Um metodo simples que tem sido amplamente usado na obtencao da evapotranspiracao da cultura (ET) e o padronizado pela FAO. Esse se baseia em medir a evaporacao de agua do tanque Classe A (ECA) e multiplicar por coeficientes ( do tanque e da cultura) que geracao a ET. No entanto, a estimativa dos referidos coeficientes (K, e K,) nem sempre retrata de forma satisfatoria as condicoes da cultura. Procurando-se vencer essa dificuldade, tornando-se desnecessario o uso de tais coeficientes, foi objetivo deste trabalho comporvar a boa concordancia entre a ET, calculada pelo metodo de Penman-Monteith, e o indice de area foliar (IAF) e a ECA e entre a ET, unicamente com o IAF, atraves da analise de regressao linear multipla, para o feijoeiro. A melhor relacao encontrada foi a que considerou o fator biologico (IAF) conjuntamente com o ambiental (ECA), isto e, ET = -1.304 + 0,8368.iaf + 0,5537.ECA (r2 = 0,854), comprovando a metodologia como de boa eficiencia para predizer a ET

ALBUQUERQUE, P. E. P.

GOMIDE, R. L.

KLAR, A. E.

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Revista Brasileira de Agrometeorologia. Santa Maria. v. 5. n. 2. p. 183-187. 1997.Recebido para publicação em 01/09/97. Aprovado em 02/11/97.ALBUQUIP. E.I1997ISSN 0104-1347ESTIMATIVA DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO MÁXIMA DO FEIJOEIRO (Phaseolvulgaris L.) EM FUNÇÃO DO ÍNDICE DE ÁREA FOLIAR E DA EVAPORAÇÃO DAÁGUA DO TANQUE CLASSE AESTIMATION OF MAXIMUM EVAPOTRANSPIRATION IN BEANS (Phaseolusvulgaris L.) AS A FUNCTION OF THE LEAF AREA INDEX AND CLASS "A" PANEVAPORATIONPaulo Emílio Pereira de Albuquerque', Antonio Evaldo Klar2• Reinaldo Lúcio Gomíde"RESUMOUm método simples e que tem sidoamplamente usado na obtenção da evapotranspíra-ção da cultura (ET.J é o padronizado pela FAO.Esse se baseia em medir a evaporação de água dotanque Classe A (ECA) e multiplicar por coeficien-tes (do tanque e da cultura) que gerarão a ET,. Noentanto. a estimativa dos referidos coeficientes (I\.,eK.J nem sempre retrata de forma satísfatóría ascondições reais de clima e estádio de desenvolvi-mento da cultura. Procurando-se vencer essa difi-culdade. tomando-se desnecessário o uso de taiscoeficientes. foi objetivo deste trabalho comprovar aboa concordãncia entre a ET.. calculada pelo mé-todo de Penman-Monteíth, e o índice de área foliar(IAF) e a ECA e entre a ET, unicamente com o IAF.através da análise de regressão linear múltipla.para o feüoeíro. A melhor relação encontrada foi aque considerou o fator biológico (IAF) conjunta-- mente com o ambíental (ECA). isto é. ET,' = -1.304'---' + 0.8368.IAF + 0.5537.ECA (r~ = 0.854). compro-vando a metodologia. como de boa eficiência parapredizer a ET,.Palavras-chave: evapotransptraçào. evaporação.tanque Classe A. índice de área folíar, feíjoeíro.SUMMARYA simple method which has beenlargely utilized ín the search of cropevapotranspíratton (ET.J is that recommended byFAO. It utilizes the Class "A" pan evaporatíonmeasurernents (ECA) and coefflcíents (pan-K, andcrop-K). Afterwards, the ET, is obtaíned bymultíplyíng ECA by both coefftcíents. However. theestimate of K, and K, values do not alwaysrepresent satísfactortly the actual clímatíc and cropgrowth stage condítíons. ln order to overcome thísproblem and to become unnecessary the use ofsuch coefficients. the objective of this work was toínvesugate the relationship among the ET,.calculated by the Penman-Montetth method. andthe leaf area índex (LAI) and the ECA. and alsobetween the ET, exclusively wíth the LAl. by meansof multiple linear regressíon analysts for beans. Thebest relatíonshíp obtatned was that which took íntoaccount both the bíologícal (LAI) and ambtenial '(ECA) factors. that is, ET. = -1.304 + 0.8368.LAI +0.5537.ECA (r2 = 0.854). indicating' a goodeffícíency of thís methodology to predict the ET,.Key words: evapotranspíratton, evaporatron. Class"A" pano leaf area índex, crop beans.INTRODUÇÃOOs estudos sobre a evapotransptracãotêm-se desenvolvido muito rapidamente nos últi-mos anos. em função do progresso na coleta e pro-cessamento de dados. em decorréncía do incre-mento da ínformáuca como uma ferramenta útilnesse campo. Entretanto. embora haja essa grandefacilidade. a aquisição de ínstrumentação elabo-rada é ainda onerosa e envolve metodologia. geral-mente. sofisticada e laboriosa.Em princípio. os métodos de estimar aevapotranspíração da cultura (ET.J que envolvam1 Pesquisador 111.D.Se .