Modelos para estimação de assimilação de dióxido de carbono, coeficiente de extinção de radiação solar e produtividade de grãos da cultura de milho

Enviado por Paulo Augusto Manfron


Resumo: Com o objetivo de estimar a assimilação de dióxido de carbono (a partir dos dados publicados por HEEMST, 1986), o coeficiente de extinção da radiação solar (a partir de dados experimentais relatados por DOORENBOS & KASSAM, 1994) e a produtividade da cultura de milho, foram propostos modelos baseados em variáveis agrometeorológicas e da cultura. A partir dos valores medidos de radiação solar e temperatura, foram estimados os valores de radiação solar fotossinteticamente ativa, assimilação de dióxido de carbono, índice de área foliar e duração do ciclo, considerando as correções quanto à respiração de manutenção e crescimento, duração do dia e índice de colheita e pode-se estimar a produtividade de grãos de milho. Os valores estimados de produtividades de grãos de milho foram comparados aos valores observados por LIMA (1995), GADIOLI (1999), FORSTHOFER (2002) e PIONEER (2002) em Piracicaba-SP, Taubaté-SP, Porto Alegre-RS, Tupaciguara-MG e Barreiras-BA, respectivamente. A assimilação de dióxido de carbono, durante a fotossíntese, é convertida em massa de carboidrato produzida. Para as simulações realizadas nesta avaliação, o modelo teve desempenho satisfatório.

Palavras-chave: modelagem, dióxido de carbono, coeficiente de extinção.

Abstract: With the purpose of estimating carbon dioxide assimilation using published data from HEEMST (1986), the extinction crop coefficient using DOORENBOS & KASSAM (1994) experimental data, and maize crop productivity, a model was proposed based on agroclimatic and crop variables. With the measured values of air temperature and solar radiation, the values of photosynthetically active solar radiation, leaf area index and crop cycle duration were estimated, considering the corrections for maintenance and growth respiration, extinction coefficient and harvest index, the corn grain productivity can be obtained. The estimated values of grain corn productivity were compared with observed values obtained by LIMA (1995), GADIOLI (1999), FORSTHOFER (2002) and PIONEER (2002) in Piracicaba-SP, Taubaté-SP, Porto Alegre-RS, Tupaciguara- MG and Barreiras-BA, respectively. The carbon dioxide assimilation can be converted in carbohydrate mass produced during the photosynthesis. The model had a satisfactory performance.

Key words: modeling, carbon dioxide, extinction coefficient.

Introdução

A importância das condições climáticas, durante a estação de crescimento na produtividade da cultura de milho, é amplamente reconhecida por muitos pesquisadores. Por outro lado, as características agroclimáticas de várias localidades podem influenciar diferentemente a produtividade final da cultura.

A quantificação da relação, entre produtividade da cultura e variáveis agrometeorológicas, permite que o impacto dessas variáveis na produtividade, durante o ciclo da cultura, seja avaliado.

Os modelos de simulação de crescimento e previsão de rendimento de culturas permitem fazer simulações em longo prazo, a um baixo custo, utilizando características do solo e práticas de manejo da cultura durante o período em que dados climatológicos históricos estejam disponíveis para um determinado local. De acordo com THORNLEY (1976), inúmeras vantagens podem ser conseguidas com o uso de modelos bem elaborados, considerando que os mesmos devem resumir, convenientemente, uma gama de informações, o que permite progressos no conhecimento da planta e suas interações com o ambiente, além de esclarecer pontos em que o conhecimento seja limitado.

Há anos vêm sendo desenvolvidos modelos de estimativa do rendimento da cultura de milho, com base em variáveis agrometeorológicas e outras derivadas do balanço hídrico, porém, com grandes limitações, devido principalmente, à complexidade dos processos envolvidos. Conforme LOZARDA & ANGELOCI (1999), a previsão de rendimento tornase mais precisa quando os modelos de simulação são usados para estimar a produção em grandes áreas. Por outro lado, HOOGENBOOM (2000) afirma que as aplicações dos modelos, com fins de predição, podem ser feitas tanto previamente à semeadura, como durante o crescimento e desenvolvimento da cultura, e essa informação pode ser usada em nível de governo para planejamento de políticas agrícolas ou por propriedades agrícolas de pequeno porte.

Diversos trabalhos já foram e são realizados para desenvolver modelos de simulação de culturas que representem, adequadamente, determinado processo, como: o acúmulo de matéria seca nos diferentes componentes da planta, o rendimento potencial de culturas e a assimilação de dióxido de carbono (VAN KEULEN et al., 1982; VAN KEULEN & WOLF, 1986; DOORENBOS & KASSAM, 1994, FERRAUDO et al., 1995). Entretanto, muitos modelos têm sua aplicação limitada pela grande quantidade de informações necessárias ou pelo desempenho insatisfatório em condições diferentes daquelas em que foram desenvolvidos.

Para que um modelo possa ser utilizado convenientemente em determinado local, é necessário avaliar seu desempenho e, por vezes, calibrar seus parâmetros ou até mesmo introduzir modificações na sua estrutura.

O presente trabalho tem por objetivo propor modelos para: (i) estimar assimilação de dióxido de carbono a partir dos dados publicados por HEEMST (1986); (ii) estimar o coeficiente de extinção da radiação solar a partir de dados experimentais relatados por DOORENBOS & KASSAM (1994); e (iii) estimar a produtividade de grãos de milho.


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