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Chilling hours and units in apple orchards with distinct microclimate/Horas e unidades de frio em pomares de maca com diferentes microclimas.

INTRODUCAO

Especies frutiferas criofilas de clima temperado com folhas caducifolias, como a macieira, apresentam um periodo de dormencia altamente dependente das condicoes termicas que, por sua vez, afetam o nivel das substancias reguladoras de crescimento que controlam as mudancas metabolicas de entrada e saida da dormencia (PETRI et al., 2002). A quantidade de frio requerida para superar a dormencia varia de acordo com a especie e cultivar, sendo a macieira uma das mais exigente em frio (BRAGA; STECKERT, 1987). Algumas cultivares comerciais de maca, como as do grupo Fuji, requererem 700 a 800 horas de frio (PETRI; PASQUAL, 1982), entretanto, o melhoramento genetico busca a selecao de cultivares com menor exigencia de frio, para que seu cultivo territorial seja mais amplo, como, por exemplo, a maca Eva (IAPAR-75), que necessita de 100 a 450 horas de frio. Temperaturas insuficientes para atender as exigencias das especies, sem utilizacao de produtos indutores para a superacao da dormencia, causam anomalias fenologicas nas plantas, cujo resultado final e a reducao de crescimento, desenvolvimento, rendimentos e longevidade (BURGOS; LEDESMA, 1942; PASCALE; ASPIAZU, 1965; CAMELATTO, 1990; MOTA, 1957).

O conhecimento do requerimento de frio de determinado local e muito importante para escolha de especies e cultivares e determinacao do momento da superacao de dormencia, pois em locais onde o frio e insuficiente para superar a dormencia de algumas cultivares de maca, ha necessidade de aplicacoes de produtos quimicos sinteticos para complementar seu requerimento em frio e iniciar um novo ciclo vegetativo e reprodutivo, que ocorre, normalmente, quando aproximadamente dois tercos do total do requerimento em frio tenham sido acumulados (EREZ, 2000). O zoneamento agroclimatico para fruteiras de clima temperado e uma excelente ferramenta para escolha de especies e cultivares; no entanto, devido a extensa area de abrangencia, na qual se desconsidera os micro e mesoclimas, fica impossibilitada uma recomendacao mais acurada (BOTELHO et al., 2006). Assim, a informacao da quantidade de frio acumulado, precipitacao, temperatura e umidade do ar em locais com microclimas distintos e um importante subsidio tecnologico para os produtores de maca, pois reduz custos de producao, otimiza o momento da aplicacao de indutores de brotacao (JACKSON, 2000), proporciona melhor homogeneizacao da brotacao e frutificacao, favorece melhor qualidade dos frutos, alem de fornecer ao agricultor informacoes para a escolha de especies e cultivares mais adaptadas as condicoes microclimaticas locais.

Para mensurar o requerimento de frio necessario para superar a dormencia das gemas, o metodo mais comumente utilizado e de acumulo de Horas de Frio. Entretanto, este modelo e limitado, uma vez que nao considera o acumulo de frio para temperaturas acima de 7,2[degrees] C (RICHARDSON et al., 1974; SHALTOUT; UNRATH, 1983). Atualmente, existem outros modelos de estimativa de quantidade de frio como o Carolina do Norte e o Utah, cujos valores sao expressos em Unidades de Frio e nao consideram um valor fixo de temperatura. Estes novos modelos sao mais acurados por apresentarem maior abrangencia de temperaturas efetivas e incorporarem efeitos negativos para temperaturas mais elevadas, como em regioes subtropicais (PUTTI et al., 2003).

Em adicao, estudos de tendencias climatologicas e parametros de variabilidade climatica sao de ampla aplicacao no planejamento de atividades agropecuarias, zoneamento agricola (CARDOSO et al., 2012) e elaboracao de cenarios futuros.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar os microclimas em pomares de maca e calcular as horas de frio e unidades de frio acumuladas no periodo de abril a setembro de 2013, bem como avaliar a tendencia e a variabilidade temporal do numero de horas de frio de 1979 a 2013 para a regiao sul do Parana, visando a identificar as disponibilidades climaticas e microclimaticas para a macieira.

