Eficiências Climática e Agrícola e suas Aplicações na ... 01/02 Paulo Sentelhas... · Sumário...

Prof. Dr. Paulo Cesar SentelhasDepartamento de Engenharia de Biossistemas – ESALQ/USP

Eficiências Climática e Agrícola e suas Aplicações na Agricultura

Sumário

Fatores determinantes da produtividade agrícola

Definições e conceitos de Produtividade, Yield Gap e Eficiências

Produtividade Agrícola (Déficit hídrico x Manejo)

Considerações finais

Eficiência Climática x Eficiência Agrícola – Exemplos

Estratégia para minimização dos impactos do clima na agricultura

Fatores determinantes da

produtividade agrícola


Condições

Climáticas

Tipo de Solo

Cultivar/Ciclo

de Maturação

Espaçamento

Prep. e Cor.

do Solo

Adubação/

Inoculantes

Teor de MO

no Solo

Pragas/Doenças

Daninhas

IrrigaçãoRotação de

culturas

População de

plantas

Produtividade

Agrícola


Temos ação sobre esses fatores?

/ Tmax


Dentre os Principais Fatores Climáticos Determinantes da Produtividade Agrícola, destacam-se

Schwanz (1996)


A Deficiência Hídrica (DEF) - do ponto de vista agrícola, a DEF é um fenômenoque envolve todos os aspectos do Sistema Solo-Planta-Atmosfera, sendo,portanto, uma consequência da quantidade e distribuição de chuva integrada aosfatores associados ao clima, à cultura, ao solo e ao manejo, que definem a ET.

Definições e conceitos de

Produtividade, Yield Gap e

Eficiências


EnergiaRad. Solar

Matérias-Primas da AtmosferaÁgua e CO2

Matérias-Primas do SoloÁgua e Nutrientes

Fábrica - Plantas

Regulador Proc. Temperatura do ar

Turno TrabalhoFotoperíodo

Processo - Fotossíntese

Produto Final: Grãos

Gastos: Respiração:(Temp. do ar)

Manutençãoda fábrica

Manejo


Fatores Determ., Lim. e Red.

Níveis de Produtividade

Tip

os

de

Pro

du

tivi

dad

e

Produtividade Potencial

Produtividade Real c/ Irrigação (AT)

Produtividade Real c/ Irrigação (BT)

Produtividade Atingível

Prod. Real de Sequeiro (AT)

Prod. Real de Sequeiro (BT)

FatoresDeterminantes

Fatores Determinantes e Limitantes

Fatores Determinantes, Limitantes e Redutores

RS, T, N, Genotipo, Pop. Plantas

Déficit Hídrico

Manejo da Cultura

Manejo da Cultura e da Irrigação



Tip

os

de

Pro

du

tivi

dad

e







Yield Gap por Déficit Hídrico

Yield Gap por Déficit de Manejo

Yield Gap Total


Eficiência Climática:

o obtida pela relação entre as produtividades atingível e

potencial, define em termos quantitativos, a redução de

produtividade ocasionada apenas pelo déficit hídrico;

Eficiência Agrícola:

o obtida pela relação entre as produtividades real e atingível,

podendo ser utilizada como um indicador da eficiência do

manejo agrícola do produtor.

Eficiência Climática x Eficiência Agrícola


EC = (PA/PP) * 100

EA = (PR/PA) * 100


Tip

os

de

Pro

du

tivi

dad

e







Produtividade Agrícola

(Déficit hídrico x Manejo)


Sentelhas et al. (2015)

Produtividade e “Yield Gap” da Soja no BrasilDéficit hídrico x Manejo Agrícola

Calibração e Validação de Battisti e Sentelhas (2015):

101 cultivares de soja; 984 dados para calibração e 143 para avaliação


PP PA PR




Yp

Yatt

Monteiro & Sentelhas (2017)

Produtividade e “Yield Gap” da Cana-de-açúcar no BrasilDéficit hídrico x Manejo Agrícola


Yield Gap - DEF

Monteiro & Sentelhas (2017)


Yield Gap - Manejo


Yield Gap Total


Mo

nte

iro

& S

en

telh

as (

20

17

)


Souza (2013)

Yield Gap do Arroz de Terras Altas

Déficit hídrico x Épocas de Semeadura


Yield Gap DH 1.500 kg/ha

Souza (2013)


