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Espacios. Vol. 37 (Nº 08) Año 2016. Pág. 25

Classificação de risco climático para o cultivo do amendoim no Estado de Mato Grosso

Climate risk rating for the cultivation of peanuts in the State of Mato Grosso

João Danilo BARBIERI 1; Rivanildo DALLACORT 2; Adalberto SANTI 3; Cleonir Andrade FARIA JUNIOR 4; Paulo Sérgio Lourenço de FREITAS 5; Dejânia Vieira de ARAÚJO 6

Recibido: 23/11/15 • Aprobado: 18/12/2015

Contenido

1. Introdução

2. Material e Métodos

3. Resultados e Discussão

4. Conclusão

Referências Bibliográficas

1. Introdução

O amendoim (Arachis hypogea L.) é uma planta pertencente à família Fabaceae dicotiledônea, herbácea, anual, sendo a mais importante entre as espécies cultivadas. A espécie apresenta três tipos botânicos, com destaque no Brasil para os tipos Valência, Virgínia e Spanish, por representarem a maior parte do cultivo comercial, sendo o grupo Spanish o de menor expressão econômica no país (PEIXOTO et al., 2008). Segundo o Registro Nacional de Cultivares (MAPA, 2013), existem atualmente vinte e seis cultivares registradas da espécie A. hypogaea, que se destinam prioritariamente para comercialização de sementes no país.

O Estado de Mato Grosso localiza-se na região Centro-Oeste do Brasil e possui uma área de 903.357.91 km2, com 141 municípios e 25 microrregiões (IBGE, 2014). A Amazônia, o Cerrado e o Pantanal são os biomas que compõe o Estado, com 53,6; 39,6 e 6,8% da área do estado, respectivamente (SEMA, 2014).

O cultivo do amendoim é determinado pelas condições de temperatura do ar e necessidade hídrica, sendo que seu ciclo varia de 90 a 115 dias, para variedades precoces; e de 120 a 140 dias, para variedades tardias. As necessidades hídricas do amendoim variam de 500 a 700 mm. Por não ser sensível ao fotoperíodo se desenvolve bem em ambientes com temperaturas médias diárias entre 22 e 28°C. No entanto, se durante a fase de crescimento, a temperatura média predominante for inferior a 18°C ou superior a 33°C, a sua produção pode ser significativamente afetada (DOORENBOS; KASSAM, 1979; REICHARDT, 1990).

Segundo Silva & Amaral (2007), as condições que impossibilitam o armazenamento de água no solo são fatores que ocasionam o déficit hídrico, sendo frequentes nas atividades agrícolas durante a maior parte do ano. Portanto, o conhecimento das características ambientais de uma determinada região é pratica imprescindível para o desenvolvimento de ações que buscam o incremento das atividades agrícolas.

O Índice de Satisfação de Necessidade de Água para a cultura (ISNA), é definido como a relação entre a evapotranspiração real e a evapotranspiração máxima ao longo do ciclo, para um determinado ano, em uma certa data, em um tipo de solo e para cada fase do ciclo da cultura, para a caracterização do o risco climático e simulação de épocas de semeadura (SILVA & AMARAL, 2007)

A época de semeadura é definida por um conjunto de fatores ambientais que, além de afetar o rendimento, interfere também na arquitetura e no desenvolvimento das plantas (AMARAL et al., 2006). Semeaduras em épocas inadequadas podem causar reduções drásticas no rendimento de vagens e grãos, ocasionadas por alterações na altura da planta, no número de ramificações, no diâmetro do caule e no acamamento. Além disso, um curto período de clima adverso na fase de enchimento das vagens resulta em substancial diferença no número de frutos.

O Estado e Mato Grosso apresenta grande potencial para a produção de amendoim em segunda safra utilizando o sistema de rotação de culturas, para justificar esse presuposto o estudo visa classificar as regiões do Estado conforme as condições de risco agroclimatico para a cultura do amendoim, determinando-se as áreas e os períodos mais favoráveis ao desenvolvimento desta atividade agrícola.

