VARIABILIDADE ESPACIAL DA ÁREA
FOLIAR E SUA INFLUÊNCIA NA APLICAÇÃO
DE ÁGUA EM UM POMAR JOVEM
DE LIMA ÁCIDA ‘TAHITI’
CLÁUDIO RICARDO DA SILVA1, TONNY JOSÉ ARAÚJO DA SILVA2, JOSÉ ALVES JÚNIOR3,
JOÃO CÉLIO ARAÚJO2 e RUBENS DUARTE COELHO 4
RESUMO
A irrigação tradicional de plantas perenes tem sido feita considerando-se a área de plantio como uniforme e homogê-nea, aplicando-se uma lâmina média na área. Em determinadas plantas, no entanto, pode-se observar excesso ou déficit hídrico. A irrigação de precisão vem corrigir essas falhas por conside-rar a variabilidade espacial das plantas, adequando o volume de água fornecido a cada uma delas. O objetivo deste trabalho foi verificar a variabilidade espacial na área foliar de um po-mar de lima ácida ‘Tahiti’ e sua influência na aplicação de uma lâmina média na área com base nos dados climatológicos para 1994 (déficit hídrico severo) e para a média do período de 1917 a 2002 em Piracicaba (SP). Os resultados obtidos mostram que, apesar do coeficiente de variação da área foliar medida ser re-lativamente baixo (CV = 17,7%), algumas plantas na área
po-1Engenheiro Agrônomo, doutorando em Irrigação e Drenagem, Departamento de Engenharia Rural da
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ. Fone (19) 3429-4217, ramal 266 13418-900, Piracicaba (SP). E-mail: csilva@esalq.usp.br
2Engenheiro Agrônomo, doutorando em Irrigação e Drenagem, Departamento de Engenharia Rural da
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ.
3Engenheiro Agrônomo, mestrando em Irrigação e Drenagem, Departamento de Engenharia Rural da
Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - ESALQ.
4Engenheiro Agrônomo, Professor Doutor, Departamento de Engenharia Rural da Escola Superior de
derão receber até 31,7 % a menos do que a sua necessidade, ao passo que poderão ocorrer casos de excesso até de 715% da necessidade hídrica. Para ambos os balanços, fazendo uma con-tagem dos valores negativos (irrigação deficitária) e positivos (excesso de água), detectou-se que 58,1% e 41,9% das plantas estariam em condições de subirrigação e sobreirrigação res-pectivamente.
Termos de indexação: Citrus, recursos hídricos e irrigação de precisão.
SUMMARY
SPATIAL VARIABILITY OF LEAF AREA OF YOUNG ACID LIME TREES AND ITS INFLUENCE IN APPLYING WATER
One of the most common assumptions in the irrigation design is to consider an orchard as being relatively uniform, and then applying an average water layer. In many cases, the supplied water volume is either over or underestimated with respect to the plant needs, resulting in a disturbance of its de-velopment and productivity. Precision irrigation comes to cor-rect such problems by taking into consideration the spatial vari-ability. The aim of this work was to verify the spatial variabil-ity of the leaf area inside an orchard of young ‘Tahiti’ limes grafted on ‘Swingle’ citrumelo rootstock, through maps (col-ors and classes), and its influence in the application of an aver-age water layer based on climatological data for 1994 (severe water deficit) and for an average time period (1917 to 2002) in Piracicaba, State of São Paulo. The results showed that although the variation coefficient was relatively low, 17.7%, some plants could receive less than their requeriment of water, up to 31.7%, whereas other plants received an excess of up to 715% of their water requeriments. For both water balances calculated (1994 and 1917-2002) by counting the negative values (deficit in ir-rigation) and positive (excess of water), it was found that 58.1% and 41.9% of the plants would be under subirrigation and overirrigation conditions, respectively.
1. INTRODUÇÃO
O setor de recursos hídricos vem ganhando importância e interesse por parte da sociedade brasileira. Em 2001, com o agravamento da crise do setor elétrico nacional, a sociedade conscientizou-se de que o recurso hídrico é escasso e o desperdício, elevado. Tal constatação tem provocado discus-sões sobre a racionalização de seu uso.
A gestão de recursos hídricos é uma necessidade iminente e tem o objetivo de acomodar as demandas econômicas, sociais e ambientais por água em níveis sustentáveis, de modo a permitir a convivência dos usos múltiplos atuais e futuros da água sem conflitos.
