Saldo de radiação da copa de laranjeira num pomar e de renques de cafeeiros: medidas e estimativas

Abstract

A energia radiante absorvida pelas plantas é a principal determinante da taxa fotossintética, condicionando o crescimento e desenvolvimento vegetal, produção e qualidade dos produtos, sendo ainda uma variável fundamental na determinação da transpiração, possibilitando estabelecer relações entre essa variável e a evapotranspiração de referência, podendo-se determinar o coeficiente basal de culturas que orientarão nos processos de irrigação. Em vista da sua importância e do reduzido número de estudos de medida e estimativa do saldo de radiação da folhagem de arbóreas, objetivou-se realizar medidas do saldo de radiação de uma laranjeira (Rnl), cv. Pêra do Rio, com um sistema móvel de integração espaço-temporal para árvores “isoladas”, instalando-se oito saldo-radiômetros na armação circular vertical em torno da copa, que através do movimento de três rotações por minuto, criava uma esfera “sensora” de medida ao redor da planta, e de trechos de renques de um cafezal (Rnc) formado, variedade Mundo Novo Apuatã, e de cafezal em formação, variedade Obatã IAC 1669-20, utilizando-se um sistema móvel de integração espaço-temporal para cultivos em renques, no qual oito saldo-radiômetros, fixados em uma armação circular vertical em torno da folhagem, movimentavam-se ao longo de 4,7 m de renque, criando um cilindro “nocional” de medida. O estudo no laranjal ocorreu entre outubro/04 e junho/05, e nos cafezais entre março/04 e maio/05, com ocorrência de diferentes áreas foliares. Os dois sistemas apresentaram-se eficientes para a medida do saldo de radiação. Essas medidas foram correlacionadas à irradiância solar global (Rg) e ao saldo de radiação de gramado (Rng), medidos em estações meteorológicas automáticas. Obtiveram-se melhores ajustes das análises de regressão entre os valores de Rnl e Rg, nas escala de 15 min e horária, verificando-se ainda bom ajuste entre essas variáveis na escala diária para as diferentes áreas foliares (AF). Também na escala diária, bom ajuste foi obtido entre Rnl por área unitária de projeção da copa no solo (Rng/AP) e Rng. Bons ajustes foram também obtidos entre o saldo de radiação dos cafeeiros em formação (Rnc) com Rg e Rng, nas escalas de 15 min e horária, e também para cafeeiros formados, inclusive na escala diária. Porém, não se verificou um ajuste único de Rnc/AF com Rg ou Rng para as diferentes áreas foliares dos cafeeiros em formação, na escala diária. O uso da lei de Beer para estimativa de Rnl e Rnc no período de 6-18h levou a valores subestimados em 17% para a laranjeira e em 8% para os cafeeiros em formação, comparados aos valores medidos, devendo-se atentar, portanto, para as limitações do uso da lei. Foram propostos modelos físico- matemáticos para estimativa de Rnl e Rnc, que apresentaram boa concordância com os valores medidos em ambas as espécies, para diferentes áreas foliares, na escala de 15 min. Ao correlacionar-se os valores de saldo de radiação medidos e estimados pelos modelos na escala diária, para todos os valores de área foliar, obteve-se superestimativas de 6% para a laranjeira e de 5% para o renque de cafeeiros formados, indicando o bom desempenho dos modelos.

The solar energy absorbed by plants is the main determinant factor of photosyntetic rate, conditioning growth and crop development, production and products qualities, still being a fundamental variable to determine transpiration. In relation to transpiration, it is possible to establish relationships between this variable and reference evapotranspiration, allowing to determine the basal crop coefficient, which will guide irrigation management. Regarding to the importance and the few number of studies about measurements and estimates of net radiation of arboreal canopy, this project aimed to accomplish net radiation measurements in an orange tree canopy within an orchard (Rnl), cultivar Pêra do Rio, with a device for measuring all wave net radiation absorbed by “single” trees, deploying eight net radiometers on a circular frame which rotates around the canopy, at 3 rpm, creating a “sensing sphere”, and in hedgerows (Rnc):of a mature coffee plantation, variety Mundo Novo Apuatã; and of a young coffee plantation, variety Obatã IAC 1669-20, with a device for measuring total radiation absorbed by hedgerows, deploying eight net radiometers on a vertical circular frame around the plants, moving in a rail of 4.7 m along the hedgerow, creating a “notional cylinder” of measurement. The study in the orange orchard was carried out from October/2004 to June/2005, and in the coffee plantation was from March/2004 to May/2005. Both devices for net radiation measurements worked well. These measurements were correlated to global solar radiation (Rg) and grass net radiation (Rng), routinely measured in automatic weather stations. The best fits between Rnl and Rg, using regression analyses, were obtained for data of 15 min and hourly periods. Good agreement between these was also observed when the different leaf areas (AF) were considered, at daily scale. The same was observed for the relationship between Rnl by canopy drip line (Rnl/AP) and Rng. For the young coffee hedgerow, a good correlation was observed between Rnc and Rg or Rng, for both 15 min and hourly scales, and for mature coffee hedgerow, even at daily scale. An unique relationship between Rnc and Rg or Rng was not verified for different leaf areas of young coffee hedgerow, at daily scale. The use of Beer ́s law to estimate Rnl and Rnc from 6 a.m. to 6 p.m. resulted in an underestimation of 17% to the orange tree and 8% to the young coffee hedgerow, when compared to measured values, which suggest caution to the limitations of this law. The physical-mathematical models proposed to estimate Rnl and Rnc presented good levels of agreement between measured and estimated values for both species, at different leaf areas, at 15 min scale. When correlating the measured and estimated values, for all leaf areas, at daily scale, it was obtained an overestimation of 6% for orange tree, and of 5% for young coffee hedgerow, showing a good performance of these models.