1
FENOLOGIA DE PLANTAS DE MILHO VISANDO O
MANEJO DA CULTURA E DE IRRIGAÇÃO
Alberto E. Knies1, Reimar Carlesso2, Mirta T. Petry3, Cleudson J. Michelon4, Luís F. Grasel5, Luíz F. Severo5
Resumo
O surgimento e duração dos estádios de desenvolvimento das plantas contribuem decisivamente para a definição de quanto e quando irrigar, contribuindo para o eficiente uso e manejo da água de irrigação. O objetivo desse trabalho foi determinar a soma térmica necessária para as principais fases do desenvolvimento de híbridos comerciais de milho, relacionando-as com o suprimento hídrico no período. O experimento foi conduzido no ano agrícola de 2007/08, em área experimental do Departamento Engenharia Rural da Universidade Federal de Santa Maria. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, com 19 tratamentos (híbridos comerciais de milho) e três repetições. A semeadura foi realizada no dia 06 de novembro de 2007, no espaçamento de 0,45 m entre linhas e população de 70 mil plantas por hectare. A data de emergência foi determinada quando 50% dos coleóptilos se tornaram visíveis, o pendoamento quando cerca de 50% das plantas de cada parcela apresentavam a inflorescência masculina visível e, a maturação fisiológica quando os grãos se encontravam com a camada preta, na inserção com a espiga. Para o sub-período entre a emergência e o florescimento o híbrido DW 2A106 foi o que apresentou menor soma térmica (688,38oC) em 49,7 dias após a emergência (DAE) e, a maior para o híbrido DW 2B707 (880,90 oC) aos 63 DAE. Também, houve variação entre os tratamentos em termos de tempo necessário para o sub-período entre o florescimento e a maturação fisiológica entre os híbridos avaliados. Os resultados demonstraram que as diferenças entre os híbridos devem ser levadas em consideração para o manejo das práticas culturais e, principalmente, da irrigação.
Palavras-chave: Estádios fenológicos, pendoamento, maturação fisiológica, soma térmica.
Phenology of plants of corn seeking the handling of the culture and of irrigation
Summary
The appearance and duration of the plant stage of development contribute decisively to the definition of as and when it irrigates, contributing to the efficient use and handling of the irrigation water. The objective of that work was to determine the necessary thermal sum for the main phases of the development of commercial hybrids of corn, relating them with the supply hídrico in the period. The experiment was conducted in the agricultural year of 2007/08, in the experimental area of the Agricultural Engineering Department of the Federal University of Santa Maria. A randomized block design was used with three replications, with 19 treatments (commercial hybrids of corn). The sowing was accomplished on November 06, 2007, in the spacing of 0,45 m among lines and population of 70 thousand plants for hectare. The emergency date was determined when 50% of the coleoptiles became visible, the tasseling when about 50% of the plants of each portion they presented the visible masculine inflorescence and, the physiologic maturation when the grains were with the black layer, in the insert with the ear of corn. For the sub-period between the emergency and the tasseling the hybrid DW 2A106 was what presented
1 Eng. Agr. mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo (PPGCS), bolsista CNPq, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Rua Q, Predio 68, Campus UFSM, CEP 97105-900 Santa Maria, RS, albertoeknies@yahoo.com.br
2 Eng. Agr., Ph.D., professor do Depto. de Eng. Agrícola, UFSM, Santa Maria-RS. Bolsista CNPq, carlesso@ccr.ufsm.br
3 Eng. Agr. Doutora em Ciência do Solo 4 Eng. Agr., doutorando do PPGCS, UFSM 5 Alunos de Graduação em Agronomia, UFSM
2 smaller thermal sum (688,38oC) in 49,7 days after the emergency (DAE) and, the largest for the hybrid DW 2B707 (880,90 oC) to 63 DAE. Also, there was variation in the necessary time for the sub-period between the tasseling and the physiologic maturation among the appraised hybrids. The results demonstrated that the differences among the hybrids should be taken into account for the handling of the cultural practices and mainly of the irrigation.
Keywords:Phenological stages, tasseling, physiological maturation, thermal sum.
Introdução
A duração do período de desenvolvimento para um determinado hibrido é altamente dependente do ambiente. A taxa de desenvolvimento da cultura do milho pode ser modificada por diversos fatores, tais como temperatura, conteúdo de água e fertilidade do solo, radiação solar e fotoperíodo. Embora todo o complexo climático exerça influência sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas, a temperatura é o fator dominante (Berlato et al., 1984).
