Produtividades de soja e milho estimadas com o modelo Aquacrop na região dos Campos Gerais

Abstract

Resumo: Os recursos computacionais ligados à agricultura contribuem significativamente com o aumento de produtividade de diversas culturas ao redor do mundo. Os softwares que simulam a produção de culturas agrícolas possibilitam o planejamento da safra antes mesmo de implantá-la, ajustando técnicas e manejos que contribuem para o desempenho da atividade. Além disso, na área da pesquisa, os modelos reduzem a necessidade de implantação de grandes e duradouros experimentos, reduzindo custos e mão-de-obra. A literatura é rica em exemplos de modelos complexos, exigentes quanto aos conhecimentos técnicos dos usuários, bem como na quantidade de variáveis e dados necessários para realizar as simulações. Buscando minimizar parte destes problemas ou dificuldades, pesquisadores vinculados a Food and Agriculture Organisation (FAO) desenvolveram o AquaCrop, um modelo simplificado e robusto para realizar a simulação de cultivos agrícolas. O AquaCrop já foi validado em diversos países com climas e culturas variados, porém são poucos os estudos visando a sua validação e utilização no Brasil, principalmente nos Campos Gerais, região de referência na produção de grãos e pesquisa agrícola nacional. Neste sentido, teve-se por objetivo no presente trabalho verificar o desempenho do modelo AquaCrop na simulação das produtividades de soja e milho na região dos Campos Gerais, bem como mensurar os valores de atributos físicohídricos dos solos estudados e verificar a intensidade com que eles atuam no desempenho do modelo nas simulações de produtividade. Para tal, foram levantados dados (clima, solo, cultura e manejo) dos cultivos de soja e milho, provenientes de 53 experimentos previamente realizados nas Estações Experimentais da Fundação ABC, entre os anos 2006 a 2014. Os dados de clima foram provenientes das estações agrometeorológicas anexas à cada campo experimental. Os dados de solo foram obtidos a partir da análise de amostras coletadas a campo. Os dados relativos à cultura e manejo foram provenientes de arquivos de protocolos dos experimentos na Fundação ABC. Os atributos físicohídricos dos solos estudados não evidenciaram que o manejo adotado nos cultivos da região esteja prejudicando sua capacidade produtiva. O software AquaCrop respondeu positivamente as expectativas quanto a simulação das produtividades de soja e milho na região dos Campos Gerais, tendo desempenhos predominantemente "muito bom" e "ótimo". Apesar disso, os resultados indicaram que são necessários ajustes e calibração nos coeficientes que penalizam a produtividade potencial, quando os fatores climáticos que afetam a produtividade são severos. O tipo de solo interferiu nos resultados das análises de estimativa da produtividade, sendo que os Latossolos apresentaram melhor desempenho e correlações mais estreitas que os demais solos estudados. Utilizar apenas a classificação textural do solo no AquaCrop, para predizer valores de atributos físico-hídrico do solo e sim ular a produtividade, indicou um caminho facilitador, mas baixo desempenho para estimar as produtividades das culturas da soja e milho nos Campos Gerais. Palavras chave: Modelagem. Relações hídricas. Software.

Abstract: The link of computational resources to agriculture have contributed to the increase of yield and production in many crops around the world. The current crop yield simulation models allow the previous crop management planning in order to reach the good performance of the agricultural activity. In addition, the use of calibrated models decrease the need for long-term experiments, which are costly and time consuming. The literature is rich in examples of complex models, which shown high demand of data and special skills to perform the simulations. The need to find a simplified and robust model, with a minimum possible error on the simulations of crops yield was crucial to develop the AquaCrop model, proposed by Food and Agriculture Organization (FAO). The AquaCrop has been validated in several countries under different climates and crops, but there are few studies relating its validation and use in Brazil, mainly at the Campos Gerais region, which is a reference in grain production and national agricultural research. Accordingly, we had to aim verify the performance of AquaCrop model in the yield simulation of soybean and corn crop in the Campos Gerais region, as well to determine the soil waterphysical properties and verify its influence on the performance of the model. For that purpose, data series from 2006 to 2014 of climate, soil, crop and management parameters of soybean and corn crops were collected from 53 experiments previously conducted at two experimental stations of ABC Foundation, Paraná State. Climate data were obtained from meteorological stations attached to each experimental field. The soil data were obtained from field sampling. The data about the crops and its current management practices were derived from running test protocols. The soil water-physical properties did not show the negative impact of crops management in the region about soil quality and production capacity. The software AquaCrop met the expectations of soybean and corn yields simulation in the Campos Gerais region, showing, at least, "very good" performances. Despite, we recommend adjustments and calibration of the coefficients which penalize the potential productivity in the Campos Gerais region, severe affected by climatic factors. The soil type affected the estimation analysis, with the Latosols allowing the better performance than other soil types. The use of the soil texture to predict soil water-physical properties and simulate the crop yield in AquaCrop, was considered as a facilitating way, but was appointed by underperforming the crop yield estimates in Campos Gerais region. Keywords: Modeling. W ater relations. Software.