Déficit hídrico x Época de Semeadura


Yield Gap DH 2.500 kg/ha

Souza (2013)




Da Roz (2017)

Yield Gap do Milho Safrinha



Visses e Sentelhas (2017)

Produtividade e “Yield Gap” da Mandioca no BrasilDéficit hídrico x Manejo Agrícola

Daltrozo(2017)

Produtividade e “Yield Gap” do Algodoeiro no BrasilDéficit hídrico x Manejo Agrícola

Maior o DEF, menor a pressão

de doenças

Atraso da semeaduraleva e um

maior YGdef

Eficiência Climática x Eficiência Agrícola

Exemplos

Eficiência Climática x Eficiência Agrícola Exemplos

Prod. PotencialMédia: 179 sc ha-1

Máxima: 226 sc ha-1

Mínima: 141 sc ha-1

RS, T, N, Genótipo, Pop., GM

Fazendas


Prod. AtingívelMédia: 127 sc ha-1

Máxima: 178 sc ha-1

Mínima: 83 sc ha-1

Deficiência Hídrica

Fazendas


A B C DFazendas


Faz. A Faz. B

Faz. C


Faz. D


Prod. RealMédia: 74 sc ha-1

Máxima: 95 sc ha-1

Mínima: 49 sc ha-1

Clima ou Manejo?

Fazendas


Fazendas


Estudo de Caso #1

A BFazendas


Estudo de Caso #1

Faz. A Faz. AFaz. B Faz. B


Estudo de Caso #2

D EFazendas


Compensação entre clima e manejo

Estudo de Caso #2

Faz. D Faz. DFaz. E Faz. E


Estudo de Caso #3

F GFazendas


Estudo de Caso #3

Faz. F Faz. FFaz. G Faz. G

Estudo de Caso #4

H I


Fazendas


Estudo de Caso #4

Faz. H Faz. HFaz. I Faz. I


Yield Gap – Déficit hídrico x Manejo


CESB – Safra 2016/17


Manejo

x

Clima

CESB – Safra 2016/17

Estratégia para minimização dos

impactos do clima na agricultura


Battisti e Sentelhas (2017)

Melhoria do Perfil de Solo


Battisti e Sentelhas (2017)

Perfil de SoloX

Produtividade


Melhoria do Perfil de Solo

Considerações Finais


a) Produtividade Potencial: Genótipo x Ambiente (RS, Tar e Fotoperíodo)b) Produtividade Atingível: Genótipo x Ambiente (RS, Tar, Fotoperíodo, Chuva, CAD)c) Produtividade Real: Genótipo x Ambiente x Manejo Agrícola

A produtividade da soja, assim como outras culturas, depende da interação entre o genótipo (cultivar, GM, hábito de crescimento, tolerância à seca), do ambiente (clima e solo) e do manejo agrícola.

Em função da alta influência da interação entre CLIMA e SOLO na definição dos níveis de produtividade da soja, a variabilidade climática deve ser um dos componentes a ser considerado na escolha das cultivares a serem semeadas e na definição das ações de manejo, especialmente onde os impactos dos eventos El Niño e de La Niña são maispronunciados.

Sendo assim, o monitoramento das condições meteorológicas e das previsões de tempo e clima se tornam fundamentais na definição das estratégias da safra.


A produtividade das culturas, sua variabilidade e os fatores que as condicionam podemser melhor entendidos quando se lança mão do uso de modelos de simulação da cultura, ajudando a definir as Eficiências decorrentes do:

CLIMA x MANEJO

Por meio das produtividades potencial e atingível (estimadas pelo MSC) e da produtividade real, obtida a campo, pode-se determinar:

a) YG decorrente do déficit hídrico (YGdh) ou Eficiência Climática (EC) b) YG decorrente do manejo agrícola (YGm) ou Eficiência Agrícola (EA)

sendo que a proporção entre elas irá depender da região e época de semeadura, cultivar empregada e do nível tecnológico dos produtores

Prof. Dr. Paulo C. Sentelhas Setor de Agrometeorologia

Dept. de Engenharia de Biosistemas – ESALQ/USPE-mail: [email protected] / Skype: paulo_sentelhas

Tel: +55 (19) 3429-4283 ramal 225

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