No desenvolvimento do milho, a duração do ciclo em dias tem demonstrado inconsistência. Isso se deve ao fato de que a duração de subperíodos de desenvolvimento da planta estão associados às variações das condições ambientais e não ao número de dias. A utilização da temperatura média do ar, numa escala diária, é uma boa estimativa indireta da quantidade de energia química metabólica produzida pelo material genético (Gadioli et al., 2000).
A temperatura do ar influencia os processos fisiológicos das plantas, interferindo em cada subperíodo do ciclo dos vegetais. Além disso, as plantas apresentam uma temperatura mínima abaixo da qual interrompem as suas atividades fisiológicas; uma faixa satisfatória de temperatura para o seu desenvolvimento adequado; e uma temperatura máxima efetiva acima da qual a taxa respiratória supera a produção de fotoassimilados (Barbano et al., 2001).
Segundo Monteith e Elston (1996) ocorre um aumento da taxa de desenvolvimento das plantas com a temperatura (abaixo do ótimo), sendo assim, o ciclo de determinadas espécies, mensurado pelo calendário, é menor em época quente do que fria e, numa mesma época, é relativamente menor num período quente. Em vez do número de dias, a soma de graus-dia (acúmulo térmico) que a planta necessita para completar parte ou todo o ciclo tem-se demonstrado mais precisa para caracterizar o ciclo de vida das plantas.
Um dos métodos utilizados para relacionar a temperatura ao desenvolvimento das plantas segundo Nesmith e Ritchie (1992) é o da soma de temperaturas, unidades térmicas ou graus-dia, definida como a soma das temperaturas, acima de uma temperatura base, necessária para que a planta atinja um determinado estádio fenológico de desenvolvimento.
O método dos graus-dia baseia-se na premissa de que uma planta necessita de certa quantidade de energia, representada pela soma de graus térmicos necessários, para completar determinada fase fenológica ou mesmo o seu ciclo total. Estima-se a soma das unidades diárias de calor, a partir da semeadura para o material genético atingir um determinado estádio, pela diferença entre a temperatura média diária do ar e as temperaturas base mínima ou máxima exigidas pela espécie vegetal.
O conhecimento das exigências térmicas, desde a semeadura ao ponto de maturidade fisiológica, são fundamentais para a previsão do surgimento e duração dos estádios de
3 desenvolvimento das plantas (Stewart et al. (1998). Essas informações, associadas ao conhecimento da fenologia da cultura, podem ser utilizadas no planejamento e definição da época de semeadura, da utilização de insumos (fertilizantes, inseticidas, fungicidas e herbicidas, entre outros), da época de colheita (grãos ou silagem), especialmente, para a definição de quanto e quando irrigar, contribuindo para o eficiente uso e manejo da água de irrigação. O objetivo desse trabalho foi determinar a soma térmica necessária para as principais fases do desenvolvimento de 19 híbridos comerciais de milho, relacionando-as com o suprimento hídrico no período.
Materiais e métodos
O experimento foi conduzido no ano agrícola de 2007/08, em área experimental do Departamento Engenharia Rural da Universidade Federal de Santa Maria, no município de Santa Maria-RS. O solo do local está classificado como Argissolo vermelho Distrófico arênico (EMBRAPA, 1999). O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, com 19 tratamentos (híbridos comerciais de milho) e três repetições. Cada parcela experimental apresentava dimensões de 3,6x4 metros (oito linhas com 4,0 m de comprimento cada), totalizando 14,4 m2.
A semeadura foi realizada no dia 06 de novembro de 2007, no espaçamento de 0,45 m entre linhas e profundidade de 3,0 cm para todos os materiais, em sistema plantio direto, sobre palha de aveia preta, manejada 16 dias antes da semeadura, através da aplicação de herbicida a base de glifosato. A adubação consistiu de 430 Kg ha-1 da fórmula 05-20-20 aplicados na linha de semeadura e, em cobertura, mais 190 Kg ha-1 de nitrogênio aplicados à lanço utilizando-se como fonte a uréia, divididos em duas aplicações (95 Kg N ha-1 em cada) nos estádios “V4” e “V8” de desenvolvimento da cultura.
