Produção de biomassa e eficiência no uso da água para oito variedades de cana-de-açúcar irrigadas por gotejamento em dois ciclos de cultivo

A irrigação quando bem manejada, pode minimizar os riscos econômicos da atividade sucroalcooleira, particularmente em safras com presença de instabilidade climática onde a restrição hídrica, promovida pela diminuição no volume de chuvas, pode reduzir a produtividade dos canaviais. Dentre as ferramentas disponíveis para a gestão eficiente da água na agricultura irrigada, a técnica de irrigação sob déficit pode se tornar uma escolha acertada para a cana-de-açúcar, desde que sejam identificadas as fases fenológicas e épocas de cultivo onde a limitação da oferta de água não implique em reduções antieconômicas no rendimento da cultura. Diante disso, a hipótese que norteia essa pesquisa, é a de que existe uma estratégia de irrigação sob déficit, que associada a uma variedade com características específicas, possibilite a expressão de indicadores de produtividade tão satisfatórios quanto os obtidos em condições de irrigação plena. Nessa linha, os objetivos da pesquisa envolveram o estudo da dinâmica foliar, acúmulo e particionamento de biomassa e ainda, índices de produtividade da água para biomassa, açúcar e etanol de 1ª e 2ª geração de oito variedade de cana-de-açúcar, submetidas a diferentes condições de disponibilidade hídrica no solo em dois ciclos de cultivo (cana-planta e cana-soca). A pesquisa foi realizada na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", em Piracicaba/SP, onde foram estudados os dois primeiros ciclos de cultivo da cana-de-açúcar, sendo estes abordados nesta tese como Experimento 1 (cana-planta) e Experimento 2 (cana-soca). O delineamento experimental adotado para ambos os ciclos foi o de blocos casualizados, com três blocos completos. Os tratamentos foram compostos por três fatores em esquema de parcelas sub-subdivididas. Estas parcelas foram formadas por duas plantas (touceiras) alocadas em um vaso com aproximadamente 330 litros de solo. No Experimento 1, foram estudados três fatores, sendo o primeiro e segundo com quatro níveis e o terceiro com oito (4x4x8), totalizando assim 128 tratamentos, sendo eles: quatro níveis de irrigação ao longo do ciclo (125, 100, 75 e 50% da ETc); oito variedades comerciais de cana-de-açúcar e quatro procedimentos de maturação, impostos por meio de variações na intensidade do déficit hídrico aplicado. Para o Experimento 2, substitui-se o fator Maturação por Épocas de Corte, o qual consistiu em colheitas de um quarto do experimento a cada 90 dias. Os resultados encontrados apontaram que a área foliar responde positivamente a maior disponibilidade hídrica no solo, tendo sido verificado uma relação proporcional entre estes. Quanto ao acúmulo de biomassa, verificou-se que para as oito variedades estudadas houve incremento de biomassa a medida em que se aumentou o volume de água disponibilizado às variedades. No tocante ao particionamento, as folhas foram os drenos principais de fotoassimilados da planta até os 100 dias de cultivo, sendo que após este período, os colmos ocuparam o lugar de dreno preferencial. Os indicadores de produtividade da água apresentaram diferenças significativas para o fator lâmina, o que indica a existência de cultivares de cana-de-açúcar mais eficientes no uso da água. Por fim, observou-se que a produtividade da água para etanol total apresentou valores expressivos, com média para essa variável igual a 1,81 L m-3, o que denota o potencial de rendimento de etanol (1G + 2G) a partir da cana-de-açúcar quando é adotado o aproveitamento integral das plantas.

Rendimento de grãos e eficiência do uso de água no cultivo de milho geneticamente modificado no município de Teresina - PI, Brasil, em condições climáticas contrastantes.

2015

Eficiência do uso da água em videira Ssyrah irrigada no Submédio do Vale São Francisco.