MATERIAL E METODOS

O experimento foi desenvolvido no municipio de Palmas-PR, cuja regiao e a maior produtora de maca do Estado do Parana (IBGE, 2012), devido as condicoes climaticas favoraveis. O municipio possui altitudes que variam de 950 a 1.400 m e clima Cfb, segundo a classificacao de Koppen, com invernos muito frios, veroes frescos e sem estacao seca definida. A temperatura media do mes mais quente (janeiro) e de 20,3[degrees]C, e a media do mes mais frio (julho) e de 11,7[degrees]C. A precipitacao media anual e de 2.110 mm (IAPAR, 2013).

A area experimental foi composta por dois pomares de maca situados em localidades proximas, distanciadas em 30 km, mas com caracteristicas topoclimaticas distintas: Horizonte (26[degrees]34'40,7"S; 51[degrees]46'01,2"W; 1260m) e Geraldo Lovo (26[degrees]31'29,7"S; 52[degrees]00'03,3"W; 1149m).

Para a caracterizacao microclimatica e a obtencao dos dados de temperatura para calculo da quantidade de frio, foi instalada no interior do pomar de cada localidade uma estacao meteorologica automatica e registrados dados meteorologicos horarios e diarios no periodo de outubro de 2012 a setembro de 2013. As variaveis avaliadas foram: temperatura media, minima e maxima, umidade relativa do ar e precipitacao total. Os sensores de temperatura e umidade do ar foram posicionados a 2,0 m acima do solo (modelo HMP45C, ref. com. Campbell Scientific, Logan, EUA). Os pluviometros foram instalados a 1,5 m de altura do solo, a 15 m de distancia da estacao meteorologica (modelo TE525MM, ref. com. Texas Eletronics, Dallas, EUA). Os sensores foram conectados a um sistema automatico de aquisicao de dados (modelo CR1000, ref. com. Campbell Scientific, Logan, EUA).

Foi determinada a quantidade de frio por meio dos metodos Numero de Horas de Frio (HF) e Unidades de Frio (UF), no periodo de 12 de abril a 30 de setembro de 2013. Para o calculo do numero de horas de frio, foram somadas as temperaturas medias horarias menores ou iguais a 7,2[degrees]C. Para contabilizar as unidades de frio, foram utilizados os metodos Carolina do Norte Modificado e Utah Modificado. Ambos os modelos baseiam-se no acumulo de unidades, pelo qual certa temperatura registrada por uma hora equivale a uma determinada quantidade de unidade de frio adimensional (RICHARDSON et al., 1974; SHALTOULT; UNRATH, 1983). Em tais metodos, tambem se adota o procedimento de restringir as unidades de frio negativas acumuladas acima de 96 h, ate o momento em que ocorrerem unidades de frio positivas (PETRI et al., 1996). Tais modelos foram adotados porque a localidade em estudo esta situada numa regiao de clima subtropical, em que podem ocorrer altas temperaturas no inverno, que resultam em efeito negativo sobre o frio acumulado.

Foi calculado o numero de horas de frio com temperatura igual ou inferior a 7,2[degrees]C da serie historica de 1979 a 2013, no periodo de abril a setembro. Para isto, foram utilizados dados da estacao meteorologica convencional do Instituto Agronomico do Parana, do municipio de Palmas-PR, cujas coordenadas geograficas sao 26[degrees]28'05,7"S; 51[degrees]58'34,9"W; 1.100 m. Para a analise decadal, foram considerados para a decada de 80 os anos de 1981 a 1990; na decada de 90, os anos de 1991 a 2000, e na decada de 00, os anos 2001 a 2010. Para a comparacao de periodos homogeneos, foram desconsiderados nesta analise os anos de 1979, 1980, 2011, 2012 e 2013.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Quanto a caracterizacao microclimatica, nao ocorreram diferencas marcantes no regime pluviometrico para as duas localidades estudadas. As pequenas diferencas que ocorreram podem ser atribuidas a variabilidade espacial, natural da precipitacao (Figura 1). As localidades em estudo sao distanciadas 30 km entre si, sendo frequentes pancadas de chuvas isoladas em regioes proximas. Nota-se que as maiores diferencas entre as duas localidades ocorreram em meses em que os niveis de precipitacao foram mais elevados. Em ambas as localidades, o mes de novembro de 2012 destacouse por apresentar precipitacoes abaixo da media historica, e os meses de marco e junho de 2013 tiveram valores acima. Nao foi registrada tendencia temporal de precipitacao ao longo do periodo analisado. Ocorreram falhas no funcionamento dos pluviometros no mes de julho, cujos dados nao constam nos resultados deste trabalho. O clima da regiao em estudo foi descrito por Koppen como Cfb, ou seja, as precipitacoes sao distribuidas ao longo do ano, sem estacao seca definida. Mellart (1999) relata que a distribuicao da precipitacao depende da topografia local e do tipo de chuva, encontrando diferencas na variabilidade espacial das chuvas para distancias relativamente pequenas (na ordem de 1 km). Entretanto, o mesmo ressalta que o grau de variabilidade ocorre de acordo com o ano e a regiao. Utilizando dados diarios de precipitacao pluvial de 19 estacoes meteorologicas do Estado de Sao Paulo, Camargo et al. (2001) concluiram que ha variabilidade espacial nas precipitacoes, especialmente a partir de 20 km e nos meses de verao, quando ha predominio de chuvas convectivas. Bega et al. (2005) constataram variabilidade espacial nas precipitacoes diarias, em uma escala reduzida, em Pindorama-SP, em um periodo de 32 anos, utilizando dados de cinco pluviometros, cujas distancias entre si variavam de 257 a 3.900 m. Os autores concluiram que pluviometros proximos, porem sob maiores variacoes de altitude, possuem diferencas superiores a pluviometros mais distantes, mas sob altitudes similares.

