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Development and energy balance of sugarcane in the Norte Fluminense, Brazil/Desenvolvimento e balanco de energia da cana-de-acucar no Norte Fluminense, Brasil/Desarrollo y balance energetico de la cana de azucar en el Norte Fluminense, Brasil.

DEVELOPMENT AND ENERGY BALANCE OF SUGARCANE IN THE NORTE FLUMINENSE, BRAZIL

SUMMARY

The growing concern for renewable and cleaner energy sources has increased the demand for biofuels, pointing out the ethanol from sugarcane. The aim of this study was quantify the partition of energy balance components and monitor the physiological development indexes of the sugarcane, relating them to water availability conditions of climate and soil in Campos dos Goytacazes, Norte Fluminense, Brazil. To this end, a micrometeorological station was settled in an area of 13 ha in commercial cultivation. The culture was regularly monitored at 85, 102, 128, 149, 174, 194, 215, 235, 255 and 280 days after cutting (DAC). The variations in water availability directly influenced the rates of crop growth and energy balance. Under the conditions studied most of the available energy (53%) was consumed by the latent heat flux.

DESARROLLO Y BALANCE ENERGETICO DE LA CANA DE AZUCAR EN EL NORTE FLUMINENSE, BRASIL

RESUMEN

La creciente preocupacion por las fuentes de energia renovables y menos contaminantes ha aumentando la demanda de biocombustibles, senalando que el etanol de la cana de azucar. El objetivo de este estudio fue cuantificar la particion de los componentes del balance de energia y controlar los indices fisiologicos del dessarrollo de la cana de azucar; en relacion a las condiciones de disponibilidad de agua del clima y suelo del Campos dos Goytacazes, Norte Fluminense, Brasil. Con este fin, se establecio una estacion micrometeorologica en una area, de 13 hectares en el cultivo comercial en un Cambisol. La cultura fue un seguimiento regular de 85, 102, 149, 174, 184, 194, 215, 235, 255 y 280 dias despues del corte (DAC). Las variaciones en la disponibilidad de agua influyen directamente en las tasas de crecimento de los cultivos y el balance energetico. Bajo las condiciones estudiadas la mayor parte de la energia disponible (53%) fue consumido por el flujo de calor latente.

DESENVOLVIMENTO E BALANCO DE ENERGIA DA CANA-DE-ACUCAR NO NORTE FLUMINENSE, BRASIL

RESUMO

A preocupacao crescente por fontes de energias renovaveis e menos poluentes tem elevado a demanda de bioeombustiveis, se destacando o etanol proveniente da cana-de-acucar. O objetivo deste estudo foi quantificar a particao dos componentes do balanco de energia e acompanhar os indices fisiologicos do desenvolvimento da cultura da cana-de-acucar, relacionandoos com a disponibilidade hidrica das condicoes de clima e solo de Campos dos Goytaeazes, Norte Fluminense, Brasil. Para tal, instalou-se uma estacao micrometeorologica em uma area de 13 ha, em cultivo comercial num Cambissolo. O cultivo foi acompanhado periodicamente aos 85, 102, 128, 149, 174, 194, 215, 235, 255 e 280 dias apos o corte (DAC). As variacoes da disponibilidade hidrica influenciaram diretamente nas taxas de crescimento da cultura e no balanco de energia. Nas condicoes analisadas a maior parte da energia disponivel (53%) foi consumida pelo fluxo de calor latente.

Introducao

A preocupacao crescente por fontes de energias renovaveis e menos poluentes tem elevado a demanda de biocombustiveis, dentre os quaisu se destaca o etanol proveniente da cana-de-acucar (Almeida et al. 2008). O Brasil desponta como lider mundial em exportacoes de acucar, alem de ser lider mundial na utilizacao desta planta como fonte de energia renovavel (Oliveira et al. 2007). A cultura da cana-de-acucar tem grande importancia economica para a regiao de Campos dos Goytacazes, sendo este municipio o maior produtor do Estado do Rio de Janeiro. Pesquisas relacionadas aos aspectos agrometeorologicos desta cultura sao importantes para o entendimento dos fluxos energeticos e suas trocas com a biomassa e os impactos inerentes a esta atividade agricola.

O manejo adequado da cana-de-acucar implica em conhecer os padroes de crescimento de cada variedade, fazendo com que as fases de maximo desenvolvimento coincidam com os periodos de maior disponibilidade hidrica e radiacao solar, permitindo que a cultura expresse todo seu potencial genetico (Keating et al., 1999).