2. Material e Métodos

O estudo foi realizado no CETEGEO – Centro Tecnológico de Geoestatistica na Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT, campus de Tangará da Serra (latitude 14º39' S; longitude 57º25' W, altitude 440 m). Foram utilizados os dados edafoclimáticos do Estado de Mato Grosso para o calculo do Indice de Satisfação de Necessidade de Água (ISNA) e, posteriormente, para a classificação de aptidão da cultura para a região.

Utilizou-se para o estudo dados decendiais de temperatura do ar e precipitação de 38 estações meteorológicas, localizadas no Estado de Mato Grosso e de regiões próximas ao Estado. Os dados foram obtidos de estações do Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos – CPTEC e Secretaria de Estado e Desenvolvimento Ambiental de Rondônia – SEDAM/RO, disponibilizados pelo site Agritempo, pertencente à Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA, com período mínimo de 12 anos.

Para análise dos dados e organização empregou-se o software CLIMA (FARIA et al., 2003), determinando-se, para cada decendio de semeadura, o Índice de Satisfação de Necessidade de Água – ISNA, que é a quantidade de água consumida pela planta em condições naturais de disponibilidade hídrica (evapotranspiração real – ETr) em relação ao consumo de água da planta sem restrição hídrica no solo (evapotranspiração da cultura – ETc), representado pelo índice ETr/ETc.

Para o cálculo dos índices, utilizou-se de uma planilha em ambiente EXCELTM, desenvolvida por Rolim et al. (1998). Os índices gerados foram agrupados em três classes de aptidão: Inapto = ISNA < 0,35; Restrito = 0,35 < ISNA < 0,45 e Apto = ISNA > 0,45 (SILVA; AMARAL, 2007) e comparados com o estádio crítico da cultura (floração/enchimento de grão) para cada época de semeadura.

Para cada época foram ajustados semivariogramas e selecionados os modelos que apresentaram melhores ajustes, tendo como parâmetros o grau de dependência espacial (GDE), que é obtido pela razão entre o efeito pepita e o patamar (C0 / C0 + C1), sendo classificado: GDE < 20% - muito baixa dependência espacial; 20% <GDE < 40% - baixa dependência; 40%< GDE < 60% - média dependência; 60% <GDE < 80% - alta dependência e 80% <GDE < 100% - muito alta dependência (DALCHIAVON et al., 2012).

Posteriormente, a classificaçao de ISNA e GDE foram inseridos no software ArcGISTM e, de acordo com os coeficientes determinados nos ajustes de semivariogramas, realizou-se a krigagem ordinária. Em seguida, foram gerados os mapas com as classes de aptidão, de acordo com as classes de solo e a determinação de CAD propostas por Sans et al. (2001) (Tabela 1 e Figura 1).

Tabela 1 - Classificação dos solos do Estado do Mato Grosso quanto à capacidade de água disponível (CAD)
Table 1 - Soil Classification of Mato Grosso as their water holding capacity (CAD)

Fonte: Sans et al. (2001)

Figura 1 - Solos do Estado de Mato Grosso agrupados pela capacidade de água disponível.
Fonte: Sans et al. (2001)
Figure 1 - Mato Grosso State soils grouped by available water capacity.
Source: Sans et al. (2001).

3. Resultados e Discussão

Após a interpolação dos dados e ajustes dos semivariogramas, foram determinadas as épocas de semeadura que apresentaram maior variabilidade nos dados, com desvio padrão abaixo de 0,13 para os ISNA, considerando-se a última época apta ao cultivo (época 9) e a primeira restrita (época 10), determinando dessa forma os decendios 6 ao 10 que equivalem a época 6 (21/02 a 28/02); época 7 (01/03 a 10/03); época 8 (11/03 a 20/03); época 9 (21/03 a 31/03) e época 10 (01/04 a 10/04),

A precipitação é maior nos primeiros decêndios, que apresentam os maiores desvios padrões em relação à essa variável. Os valores de ISNA encontrados para as diferentes CADs apresentam desvios padrões menores nos primeiros decêndios (1º ao 5º), fato este influenciado pela maior precipitação nos mesmos, não necessitando de classificação, pois nesses decendios não existe risco ao cultivo. Já para os últimos decêndios (6º ao 10º), em que o índice de precipitação é maior, os desvios padrões do ISNA são maiores (Tabela 2).