Para a temperatura do ar, observa-se que as minimas registradas em agosto foram menores na localidade Horizonte, em comparacao a Geraldo Lovo (Figura 2A). Isto ocorreu devido a altitude, uma vez que Horizonte esta situada a 111 m acima de Geraldo Lovo. A altitude e um fator determinante na variacao da temperatura, sendo estas inversamente proporcionais. Analisando o mes mais quente do municipio (janeiro), observa-se que as temperaturas maximas foram diferentes nas duas localidades em estudo, sendo que Geraldo Lovo apresentou medias mais elevadas (Figura 2B). Isto ratifica os resultados obtidos no periodo de temperaturas amenas (Figura 2A), reflexo da maior altitude na localidade Horizonte. De acordo com Cargnelutti Filho et al. (2006), a altitude e a latitude, nesta ordem, exercem maior efeito sobre a temperatura minima media decendial do ar no Estado do Rio Grande do Sul.

Analisando as diferencas entre as temperaturas medias mensais, observa-se que, na localidade Horizonte, registraram-se valores entre 4,4[degrees] e 1,0[degrees] C menores que a estacao Geraldo Lovo, o que pode ser atribuido a maior altitude naquela localidade (Tabela 3). Comparando as temperaturas medias de duas localidades do Estado do Parana, distantes 20 km entre si, Paiva et al. (2011), constataram que em todos os meses do ano as menores temperaturas medias foram registradas em Florai-PR, onde predominam altitudes entre 500 e 550 m, e que os maiores valores foram encontrados em Sao Carlos do Ivai-PR, que possui altitudes de 250 a 300 m. Fritzsons et al. (2008) concluiram que, no Estado do Parana, a altitude apresenta uma influencia maior sobre a temperatura media anual, media anual de julho e media anual de janeiro, comparada a longitude e a latitude.

Observa-se que Horizonte, a localidade mais fria, apresentou maior umidade relativa nas horas de ocorrencia das menores temperaturas (Figura 3). Como a umidade relativa e inversamente proporcional a temperatura do ar, se o ar nao esta saturado de vapor d'agua e se nao ocorrer precipitacao, este efeito intensifica-se.