Aos 10 dias após a emergência (DAE) a população de plantas da cada parcela foi ajustada para 70 mil plantas por hectare e identificadas duas plantas com igual número de folhas e altura por parcela, para o acompanhamento da fenologia. As observações fenológicas iniciaram logo após a emergência e foram realizadas em dias alternados nas duas plantas marcadas de cada parcela mediante observação visual, formando uma média.
A data de emergência foi determinada quando 50% dos coleóptilos se tornaram visíveis (acima do nível do solo); o pendoamento (Vt) quando cerca de 50% das plantas de cada parcela apresentavam a inflorescência masculina visível e, a maturação fisiológica quando os grãos se encontravam com a camada preta na inserção com a espiga. Além disso, foram determinadas as diferentes fases do desenvolvimento vegetativo (Vo, V1, V2, V3,...e Vn) e, reprodutivo (R1, R2, R3, R4, R5 e R6) conforme escala proposta por Ritchie et al. (1993), em dias após a emergência (DAE) e soma térmica.
O cálculo da soma térmica em graus-dia (GD) foi realizado a partir da temperatura média do ar subtraída da temperatura base. A temperatura média diária do ar foi obtida de uma estação metereológica automática, distante aproximadamente 100 m do experimento, a qual registrava a temperatura do ar a cada 15 minutos, sendo a média diária constituída de 96 registros. Assumiu-se que o desenvolvimento das plantas foi constante entre a temperatura base de 10°C (Monteith e Elston, 1996) e uma temperatura máxima (32°C), abaixo e acima das quais, respectivamente, a taxa de crescimento foi considera nula.
4 A evapotranspiração máxima da cultura foi estimada pelo método de Penman-Monteith (Allen et al., 1967), sendo os dados meteorológicos fornecidos pela estação meteorológica automática. O manejo das irrigações foi realizado com o auxílio de um programa computacional desenvolvido pelo Departamento de Engenharia Rural da Universidade Federal de Santa Maria (www.sistemairriga.com.br).
Resultados e discussão
Para os 19 híbridos avaliados o número de dias e a soma térmica para a emergência das plantas não apresentaram diferenças, sendo que esta ocorreu no 6º dia após a semeadura (12/11/2007) com um total de 63,6oC acumulados.
Para o sub-período entre a emergência (VE) e o pendoamento (Vt), houve influência das condições metereológicas no acúmulo de graus dia para cada híbrido, conforme pode ser observado na figura 1, sendo o híbrido DW 2A106 o que apresentou menor soma térmica (688,38oC) com 49,7 DAE e, a maior para o híbrido DW 2B707 (880,90oC) aos 63 DAE. A diferença no ciclo em dias entre o híbrido mais precoce e o mais tardio da emergência ao pendoamento foi de 13,3 dias ou 192,52oC.
Fig. 1. Dias após a emergência e graus-dia acumulados da semeadura até o pendoamento de 19 híbridos comerciais de milho. Santa Maria, 2008.
O conhecimento detalhado das fases de desenvolvimento de uma cultura permite prever os momentos de maior sensibilidade das plantas às adversidades. Nos estádios de VT a R1, a planta de milho é mais vulnerável às intempéries da natureza que qualquer outro período (Resende et al., 2000), como ao estresse hídrico, por exemplo, devido ao pendão e todas as folhas estarem completamente expostas.
Na figura 2 observa-se que a diferença no ciclo entre o híbrido mais precoce e o mais tardio no período entre o pendoamento (Vt) e a maturação fisiológica (R6) foi de 11 dias. Sendo o híbrido P 32R22 o que apresentou menor soma térmica (619,58oC) para o período considerado e, a maior para os híbridos DW 2B707 e AG 8015 (745,8 e 765 oC, respectivamente).
5 Verifica-se que a precocidade de maturação dos híbridos não segue a mesma ordem que para o pendoamento, aparecendo híbridos com pendoamento mais tardio, mas com velocidade de maturação mais acentuada, indicando a influência das características genéticas de cada híbrido na duração das fases fenológicas.
O consumo de água de um determinado híbrido varia entre os anos e regiões conforme as variações da demanda evaporativa da atmosfera. Assim, as diferenças no ciclo de desenvolvimento em graus dias acumulados entre os híbridos ocasiona diferenças no manejo da água de irrigação. Segundo Reichardt (1990) a necessidade hídrica das plantas de milho usualmente varia de 500 a 800 milímetros. Durante o ciclo de desenvolvimento dos 19 híbridos avaliados foi observada uma precipitação pluvial total de 563,6 mm, indicando que a necessidade hídrica da cultura pudesse ser totalmente atendida. No entanto, foram aplicadas 21 irrigações, totalizando 255 mm de lâmina de água aplicada, conforme pode-se visualizar na figura 3.