O estudo teve como objetivo estimar a eficiência do uso da água (EUA) na videira Syrah irrigada no Submédio do Vale São Francisco, com base no rendimento em função da evapotranspiração da cultura e da transpiração máxima. Para isso, a evapotranspiração da cultura foi determinada pelo balanço de energia com base no método da razão de Bowen (ETcBERB), enquanto a transpiração máxima (TR) foi estimada pelo modelo de Penman- Monteith modificado com base no índice de área foliar da cultura. Os dados micrometeorológicos foram monitorados durante um ciclo produtivo por meio de uma estação automática localizada no parreiral. A evapotranspiração de referência (ETo) também foi calculada ao longo do experimento, pelo método de Penman-Monteith parametrizado no boletim 56 da FAO. A ETo e a ETcBERB corresponderam ao valor total de 474,0 e 376,4 mm ciclo-1, com valor médio diário de 3,9 e 3,1 mm, respectivamente. A TR oscilou entre 3,5 e 0,9 mm d-1, com volume total durante o ciclo de 284,4 mm. A EUA, com base no total de água consumida e transpirada, foi de 1,17 kg m-3 e 1,55 kg m-3, respectivamente. O método do BERB e o modelo de Penman-Monteith modificado para plantas isoladas apresentaram resultados confiáveis para estimativa da EUA sob as condições climáticas da região do Submédio do Vale São Francisco. No entanto, torna-se necessário que novos estudos nesse sentido com a cultura da videira para produção de vinhos sejam realizados, principalmente nesta região Semiárida, onde a maioria das pesquisas voltadas para o manejo do vinhedo ainda estão em desenvolvimento.

Eficiência fotossintética e uso da água em plantas de eucalipto pulverizadas com glyphosate

Objetivou-se com este trabalho avaliar a eficiência fotossintética e o uso da água por plantas de clones de eucalipto submetidas ao herbicida glyphosate. O experimento foi realizado em esquema fatorial 4 x 5, com quatro clones de eucalipto (57, 386, 1203 e 1213) e quatro doses de glyphosate (43,2; 86,2; 129,6; e 172,8 g ha-1) e uma testemunha sem herbicida, considerada dose zero, com quatro repetições. Aos 7, 14, 21 e 28 dias após aplicação do herbicida (DAA) foi avaliada a intoxicação das plantas, e aos 7 e 21 DAA, o fluxo de gases pelos estômatos (U - mmol s-1), a atividade fotossintética (A - mmol m-2 s-1), a condutância estomática (Gs - mol m-1 s-1), a transpiração (E - mol H2O m-2 s-1) e a eficiência do uso da água (QUE - mol CO2 mol H2O-1). Aos 50 DAA, as plantas de eucalipto foram coletadas e colocadas em estufa de ventilação forçada a 70 ºC até atingirem massa constante. Aos 21 DAA, o clone 1203 comportou-se como mais sensível ao herbicida. Não houve diferença entre clones para as variáveis fisiológicas avaliadas. Aos 21 DAA constatou-se que, com o incremento da dose de glyphosate, houve redução na condutância estomática, na taxa de fluxo de gases pelos estômatos, na taxa fotossintética e na eficiência do uso da água. Plantas dos clones 1213 e 1203 apresentaram maior acúmulo de massa seca. O aumento da dose do glyphosate promoveu menor acúmulo de massa seca das plantas de eucalipto. O glyphosate afetou negativamente o crescimento e a eficiência fotossintética e de uso da água dos clones estudados.

Nitrogênio e enxofre na produção e no uso de água pelo capim-braquiária em degradação

O N tem sido indispensável na formação, manutenção e recuperação de pastagens e seu efeito tem mostrado ser dependente do suprimento de S. Assim, com base na hipótese de que o incremento de N na adubação torna necessário aumentar o fornecimento de S para recuperar o capim-braquiária (Brachiaria decumbens Stapf) e de que a adubação melhora também a eficiência no uso de água pelo capim, objetivou-se avaliar a recuperação do capim-braquiária, mediante fornecimento de doses de N e de S, por meio da área foliar, a produção de massa seca da parte aérea e o consumo e a eficiência no uso de água pelo capim. Coletaram-se amostras indeformadas de solo em cilindros de 15 cm de diâmetro e 20 cm de profundidade com capim-braquiária + solo de uma pastagem em estádio de degradação. O solo foi classificado como Neossolo Quartzarênico. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em Piracicaba-SP, no período de novembro de 2003 a março de 2004. Foram combinadas cinco doses de N (0, 100, 200, 300 e 400 mg dm-3) com cinco doses de S (0, 10, 20, 30 e 40 mg dm-3), num estudo de superfície de resposta baseado em desenho experimental composto central modificado de um fatorial 5² fracionado. Foram realizados três cortes nas plantas, com intervalos regulares de 30 dias. A interação entre as doses de N e de S foi significativa apenas no primeiro crescimento do capim, com exceção da área foliar, para a qual essa interação foi significativa no primeiro e no segundo crescimento. Houve efeito isolado do N no segundo e no terceiro crescimento. O fornecimento simultâneo de N e S na adubação contribuiu na recuperação do capim-braquiária, aumentando a área foliar e a produção de massa seca, elevando o consumo e a eficiência no uso de água pela planta.