Uma das premissas na irrigação tradicional é considerar a área de plantio relativamente uniforme e homogênea, aplicando-se uma lâmina média na área. Em muitos casos, o volume de água fornecido é maior ou menor do que o necessário à planta, comprometendo, então, o seu desenvolvimento e/ou produtividade, além de consumir combustível ou energia elétrica de forma desnecessária e lixiviar nutrientes da zona do sistema radicular.
A irrigação de precisão propõe-se corrigir essas falhas levando em consideração a variabilidade espacial das plantas provocada pela interação solo-planta-clima e, indiretamente, por seu reflexo na estrutura da copa des-sas plantas. O conhecimento dessa estrutura é o ponto central de qualquer descrição de uma interação planta-ambiente, visto estar intimamente correlacionada com a interceptação, distribuição e emissão da radiação. A forma dessa arquitetura define o percurso do vento, do transporte de calor, momento e trocas de CO2 e vapor d´água. A estrutura da planta ajuda a defi-nir o espectro do microclima encontrado dentro do dossel, no qual vivem organismos, entre os quais patógenos e insetos (WELLES, 1990).
Segundo NORMAN & CAMPBELL (1989), a estrutura afeta não so-mente as trocas de massa e energia com o ambiente mas, também, revela características do processo evolutivo da cultura, adaptação a fatores físicos, químicos e bióticos que refletem as atividades fisiológicas e peculiares no crescimento e desenvolvimento.
Os métodos para a determinação direta ou estimativa da área foliar têm grande importância em estudos que envolvem a análise do crescimento
das plantas, da taxa de fotossíntese, da propagação vegetativa, do ataque de pragas e doenças e da evapotranspiração (Mc NAUGHTON & JARVIS, 1983; COELHO FILHO, 2002 ).
VALANCOGNE et al. (2000) verificaram que a transpiração máxima por unidade de evapotranspiração de referência (Tr/ETo) relaciona-se melhor com o índice de área foliar do que com outros parâmetros (fração de cobertu-ra do solo, fcobertu-ração de solo sombreada ao meio-dia, cobertu-radiação global e líquida absorvida).
Os resultados obtidos por MARIN et al. (2001) indicam que a transpiração por unidade de área foliar (Tr) foi independente do porte das plantas, para uma mesma demanda atmosférica. O escalonamento da transpiração por área foliar reduz a variação causada pelo tamanho das árvo-res e variedades. Dessa forma, a transpiração fica padronizada pela área foliar e se relacionar linearmente com a demanda atmosférica, especialmente em pomares jovens em fase de crescimento, poderá ser estimada com base em um modelo climatológico (COELHO FILHO, 2002).
VILLA NOVA et al. (1999) verificaram que a transpiração de maciei-ras pode ser estimada, tomando-se por base a evapotranspiração de referên-cia, multiplicada por um fator igual à área foliar da árvore/2,88. Esse ajuste significa adotar a aproximação de que a perda de água por unidade de área foliar é igual na árvore e na cobertura padrão definida pela FAO. Dessa ma-neira, o volume assim calculado com base em ETO (mm d-1) representa o
volume de água transpirada em L d-1. COELHO FILHO (2002) testou esse
método nas plantas de pomar de lima ácida ‘Tahiti’ e concluiu que houve boa concordância com a transpiração expressa pelo fluxo de seiva, quando se usou o método de Penman-Monteith, Penman e Priestley-Taylor.
A escolha do método a utilizar depende do objetivo do trabalho, do grau de precisão desejado, do tamanho da amostra, da morfologia das folhas, dos equipamentos disponíveis, dos custos envolvidos e do tempo que poderá ser empregado, segundo VASCONCELOS et al. (2002). Esses autores, ana-lisando métodos não destrutivos na determinação da área foliar de plantas jovens de lima ácida ‘Tahiti’ observaram que a área foliar total das plantas (AFT) pode ser estimada com base em uma equação linear envolvendo o diâmetro do tronco (DT): AFT = 124,02 DT - 1,2504 (r2 = 0,75). Ressaltam,
variável entre 0,07 e 1,4 m2, as quais deverão ser calibradas para plantas
maiores.