Fig. 2. Dias após a emergência e graus-dia acumulados entre o pendoamento (Vt) e a maturação fisiológica (R6) de 19 híbridos comerciais de milho. Santa Maria, 2008.
Na Figura 3 observa-se que houve um período de 15 dias, dos 55 aos 70 dias após a semeadura, com reduzida ocorrência de precipitações. Este período de déficit hídrico coincidiu com o pendoamento da maioria dos híbridos o que, certamente teria efeitos negativos na produtividade caso não houvesse a irrigação.
A avaliação dos subperíodos de desenvolvimento das plantas e o monitoramento constante das condições ambientais auxiliam no planejamento da propriedade, servindo de parâmetros para a definição de diversas atividades ligadas ao manejo da cultura, como na decisão da hora correta de acionamento do sistema de irrigação e na aplicação da lâmina adequada, evitando desperdício de água com irrigações desnecessárias, resultando em menores impactos ambientais e otimização dos insumos de produção.
6
Fig. 3. Graus dia acumulados da semeadura até o pendoamento, precipitações ocorridas no período e irrigações aplicadas durante o ciclo da cultura do milho. Santa Maria, 2008.
Conclusão
A precocidade para o pendoamento dos híbridos de milho estudados não segue a mesma ordem da precocidade para a ocorrência da maturação fisiológica.
Ocorre diferença em graus dia acumulados entre os híbridos de milho no subperíodo da semeadura ao pendoamento e no subperíodo pendoamento à maturação fisiológica, sendo de 192,5 oC e 145,4 oC, respectivamente, entre o híbrido mais precoce e o mais tardio para cada subperíodo.
As diferenças de soma térmica entre os híbridos devem ser levadas em consideração para o manejo das práticas culturais e, principalmente, da irrigação.
Bibliografia
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M. Crop evapotranspiration – guidlines for
computing crop water requirements. Roma: FAO, 1998. 331 p. (Paper 56).
Barbano, M.T., Duarte, A.P.,Brunini, O. et al.. Temperatura-base e acúmulo térmico no subperíodo semeadura-florescimento masculino em cultivares de milho no Estado de São Paulo. Revista Brasileira de Agrometeorologia. Santa Maria, v.9, n.2, p. 261-268, 2001. Berlato, M.A., Matzenauer, R., Sutli, V. R. Relação entre temperatura e o aparecimento de fases
fenológicas do milho (Zea mays L.). Agronomia Sulriograndense, Porto Alegre, v. 20, n. 1, p. 111-132, 1984.
EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Ministério da Agricultura e do Abastecimento. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília: EMBRAPA,1999. 412p.
Gadioli, J. L.; Dourado-Neto, D.; García, A. G.; Basanta, M. V. Temperatura do ar, rendimento de grãos de milho e caracterização fenológica associada à soma calórica. Scientia Agricola, v.57, n.3, p.377-383, jul./set. 2000.
7
Monteith, J.L., Elston, J. Climatic constraints on crop production, In: Fowden, L., Mansfield, T., Stoddart, J. (eds.). Plant adaptation to environmental stress. London : Chapman & Hall, p. 3-18, 1996.
Nesmith, D.S.; Ritchie, J.T. Short – and long – term responses of corn to a pre anthesis soil water deficit. Agron. J., Madison, v.84, p.107-113, 1992.
Stewart, D.W., Dwyer, L.M.; Carrigan, L.L. Phenological Temperature Response of Maize.
Agron. J. v.90, p. 73-79, 1998.
Reichardt, K. A água em sistemas agrícolas. Ed. Monole Ltda. São Paulo, 188p, 1990.
Resende, M. ; Albuquerque, P. E. P. ; Couto, L. . A Cultura do Milho Irrigado. 1. ed. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2003. v. 2000. 317 p.
Ritchie, S.W.; Hanway, J.J.; Benson, G.O. How a Corn Plant Develops, Special Report no 48, Iowa State University of Science and Technology, Ames, Iowa, 1993. Traduzido por: Potafós, Informações Agronômicas. N° 103. Setembro de 2003. Disponível em: <http://www.potafos.org>. Acesso em 04 de abril de 2006.