Efeitos de sistemas de preparo do solo no uso da água e na produtividade do feijoeiro

Este trabalho teve por objetivo comparar o plantio direto, em duas densidades de palhada, com outros sistemas de preparo do solo, quanto à eficiência do uso da água e à produtividade de duas cultivares de feijoeiro com diferentes arquiteturas de planta. O experimento foi conduzido por quatro anos em um Latossolo Vermelho-Escuro, em Santo Antônio de Goiás, GO, utilizando o delineamento em faixas, com parcela subdividida, com quatro repetições. As faixas A, paralelas a uma linha central de aspersores, consistiram de cinco lâminas de irrigação. Considerando a média dos quatro anos, as quantidades de água aplicadas em cada faixa foram de 399,8; 307,0; 216,8; 128,0 e 54,0 mm. As faixas B, transversais à linha central de aspersores, consistiram de cinco sistemas de preparo do solo: plantio direto, plantio direto mais cobertura morta, grade aradora, arado de aiveca e arado escarificador. Nas subparcelas foram plantadas as cultivares de feijão Aporé e Safira. A magnitude da resposta da produtividade do feijoeiro à lâmina de água aplicada variou com a cultivar e com o sistema de preparo do solo. O sistema de plantio direto, com adequada cobertura morta, propiciou maior economia de água em comparação aos demais sistemas de preparo do solo.

Uso de água e produção de tomateiro para processamento em sistema de plantio direto com palhada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da quantidade de palhada sobre o solo (3, 6 e 9 t ha-1 de matéria seca de sorgo forrageiro), em sistema de plantio direto (SPD), sobre o uso de água e variáveis relativas à produção de cultivares de tomate para processamento, tendo como controle o sistema de plantio convencional (SPC). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e quatro repetições. Foram avaliadas as cultivares H9553 e H9992, em 2003, e H7155 e U2006, em 2004. A economia de água nos tratamentos de SPD, até 50 dias após o transplante das mudas, foi de 25%, comparado ao SPC, e de 11% durante todo o ciclo. A resposta relativa das cultivares foi similar para as variáveis avaliadas. A produtividade de frutos foi maximizada na quantidade de palhada de 6 t ha-1, e a taxa de frutos podres minimizada para 5,2 t ha-1. A produtividade no SPC foi de 10 a 17% menor do que nos tratamentos de SPD. A eficiência do uso de água pelas plantas não foi afetada pela quantidade de palhada, porém, o SPD foi 23% mais eficiente que o SPC.

Fertilidade e carbono do solo e uso da água pelo eucalipto numa topossequencia em Seropédica, RJ

A variabilidade espacial de atributos físicos, químicos, biológicos ou pedogenéticos é citada como responsável por padrões encontrados na distribuição do C e nutrientes do solo. Numa toposseqüência típica da Baixada Fluminense (Planossolo Háplico - PL, Argissolo Amarelo - AA e Argissolos Vermelho-Amarelos - AV1 e AV2), buscou-se avaliar a influência da paisagem na distribuição de atributos químicos e no uso da água e o crescimento do Eucalyptus urophylla. Amostras de solo foram coletadas ao acaso em três locais da toposseqüência, para caracterização da sua fertilidade, enquanto outras foram retiradas de trincheiras nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm, para avaliação do estoque de C. A circunferência à altura do peito (CAP) e a altura (ALT) e análise isotópica do d13C de tecido foliar de plantas em cada terço da paisagem foram também avaliadas como parâmetros de crescimento e de eficiência do uso da água. Embora a fertilidade do solo tenha se relacionado com o material parental local, o crescimento do eucalipto parece estar mais relacionado com a dinâmica de água na paisagem que com a maioria dos atributos químicos do solo, pois os maiores valores de CAP e ALT foram encontrados nos terços médio e inferior da toposseqüência, menos férteis. Os valores de d13C de amostras foliares de eucaliptos dos terços superior e inferior fortalecem essa hipótese. Os estoques de C dos solos (4,75 kg m-2 para o PL, 4,63 kg m-2 para o AA, 2,93 kg m-2 para o AV2 e 2,60 kg m-2 para o AV1) se relacionaram com as diferenças na densidade do solo, conseqüência da própria mineralogia. Dessa forma, conclui-se que o relevo tem forte influência sobre os atributos químicos do solo, embora haja evidências de o crescimento do eucalipto se relacionar com a disponibilidade de água no solo.

