Eficiência no uso da água, resistência estomática e parâmetros aerodinâmicos da cultura de milho (Zea mays L.)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Volpe, Clovis Alberto
Data de Publicação: 1986
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-20231122-093321/
Resumo: O presente trabalho foi conduzido com os objetivos de determinar a eficiência no uso da água para a produção de matéria seca e de grãos, a resistência estomática à difusão do vapor d’água e os parâmetros aerodinâmicos, para a cultura do milho (Zea mays L.). O estudo foi realizado com as variedades IAC-Maya, IAC-Maya Latente e o híbrido Cargill-601, durante os anos agrícolas 1981/82 e 1982/83. Os experimentos foram instalados na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas, em área de superfície plana, cujo solo e Latossol Roxo. Os parâmetros fisiológicos foram determinados através de amostragens quinzenais das plantas. Os parâmetros fisiológicos analisados foram: índice de área foliar, taxa de crescimento da cultura, eficiência da planta para a produção de grãos, produtividade total de grãos e eficiência no uso da água para a produção de grãos e de matéria seca. A evapotranspiração real (consumo de água), determinada através do balanço hídrico de campo, foi relacionada com a evapotranspiração de referência, estimada através da evaporação do tanque Classe A. A resistência estomática à difusão do vapor d’água foi medida com um porômetro “steady-state”. As resistências estomáticas adaxial e abaxial foram medidas separadamente, e a resistência total foi calculada assumindo que as superfícies da folha atuam como resistores em paralelo. Os parâmetros aerodinâmicos foram determinados através de perfis de vento, medidos sobre o cultivar IAC-Maya. As temperaturas seca e úmida do ar foram obtidas simultaneamente com a velocidade do vento, usando termopares de cobre-constantan. Os resultados indicaram que o híbrido Cargill-601 apresentou, em relação às variedades, menor ciclo, menor número de folhas, menor produtividade biológica e maior índice de colheita. A taxa de crescimento da cultura foi pequena no início do desenvolvimento, alcançando valores máximos, cerca de 80 dias após a emergência. Houve diferença entre cultivares e diferença de ano para ano no consumo de água. Considerando os dois anos agrícolas, os consumos médios de água foram 538,5 mm; 487,6 mm e 458,7 mm para os cultivares IAC-Maya, IAC-Maya Latente e Cargill-601, respectivamente, enquanto que a evapotranspiração de referência média foi de 444,4 mm. A razão entre a evapotranspiração real e a evapotranspiração de referência para o cultivar IAC-Maya foi de 1,11, no primeiro e no segundo experimento; para o cultivar IAC-Maya Latente foi 0,93, no primeiro, e de 1,10, no segundo experimento; e para o cultivar Cargill-601 de 1,14 e 1,22, no primeiro e no segundo experimento, respectivamente. Não houve, entre os cultivares, diferença na eficiência no uso da água para a produção de matéria seca de folhas, colmos, espigas e total. A eficiência no uso da água para a produção de matéria seca total, obtida através da função logística, foi de 3,25; 3,48 e 3,14 g.m-2.mm-1, para os cultivares IAC-Maya, IAC-Maya Latente e Cargill-601, respectivamente. A eficiência no uso da água, media dos dois experimentos, para a produção de grãos (13% de umidade), foi 1,15; 1,20 e 1,34 g.m-2.mm-1, para os cultivares IAC-Maya, IAC-Maya Latente e Cargill-601, respectivamente. Em condições de baixa umidade no solo (potencial matricial de -0,2 e -0,4 MPa), observou-se a maior sensibilidade para o fechamento dos estômatos no cultivar IAC-Maya Latente, nos horários de maior demanda evaporativa da atmosfera. Em condições de alta umidade no solo (potencial matricial de - 0,02 MPa), a resistência estomática total do cultivar IAC-Maya Latente não diferiu do Cargi11-601. Os valores observados no início da manhã foram significativamente superiores aos observados no decorrer do dia. Em ambos os cultivares, a resistência estomática adaxial foi superior à resistência estomática abaxial. Em solo úmido (potencial matricial de -0,02 MPa), a relação entre a resistência estomática e a densidade de fluxo de radiação fotossinteticamente ativa incidente sobre a superfície superior da folha, foi hiperbólica, para um intervalo de 100 a 2500 µE.s-1.m-2. Em irradiância superior a 700 µE.s-1.m-2, foi linear a relação entre a resistência estomática total e o déficit de pressão de vapor d’água do ar. Aumento do déficit de pressão resultou em decréscimo da resistência estomática total. Na fase do pendoamento e em condições próximas à neutralidade, a razão entre o deslocamento do plano zero (d) e a altura da cultura (h) variou de 0,62 a 0,81, e a razão entre o parâmetro de rugosidade (z0) e a altura da cultura variou de 0,13 a 0,32. Os valores médios foram 0,74 e 0,20, respectivamente. Houve dependência de d e de z0 com a velocidade do vento. Observou-se a tendência de d/h aumentar e z0/h diminuir com a velocidade do vento. A resistência aerodinâmica à difusão de vapor d’água variou, durante o dia, de 0,15 a 0,24 s.cm-1, com um valor médio de 0,19 s.cm-1.
