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ESTIMAÇÃO DA DURAÇÃO DO SUBPERÍODO FLORAÇÃO-MATURAÇÃO DOS FRUTOS DAS CULTIVARES DE CAFÉ MUNDO NOVO E CATUAÍ

 Fabiana Lataro Nunes¹,
Marcelo Bento Paes de Camargo²,
Luiz Carlos Fazuoli²,
 José Ricardo Macedo Pezzopane³

1.  INTRODUÇÃO

Previsões de safras agrícolas são de suma importância para o estabelecimento da política cafeeira no país. Modelos agrometeorológicos que relacionam condições ambientes, como temperatura e disponibilidade hídrica no solo, com fenologia e produtividade do cafeeiro estão sendo desenvolvidos para as regiões cafeeiras do Brasil. Esses modelos consideram que cada variável meteorológica exerce controle na produtividade da cultura por influenciar em determinados períodos fenológicos críticos, como na floração, na formação e na maturação dos frutos dos cafeeiros.
 

O café arábica (Coffea arabica L.) é uma planta especial, que leva dois anos para completar o ciclo fenológico, o qual apresenta uma sucessão de fases vegetativas e reprodutivas, diferentemente da maioria das plantas que emitem as inflorescências na primavera e frutificam no mesmo ano fenológico CAMARGO, (1985).  CAMARGO & CAMARGO, (2001) subdividiram o ciclo fenológico do cafeeiro para as condições climáticas tropicais do Brasil, em seis fases distintas: 1ª) vegetação e formação das gemas foliares; 2ª) indução e maturação das gemas florais; 3ª) florada, chumbinho e expansão dos frutos”; 4ª) granação dos frutos; 5ª) maturação dos frutos e 6ª) repouso e senescência dos ramos terciários e quaternários.
 

O período reprodutivo do cafeeiro corresponde ao subperíodo “floração-maturação (fases 3 a 5). A 3ª fase “florada, chumbinho e expansão dos frutos” inicia normalmente a partir de setembro com o reinício das chuvas da primavera, que induzem a floração principal do café e vai até dezembro. Temperatura elevada associada a déficit hídrico durante a florada pode causar abortamento das flores. Após a fecundação, vêm os chumbinhos e a expansão dos frutos. Havendo estiagem forte nesta fase, o estresse hídrico poderá prejudicar o crescimento dos frutos. A 4ª fase de “granação dos frutos” ocorre quando os líquidos internos solidificam-se, dando formação aos grãos de café. Ocorre em pleno verão, normalmente de janeiro a março. As estiagens severas nessa fase poderão resultar em mal formação do endosperma, ou seja “chochamento” de frutos. A 5ª fase “maturação dos frutos” ocorre normalmente entre abril e junho, sendo que a maturação plena acontece, quando pelo menos 50% dos grãos atingem a fase de cereja.
 

Segundo CAMARGO & CAMARGO (2001) o subperíodo “floração-maturação” é completado quando a soma de evapotranspiração potencial (ETp) atinge cerca de 700 mm. Este valor é equivalente ao acúmulo de cerca de 2800 graus-dia (PEZZOPANE et al., 2005). Porém, segundo PEZZOPANE et al. (2006), para ser incorporado em modelos de estimativa de produtividade são necessários mais estudos para determinar com maior precisão os limites térmicos e hídricos para a maturação dos frutos.
 

Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar os melhores modelos agrometeorológicos de quantificação de soma térmica na estimação da duração do subperíodo floração-maturação dos frutos das cultivares de café “Mundo Novo” e “Catuaí”.

2.  MATERIAL E MÉTODOS

Os dados fenológicos de café (Coffea arabica L.) cultivares Mundo Novo e Catuaí foram obtidos junto aos arquivos dos Centros de Café “Alcides Carvalho” e de “Ecofisioloia e Biofísica” de experimentos realizados no Centro Experimental Central do Instituto Agronômico (IAC), localizado no município de Campinas, São Paulo (Lat.: 22^o54’ S; Long.: 47^o 05’ W e altitude de 669m). Os dados meteorológicos diários de precipitação e de temperaturas máximas e mínimas do ar foram obtidos do posto meteorológico do IAC localizado próximo aos talhões de café considerados.
 