Tabela 2 - Média e Desvio Padrão da precipitação do decêndio 6º ao 20º para o
Estado de Mato Grosso com base nos dados das estações meteorológicas.
Table 2 - Mean and Standard Deviation Scramble ten days 6 to 20 for the state
of Mato Grosso on the basis data weather stations.

A partir do 11º até o 20º decêndio, periodo em que a cultura estará em final de ciclo, os desvios padrões diminui. Nessa época, todo o Estado de Mato Grosso encontra-se na estação seca, a qual, devido ao movimento de massas de ar atuantes sobre o Estado, provoca uma menor variabilidade das médias pluviométricas, provocando maior aleatoriedade nos dados, aumentando consequentemente, o desvio. Segundo Martins et al. (2011) o Estado apresenta características intrínsecas de vegetação e relevo que aumentam a variabilidade e distribuição da precipitação.

Observa-se na Tabela 3 que os valores de ISNA para a CAD 30, do primeiro ao quinto decêndio, apresentam médias próximas a 0,90 e desvio padrão abaixo de 0,13, não apresentando variabilidade espacial considerando-se as três classes de aptidão. O mesmo pode ser observado para a CAD 50 e 75, sendo que para a CAD 50 as médias dos valores de ISNA no sexto decêndio chegaram aos 0,82 contra os 0,85 para a CAD 75 e o desvio padrão chegou aos 0,11 para essa classe de solo.

Tabela 3 - Valores médios de Índice de Satisfação de Necessidade de Água (ISNA) e desvio padrão (DP) para as capacidades
de armazenamento de água no solo de 30, 50 e 75 mm, do decêndio 1 ao 10 para o Estado de Mato Grosso.
Table 3 - Mean values of Water Requirement Satisfaction Index (ISNA) and standard deviation (SD) for the water storage capacit
y in the soil of 30, 50 and 75 mm, the ten-day period 1-10 for the state of Mato Grosso.

A partir do décimo decêndio ocorre um incremento no desvio padrão e impossibilita o ajuste de semivariogramas e consequentemente a krigagem por não apresentar valores de ISNA, aptos à classificação para a geração dos mapas de aptidão, estes resultados corroboram com os estudos de Xavier et al. (2010), que avaliaram o método de krigagem ordinária na interpolação de dados.

Desta forma, definiu-se como apta (ISNA > 0,45) a semeadura do amendoim em todo o Estado nos decêndios de 1 ao 7 para todos os valores da CAD.

Seguindo a classificação proposta por Dalchiavon et al. (2012), na CAD de 30 mm as épocas 7, 8, 9 e 10 apresentaram alta dependência espacial, sendo a época 6 a única apresentando média dependência espacial (Tabela 4). Para a CAD de 50 mm o grau de dependência espacial é médio para todas as épocas. Por fim, na CAD de 75 mm a época 7 apresentou baixa dependência espacial, enquanto que as demais (épocas 6, 8, 9 e 10) apresentaram média dependência espacial.

Tabela 4 - Grau de dependência espacial (GDE%) segundo Dalchiavon et al. (2012) e erro quadrático médio (RMSE)
para as capacidades de água disponível de 30, 50 e 75 mm, para o Estado de Mato Grosso.
Table 4 - Spatial dependence (GDE%) according to Dalchiavon et al. (2012) and root mean square error (RMSE)
for soil water availability of 30, 50 and 75 mm, for the state of  Mato Grosso.

Os menores valores de RMSE foram observados na CAD de 75 mm. Mello et al. (2003) e Xavier et al. (2010), verificaram que quanto menor for o RMSE, melhor será o ajuste dos dados ao modelo interpolador, possibilitando, desta forma, a interpolação destes dados por krigagem ordinária.