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spelling Eficiência no uso da água, resistência estomática e parâmetros aerodinâmicos da cultura de milho (Zea mays L.)Water use efficiency, stomatal resistance and aerodynamic parameters for corn crop (Zea mays L.)MILHORESISTÊNCIA ESTOMÁTICAUSO DA ÁGUAO presente trabalho foi conduzido com os objetivos de determinar a eficiência no uso da água para a produção de matéria seca e de grãos, a resistência estomática à difusão do vapor d’água e os parâmetros aerodinâmicos, para a cultura do milho (Zea mays L.). O estudo foi realizado com as variedades IAC-Maya, IAC-Maya Latente e o híbrido Cargill-601, durante os anos agrícolas 1981/82 e 1982/83. Os experimentos foram instalados na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas, em área de superfície plana, cujo solo e Latossol Roxo. Os parâmetros fisiológicos foram determinados através de amostragens quinzenais das plantas. Os parâmetros fisiológicos analisados foram: índice de área foliar, taxa de crescimento da cultura, eficiência da planta para a produção de grãos, produtividade total de grãos e eficiência no uso da água para a produção de grãos e de matéria seca. A evapotranspiração real (consumo de água), determinada através do balanço hídrico de campo, foi relacionada com a evapotranspiração de referência, estimada através da evaporação do tanque Classe A. A resistência estomática à difusão do vapor d’água foi medida com um porômetro “steady-state”. As resistências estomáticas adaxial e abaxial foram medidas separadamente, e a resistência total foi calculada assumindo que as superfícies da folha atuam como resistores em paralelo. Os parâmetros aerodinâmicos foram determinados através de perfis de vento, medidos sobre o cultivar IAC-Maya. As temperaturas seca e úmida do ar foram obtidas simultaneamente com a velocidade do vento, usando termopares de cobre-constantan. Os resultados indicaram que o híbrido Cargill-601 apresentou, em relação às variedades, menor ciclo, menor número de folhas, menor produtividade biológica e maior índice de colheita. A taxa de crescimento da cultura foi pequena no início do desenvolvimento, alcançando valores máximos, cerca de 80 dias após a emergência. Houve diferença entre cultivares e diferença de ano para ano no consumo de água. Considerando os dois anos agrícolas, os consumos médios de água foram 538,5 mm; 487,6 mm e 458,7 mm para os cultivares IAC-Maya, IAC-Maya Latente e Cargill-601, respectivamente, enquanto que a evapotranspiração de referência média foi de 444,4 mm. A razão entre a evapotranspiração real e a evapotranspiração de referência para o cultivar IAC-Maya foi de 1,11, no primeiro e no segundo experimento; para o cultivar IAC-Maya Latente foi 0,93, no primeiro, e de 1,10, no segundo experimento; e para o cultivar Cargill-601 de 1,14 e 1,22, no primeiro e no segundo experimento, respectivamente. Não houve, entre os cultivares, diferença na eficiência no uso da água para a produção de matéria seca de folhas, colmos, espigas e total. A eficiência no uso da água para a produção de matéria seca total, obtida através da função logística, foi de 3,25; 3,48 e 3,14 g.m-2.mm-1, para os cultivares IAC-Maya, IAC-Maya Latente e Cargill-601, respectivamente. A eficiência no uso da água, media dos dois experimentos, para a produção de grãos (13% de umidade), foi 1,15; 1,20 e 1,34 g.m-2.mm-1, para os cultivares IAC-Maya, IAC-Maya Latente e Cargill-601, respectivamente. Em condições de baixa umidade no solo (potencial matricial de -0,2 e -0,4 MPa), observou-se a maior sensibilidade para o fechamento dos estômatos no cultivar IAC-Maya Latente, nos horários de maior demanda evaporativa da atmosfera. Em condições de alta umidade no solo (potencial matricial de - 0,02 MPa), a resistência estomática total do cultivar IAC-Maya Latente não diferiu do Cargi11-601. Os valores observados no início da manhã foram significativamente superiores aos observados no decorrer do dia. Em ambos os cultivares, a resistência estomática adaxial foi superior à resistência estomática abaxial. Em solo úmido (potencial matricial de -0,02 MPa), a relação entre a resistência estomática e a densidade de fluxo de radiação fotossinteticamente ativa incidente sobre a superfície superior da folha, foi hiperbólica, para um intervalo de 100 a 2500 µE.s-1.m-2. Em irradiância superior a 700 µE.s-1.m-2, foi linear a relação entre a resistência estomática total e o déficit de pressão de vapor d’água do ar. Aumento do déficit de pressão resultou em decréscimo da resistência estomática total. Na fase do pendoamento e em condições próximas à neutralidade, a razão entre o deslocamento do plano zero (d) e a altura da cultura (h) variou de 0,62 a 0,81, e a razão entre o parâmetro de rugosidade (z0) e a altura da cultura variou de 0,13 a 0,32. Os valores médios