Foram considerados diversos ciclos do período de floração até a colheita obtidos dos arquivos históricos do programa de melhoramento de café do IAC de 1986 a 2007, em um total de 10 ciclos para a cultivar Mundo Novo e 11 ciclos para a cultivar Catuaí. Em se tratando de experimentos que possuíam o objetivo de produção de sementes do programa de melhoramento, a colheita era realizada quando os frutos estavam na fase de cereja considerada como a maturação plena dos frutos. Estes cultivares representam a grande maioria do parque cafeeiro do Brasil. O cultivar Mundo Novo possui alta capacidade de adaptação, dando boas produções em quase todas as regiões cafeeiras do Brasil, com porte alto, vigoroso, apresenta frutos vermelhos de maturação média e ótima qualidade da bebida. O cultivar Catuaí tem ampla capacidade de adaptação, com porte baixo, indicado para plantios adensados ou em renque. Apresenta frutos amarelos ou vermelhos de maturação média à tardia e ótima qualidade da bebida (FAZUOLI et al, 2007).
 

Foram utilizadas diferentes somas térmicas baseadas em evapotranspirações (“ETp”, “ETr” e “ETr e ETp”) e graus-dia (“GD” e “GD corrigido pelo fator hídrico”). Inicialmente foi determinada a acumulação da ETp, e posteriormente da evapotranspiração real (ETr) e combinação dessas duas ETs (ETp e ETr) conforme proposto por PEZZOPANE et al. (2005) considerando ETr nos oito primeiros decêndios após a floração e acúmulo da ETp do nono decêndio até a maturação. Este procedimento foi adotado, para considerar a influência de períodos com deficiência hídrica no desenvolvimento inicial dos frutos do cafeeiro.
 

 Desta maneira, foram gerados valores decendiais da demanda atmosférica, representada pela ETp, que foi estimada pelo método de Thornthwaite (1948). A ETp é um elemento climatológico fundamental para indicar a disponibilidade de energia solar na região, constitui assim, um índice de eficiência térmica da região, semelhante aos graus-dia (GD), porém sendo expressa em milímetros (mm) de evaporação equivalente (CAMARGO & CAMARGO, 2000), que é uma unidade física quantitativa (CAMARGO, 1962).
 

O cálculo destes balanços hídricos foi realizado pelo programa desenvolvido por Rolim et al. (1998), feito em planilhas no ambiente EXCEL^TM, baseado no método de Thornthwaite & Mather (1955), em escala decendial. Como entrada de dados, o modelo utilizou valores diários de temperatura mínima e máxima do ar e precipitação pluviométrica, considerando capacidade máxima de água disponível (CAD) igual a 100 mm, que atende a grande maioria dos solos das áreas cafeeiras do Estado de São Paulo (CAMARGO & Pereira, 1994).
 

Além do método de evapotranspiração utilizou-se o método clássico de graus-dia (GD) que segundo Pereira et al. (2002), baseia-se no fato de que a taxa de desenvolvimento de uma espécie vegetal está relacionada à temperatura do meio. Para isso, pressupõe a existência de temperatura basal inferior, abaixo da qual a planta não se desenvolve, e se o fizer, será a taxas reduzidas. Cada grau de temperatura acima da temperatura-base corresponde a um grau-dia. Cada espécie vegetal ou cultivar possui uma temperatura base, que pode variar em função dos diferentes subperíodos de desenvolvimento da planta, O cálculo de GD é dado pela seguinte equação:

GD = ∑ Tmed – Tb

em que Tmed é a temperatura média do ar (ºC) e Tb é a temperatura-base inferior, determinada por PEZZOPANE et al. (2005) para o período floração-maturação como sendo de 10,2 ºC. Este conceito de graus-dia assume a existência de relação linear entre desenvolvimento da cultura e temperatura, não considerando o efeito de outros fatores ambientais sobre o crescimento e desenvolvimento vegetal. Para o cafeeiro, o desenvolvimento inicial da frutificação pode ser retardado em função de ocorrência de deficiência hídrica (RENA & MAESTRI, 1985). Para considerar os efeitos da ocorrência de deficiência hídrica no desenvolvimento inicial dos frutos de café foi utilizado também o “GD corrigido pelo fator hídrico” que é um fator de correção para os GD em função da disponibilidade de água no solo no inicio do desenvolvimento dos chumbinhos e expansão dos frutos (até o oitavo decêndio após a floração), de acordo com PEZZOPANE et al. (2005). O fator de correção dos graus-dia para a disponibilidade hídrica (FH) no solo foi calculado com o uso da seguinte equação, proposta por MASSIGNAM & ANGELOCCI (1993):