Desempenho do enwatbal para avaliar a umidade do solo e o uso da água em um sistema agroflorestal

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho do modelo de simulação ENWATBAL para a estimativa da variação da quantidade de água do solo, em um sistema agroflorestal. Para permitir a validação do modelo, comparou-se a quantidade de água no solo medida com a estimada. O erro-padrão da estimativa indicou variações de 0,02 a 0,1 m³.m-3 na umidade volumétrica e 8,66 a 22 mm no armazenamento de água no solo. Os menores erros-padrão foram encontrados nas profundidades entre 0,3 - 0,6 m, seguidas pelas profundidades de 0,6 - 0,9 e 0,0 - 0,3 m. O índice de concordância variou de 0,51 a 0,93, sendo os maiores valores encontrados na profundidade de 0,3-0,6 m e os menores nas profundidades de 0 - 0,3 e 0,3 - 0,6 m. A eficiência do uso da água na Teca (Tectona grandis L. F.) variou de 1,70 g kg-1 a 2,43 g kg-1; na mandioca (Manihot esculenta Crantz), variou de 0,13 a 1,29 g kg-1; e no milho (Zea mays L.), de 0,53 a 0,71 g kg-1. Nos consórcios entre os cultivos anuais e as árvores, verificou-se que a Teca consumiu maior quantidade de água que a mandioca e o milho. Verificou-se, também, que a mandioca apresentou menor competição por água quando comparada com o milho, nos respectivos ciclos.

Eficiência de utilização de água e nutrientes em plantas de feijão-de-corda irrigadas com água salina em diferentes estádios de desenvolvimento

O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos do uso de água salina em diferentes estádios de desenvolvimento de plantas de feijão-de-corda sobre a eficiência de utilização de água e de nutrientes. O experimento foi conduzido no campo e obedeceu ao delineamento em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos empregados foram: T1 - água de poço com condutividade elétrica (CEa) de 0,8 dS m-1 durante todo o ciclo; T2 - água salina (CEa de 5,0 dS m-1) durante todo o ciclo; T3, T4 e T5 - água salina de 0 a 22 dias após o plantio (DAP), de 23 a 42 DAP e de 43 a 62 DAP, respectivamente. As plantas dos tratamentos T3, T4 e T5 foram irrigadas com água de poço nas demais fases do ciclo. Aos 8; 23; 43 e 63 DAP, as plantas foram colhidas e determinaram-se a matéria seca total e de grãos, a eficiência no uso da água, considerando a produção de matéria seca total (EUA P) e a produção de grãos (EUA GR), e a eficiência de utilização de nutrientes (K, Ca, N, P, Fe, Cu, Zn e Mn). A aplicação de água salina durante todo o ciclo (T2) reduziu a EUA P e a EUA GR, enquanto a aplicação de água na fase inicial do ciclo (T3) reduziu a EUA GR e a eficiência de utilização da maioria dos nutrientes. Por outro lado, a irrigação com água salina dos 23 aos 42 DAP (T4) e dos 43 aos 62 DAP (T5) não afetou as eficiências nos usos de água e de nutrientes.

Uso da água em biótipos de azevém (Lolium multiflorum) em condição de competição

Objetivou-se com este trabalho avaliar as características associadas à eficiência de uso da água em biótipos de azevém resistente e suscetível ao glyphosate, em diferentes níveis de competição. O experimento foi realizado em esquema fatorial 2 x 5, com os dois biótipos de azevém, suscetível e resistente, em planta única no centro da parcela, competindo com 0, 1, 2, 3 e 4 plantas do biótipo oposto. Todas as características matéria seca da parte aérea (MSPA), condutância estomática (Gs), pressão de vapor na câmara subestomática (Ean), gradiente entre temperatura da folha e do ar (deltaT) e taxa de transpiração (E) foram avaliadas 50 dias após a emergência das plantas, sendo calculada também a eficiência do uso da água (WUE) pela relação entre a quantidade de CO2 fixado pela fotossíntese e a quantidade de água transpirada. Foi elaborada ainda uma matriz de correlação entre as variáveis. O biótipo suscetível apresentou maior acúmulo de MSPA, comparado ao biótipo resistente ao glyphosate, quando cultivado livre ou em competição, porém foi menos eficiente quanto ao uso da água.