foram 0,74 e 0,20, respectivamente. Houve dependência de d e de z0 com a velocidade do vento. Observou-se a tendência de d/h aumentar e z0/h diminuir com a velocidade do vento. A resistência aerodinâmica à difusão de vapor d’água variou, durante o dia, de 0,15 a 0,24 s.cm-1, com um valor médio de 0,19 s.cm-1.Three corn varieties IAC-Maya, IAC-Maya Latente and Cargill-601 were evaluated as to water use efficiency, stomatal resistance and aerodynamic parameters, during two growing season 1981/82 and 1982/83. Field plots were carried out at the Central Experimental Station of Instituto Agronômico de Campinas in a flat area of an oxisol. Fortnightly plant samplings were made to determine physiological parameters such as: leaf area index, crop growth rate, grain yield efficiency, total grain yield, and water use efficiency for grain and dry matter production. Actual evapotranspiration was determined by field water balance, and it was related to reference evapotranspiration, which was calculated by Class A pan (USWB) evaporation. The stomatal resistance of the horizontal portion of a leaf was measured with a steady-state porometer. The adaxial and abaxial stomatal resistance were measured separately on adjacent portions of the leaf and total resistance was calculated assuming that the two leaf sur face acted as parallel resistors. The aerodynamic parameters were determined from wind profiles measured over a uniform stand of the variety IAC-Maya. Dry and humid air temperatures were obtained simultaneously with windspeed, using cooper-constantan thermocouples. Hybrid variety Cargill-601 presented with relation to the others varieties: the shortest plant cycle, the lowest number of leaves and the lowest biological yield, but the highest index. Growth crop rate was small during initial stages of development and it reached maximum values about 80 days after emergency of the plants. With relation to water use, differences exist among cultivars and between years. Considering both field plots, water use for IAC-Maya, IAC-Maya Latente and Cargill-601 were 538,5 mm; 487,6 mm and 458,7 mm, respectively, however average reference evapotranspiration was 444,4 mm. The rates between real evapotranspiration and reference evapotranspiration for cultivar IAC-Maya was 1,11 in both crop years; for cultivar IAC-Maya was 0,90 in first year and 1,10 for the second year, and for Cargill-601 was 1,14 and 1,22 for both years, respectively. No differences among varieties for water use efficiency were detected for dry matter production of leaves, stalks, ears and total. Water use efficiency for total dry matter production, obtained by logistic function, was 3,25; 3,48 and 3,14 g.m-2.mm-1 for varieties IAC-Maya, IAC-Maya Latente and Cargill-601, respectively. Considering both experiments, the average water efficiency for grain production (13% of moisture) was 1,15; 1,20 and 1,34 g.m-2.mm-1 for IAC-Maya, IAC-Maya Latente and Cargill-601, respectively. At low soil moisture (matricial potential of -0,2 and - 0,4 MPa), a greater sensibility for stomatal closing was observed for variety IAC-Maya Latente, during periods of high atmosphere evaporative demand. At high soil moisture (matricial potential of -0,02 MPa) total stomatal resistance of variety IAC-Maya Latente did not differ from Cargill-601. Observed values during early morning were significatively higher than those obtained along day hours. ln both varieties, adaxial stomatal resistance was higher than abaxial stomatal resistance. The relation between stomatal resistance photosynthetically active radiation, incident upon the adaxial leaf surface was a hyperbolic function, for an interval of 100 to 2500 µE.s-1.m-2. In irradiance higher than 700 µE.s-1.m-2, the relation between total stomatal resistance and air vapor pressure deficit was a linear function. Increases on vapor pressure deficits brought out decreases of total stomatal resistance. During tasseling period and in near neutral conditions, the relationship between zero plane displacement (d) and crop height (h), it varied from 0,62 a 0,81, and the relation between roughness parameter(z0) and crop height varied from 0,13 to 0,32. Values of d and z0 were dependent of windspeed; d/h increase and z0/h decrease, with windspeed. The aerodynamic resistance to water vapor diffusion varied daily from 0,15 to 0,24 s.cm-1 with an average value of 0,19 s.cm-1.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBrunini, OrivaldoVolpe, Clovis Alberto1986-09-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-20231122-093321/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-11-24T17:17:02Zoai:teses.usp.br:tde-20231122-093321Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-11-24T17:17:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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