"as plantas" "da planta"

MODELAGEM DE ALGUNS PARÂMETROS DE CRESCIMENTO PARA A CULTURA
DE CANA-DE-AÇÚCAR EM ALAGOAS
Ericka Voss CHAGAS1, Manoel da Rocha TOLEDO FILHO2, Glauber Lopes MARIANO1, Silvio
Chagas da SILVA3, Joanna Carolina Cavalcanti BORBA1
ABSTRACT
Alagoas is the third biggest producer of sugar in Brazil, and sugarcane is the most important culture
to the state, but some factors interfere in its growth; it’s important to know some meteorological
parameters to get the best utilization of the culture. With the use of mathematical models, it’s
possible to evaluate the growth index of the sugarcane, and that is the main objective of this paper,
relating Leaf Area Index (LAI) and age of the culture in days. Through polinomial regression, a
model was obtained, to adjust the data, with a determination coefficient equal to 0,95, which
indicates that the adjusted model adapts to the observed data.
RESUMO
Alagoas é o terceiro maior produtor de açúcar do Brasil, e a cana-de-açúcar é a cultura de maior
importância para o Estado, mas alguns fatores atrapalham o seu pleno desenvolvimento; deve-se
conhecer vários parâmetros meteorológicos para que se tenha um aproveitamento máximo da
cultura. Com o auxílio de modelos matemáticos, pode-se avaliar os índices de crescimento das
plantas, e é este o objetivo do presente trabalho, relacionando índice de área foliar (IAF) e idade da
planta em dias após o corte. Através de regressão polinomial quadrática, foi obtido um modelo para
ajuste dos dados, com coeficiente de determinação igual a 0,95, o que indica que o modelo ajustado
se adapta muito bem aos dados observados.
Palavras-chave: cana-de-açúcar, análise de crescimento.
INTRODUÇÃO
Alagoas é o terceiro maior produtor de açúcar do Brasil, com uma área plantada que
corresponde a 17% do total nacional. A cana-de-açúcar é a cultura de maior importância econômica
1
Aluno do curso de Mestrado em Meteorologia - UFAL ([email protected]) Departamento de Meteorologia CCEN/UFAL Cidade Universitária - 57072-970 - Maceió - AL
2
Prof. Dr. do Departamento de Meteorologia - UFAL
3
Prof. Msc. do Departamento de Tecnologia da Informação – UFAL
para o Estado, mas existem fatores que atrapalham o seu desenvolvimento, como a baixa fertilidade
e teor de matéria orgânica do solo, e um regime de chuvas bastante irregular, que prejudica a cultura
principalmente no período de crescimento, e reduz a produtividade em até 70% em anos de seca
(TOLEDO FILHO, 1988).
As plantas dependem, para seu crescimento e desenvolvimento, da sua constituição genética
e das condições ambientais do solo e do clima. A falta de um conhecimento detalhado das relações
entre as plantas com o clima tem prejudicado o planejamento inteligente do uso da terra em uma
escala maior. As amplitudes diárias da temperatura, o balanço hídrico e outros parâmetros
meteorológicos precisam ser completamente analisados antes de se estabelecer um plano para obter
o máximo retorno econômico para um dado regime climático. A previsão dos rendimentos agrícolas
e, portanto, das safras, com base nas condições meteorológicas, é um dos aspectos importantes dos
estudos agroclimáticos. (MOTA, 1989).
A análise de crescimento é a parte da fisiologia vegetal em que são usados modelos
matemáticos para avaliar índices de crescimento das plantas. Nos estudos ecofisiológicos das
plantas não se pode prescindir da análise de crescimento, pois os fatores ambientais e as
disponibilidades de água e nutrientes, próprios de cada local, afetam sensivelmente a taxa assimilatória
líquida, a taxa de crescimento relativo, a razão de área foliar, etc, destas plantas. Através do estudo das
interações destes parâmetros com cada fator ambiental, em particular, o estádio de desenvolvimento da
planta, pode-se conhecer a eficiência do crescimento e a habilidade de adaptação às condições
ambientais em que estas plantas crescem (TOLEDO FILHO, 2002).
Na planta, a determinação da área foliar apresenta um particular interesse. Seu conhecimento é
de importância na determinação de inúmeros parâmetros fisiológicos, especialmente alguns relativos
ao crescimento e desenvolvimento, como a intensidade de transpiração, taxa assimilatória líquida,
índice de área foliar e outros. É de fundamental importância a mensuração das planta para o estudo
dos processos físico-biológicos envolvidos no desenvolvimento de plantas cultivadas no sistema
solo-planta-atmosfera.