A energia solar e a fonte primaria para a atividade fotossintetica e tambem para a transpiracao das plantas em determinada localidade climatica (Pereira et al. 2009). O metodo do balanco de energia e utilizado, comumente, para se estimar a evapotranspiracao de superficies vegetadas e se baseia na analise do balanco energetico dos ganhos e perdas de energia termica radiativa, condutiva e convectiva por uma superficie evaporante (Borges et al. 2008). O metodo permite que se avaliem as alteracoes no microclima da vegetacao, em funcao dos estadios de desenvolvimento da cultura e das condicoes de solo e atmosfera (Fontana et al., 1991).

Em muitos trabalhos, para a estimativa do balanco de energia, e utilizado o metodo de razao de Bowen, para obtencao do fluxo de calor latente. Buscando-se evitar erros na estimativa, os dados inerentes ao erro instrumental micrometeorologico do sistema Razao de Bowen sao excluidos (Silva et al., 2007). Sob condicoes de seca ou de grande umidade do ar, em que nao ha formacao de gradientes, nao e aconselhavel a utilizacao do metodo da razao de Bowen.

Para uma condicao em que o metodo da razao de [beta] nao pode ser utilizado com confiabilidade, o fluxo de calor latente pode ser obtido pelo metodo de Penman-Monteih (PM) (Allen et al.,1998), que foi estudado por Toledo Filho (2001), na cultura da cana-de-acucar, obtendo resultados satisfatorios para o estado de Alagoas, na regiao nordeste do Brasil. Ortega-Farias et al. (2006) estudaram a quantificacao do fluxo de calor latente na cultura do tomate, no Chile, tambem obtendo resultados satisfatorios. Abdelhadi et al. (2000) utilizaram o metodo de PM para estimar as necessidades hidricas do algodao,, na regiao arida do Sudao, na Africa.

O melhor desempenho observado no metodo de PM, em condicoes mais secas, se deve principalmente a consideracao de informacoes sobre o potencial hidrico foliar e deficit de pressao de vapor, uma vez que a abertura estomatal e em grande parte controlada pela turgescencia e o movimento de agua e governado pelo gradiente de potencial hidrico entre a superficie vegetada e a atmosfera (Rodrigues, 2006). O mesmo autor argumenta que um potencial hidrico baixo induz ao fechamento estomatal, o que reduza condutancia foliar e inibe a transpiracao.

Neste contexto, este estudo objetivou quantificar a particao da energia solar disponivel a cana-de-acucar durante suas fases de desenvolvimento relacionando-a com o crescimento da cultura e a disponibilidade hidrica, utilizando o metodo de PM, para obtencao do fluxo de calor latente, nas condicoes de clima e solo de Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.

Materiais e Metodos

O experimento foi conduzido em 13ha de um cultivo comercial de cana-de-acucar na Fazenda Partido, da empresa Feliz Terra Agricola, nao irrigado, em Campos dos Goytacazes, Norte Fluminense, Brasil (21[grados]48'17,1"S e 41[grados]6'28,8"O, referidas ao datum WGS84, altitude local de 9m). A variedade da cana-de-acucar utilizada foi a SP813250, plantada em um espacamento de 1,5m, estando na ressoca de 3 corte. O solo, que apresenta drenagem moderada, ausencia de pedregosidade e propriedades verticas, foi classificado como Cambissolo Haplico Eutrofico (Embrapa, 2006).

Segundo a classificacao de Koppen, o clima da regiao Norte Fluminense e do tipo Aw, ou seja, tropical umido com verao chuvoso e inverno seco, sendo a temperatura do mes mais frio superior a 18[grados]C. As medias anuais de precipitacao, temperatura e umidade relativa do ar sao respectivamente, iguais a 1023mm, 24[grados]C e 77%. Na Figura 1, estao apresentados os eventos de chuvas ocorridas no periodo experimental e as variacoes da temperatura media.

Na area do experimento foi instalada, no dia 12/10/2009, 30 dias apos o corte da cana-de-acucar, uma estacao micrometeorologica contendo os seguintes sensores: um saldo radiometro (NR Lite), dois piranometros LI 200 (X-Li-cor), dois termohigrometros HMP45C-L (Vaissala), dois anemometros Met One (RM Young) e tres fluximetros HFP01SC-L (Hukseflux). Todos os dados foram coletados a cada 10seg e armazenados em valores medios a cada 15min por um coletor de dados (datalogger) CR21X (Campbell Scientific). As hastes horizontais foram dispostas a 0,50m sobre o dossel da cultura (la haste) e a 2,5m sobre o dossel (2a haste), as quais foram elevadas de acordo com o crescimento da cultura. Junto a estacao, foi instalado um pluviometro registrador da Squitter do Brasil, com 0,25rum de sensibilidade.

[FIGURA 1 OMITTED]

O metodo do balanco de energia utilizado para quantificar os fluxos entre a cana-de-acucar e a atmosfera, foi baseado na equacao

Rn = H+LE+G (1)

onde: Rn: saldo de radiacao, H: fluxo de calor sensivel, LE: fluxo de calor latente, e G: fluxo de calor do solo.

O fluxo calor latente foi obtido pela equacao de Penman-Monteith (Monteith, 1981) apresentada na equacao

[EXPRESSION MATEMATICA IRREPRODUCILE EN ASCII.] (2)

em que Rn: saldo de radiacao (W x [m.sup.2]), [rho]: massa especifica do ar (kg x [m.sup.-3]), Cp: calor especifico do ar a pressao constante (J x [kg.sup.-1,o] x [C.sup.-1]), [DELTA]e: deficit de pressao de vapor (kPa), [gamma]: constante psicrometrica, rc e ta: resistencias da cobertura vegetal e aerodinamica da cultura ao transporte de vapor (s x [m.sup.-1]), e s: tangente a curva de pressao de vapor saturante ([kPa x [grados]C).

As resistencias da cobertura vegetal e aerodinamica da cultura foram estimadas pelas Eqs. 3 (Allen et al.,1989) e 4 (Allen et al.,1998).

[EXPRESSION MATEMATICA IRREPRODUCILE EN ASCII.] (3)

[EXPRESSION MATEMATICA IRREPRODUCILE EN ASCII.] (4)

em que Rn: cal x [cm.sup.-2]/dia, IAF: indice de area foliar, [z.sub.u]: altura da medicao da velocidade do vento (m), [Z.sub.]: comprimento de rugosidade da cultura para transporte de momentum (m), [z.sub.r]: altura da medicao da umidade do ar (m), [Z.sub.ov] comprimento de rugosidade da cultura para transporte de vapor e calor sensivel (m), k: constante de von Karman (0,41), [U.sub.z]: velocidade do vento (m x [s.sup.-1]) na altura z. O d representa o deslocamento do plano zero e foi obtido pela relacao 2/3 da altura da cultura. Os valores de altura do dossel e IAF entre as coletas de campo foram estimados por intrepolacoes. O fluxo do calor sensivel (H) foi obtido como residuo do balanco de energia (Eq. 1).

O desenvolvimento da cultura foi acompanhado atraves de coletas de campo periodicas aos 85, 102, 128, 149, 174, 194, 215, 235, 255 e 280 dias apos o corte (DAC), para estimativa da massa seca total (MST) do cultivo e dos indices fisiologicos: indice de area foliar (IAF), taxa de crescimento absoluto (TCA), taxa de crescimento relativo (TCR) e taxa de assimilacao liquida (TAL).

Em cada coleta foram obtidas amostras em 40,0m do cultivo, sendo determinadas a cada metro a altura do dossel e as massas frescas totais de colmos e folhas. As amostras foliares seguiam para a determinacao da area foliar, realizada com auxilio do equipamento LICOR-3100, para posterior estimativa da area foliar total e calculo do IAF (area foliar/espacamento da planta). Apos este procedimento as amostras de colmos e folhas foram levadas para secagem do material verde, sendo iden tificadas e colocadas em estufa de ventilacao forcada a temperatura media de 70[grados]C ate peso constante, seguido da pesagem das massas secas. Com estas massas secas foi estimada a MST, em Mg x [ha.sup.l].

Os indices fisiologicos TCA, TCR e TAL ex pressam as condicoes fisiologicas das plantas e quantificam a producao liquida derivada do processo fotossintetico, sendo este desempenho afetado por condicoes intrinsecas da especie e por fatores ambientais. Estes indices foram obtidos pelas Eqs. 5, 6 e 7.

[EXPRESSION MATEMATICA IRREPRODUCILE EN ASCII.] (5)

[EXPRESSION MATEMATICA IRREPRODUCILE EN ASCII.] (6)

[EXPRESSION MATEMATICA IRREPRODUCILE EN ASCII.] (7)

em que TCR: g x g/dia, TCA: g/dia, TAL: g x [dm.sup.-1]/dia, MST2-MSTI: massa seca entre duas amostragens; T2-TI: intervalo de tempo entre duas amostragens (dias), e AF: area foliar ([dm.sup.-2).

Os estadios fenologicos considerados foram: estabelecimento (0 a 60 DAC), perfilhamento (61 ate os 110 DAC), desenvolvimento dos colmos (entre 111 a 240 DAC) e maturacao (241 DAC em diante).

Resultados e Discussao

Crescimento e desenvolvimento da cana-de-acucar

Os acompanhamentos de campo foram realizados a partir do estadio de perfilhamento, sendo apresentados os resultados a partir desta fase. Monteith (1972) afirma que as taxas de crescimento de uma especie podem ser expressas em funcao da quantidade de energia luminosa incidente, da interceptacao e conversao dessa energia em massa seca. As taxas de crescimento sendo indices fisiologicos sao indicativos de como a comunidade vegetal esta aproveitando a energia liquida disponivel, representada pelo Rn. Por essa razao a MST, a TCA, a TCR e a TAL foram analisadas neste estudo, nos distintos estadios de desenvolvimento da cultura (Tabela 1).

A MST observada aos 85 DAC foi de 3,18Mg x [ha.sup.-1]; aos 102 DAC a MST obtida foi de 4,47Mg X [ha.sup.l], representando aumento de 41% em relacao a coleta anterior. A TCA obtida entre estas duas coletas foi de 0,092g/dia, enquanto que a TCR foi de 0,024g x [g.sup.-1]/dia e a TAL de 0,492g x [dm.sup.-2]/dia.

Verifica-se que no periodo de 110 a 165 DAC, durante o estadio de desenvolvimento dos colmos, nao houve precipitacao (Figura 1), caracterizando um periodo prolongado de estiagem durante o ciclo da cana-de-acucar. Ao todo choveram 664,25mm durante o periodo de cultivo. Este valor ficou abaixo do ideal para a cana-de-acucar, sendo que uma precipitacao pluvial anual a partir de 1000mm, bem distribuida, e suficiente para a obtencao de altas producoes (Almeida et al., 2008), sem utilizacao da irrigacao.

[FIGURA 2 OMITTED]

A temperatura media para a fase de estabelecimento foi de 26,6[grados]C; para a fase de perfilhamento foi de 27,6[grados]C. A maior temperatura media ocorreu durante a fase de desenvolvimento dos colmos, na qual houve o periodo de estiagem prolongado. A media desta fase foi de 28,1[grados]C. Ressalta-se que a media de temperatura desta fase situou-se dentro da faixa ideal (25-33[grados]C) para a cultura da cana-de-acucar (Keating et al., 1999). Todavia, a alta temperatura media combinada com o periodo prolongado sem precipitacao e a baixa umidade relativa media diurna (59,2%) reduziram as taxas de crescimento da cultura. Na fase de maturacao obteve-se a menor temperatura media do ciclo, sendo de 22,0[grados]C. Observa-se que esta reducao da temperatura na fase final do cultivo e decorrente da epoca do ano, que e a mais fria da regiao de estudo.

Durante o periodo de estiagem foram feitas duas observacoes do cultivo, aos 128 e aos 149 DAC. Aos 128 DAC a MST observada foi de 12,84Mg x [ha.sup.-1], sendo o aumento em relacao a coleta dos 102DAC de 287,2%. Em relacao as taxas de crescimento, entre os 102 e 128 DAC a TCA, TCR e TAL foram, respectivamente, de 0,311g/dia, 0,039g x [g.sup.-1]/dia e 1,816g x [dm.sup.-2]/ dia. As plantas mantiveram crescentes as suas taxas de crescimento, mesmo durante a seca, possivelmente devido as reservas de agua presentes no solo nas camadas mais profundas. No entanto, com a continuidade do periodo sem chuvas, as taxas de crescimento se reduziram, sendo seus valores entre os dias 128 e 149 DAC de 0,153g/dia, 0,011g x [g.sup.-1]/dia e 0,941g x [dm.sup.-2]/dia (TCA, TCR e TAL, respectivamente).

Na Figura 2 esta apresentada a variacao do IAF e da MST da cana-de-acucar, durante o ciclo. Observando-se a Figura 2, percebe-se que ha incremento do IAF dos 85 aos 128 DAC, sendo os valores respectivamente de 1,2 e 2,5. Porem, a menor disponibilidade hidrica afetou o IAF, que aos 149 DAC caiu para 2,3. Taiz e Zeiger (2002) afirmam que o deficit hidrico pode afetar varios aspectos do crescimento vegetal, sendo os efeitos mais obvios do estresse a reducao das taxas de crescimento das plantas. Um efeito de particular importancia em resposta a um deficit hidrico e a limitacao a expansao da area foliar, sendo o seu decrescimo uma das consequencias em resposta ao deficit hidrico, podendo ser considerado uma primeira linha de defesa contra a seca (Farias et al., 2008). Esta reducao da area foliar foi refletida pelo decrescimo do IAF. Porem, mesmo com a reducao das taxas de crescimento e do IAF, a MST se manteve crescente durante o periodo, alcancando o valor de 16,08Mg x [ha.sup.-1], aos 149 DAC, com um menor acrescimo em relacao a coleta anterior (25%).

A coleta aos 174 DAC foi realizada no periodo apos um evento de precipitacao. Nota-se, que mesmo com a maior oferta hidrica e aumento do IAF (2,8), neste periodo, as taxas de crescimento foram menores do que o acompanhamento anterior, sendo os valores de TCA, TCR e TAL de 0,134g/dia, 0,008g x [g.sup.-1]/dia e 0,798g x [dm.sup.-2]/dia, respectivamente. A MST obtida para este dia foi de 19,43Mg x [ha.sup.-1] Estas menores taxas podem ser explicadas, provavelmente, ainda como efeitos do estresse hidrico sofrido pela cultura. Aos 194 DAC, com o IAF de 2,9, observa-se que as taxas de crescimento se mantiveram reduzidas, sendo a TCA e a TAL de 0,082g/ dia e 0,464g x [dm.sup.-2]dia, respectivamente, e a TCR de 0,004g x [g.sup.-1]/dia. A MST para esta observacao foi de 21,08Mg x [ha.sup.-1]. Aos 215 DAC, observaram-se taxas de crescimento maiores que as observadas aos 194 DAC, sendo os valores respectivamente, da TCA, TCR e TAL de 0,280g x [g.sup.1]/dia, 0,012g x [g.sup.-1]/dia e 1,728g x [dm.sup.-2]/dia. A MST para os 215 DAC foi de 26,67Mg x [ha.sup.-1], sendo o IAF deste dia de 3,5.

Aos 235 DAC observou-se o maximo IAF (3,7) da cultura da cana-de-acucar. As taxas de crescimento obtidas foram menores em relacao a coleta anterior, sendo a MST observada de 27,53Mg x [ha.sup.-1]. Nas observacoes realizadas durante o estadio da maturacao as TCA e TAL, foram respectivamente de 0,070g.gl/ dia e 0,449g x [dm.sup.-2]/dia, para os 255 DAC e de 0,041g x [g.sup.-1]]/dia e 0,246g x [dm.sup.-2]/dia para os 280 DAC. As TCR destas coletas ficaram proximas. A MST para os dias analisados para a fase de maturacao, respectivamente, foi de 28,93 e 29,75Mg x [ha.sup.-1] De uma forma geral a MST foi crescente ao longo de todo o ciclo, concordando com Oliveira et al. (2007), que estudaram o crescimento de tres variedades de cana-de-acucar no Parana. A MST final tambem obteve valores proximos aos encontrados por Almeida et al. (2008), estudando quatro variedades em cana-planta e cana-soca, em Alagoas.

Balanco de energia na canade-acucar

No decorrer do experimento, foi verificado os valores maximos diarios de Rn ocorreram entre 11:00 e 13:00. Este resultado foi similar ao encontrado por Moura (2005) estudando a cultura da goiabeira, na regiao Nordeste do Brasil. Durante o periodo de estudo o saldo de radiacao maximo foi de 79,66MJ x [m.sup.2]/dia na fase de desenvolvimento de colmos, no horario de 12:30.

A variacao dos fluxos medios diurnos de calor latente (LE), sensivel (H) e no solo (G), e o saldo de radiacao (Rn) durante o desenvolvimento da cana-de-acucar sao apresentados na Figura 3. Observa-se que no inicio do cultivo os valores de H sao elevados, em funcao da cultura ainda nao ter se estabelecido, tendo nenhuma ou pouca area foliar e biomassa, sendo a maior parte da energia utilizada para o aquecimento do ar. Este maior consumo pode ser explicado pelo fato de que na fase de estabelecimento os fatores atmosfericos e do solo possuem maior participacao do que os fatores da cultura na variacao dos componentes do balanco de energia (Oliveira et al., 2009). Em torno de 90 DAC (inicio da fase de perfilhamento) pode-se perceber que o LE se transforma no maior consumidor da energia disponivel, enquanto que o G mantem suas medias reduzidas durante todo o periodo. As medias diurnas dos fluxos durante o ciclo da cana-de-acucar para Rn, LE, H e G foram de 24,57; 12,94; 9,21 e 2,43MJ x [m.sup.-2]/dia, respectivamente. Observa-se que a maior parte da energia disponivel (Rn) foi consumida pelo fluxo de calor latente (LE), sendo a porcentagero media de 53%. A particao entre o fluxo de calor sensivel e o saldo de radiacao, apresentou o valor medio diurno durante o ciclo de 37%, enquanto que o G consumiu na media 10% da energia disponivel. Estes resultados concordam com os obtidos em varios trabalhos com balanco de energia em culturas anuais e perenes, que concluiram que a maior porcao do saldo de radiacao e transformada em fluxo de calor latente (Cunha et a/.,1994; Teixeira, 2001; Souza et al., 2008; Oliveira et al, 2009; Andre et al., 2010).

[FIGURA 3 OMITTED]

Na fase de estabelecimento, o H foi o maior consumidor da energia disponivel, correspondendo a 63% do Rn. O LE representou apenas 18% da energia disponivel. Observa-se que no periodo inicial do cultivo da cana-de-acucar o G obteve sua maior proporcao no consumo do saldo de radiacao (19%), concordando com Lima et al. (2005), que tambem observaram o maior consumo do Rn com o G na primeira fase de desenvolvimento do feijao-caupi. As medias diurnas dos fluxos de energia (Rn, LE, G e H, respectivamente) para esta fase foram de 20,33; 3,66; 3,92 e 12,75MJ x [m.sup.-2]/dia. Durante o perfilhamento da cultura da cana-de-acucar, pode-se perceber que o LE aumenta sua participacao no consumo de Rn, sendo responsavel por 43% do mesmo. O H correspondeu a 42% do Rn, enquanto que o G, 15%. As medias diurnas para este estadio foram de 23,97; 10,38; 3,64 e 9,95MJ x [m.sup.-2]/dia para o Rn, o LE, o G e o H, respectivamente.

Na Tabela II esta apresentado o resumo dos termos do balanco de energia para os dias de coleta de campo. Para o estadio de perfilhamento, foram realizadas duas coletas de campo, uma aos 85 e outra aos 102 DAC. Percebe-se que aos 85 DAC a maior parte da energia foi destinada ao H, sendo o IAF de 1,2. Aos 102 DAC, com a maior cobertura do solo, representada pelo maior IAF (1,6), observa-se que o LE e o maior consumidor da energia disponivel com 51%.

Durante o estadio de desenvolvimento dos colmos, observou-se que o LE correspondeu a maior parte do Rn, em todo o periodo, representando na media 62% da energia disponivel. Andre et al. (2010) estudando o balanco de energia para a na regiao de Campos dos Goytacazes, encontraram para os dias analisados durante a fase de desenvolvimento dos colmos, o consumo de 86% do Rn pelo LE, em cultivo que nao sofreu estresse hidrico. A menor taxa observada no presente estudo pode ser devido ao periodo prolongado de estiagem (55 dias) que ocorreu logo no inicio desta fase, correspondendo a 43% da etapa de desenvolvimento dos colmos. O H representou 31% do consumo de Rn e o G medio foi de 7% da energia disponivel. Os valores medios dos fluxos energeticos durante o desenvolvimento de colmos foram de 30,17; 18,68; 9,46 e 2,03 MJx[m.sup.-2]/dia para Rn, LE, H e G, respectivamente.

Para os dias em que ocorreram as coletas de campo durante a fase de desenvolvimento dos colmos observa -se que o LE se mantem como o principal consumidor do Rn, mesmo durante a estiagem. Durante o periodo seco foram analisados os 128 e os 149 DAC. Observa -se que para estes dias a porcentagem media de energia consumida por LE foi de 60% do Rn. Para o H, o consumo de energia para os 128 DAC foi de 37%, enquanto que para o G foi de 3%. Observa-se que o IAF para este dia foi de 2,5. Aos 149 DAC o H foi responsavel pelo consumo de 29% da energia disponivel e o G por 10%. O IAF para este dia foi de 2,3. O menor grau de cobertura do solo, representado pela reducao do IAF pode estar relacionado ao acrescimo do G.

Apos o periodo de estiagem foram feitas mais quatro observacoes durante o desenvolvimento dos colmos. Observa-se que para estes dias selecionados o grau de cobertura do solo e maior em relacao aos dias analisados anteriormente e a disponibilidade hidrica tambem. O IAF para os 174, 194, 215 e 235 DAC, respectivamente, foi de 2,8, 2,9, 3,5 e 3,7, este ultimo sendo o IAF maximo observado durante o ciclo da cana-de-acucar. A media de consumo do Rn pelo LE para estes dias foi de 72,5%. Para os 194 DAC observou-se que o LE foi menor em relacao a media. Este fato pode ser explicado pela ocorrencia de chuva neste dia. A media do consumo de H para os dias analisados foi de 22,75% do Rn e para o G foi de 4,75%.

Observou-se durante o ciclo da cana-de-acucar que os fluxos energeticos sofreram decrescimo ao longo do cultivo, fato associado a disponibilidade de energia na regiao, que foi maior no inicio, apresentando um maior fotoperiodo, e menor ao final do ciclo da cultura, mesma condicao encontrada por Souza et al. (2008). As medias diurnas dos fluxos de energia durante a fase de maturacao da cana-de-acucar foram, respectivamente, para Rn, LE, H e G de 15,90; 10,49; 4,80 e 0,60MJ x [m.sup.-2]/dia.

Nos 255 DAC observa-se que o IAF foi de 3,4 e o LE consumiu 66% do Rn. O H correspondeu a 29% da energia disponivel, enquanto que o G consumiu 5%. Para os 280 DAC o IAF decresceu, sendo acompanhado tambem do decrescimo do LE, que para este dia consumiu 50% da energia disponivel. Observa-se que ha acrescimo do H, representando 46% do Rn. O G para este dia foi de 4% da energia disponivel. As menores taxas observadas em relacao ao LE podem estar associadas a menor transpiracao das plantas devido a reducao da area foliar e das taxas de crescimento deste periodo.

Conclusoes

A particao da energia disponivel variou com as etapas de desenvolvimento da cana-de-acucar e com a disponibilidade hidrica da regiao de estudo. Observou-se que na fase de estabelecimento da cultura a maior parte da energia foi consumida pelo fluxo de calor sensivel (63%). No entanto, com incremento das taxas de crescimento e por conseguinte, aumento da cobertura do solo (maior IAF) o fluxo de calor latente se tornou o principal consumidor do saldo de radiacao.

Durante um periodo prolongado de baixa disponibilidade hidrica, na fase de desenvolvimento dos colmos, observou-se que com a reducao da cobertura do solo, representada pelo menor IAF, houve queda tanto em relacao as taxas de crescimento, como no consumo da energia pelo fluxo de calor latente, demonstrando sua interdependencia.

Durante todo o ciclo de desenvolvimento da cana-de-acucar o saldo de radiacao foi consumido, na media, nas seguintes porcentagens: 53% pelo fluxo de calor latente; 37% pelo fluxo de calor sensivel; e 10% pelo fluxo de calor no solo.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Conselho Nacional de Ciencia e Tecnologia e a Fundacao Carlos Chagas Filho de Ampara a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, pelo auxilio financeiro e bolsas de estudo concedidas.

Recebido: 19/05/2011. Modificado: 24/04/2012. Aceito: 02/05/2012.

REFERENCIAS

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Barbara dos Santos Esteves. Engenheira Agronoma e M.Sc. em Producao Vegetal, Universidade Estadual do Norte Fluminense (UENF), Brasil. Doutoranda em Producao Vegetal, Laboratorio de Engenharia Agricola (LEAG), Centro de Ciencias e Tecnologias Agropecuarias (CCTA), UENF, Brasil. Endereco: Avenida Alberto Lamego, N 2000, CEP: 28013600, Horto, Campos dos Goytacazes, R J, Brasil. e-mail: barbbarase@yahoo.com.br

Elias Fernandes de Sousa. Engenheiro Agricola. Universidade Federal de Vicosa (UFV), Brasil. M.Sc. em Engenharia Agricola, Universidade Federal de Vicosa (UFV); D.Sc. em Producao Vegetal, UENF, Brasil. Professor, CCTA/UENF, Brasil. e-mail: efs@uenf.br Jose Carlos Mendonca. Engenheiro Agronomo, M.Sc. e D.Sc. em Producao Vegetal, UENF, Brasil. Professor, CCTA/UENF, Brasil. e-mail: mendonca@yahoo.com.br

Lidiane de Lima Lousada. Engenheira Agronoma, M.Sc. em Producao Vegetal e Doutoranda em Producao Vegetal-Fisica do Solo, UENF, Brasil. e-mail: delimalousada@yahoo.com.br

Rodrigo de Almeida Muniz. Engenheiro Agronomo e M.Sc. em Producao Vegetal, UENF, Brasil. Doutorando em Engenharia de Biossistemas, Universidade de Sao Paulo, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (USP/ESALQ), Brasil. e-mail: uenfrodrigo@gmail.com

Claudio Roberto Marciano. Engenheiro Agronomo, UNESP, Brasil. M.Sc. e D.Sc. em Solos e Nutricao de Plantas, USP/ESALQ, Brasil. Professor, CCTA/UENF, Brasil. e-mail: marciano@uentf.br

David Pessanha Siqueira. Graduando de Agronomia, UENF, Brasil. e-mail: david_pessanha007@hotmail.com
TABELA I
MASSA SECA TOTAL (MST), TAXA DE CRESCIMENTO
ABSOLUTO (TCA), TAXA DE CRESCIMENTO RELATIVO
(TCR) E TAXA DE ASSIMILACAO LIQUIDA (TAL)

Estadio                      DAC   MST     TCA   TCR   TAL

Perfilhamento                 85    3.18   --    --    --
Perfilhamento                102    4.47    92    24     492
Desenvolvimento dos colmos   128   12.84   311    39   1,816
Desenvolvimento dos colmos   149   16.08   153    11     941
Desenvolvimento dos colmos   174   19.43   134     8     798
Desenvolvimento dos colmos   194   21.08    82     4     464
Desenvolvimento dos colmos   215   26.67   280    12   1,728
Desenvolvimento dos colmos   235   27.53    43     2     262
Maturacao                    255   28.93    70     2     449
Maturacao                    280   29.75    41     1     246

MST em Mg x [ha.sup.-1], TCA em g/dia, TCR em g x g/dia, e TAL, em
g x [dm.sup.-2]/dia.

TABELA II
TERMOS DO BALANCO DE ENERGIA PARA O
PERIODO DIURNO DOS DIAS DE COLETA (DAC): SALDO
DE RADIACAO, FLUXO DE CALOR LATENTE, FLUXO
DE CALOR SENSIVEL E FLUXO DE CALOR NO SOLO,
E INDICE DE AREA FOLIAR (IAF)

DAC   IAF    Rn       LE      H      G     LE/Rn   H/Rn   G/Rn

85    1,2   36,64   11,80   22,19   2,65   0,32    0,61   0,07
102   1,6   37,02   18,89   12,07   6,06   0,51    0,33   0,16
128   2,5   38,88   23,30   14,35   1,24   0,60    0,37   0,03
149   2,3   36,70   22,61   10,33   3,75   0,62    0,28   0,10
174   2,8   32,33   25,18    5,01   2,15   0,78    0,15   0,07
194   2,9   33,49   20,91   11,99   0,58   0,62    0,36   0,02
215   3,5   24,01   17,82    6,46   1,58   0,74    0,19   0,07
235   3,7   22,02   16,74    4,54   0,75   0,76    0,21   0,03
255   3,4   17,15   11,27    5,00   0,88   0,66    0,29   0,05
280   2,5   18,31    9,09    8,40   0,83   0,50    0,46   0,04

Rn, LE, H e G em MJ x [m.sup.-2]/dia, respectivamente.
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Title Annotation:REPORTS/COMUNICACIONES/COMUNICACOES
Author:Esteves, Barbara dos Santos; de Sousa, Elias Fernandes; Mendonca, Jose Carlos; Lousada, Lidiane de L
Publication:Interciencia
Date:Jun 1, 2012
Words:5853
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