Na Tabela 5 estão apresentados os modelos ajustados, número de pares no primeiro Lag e seus coeficientes: efeito pepita, patamar, alcance e grau de dependência espacial (GDE). Foram ajustados semivariogramas apenas para as épocas em que houve a dependência espacial, ou seja, épocas em que não houve o efeito pepita puro, que é aquele onde a amostragem atual não representa significativamente a área amostrada, não sendo possível a realização da krigagem por não haver continuidade espacial. Segundo Corá et al. (2004), Lemos Filho et al. (2008) e Schaffrath et al. (2008), o efeito pepita (C0) é uma forma de representação de variância não explicada na escala em que a amostragem foi realizada ou ao acaso.

Tabela 5 – Descrição de resultados dos semivariogramas ajustados seguindo o software VARIOWIN.
Table 5 - Description of results of the adjusted semivariogram following the VARIOWIN software.

Devido à pouca disponibilidade de estações meteorológicas no Estado, os dados de temperatura e precipitação iniciais utilizados para o cálculo do ISNA, apresentaram grande variabilidade espacial, pois a pesquisa abrangeu todo o Estado de Mato Grosso e o mesmo é caracterizado por três biomas. Os semivariogramas construídos apresentaram valores de GDE satisfatórios, sendo classificados em média e alta dependência espacial. Resultados semelhantes foram obtidos por Ávila et al. (2009), que trabalhando com o mapeamento da precipitação mínima provável para o Estado de Minas Gerais, encontraram valores de GDE entre 52 e 79% para a precipitação mensal do Estado, nos meses de outubro a março.

Assad et al. (2003), avaliando os métodos de espacialização de índices agrometeorológicos, concluíram que os métodos geoestatísticos podem ser usados na espacialização do ISNA, sendo os modelos de melhor ajuste o esférico, na maioria das vezes, e o exponencial.

Nas Figuras 2, 3 e 4 estão apresentados os mapas do zoneamento do Amendoim para as épocas de semeadura do decêndio 7 ao 10, sendo assim consideradas aptas (ISNA > 0,45) para todo o Estado nas CADs de 30, 50 e 75 mm, respectivamente. Os decêndios 1 ao 6 são épocas aptas ao cultivo seguindo as condições edafoclimáticas do Estado, os decêndios 11 ao 30 caracterizam o período seco na região, tornando o cultivo inapto (ISNA < 0,35) para todo o Estado em todas as CADs.

Considerando-se que a semeadura do amendoim se inicia no primeiro decêndio, nota-se na Figura 2 que, na semeadura realizada até o decêndio 7 (Época 7) nenhuma área é considerada inapta ao cultivo, para solos com CAD igual a 30 mm. Já para o decêndio 10 (Época 10), a classe de risco é classificada como inapta ou restrita para 87% da área, restringindo um período de transição entre as épocas aptas, restritas e inaptas.

Figura 2 - Zoneamento edafoclimático e classes de risco de semeadura do amendoim para os decêndios
7, 8, 9 e 10 (A, B, C, e D) respectivamente, para a CAD de 30 mm, no Estado do Mato Grosso.
Figure 2 - Edafoclimático zoning and peanut seeding classes of risk for periods of ten days
7, 8, 9 and 10 (A, B, C, and D), respectively, in the state for CAD 30mm.

A semeadura realizada no decêndio 7 (Época 7) restringe o cultivo apenas nos solos com CAD 30 mm (Figuras 2, 3 e 4), esse fato é caracterizado pela baixa capacidade de armazenamento de água e ao início da estação seca da região (MARTINS et al., 2011; SILVA; AMARAL, 2007).

Observa-se que a classe de inaptidão segue do leste para o oeste do Estado, apresentando regiões restritas e inaptas a partir do decêndio 8. Para o decêndio 8 e 9 apenas alguns municípios localizados a oeste do estado são classificados como apto, colaborando com pesquisas de Martins et al. (2011), que, caracterizando o regime pluviométrico da Bacia do Rio Paraguai, indicaram que o deslocamento da estação seca segue da região leste para oeste.