Houve diferencas nas quantidades de horas e unidades de frio acumuladas entre as localidades analisadas, devido a altitude e ao relevo local (Figura 4). Na localidade Horizonte, com maior altitude, houve acumulo de 40% mais de horas de frio que em Geraldo Lovo. Quanto as unidades de frio, as diferencas entre as localidades foram mais pronunciadas, sendo 59% maior na localidade Horizonte. A altitude pode ser considerada como o fator que determinou este contraste, pois as temperaturas mais baixas na localidade mais alta contabilizaram a maior quantidade de unidades de frio, enquanto as temperaturas mais altas na localidade mais baixa proporcionaram menos unidades de frio, ou ate unidades de frio negativas em abril e maio (Figura 5). Isto evidencia a necessidade de medicoes meteorologicas em locais com topoclimas distintos para a obtencao de parametros agrometeorologicos, como numero de horas de frio e unidades de frio, mais acuradas. Iuchi et al. (2002) afirmam que, no municipio de Sao Joaquim-SC, somente nos locais altos, acima de 1.300 m, em anos acima de 2.300 unidades de frio, e dispensada a superacao de dormencia artificial para as cultivares de macieiras do grupo Gala. Botelho et al. (2006) concluiram que as regioes paranaenses indicadas como aptas, para o cultivo de fruteiras de clima temperado com maior exigencia em frio, possuem diferentes quantidades de frio acumuladas, devido as suas caracteristicas climaticas e orograficas distintas. Heldwein et al. (2000) verificaram discreto aumento na quantidade de horas de frio abaixo de 7[degrees]C na direcao oeste da Depressao Central do RS, e isso foi atribuido ao aumento da altitude e/ou continentalidade. Entretanto, os autores afirmaram que as diferencas de altitude entre os locais nao tiveram a influencia esperada sobre a disponibilidade de frio na regiao, demonstrando que, alem da altitude, possivelmente, a continentalidade, fatores locais e outros nao identificados tiveram grande influencia. Em estudos sobre a distribuicao geografica das horas de frio no Estado do Rio Grande do Sul, Buriol et al. (2000) observaram os menores valores em locais de menor altitude, como no vale dos Rios Jacui, Vacacai, Ibicui e seus afluentes, e valores mais elevados nos locais de maior altitude, como no Planalto e na Serra do Sudeste. Segundo Braga et al. (2001),para a elaboracao do zoneamento de riscos climaticos para a cultura da maca em Santa Catarina, regioes com menores altitudes do Estado nao foram recomendadas para a cultura, devido a alta correlacao desta com a quantidade de horas de frio necessaria para a superacao da dormencia das gemas. De acordo com Matzenauer et al. (2007), a regiao do Planalto Superior do Estado do Rio Grande do Sul, a qual apresenta maior altitude, foi a que registrou maior quantidade de horas de frio acumulada abaixo de 7[degrees]C, em todos os meses do ano e, inclusive, foi a unica regiao que apresentou o acumulo de uma hora de frio no verao.

Na Figura 6, sao apresentados os dados mensais de horas de frio para as duas localidades em estudo, bem como a media historica. Observa-se que os meses em que houve maior acumulo de horas de frio, em 2013, foram julho e agosto, enquanto o maior acumulo ocorreu emjunho e julho. A localidade Horizonte superou, em acumulo de horas de frio, a localidade Geraldo Lovo, na media historica de todos os meses, devido a sua maior altitude. Os meses de abril e setembro foram os que acumularam menor quantidade de frio. Avaliando vinte e seis localidades do Estado Rio Grande do Sul, Matzenauer et al. (2005) encontraram valores mais elevados de horas de frio no periodo de junho a agosto, sendo julho o mes mais frio entre a maioria das localidades analisadas e maio e setembro os meses de menor numero de horas de frio. Heldwein et al. (2000) analisaram a quantidade de horas de frio, considerando os limites de 7 e 13[degrees]C, nos meses de abril a outubro, em diversas localidades da regiao central do Rio Grande do Sul, e verificaram que, na segunda quinzena do mes de setembro, houve decrescimo acentuado na ocorrencia de horas de frio abaixo de 7[degrees]C em todas as localidades.

Comparando o total de unidades de frio (UF) pelos metodos Carolina do Norte Modificado e Utah Modificado para as localidades analisadas, observase que houve pequenas variacoes entre os metodos (Figura 7). Isto demonstra precisao e confiabilidade destes modelos, que sao alternativas adequadas para calculos de unidades de frio. Entretanto, Botelho et al. (2006) encontraram diferencas de aproximadamente 50% entre Carolina do Norte modificado e Utah modificado, para quatro municipios do Parana: Palmas, Ponta Grossa, Curitiba e Guarapuava, nos anos de 2000 a 2004. Biasi et al. (2010) calcularam a quantidade de horas de frio abaixo de 7,2[degrees]C e unidades de frio, pelo metodo Utah tradicional e modificado, nos anos de 2007 e 2008, em Pinhais-PR. Segundo os autores, pelo metodo Utah tradicional houve um somatorio negativo nos dois anos avaliados, evidenciando periodos de outono e inverno com muitas horas de temperaturas acima de 16[degrees]C, que anularam o efeito do frio acumulado. Para o metodo Utah modificado, que limita o efeito negativo das temperaturas mais elevadas, os autores observaram acumulo positivo de unidades de frio.