O conhecimento da superfície evaporante de uma área cultivada durante todo o ciclo da
cultura é de fundamental importância para suporte dos modelos de estimativa da evapotranspiração.
Caracteriza-se esta superfície evaporante pela densidade de área foliar que cobre uma determinada
área de terreno. TERUEL (1995) define o IAF como sendo nada mais do que a área de folhas
subentendida em uma área unitária de terreno (m2 de folha/m2 de terreno).
A área foliar pode ser medida ou estimada. Medida, através de medidor digital de área foliar,
ou estimada através de diversos métodos empíricos. Entre eles, destaca-se, o método do produto entre
o comprimento e a largura das folhas. Nesta metodologia, utiliza-se um fator de correção (FC) que
procura corrigir o formato da folha em relação à área da figura geométrica considerado nas
amostragens.
Em vários estudos de análise de crescimento de plantas, é necessário a determinação e
conhecimento da área foliar média das folhas das plantas de uma comunidade vegetal, parâmetro
este que nos auxilia como índice de crescimento das plantas, acúmulo de matéria seca, metabolismo
das plantas, na estimativa da fotossíntese, intensidade de transpiração e na obtenção do índice de
área foliar entre outros.
Este trabalho tem como objetivo avaliar o índice de crescimento da cana-de-açúcar através
de modelos matemáticos, relacionando índice de área foliar (IAF) e idade da planta em dias.
METODOLOGIA
O experimento foi feito no período entre 27/11/98 à 01/09/99. O experimento foi instalado em
uma área de cultivo contínuo, sob condição de lavoura comercial, em uma área da Fazenda Vila Nova,
município de Pilar-AL (9o36`12``S, 35o53`46``W, 107 m de altitude).
Os dados da cana-de-açúcar foram obtidos em uma área localizada dentro do experimento
micrometeorológico, constituída de quatro parcelas de 30 metros lineares, com cinco repetições em
plantas previamente marcadas.
Um ciclo da cultura foi acompanhado, de acordo com o calendário agrícola de Alagoas para
cana-soca (12 meses). Foram medidos comprimento e largura das folhas para determinação do índice
de área foliar (IAF), altura de colmo, altura de dossel e matéria seca das partes aéreas da planta.
Através da avaliação de densidade de plantas na área experimental, foram contadas a
quantidade de touceiras, e plantas por touceiras, em 10 fileiras aleatórias de 10m lineares, ou seja, com
o espaçamento entre linhas de 1m, a área da amostra foi de 10m2. Obteve-se, em média, 24,12
plantas/m2 totalizando, na área experimental, uma população de 241200 plantas por hectare.
Estabeleceu-se, nesta pesquisa, três diferentes estádios para a fenologia da cana-de-açúcar,
cana-soca. 1o estádio: Perfilhamento e estabelecimento da cultura (da emergência dos brotos ao
final do perfilhamento  125 dias após o corte (DAC)); 2o estádio: Período de grande crescimento
(do final do perfilhamento ao início de acumulação da sacarose  125 – 300 DAC) e 3o estádio:
Maturação ou formação da produção (intensa acumulação de sacarose nos colmos – após os 300
DAC).
A calibração do fator de correção para folhas de cana-de-açúcar através da relação entre o
peso de uma área conhecida é considerado um método eficiente, não destrutivo, rápido e a
estimativa acurada. Com o objetivo de determinar uma equação que possibilitasse estimar com boa
precisão a área foliar total das folhas de cana-de-açúcar, cana-soca, variedade SP-4311, foram feitas
medidas lineares de comprimento e maior largura.
Para se determinar uma equação que estabelecesse, através de medidas lineares de
comprimento e maior largura, a melhor estimativa da área foliar total das folhas de cana-de-açúcar,
foram feitas amostragens específicas. A amostragem foi no dia 27/11/98, quando a altura do colmo
da planta era de aproximadamente 12cm. Foram feitas medidas lineares de seus maiores
comprimentos (C) sobre a nervura principal, desde o ponto de inserção da bainha até o ápice da folha,
e suas maiores larguras (L) na posição mediana do limbo em todas as folhas de três plantas
amostradas aleatoriamente dentro da área de estudo.
A área foliar efetiva (AFE) em cm2 foi obtida pelo método gravimétrico, recortando-se
amostras de folhas com comprimento único de 20cm e larguras correspondendo à mesma largura
máxima das folhas amostradas. Após a medida e seleção das amostras, as mesmas foram colocadas
em sacos de papel separadas do resto de folhas, e em seguida levadas para a estufa à 75ºC, para
obtenção dos pesos secos. Então, determinou-se a área foliar efetiva através da expressão:
AFE 
A amo
PSamo
Onde:
Aamo = Área das amostras (cm2).