Para solos com CAD 50 mm (Figura 3) as épocas de semeadura seguem até o decêndio 9 com 100% da área classificada como apta e restrita, obtendo áreas inaptas a partir do decêndio 10, também iniciada na região leste do Estado.

Figura 3 - Zoneamento edafoclimático e classes de risco de semeadura do amendoim para os decendios
7, 8, 9 e 10 (A, B, C, e D) respectivamente, no Estado para a CAD de 50mm.
Figure 3 - Edafoclimático zoning and peanut seeding classes of risk for periods of ten days
7, 8, 9 and 10 (A, B, C, and D), respectively, in the state for CAD 50mm.

Já para CAD 75 mm (Figura 4) as épocas aptas e restritas de semeadura se estendem até o décimo decêndio, apresentando inaptidão apenas no décimo primeiro decêndio época que não favorece o cultivo por apresentar períodos muito longos sem ocorrência de chuvas. No decêndio 10, toda a região oeste e uma faixa ao norte do estado são consideradas totalmente apta ao cultivo segundo a classificação, corroborando com pesquisa de Dallacort et al. (2011), que concluíram que a distribuição da precipitação no Estado de Mato Grosso não apresenta uniformidade para todos os municípios.

Figura 4 - Zoneamento edafoclimático e classes de risco de semeadura do amendoim para os decêndios
7, 8, 9 e 10 (A, B, C, e D) respectivamente, no Estado para a CAD de 75mm.

Figure 4 - Edafoclimático zoning and peanut seeding classes of risk for periods of ten days
7, 8, 9 and 10 (A, B, C, and D), respectively, in the state for CAD 75mm.

4. Conclusão

O Estado de Mato Grosso apresenta aptidão ao cultivo do amendoim do decêndio 1 ao 7, considerando os índices de satisfação de necessidade hídrica para todas as CADs.

Semeaduras realizadas do 1° até o 7° decêndio são classificadas como aptas ao cultivo do amendoim, independente da CAD, pois apresenta disponibilidade hídrica satisfatória a cultura durante todo seu ciclo.

A partir do decêndio 8 o cultivo se restringe para a CAD 30 mm, chegando ao decêndio 10 com 87% da área total inapta ou restrita, apenas 13 % apresenta aptidão a oeste do Estado.

Para a CAD 50 mm a restrição se inicia no decêndio 9 seguindo no sentido leste para oeste, chegando ao 10° decêndio com 85% da área do Estado inapta e restrita ao cultivo. Para solos com CAD 75 mm, classificação que é predominante no Estado, a classe de aptidão se estende para o decêndio 9, apresentando uma pequena porcentagem da área total restrita ao cultivo localizado a leste do Estado.

O comportamento dos valores de ISNA nas diferentes épocas de semeadura e CAD do solo assemelha-se muito ao deslocamento das massas de ar no Estado, acompanhando o regime pluviométrico, com sentido de deslocamento de leste para oeste, favorecendo o cultivo em épocas mais tardias na região oeste do Estado.

Referências Bibliográficas

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1. Engenheiro Agrônomo e Mestrando em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola PPGASP, pela Universidade do Estado de Mato Grosso UNEMAT campus de Tangará da Serra. Email: geoclima@unemat.br
2. Professor Adjunto no Departamento de Agronomia da Universidade do Estado de Mato Grosso UNEMAT, campus de Tangará da Serra, Professor do Mestrado em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola – PPGASP.
3. Professor Adjunto no Departamento de Agronomia da Universidade do Estado de Mato Grosso UNEMAT, campus de Tangará da Serra

4.Engenheiro Agrônomo e doutorando em agronomia na Universidade Estadual de Maringá – UEM.

5. Professor associado da Universidade Estadual de Maringá, Professor do Programa de Pós Graduação em Agronomia da Universidade Estadual de Maringá (UEM/PGA).

6. Professora efetiva do Departamento de Agronomia da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT) Campus de Tangará da Serra atuando na graduação com a disciplina de Fitopatologia Geral e nos programas de mestrado em Ambiente e Sistemas de Produção Agrícola (PPGASP) e de Genética e Melhoramento de Plantas (PGMP).