Analisando o numero de horas de frio (HF) da serie historica de dados entre 1979 e 2013, observa-se a variacao de 267 (1998) a 713 HF (1979) (Figura 8). Nota-se que o acumulo do numero de horas de frio apresentou grande variabilidade a cada ano. No entanto, sob analise decadal (decada de 1980, 1990 e 2000), observa-se que houve tendencia temporal de diminuicao do numero de horas de frio, registrando na decada de 1980 o total de 4.828 HF, e nas decadas de 1990 e 2000, 4.273 e 4.128 HF, respectivamente (Figura 8).

Observa-se que 2013 foi um ano intermediario de acumulo de horas de frio, com valores de apenas 11% acima da media historica. Botelho et al. (2006), analisando o acumulo de horas de frio e unidades de frio para as diversas regioes do Estado do Parana--Curitiba, Palmas, Guarapuava e Ponta Grossa--no periodo de 2000 a 2004, observaram que o municipio de Palmas foi o que apresentou valores mais altos de quantidade de frio. Quantificando o frio em Sao Joaquim-SC, a 1.415m de altitude, Iuchi et al. (2002) encontraram, no ano de 1998, registros de 772 HF, enquanto no ano 1999 foram acumuladas 1.005 HF. Cardoso et al. (2012) observaram em Vacaria-RS, na serie de 1983 a 2009, os menores acumulos de HF a partir de 2000, especialmente em 2002, 2005, 2006 e 2008. Em estudos de analise da variabilidade temporal da temperatura do ar na America do Sul, utilizando dados de temperaturas medias diarias de 1948 a 2006, Marques e Diniz (2007) encontraram tendencia de aumento na temperatura em praticamente todo o continente Sul Americano. Joao (2009) tambem encontrou tendencia de aumento nas temperaturas minimas, no Estado do Rio Grande do Sul, na serie historica de 1918 a 2007. Segundo Cardoso et al. (2012), a reducao do acumulo de frio pode estar relacionada com o aumento das temperaturas minimas, como demonstrado por Marengo e Camargo (2008), Pereira et al. (2009) e Cordeiro (2010), tanto em escala global quanto em regional.

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CONCLUSAO

O conhecimento do microclima local e fundamental para uma conducao eficiente da macieira. Existem diferencas na quantidade de horas e unidades de frio acumuladas em localidades proximas, porem com microclimas distintos. Ha tendencia temporal decadal de reducao do numero de horas de frio na regiao sul do Parana.

http://dx.doi.org/10.1590/0100-2945-005/14

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HEVERLY MORAIS (2) & JULIANA CARBONIERI (3)

(1) (Trabalho 005-14). Recebido em: 14-01-2014. Aceito para publicacao em: 26-03-2014.

(2) Engenheira Agronoma, Pesquisadora. Instituto Agronomico do Parana. E-mail: heverlymorais@gmail.com

(3) Biologa. Instituto Agronomico do Parana. E-mail: jucarbonieri@gmail.com
TABELA 1--Temperatura media mensal e respectivas diferencas para
duas localidades do municipio de Palmas-PR, no periodo de
outubro de 2012 a setembro de 2013.

Localidade    Horizonte (A)   Geraldo Lovo (B)   Diferenca (A-B)

Outubro           14,8              17,3               2,5
Novembro          16,6              18,7               2,1
Dezembro          19,0              20,5               1,5
Janeiro           17,2              18,9               1,7
Fevereiro         17,4              19,0               1,6
Marco             12,4              16,7               4,4
Abril             12,8              15,7               2,8
Maio              11,6              13,2               1,6
Junho             10,1              11,9               1,8
Julho             10,5              12,4               1,9
Agosto            10,4              12,7               2,3
Setembro          12,9              13,9               1,0
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Title Annotation:texto en portugues
Author:Morais, Heverly; Carbonieri, Juliana
Publication:Revista Brasileira de Fruticultura
Date:Mar 1, 2015
Words:4454
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