriente pela lixiviação do nitrito (COSTA et al., 2018b; SILVA et al., 2019; TRAUTMANN et al., 2020). Por outro lado, a adequada distribuição da precipitação pluviométrica, durante o ciclo de cultivo, e em pequenas
quantidades, estimula a decomposição do resíduo cultural antecessor, melhorando a liberação dos nutrientes para o aproveitamento das plantas sucessoras (CARVALHO & ZABOT, 2012; CHAVARRIA et al., 2015; MAMANN et al., 2020). Assim, é de fundamental importância o conhecimento das características de cada cultura para melhor classificação de ano agrícola. Neste sentido, que em relação a cultura da aveia branca, as temperaturas demasiadamente altas, ou seja, maiores de 32°C, tendem a acelerar o ciclo de cultivo, trazendo prejuízos para a produtividade de grãos (MUNDSTOCK, 1983; RODRIGUES et al., 2011; SILVA et al., 2016). Por outro lado, na fase de floração, baixas temperaturas tendem a prejudicar a cultura, causando danos para as folhas e colmos e, principalmente, causando esterilidade nas flores (CASTRO et al., 2012; MANTAI et al., 2017c), os autores ainda destacam que a aveia possui melhor desempenho quando recebe, no início do ciclo, temperaturas relativamente baixas, sendo que para a germinação a temperatura mínima varia entre 3°C e 5,5°C. Além disso, outro fator decisivo à produtividade da aveia é a necessidade de regularidade na ocorrência de precipitação pluviométrica durante determinados períodos do ciclo, uma vez que a cultura não exige grande volume de precipitação, mas apresenta períodos críticos onde o suprimento de água é fundamental, tais como, germinação, emborrachamento, floração e formação dos grãos (CASTRO et al., 2012; KASPARY et al., 2015; ASEEVA & MELNICHUK, 2018). Desta forma, um ambiente favorável para o desenvolvimento da aveia, voltado a alta produtividade e qualidade de grãos, requer adequada distribuição de pequenas quantidades de precipitação pluviométrica durante o ciclo de cultivo. Além disso, se faz necessário a ocorrência de baixas temperaturas do estádio de germinação até a fase de enchimento dos grãos, e altas temperaturas durante o dia no período de maturação (SOUZA et al., 2013; SILVA et al., 2016; KRYSCZUN et al., 2017). Portanto, a classificação de ano agrícola e o uso de informações meteorológicas é de fundamental importância para o desenvolvimento de modelos matemáticos voltados ao desenvolvimento de uma agricultura cada vez mais produtiva e sustentável (MANTAI et al., 2015; MAMANN et al., 2017a; SCREMIN et al., 2017c; TRAUTMANN et al., 2020). Através da caracterização dos anos agrícolas em estudo, o próximo capítulo tem como objetivo, desenvolver modelos lineares e polinomiais da produtividade de grãos, para definir a eficiência agronômica e a máxima eficiência técnica e econômica do uso de nitrogênio em aveia. Além disso, realizar simulações do acamamento de plantas e da
qualidade industrial e nutricional da aveia, considerando sistemas de sucessão de alta e reduzida relação carbono nitrogênio (C/N) e as condições de ano favorável, intermediário e desfavorável ao cultivo da aveia.
6 EFICIÊNCIA AGRONÔMICA, TÉCNICA E ECONÔMICA DO