FH = NH / N

onde: NH é a duração da fase que ocorreria se não houvesse deficiência hídrica e N é a duração da fase estimada por meio de equação de regressão proposta por PEZZOPANE et al. (2005). Os graus-dia corrigidos (GDcorr) para os decêndios iniciais de desenvolvimento onde ocorrem deficiências hídricas, foram calculados pela seguinte equação, considerando Tb igual a 10,5°C de acordo com PEZZOPANE et al. (2005):

GDcorr = GD * FH

3.  RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nos 10 ciclos analisados para a cultivar Mundo Novo a duração do período floração-maturação variou de 197 a 227 dias com média de 212 dias. Considerando os 11 ciclos para a cultivar Catuaí, a duração do período floração-maturação variou de 197 a 234 dias com média de 217 dias. Estes resultados confirmam que a cultivar Mundo Novo apresenta maturação média, enquanto a Catuaí maturação média-tardia.
 

As necessidades térmicas (ET e GD) para o café, cultivar Mundo Novo e Catuaí no período da floração-maturação estão apresentadas nas Tabelas 1 e 2. Observa-se que a acumulação de média de ETp, foi de 766,7 mm para a cultivar Mundo Novo e de 773,7mm para a cultivar Catuaí, indicando assim que esta última é mais tardia que a cv. Mundo Novo. Estes valores foram superiores ao valor originalmente sugerido por CAMARGO & CAMARGO (2001) de cerca de 700mm. Entretanto a acumulação de ETp apresentou valores de desvio padrão superiores comparados com as acumulações utilizando “ETr” ou “ETr e ETp”, que apresentaram valores médios de ETr de 706,7mm para a cultivar Mundo Novo e de 710,0mm para a cultivar Catuaí indicando assim um melhor desempenho do que a ETp na quantificação da acumulação necessária para o complemento da fase do florescimento - maturação.
 

Com relação ao método clássico de GD utilizando Tb de 10,2^o C, observou-se média de 2736,2 GD para a cultivar Mundo Novo e 2790,2 GD para a cultivar Catuaí. Quando comparados com as somas térmicas com procedimento de correção (Tb=10,5^oC) para o fator hídrico foi encontrado um acúmulo de 2597,4 GD para a cultivar Mundo Novo e 2643,3 GD para a cultivar Catuaí.
 

A soma térmica utilizando “GD com correção para o fator hídrico” apresentou os menores valores de coeficientes de variação (4,8% e 5,0% para Mundo Novo e Catuaí respectivamente) e consequentemente as melhores estimações comparadas às demais somas térmicas.  Assim, “GD com correção para o fator hídrico” possui potencialmente melhor capacidade para a quantificação da acumulação térmica necessária para o complemento da fase da floração-maturação para a cultivar Mundo Novo (2597 GD) e para a cultivar Catuaí (2643 GD).

4.  REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CAMARGO, A. P. Contribuição para a determinação da evapotranspiração potencial no Estado de São Paulo. Bragantia, Campinas, v. 21, n. 12, p. 163-203, 1962.

CAMARGO, A. P. Florescimento e frutificação de café arábica nas diferentes regiões cafeeiras do Brasil. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.20, n.7, p. 831-839, 1985.

CAMARGO, A.P.; PEREIRA, A.R. Agrometeorology of the coffe crop. Gebeve. World Meteorological Organization, 1994. 96p. (Agricultural Meteorology CaM report, 58). 1994.

CAMARGO, A.P.; CAMARGO, M.B.P. Uma revisão analítica da evapotranspiração potencial. Artigo de Revisão.  Bragantia, Campinas, v.59, n.2, p.125-137, 2000.

CAMARGO, A.P.; CAMARGO, M.B.P. Definição e esquematização das fases fenológicas do cafeeiro arábica nas condições tropicais do Brasil. Bragantia, Campinas, v. 60, n. 1, p. 65-68, 2001.