Uso da água por plantas de arroz em competição com biótipos de Echinochloa crusgalli resistente e suscetível ao herbicida quinclorac

Objetivou-se com este trabalho avaliar as características associadas à eficiência de uso da água por plantas de arroz irrigado, quando sob competição com biótipos de capim-arroz resistente ou suscetível ao herbicida quinclorac, em diferentes densidades. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em delineamento de blocos casualizados e esquema fatorial 2 x 6 (dois biótipos e seis densidades de infestação), com quatro repetições. Os tratamentos consistiram em manter uma planta de arroz no centro da unidade experimental, competindo com 0, 1, 2, 3, 4 ou 5 plantas do biótipo resistente ou suscetível na periferia. Aos 50 DAE (dias após a emergência) foram avaliadas a condutância estomática de vapores de água, a pressão de vapor na câmara subestomática, a temperatura da folha e a taxa transpiratória, sendo calculada ainda a eficiência do uso da água. As plantas foram coletadas junto à superfície do solo, acondicionadas em sacos de papel e secas em estufa (70 ± 1 ºC) com circulação forçada de ar até massa constante, para obtenção da massa seca de planta. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F; em caso de significância, aplicou-se o teste de Duncan para avaliar o efeito da densidade de plantas e o teste da Diferença Mínima Significativa (DMS) para diferenças entre as influências dos biótipos resistente e suscetível sobre as plantas de arroz. Plantas de arroz foram afetadas pelo aumento no número de plantas de capim-arroz competindo com a cultura, mas não foram observadas diferenças na maioria das variáveis estudadas em função do biótipo com o qual essas plantas competiam. Variáveis-chave, como a eficiência do uso da água, foram mais afetadas quando as plantas de arroz competiam com plantas de capim-arroz do biótipo suscetível ao herbicida quinclorac. Em condições de lavoura, essa característica pode não influenciar significativamente o desenvolvimento das plantas de arroz quando em interação com outros fatores.

Uso da água por plantas híbridas ou convencionais de arroz irrigado

Objetivou-se com este trabalho avaliar as características associadas à eficiência do uso da água em plantas de arroz irrigado, híbridas ou convencionais. O experimento foi instalado em casa de vegetação, em delineamento experimental de blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 6, com quatro repetições. Os tratamentos constaram de uma planta de arroz da variedade BRS Pelota (convencional) ou Inov (híbrida) no centro da unidade experimental, que competia com 0, 1, 2, 3, 4 ou 5 plantas da variedade BRS Pelota na periferia da unidade experimental, de acordo com o tratamento. Aos 50 DAE, foram realizadas as avaliações de massa seca da parte aérea, condutância estomática de vapores de água, temperatura da folha e taxa de transpiração, sendo calculada ainda a eficiência do uso da água pela relação entre quantidade de CO2 fixado pela fotossíntese e quantidade de água transpirada. Plantas da variedade híbrida foram superiores ou não diferiram das convencionais quanto à eficiência do uso da água.

Fertilidade e carbono do solo e uso da água pelo eucalipto numa topossequencia em Seropédica, RJ.

A variabilidade espacial de atributos físicos, químicos, biológicos ou pedogenéticos é citada como responsável por padrões encontrados na distribuição do C e nutrientes do solo. Numa toposseqüência típica da Baixada Fluminense (Planossolo Háplico - PL, Argissolo Amarelo - AA e Argissolos Vermelho-Amarelos - AV1 e AV2), buscou-se avaliar a influência da paisagem na distribuição de atributos químicos e no uso da água e o crescimento do Eucalyptus urophylla. Amostras de solo foram coletadas ao acaso em três locais da toposseqüência, para caracterização da sua fertilidade, enquanto outras foram retiradas de trincheiras nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm, para avaliação do estoque de C. A circunferência à altura do peito (CAP) e a altura (ALT) e análise isotópica do ?13C de tecido foliar de plantas em cada terço da paisagem foram também avaliadas como parâmetros de crescimento e de eficiência do uso da água. Embora a fertilidade do solo tenha se relacionado com o material parental local, o crescimento do eucalipto parece estar mais relacionado com a dinâmica de água na paisagem que com a maioria dos atributos químicos do solo, pois os maiores valores de CAP e ALT foram encontrados nos terços médio e inferior da toposseqüência, menos férteis. Os valores de ?13C de amostras foliares de eucaliptos dos terços superior e inferior fortalecem essa hipótese. Os estoques de C dos solos (4,75 kg m-2 para o PL, 4,63 kg m-2 para o AA, 2,93 kg m-2 para o AV2 e 2,60 kg m-2 para o AV1) se relacionaram com as diferenças na densidade do solo, conseqüência da própria mineralogia. Dessa forma, conclui-se que o relevo tem forte influência sobre os atributos químicos do solo, embora haja evidências de o crescimento do eucalipto se relacionar com a disponibilidade de água no solo.

Uso eficiente da água em instalações colectivas e similares: contributo para a caracterização do uso e aumento da eficiência

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária