Fluxos de água e de energia em feijão macassar e mamona no nordeste do Brasil

Abstract

A mamona e o feijão são culturas de enorme importância econômica e social para os agricultores da região Nordeste, tendo em vista o óleo obtido das sementes de mamona ser utilizado para produção de biodiesel e o feijão macassar ser o principal alimento das populações mais pobres dessa região. Independentemente da cultura, o conhecimento da quantidade de água retirada do solo pelos vegetais é de grande interesse, principalmente, para os estudos sobre o uso de água pela cultura (evapotranspiração), como também sobre a dinâmica da absorção dos nutrientes. No entanto, existem poucas pesquisas que estudaram as transferências de água e de energia nessas culturas, principalmente, para a mamona. Sabe-se que os processos biofísicos envolvidos nas trocas de água e de energia são numerosos e complexos: transferência na zona não saturada, infiltração, extração pelo sistema radicular da planta, para o seu crescimento e manutenção, além dos fluxos turbulentos acima e dentro da cobertura vegetal, o que dificulta sua medição direta em grandes áreas, de forma contínua e num grande período de tempo. Desse modo, foram concebidos modelos que descrevem essas trocas de massa e de calor no sistema Solo-Vegetação-Atmosfera, os chamados modelos SVATs. O SiSPAT (Simple Soil-Plant-Atmosphere Transfer model) é um desses modelos e o mesmo já foi muito utilizado nas condições ambientais da Europa e da África, no entanto, nunca foi utilizado nas condições do Nordeste brasileiro. Assim sendo, este trabalho teve como objetivo estudar e simular os fluxos de água e de energia, por meio do modelo SiSPAT, numa região de brejo de altitude cultivada com mamona e feijão macassar. Os dados necessários foram obtidos numa área de 4 ha do Centro de Ciências Agrárias, da UFPB, localizada no município de Areia, PB. A área foi instrumentada com uma torre micrometeorológica automática, que permitia a estimativa dos componentes do balanço de energia, pelo método da razão de Bowen. Também foram instalados sensores para a determinação de perfis de temperatura e umidade volumétrica do solo. O modelo foi utilizado em dias representativos das fases fenológicas das culturas da mamona e do feijão macassar. Da análise de sensibilidade, verificou-se que as variáveis de saída apresentaram sensibilidades na seguinte ordem: fluxo de calor latente, evapotranspiração acumulada, fluxo de calor no solo, fluxo de calor sensível e saldo de radiação. Quanto a validação, observou-se que o SiSPAT demonstrou excelente desempenho ao simular os componentes do balanço de energia e a evapotranspiração acumulada nas diferentes fases fenológicas de ambas as culturas, nas mais variadas condições atmosféricas e de umidade do solo. O SiSPAT também simulou adequadamente as evoluções da umidade volumétrica e da temperatura do solo, em períodos com/sem precipitação pluvial