Abordagem multi-modelos para a simulação da produtividade da cultura do algodoeiro e seu uso na definição do yield gap em diferentes regiões brasileiras

• Autor(a) principal: Rodrigues, Juliana Chagas
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-18062021-111358/
• topic: Gossypium hirsutum L.; Gossypium hirsutum L.; APSIM; APSIM; AquaCrop; AquaCrop; AZM-FAO; DSSAT; DSSAT; MZA-FAO; Quebra de produtividade; Yield losses

O Brasil é um dos maiores produtores de algodão do mundo. A cultura é fonte de fibras, alimentos e matéria-prima para a produção de biodiesel. O algodoeiro apresenta certa tolerância à seca, no entanto, o déficit hídrico pode ocasionar expressivas perdas de produtividade, assim como as falhas no manejo agrícola. Essas perdas são denominadas de yield gap (YG) da cultura. A produtividade pode ser avaliada por meio de modelos de simulação de culturas agrícolas, quando devidamente calibrados e validados, e, assim, se obter as magnitudes, as causas e as possíveis estratégias de mitigação do YG. O uso desses modelos em uma abordagem multi-modelos, melhora a precisão e reduz as incertezas quando comparado ao uso individual desses. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi determinar por meio da abordagem multi-modelos a produtividade potencial (PP) e a atingível (PA) do algodoeiro em diferentes regiões brasileiras identificar as principais causas da YG da cultura, e definir estratégias para mitigação. Os dados de produtividade das cultivares de algodoeiro empregadas na calibração e validação dos modelos foram obtidos junto aos ensaios conduzidos pela empresa Tropical Melhoramento & Genética (TMG), em seis localidades, nas safras de 2011/2012 a 2018/2019, e em três épocas de semeadura. O modelo Zona Agroecológica (MZA-FAO) foi utilizado para identificar os grupos de cultivares de algodoeiro tolerantes à seca por meio do índice de tolerância ao déficit hídrico (Ky) calibrados. Além do MZA-FAO, outros três modelos de simulação do algodoeiro, AquaCrop, CROPGRO-Cotton (DSSAT) e OzCot (APSIM), também foram devidamente calibrados, validados e empregados de forma individual e sob a abordagem multi-modelos. Os quatro modelos foram utilizados para a estimação da PP, da PA e do YG da cultura, assim como para a avaliação do uso da irrigação. A produtividade real (PR) foi obtida junto ao banco de dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Para analisar a magnitude e as causas do YG da cultura foram avaliadas: PP; PA; PR; YG por déficit hídrico (YGDH); YG por déficit de manejo (YGMA); YG total (YGT); eficiência climática (EC); e eficiência agrícola (EA). Na avaliação do uso da irrigação, foram testados diferentes volumes de irrigação para suprir o déficit hídrico em 0, 20, 40, 60, 80 e 100%. Os resultados mostraram que por meio do uso do Ky do MZA-FAO foram identificados cinco grupos de cultivares de algodoeiro tolerantes à seca. Os modelos de simulação apresentaram desempenho bom a ótimo, com erro absoluto médio em porcentagem (EAMP) variando entre 7,29 e 13,39% e índice C de 0,69 a 0,92 (d ≥ 0,80). Na abordagem multi-modelos houve melhor desempenho das estimativas, com redução do EAMP para 5,31% e aumento do índice C para 0,95 (d = 0,98). A PP e a PA foram, em média, 8793,12 e 5788,71 kg ha-1, respectivamente. A média do YGT foi de 4550,58 kg ha-1. A maior parte do YGT foi causada pela deficiência hídrica (66% do total), seguido do manejo agrícola (34% do total). A produtividade aumentou com o volume de irrigação aplicado, especialmente em solos arenosos e nas semeaduras tardias. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que: o modelo MZA-FAO foi eficiente para identificar a tolerância à seca em cultivares brasileiras de algodoeiro; a abordagem multi-modelos melhorou as estimativas de produtividade da cultura, minimizando as incertezas do emprego individual dos modelos, possibilitando a estimação da PP, da PA e dos YGs da cultura do algodoeiro, e identificando que a principal causa do YG do algodoeiro no Brasil se deve à deficiência hídrica; e que a irrigação representa uma importante ação de manejo para mitigação do YG da cultura em diferentes regiões brasileiras, especialmente, nas semeaduras tardias.