PSamo = Peso seco das amostras (g).
Multiplicando o valor da área foliar efetiva pelo peso total das folhas, por planta, teremos a
área foliar total da planta (área real).
AFE 
A amo * PStot
PSamo
Onde:
PStot = Peso seco total (Peso seco das amostras e Peso seco de resto de folhas) (g).
Para determinar o Índice de Área Foliar (IAF), foram efetuadas amostragens a cada quinze
dias, durante todo o ciclo da cultura, nas linhas denominadas de amostragens. As plantas foram
marcadas para que pudesse haver um acompanhamento do desenvolvimento das mesmas, para a
determinação da altura e área foliar. Em cada linha de amostragem, cinco plantas foram marcadas,
num total de 20 plantas. As amostragens foram feitas sempre nas mesmas plantas, onde se mediu o
comprimento e a largura de cada folha, para obter a área foliar média por planta. Multiplicando os
valores de área foliar de cada folha pelo fator de correção obtido anteriormente, obteve-se a área
foliar média por planta, e conseqüentemente por amostragem.
De posse da área foliar (AF) média de cada planta, determinou-se o IAF de acordo com a
expressão:
IAF 
AF
Asolo
Sendo AF a área foliar média de uma planta e Asolo a área de terreno ocupada por uma planta (m2 de
folha/m2 de terreno), ambos em centímetros.
O IAF foi calculado considerando a área foliar média amostrada de uma planta e a área
ocupada por essa planta, que no caso deste estudo foi de 415 cm2. Obtivemos, assim, a curva de
crescimento da cana-de-açúcar em função do tempo do ciclo estudado.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
4000
3500
ÁREA FOLIAR (cm2)
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
59
76
91
107
122
137
152
167
182
197
212
226
240
254
275
289
309
323
337
IDADE DA PLANTA (DAC)
Figura 1 -
Relação entre a área foliar (cm2) e Idade da Planta (DAC) em dias da cana de açúcar no
período de 27/11/98 à 01/09/99. Pilar – Alagoas.
Observa-se através da Figura 1 que na primeira amostragem, feita 59 dias após o corte, a
área foliar (AF) foi de 498,79cm2. Na última amostragem, 337 dias após o corte, a área foliar
estimada foi de 3.509,5cm2. A área foliar aumenta com a idade da planta, neste caso se
estabilizando aproximadamente após 320 DAC (dias após o corte). Em 278 dias, a área foliar
aumentou 703,6%. É importante observar que houve uma queda na área foliar mostrada no gráfico.
Ela foi devida à adubação das plantas, que acarretou na queima das folhas.
Na Figura 2 é apresentada a regressão quadrática entre o Índice de Área Foliar (IAF) da
cana-de-açúcar e a idade da planta, em dias após o corte, no período entre 27/11/98 e 01/09/99. Este
ajuste foi feito através de um polinômio de segundo grau, fornecendo o seguinte modelo:
y  0,00003x 2  0,0173x  0,3665
Onde y representa Índice de Área Foliar e x representa a idade da planta, em dias após o
corte.
Para os dados analisados, encontrou-se um coeficiente de determinação R2 = 0,95, o que
sugere que o modelo ajustado se adapta muito bem aos dados observados.
É interessante lembrar que com o crescimento do índice de área foliar (IAF), aumenta a
interceptação da radiação solar para a realização da fotossíntese. Sendo uma planta do tipo C4, a
cana-de-açúcar pode ser considerada como uma das mais eficientes quanto ao processo
fotossintético. A cana-de-açúcar pode atingir valores de IAF da ordem de 6 a 8 (CÂMARA,1993).
10
9
y = 3E-05x2 + 0,0173x - 0,3665
8
2
R = 0,9532
7
IAF
6
5
4
3
2
1
0
50
100
150
200
250
300
350
DAC
IAF
Figura 2 -
Regressão polinomial
Regressão linear entre o Índice de Área Foliar (IAF) da cana-de-açúcar, cana-soca, variedade
SP-4311 e a idade da planta (dias após o corte) no período de 27/11/98 à 01/09/99. Pilar –
Alagoas.
CONCLUSÕES
Este estudo mostrou que a área foliar da cana-de-açúcar apresenta um crescimento de acordo
com a idade da planta. Os dados observados indicaram um crescimento de aproximadamente 700%
em um período de 278 dias.
O modelo de regressão polinomial quadrática foi o que melhor se ajustou aos dados
observados. Obteve-se, para este modelo, um coeficiente de determinação de 0,95, o que significa
que 95% do crescimento da cana é justificado pela sua idade.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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