A limeira ácida ‘Tahiti’ é de origem híbrida e, aparentemente, apresen-ta pólen inviável, com frutos normalmente sem sementes e origem exaapresen-ta des-conhecida. Acredita-se que seu nome provenha do fato de que a sua introdu-ção na Califórnia (EUA) tenha se dado pelas ilhas Tahiti (FIGUEIREDO, 1991). Apresenta porte de médio a grande, com ramos curvados e espinhos. A folhagem é verde densa, com folhas de tamanho médio, lanceoladas e com pecíolos alados (COELHO, 1993). A floração ocorre especialmente de se-tembro a outubro, apresentando flores com cinco pétalas, de tamanho médio. A lima ácida ‘Tahiti’ é uma das espécies de maior precocidade, e, a partir do terceiro ano, já apresenta produção significativa (DOORENBOS & KASSAM, 1994).
O objetivo deste trabalho foi verificar a variabilidade espacial na área foliar de um pomar de lima ácida ‘Tahiti’ mediante mapas de cores e classes; a influência da aplicação de uma lâmina média na área com base nos dados climatológicos para 1994 (ano com severo déficit hídrico) e para os dados normais médios de 1917 a 2002.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no município de Piracicaba (SP), que pos-sui as seguintes coordenadas geográficas: 22º 42’ de latitude sul; 47º 30’ de longitude oeste e, aproximadamente, 546 m de altitude. O clima é do tipo Cwa no sistema Köppen, denominado tropical de altitude, caracterizado por inverno seco com temperatura do mês mais quente maior que 22 °C. A tem-peratura média anual é de 21,4 ºC, e o total anual de chuva é de 1.257 mm (SENTELHAS & PEREIRA, 2000). O solo da área experimental é classifi-cado como Terra Roxa Estruturada.
A cultura de lima ácida ‘Tahiti’ [Citrus latifolia (Yu. Tanaka) Tanaka] foi implantada na primeira quinzena de junho de 2001 em uma parcela expe-rimental de, aproximadamente, 1,0 ha. As mudas foram da variedade IAC 5 enxertadas em citrumelo ‘Swingle’ [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x C. paradisi Macf.]. O espaçamento foi de 7 m x 4 m, totalizando 322 plantas.
A calagem e a adubação seguiram a recomendação para citros de RAIJ et al. (1992). Os tratos culturais consistiram em pulverizações com insetici-das, roçagem e capinas manuais nas entrelinhas e linha (faixa de 50 cm) respectivamente. O sistema de irrigação utilizado no pomar foi por gotejamento, com quatro emissores autocompensantes, dispostos em anéis abertos, com vazão de 4 litros por hora (L h -1), totalizando 16 L por hora por
planta (L h –1planta-1).
Em agosto de 2002, procedeu-se às medidas do perímetro do tronco (5 cm acima da enxertia) com uma fita métrica, e, posteriormente, a área foliar de cada planta do pomar foi estimada segundo a regressão linear (diâmetro e área), obtida por VASCONCELOS et al. (2002). Apesar de as plantas já es-tarem com área foliar acima da recomendação feita pelos autores, utilizou-se essa metodologia neste trabalho por se tratar da mesma área de estudo e pelo fato de as plantas estarem ainda em fase de formação.
Para a construção dos mapas com as classes de área foliar, os valores obtidos foram ordenados horizontalmente em uma planilha eletrônica (EXCEL® - Microsoft), conforme a distribuição no campo e, por meio da
ferramenta “formatação condicional”, alterou-se a coloração de célula para a classe de área foliar, definida de modo que fosse representativa para todos os valores.
Para a estimativa do consumo hídrico das plantas, utilizou-se o mode-lo de balanço hídrico proposto por Thornthwaite e Mather, descrito por PE-REIRA et al. (2002), considerando-se 1994 (ano com severo déficit hídrico), bem como os valores normais médios de 1917 a 2002, para Piracicaba (SP), com os dados agrometeorológicos fornecidos pelo Departamento de Ciências Exatas – ESALQ.