FAZUOLI, L.C.; SILVAROLA, M.B., SALVA, T.J.G. et al. Cultivares de café arábica do IAC: Um patrimônio da cafeicultura brasileira. O Agronômico, Campinas, v. 59, n. 1, p. 12-15, 2007.

MASSIGNAM, A. M.; ANGELOCCI, L. R. Relações entre temperatura do ar, disponibilidade hídrica no solo, fotoperíodo e duração de subperíodos fenológicos do girassol. Revista Brasileira de Agrometeorologia. Santa Maria, v. 1, p. 63-69, 1993.

PEREIRA, A. R.; ANGELOCCI, L. R.; SENTELHAS, P. C. Agrometeorologia Fundamentos e Aplicações Práticas. Guaíba, SP, 478p. 2002.

PEZZOPANE, J. R. M.; PEDRO JR, M.J.; CAMARGO, M.B.P.; FAZUOLI, L.C. Temperatura-Base e Graus-dia com correção pela disponibilidade Hídrica para o cafeeiro ‘Mundo Novo’ no período florescimento-colheita. CONGRESSO BRASILEIRO DE AGROMETEOROLOGIA, Campinas, SP, 2005.

PEZZOPANE, J.R.M.; PEDRO JR, M.J.; CAMARGO, M.B.P.; FAZUOLI, L.C. Índices agrometeorológicos para estimativa da duração do período florescimento-colheita do cafeeiro Mundo Novo. In: IV CONGRESSO BRASILEIRO DE BIOMETEOROLOGIA, 2006, Ribeirão Preto, SP. Mudanças climáticas: impacto sobre homens, plantas e animais. Ribeirão Preto, SP: Sociedade Brasileira de Biometeorologia, 2006. v. 1, p. 2-2.

RENA, A.B.; MAESTRI, M. Fisiología do cafeeiro. Informe Agropecuario, v.11, n.126, p.26-40, 1985.

ROLIM, G. S.; SENTELHAS, P. C.; BARBIERI, V. Planilhas no ambiente EXCEL^TM  para os cálculos de balanços hídricos: normal, seqüencial, de cultura e de produtividade real e potencial. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 6, n. 1, p. 133-137, 1998.

THORNTHWAITE, C. W. An approach toward a rational classification of climate. Geography Review, v 38, p. 55-94, 1948.

THORNTHWAITE, C. W.; MATHER, J. R. The water balance. Centerton, N. J. 1955, 104p. (Publ.  in Climatology, v. 8, n. 1), 1955.

RESUMO: A maturação plena dos frutos de café acontece quando pelo menos 50% dos grãos atingem a fase de cereja, que segundo a literatura ocorre quando o somatório de evapotranspiração potencial após a floração completa cerca de 700 mm. Contudo, para ser incorporado em modelos de estimativa de safra, que necessitam desta informação, são necessárias determinações com maior precisão das acumulações térmicas necessárias para o complemento da maturação dos frutos. O objetivo deste trabalho foi identificar os melhores modelos agrometeorológicos de quantificação de soma térmica na estimação da duração do subperíodo floração-maturação dos frutos das cultivares de café “Mundo Novo” e “Catuaí”. Foram consideradas informações fenológicas dos arquivos históricos de pesquisa do Instituto Agronômico (IAC) da região de Campinas, SP do período de 1986 a 2007. Foram utilizadas diferentes somas térmicas baseadas em evapotranspirações (“ETp”, “ETr” e “ETr e ETp”) e graus-dia (“GD” e “GDcorr” corrigido pelo fator hídrico). A soma térmica utilizando GD com correção para o fator hídrico apresentou as melhores estimações comparadas às demais somas térmicas, indicando assim melhor desempenho para a quantificação da acumulação térmica necessária para o complemento da fase da floração-maturação para a cultivar Mundo Novo (2597 GD) e para a cultivar Catuaí (2643 GD).

Palavras-Chave: café, fenologia, maturação, graus-dia.

Origem: Instituto Agronômico - www.iac.sp.gov.br

¹Curso de PG em Agricultura Tropical e Subtropical, IAC, Campinas-SP, Bra. fabilataro@hotmail.com

² Instituto Agronômico, IAC, Campinas-SP, Bra.  Bolsista – CNPq.  mcamargo@iac.sp.gov.br

³ Centro Universitário Norte do Espírito Santo, UFES, São Mateus-ES, Bra. josepezzopane@ceunes.ufes.br