Para o cálculo de capacidade de armazenamento do solo (CAD), efe-tuou-se uma amostragem na área até 0,4 m de profundidade em intervalos de 0,1 m, objetivando representar a zona de maior concentração do sistema radicular ainda jovem. Os valores médios obtidos na capacidade de campo (6cc) foi de 0,627 cm3 cm-3 e o de ponto de murcha permanente (6
pmp), de
0,461 cm3 cm-3, resultando em um valor de CAD de 66,4 mm. O fator de
disponibilidade (f) considerado foi de 0,4, ou seja, o esgotamento da CAD poderia ser de 40%, resultando numa água disponível (AD) para as plantas de 26,5 mm. O déficit hídrico foi utilizado como necessidade de irrigação.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados do balanço hídrico podem ser visualizados nas Figuras 1 e 2 para os anos de 1994 e de 1917 a 2002 respectivamente. O déficit hídrico anual médio no período de 1917 a 2002 foi de 52,69 mm. Já para 1994, foi de 157,56 mm.
Figura 1. Balanço hídrico para Piracicaba em 1994, com água dispensável (AD) de 26,5 mm
Figura 2. Balanço hídrico para Piracicaba de 1917 a 2002 com água dispen-sável (AD) de 26,5 mm
Os mapas de área foliar podem ser visualizados nas Figuras 3 e 4, com duas ou cinco classes respectivamente. Pode-se observar que mais de 70% dos valores encontram-se acima de 2,5 m2. A média obtida foi de 2,67 m2
para um coeficiente de variação de 17,77%. Apesar de o coeficiente ser rela-tivamente baixo, constatam-se, nessas figuras, zonas de valores abaixo e aci-ma da média que poderiam passar despercebidos, se a área fosse considerada homogênea. Os mapas facilitam, portanto, a identificação dos problemas e possíveis soluções, visto que 27,95% da área estão acima de 3,1 m2, ou seja,
no mínimo, os valores são 16% maiores que a média, e o incremento da área foliar está associado a um maior desenvolvimento das plantas.
Figura 3. Mapa da distribuição espacial da área foliar total por planta (duas classes). As áreas reticuladas em preto indicam ausência de plantio.
Essa variabilidade implica necessidade de irrigação diferenciada (L planta-1), tendo em vista os dados dos balanços hídricos estudados. No caso
de ano crítico (1994), a necessidade de irrigação média seria de 146,3 L plan-ta-1, com máximos de 212,4 e mínimo de 18 L planta-1. Já para o balanço
hídrico de 1917 a 2002, a necessidade de irrigação média seria de 48,9 L planta-1, com máximo de 71,6 e mínimo de 6,0 L planta -1. Como a
determi-nação da lâmina de água a ser aplicada na irrigação convencional se baseia
Linha 1 Linha 2 Linha 3 Linha 4 Linha 5 Linha 6 Linha 7 Linha 8 Linha 9 Linha 1 0
na média, algumas plantas, portanto, irão receber 31,7% a menos do que a sua necessidade, ao passo que há plantas com um excesso de 715% de água.
Os efeitos negativos desse excesso ou dessa falta na planta serão mais bem quantificados em anos e regiões com maiores déficits hídricos. Segundo KÖLLER (1994), o excesso de água diminui a aeração do solo, propiciando o surgimento de moléstias como a gomose e outros tipos de podridão, além da formação de produtos tóxicos como o ácido sulfídrico, responsável pelos danos causados ao sistema radicular das plantas cítricas.
Para ambos os balanços, fazendo uma contagem dos valores negativos (irrigação deficitária) e positivos (excesso de água), encontra-se que 58,1% e 41,9% das plantas estariam em uma condição de subirrigação e sobreirrigação. Uma das possíveis soluções práticas para o problema seria o dimensionamento da irrigação para o máximo consumo da planta (adulta), adequando, porém, o volume de água a ser fornecido em cada uma com base na sua área foliar, mediante a redução no número de emissores por planta.
Figura 4. Mapa da distribuição espacial da área foliar total por planta (cinco classes). As áreas reticuladas em preto indicam ausência de plantio. Linha 1 Linha 2 Linha 3 Linha 4 Linha 5 Linha 6 Linha 7 Linha 8 Linha 9 Linha 1 0
4. CONCLUSÕES
1. O coeficiente de variação no pomar foi relativamente baixo (17,7%) para a área foliar total.
2. Aplicando-se uma lâmina média na área, algumas plantas recebe-ram até 31,7% a menos de água do que a sua necessidade, ao passo que ocorreram casos de excesso anual até em 715% da necessidade hídrica.
3. Estavam em uma condição de subirrigação e sobreirrigação, respec-tivamente, 58,1% e 41,9% das plantas do pomar.
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