• Embrapa - Milho e Sorgo. Cx. Postal 151 - Sete Lagoas - MG. CEP: 35701-970. E-mail:emilio@enpms.embrapa.br2 Professor Titular. Ph.D .• UNESP - FCA. Dep. de Eng. Rural. Cx. Postal 237 - Botueatu - SP. CEP: 18603-970:3 Pesquisador 111,Ph.D., Embrapa - Milho e Sorgo. Cx. Postal 151 - Sete Lagoas - MG. CEP: 35701-970. E-mail:gomide@enpms.embrapa.br184 ALBUOUEROUE, P.E.P. de, et ai. - Estimativa da evapotranspiração máxima do feijoeiro ...técnicas maís :sofisticadas, como os de Penrnan-Monteíth, da correlação de turbilhões (eddy correla-tion), da razão de Bowen, ou instrumentos, como oslísímetros. para medir diretamente a ET,., servirãocomo padrão para aferir e calibrar técnicas maissimples de obter a ETe.Os métodos padrões recomendadospela FAO necessitam da obtenção da evapotranspi-ração de referência (ET.,), que, por sua vez, pode serestimada através da evaporação da água do tanqueClasse A (ECA). Porém, para a determínação de ET"e ET,.há necessidade de coeficientes empíricos. Hábasicamente dois coeficientes: o do tanque (1\) e oda cultura (KJ. O 1\ é função da demanda evapora-R tíva do local e é usado para transformar os valores) da ECA em ET". Já o K, é função do tipo de culturar-: e do seu estádio de desenvolvimento; o seu produto, pela ET" fornece a ET, (DOORENBOS & PRUITT,I 1977; DOORENBOS & KASSAM, 1979). Essa me-todologia proposta pela FAO tem sido amplamenteusada como alternativa na obtenção da ET...Contudo, muitas vezes, esses coefici-entes estimados não têm revelado de maneira sa-tísfatóría as verdadeiras condições da ET,. para umdeterminado local e uma cultura específica. Poroutro lado. há uma grande dificuldade a ser ven-cída quando se desejam medir esses coeficientes.Procurando contornar o problema daobtenção do K" alguns autores (RITCHIE &BURNETT, 1971; STONE & PEREIRA, 1994;GAMERO et al.. 1997) relacionaram esse coefici-ente com o índice de área Iolíar (IAF). OLIVEIRA eta/. (1993) relacionaram diretamente a ET,. com oIAF e verificaram que o primeiro foi bem descritocomo uma função quadrátíca do segundo. Porém,há restrição ao uso dessa função quando a de-manda hídríca da atmosfera se toma variável atra-vés do ciclo de desenvolvimento da cultura, que é,normalmente, uma condição inversa que ocorre emlocais de clima semí-ándo, nos quaís a demandahídrica é menos mutável ao longo de um período.Em função disso. em condições de clima úmido, arelação da ET, apenas com o IAF se toma pobre,necessitando de incluir pelo menos mais um pará-metro que retrate a demanda hídrica da atmosfera.VILLA NOVA et a/. (1996) tomaram como esse pa-ràmetro a ECA. Portanto. além do IAF, foi incorpo-rado ao modelo proposto a ECA. para representar ademanda hídrtca da atmosfera.VlLLA NOVA et a/. (1996) estudaram.através da análise de regressão linear múltipla. arelação entre a ET, da cana-de-açúcar e o IAF e aECA. Obtiveram excelente coeficiente de determí-nação para esse modelo. justificando que o sucessodesse ajuste foi devido ao bom acompanhamentoda demanda atmosférica realizado pela ECA. fatoque seria impossível se o lAF fosse a única variávelindependente do modelo. Também os autores ana-lisaram dados obtidos dos trabalhos de OLIVEIRAet alo (1993), para milho, e de BASTOS (1994), paraalface, os quaís, da mesma forma. resultaram emboa concordância entre a ETe e aqueles dois pará-metros.Procurando corroborar a boa concor-dância entre a ETc e o IAF e a ECA, através do mo-delo matemático estudado por VILLA NOVA et aL(1996), foi objetivo do presente trabalho obter oscoeficientes desse modelo para o feíjoeíro. assimcomo obter os coeficientes de um modelo que rela-ciona a ET,. unicamente com o IAF.,MATERIAL E MÉTODOSOs dados foram gerados, em condiçõesde campo, na Embrapa - Milho e Sorgo, localizadaem Sete Lagoas, Minas Gerais, cujas coordena-das são 19"26' de latitude Sul e 44"10' de lon-gitude Oeste e 719 m de altitude.Foi utilizada a cultivar de feijâo(Phaseolus vulgaris L.) Capixaba Precoce (grupoPreto), cuja semeadura foi realizada em 26/07/95.O espaçamento entre fileiras de semeadura foi deaproximadamente 45 em, sendo semeadas 12-14sementes por metro de fileira, visando uma popu-lação acima de 220.000 plantas por hectare.A evapotranspiração da cultura (ET.J.que foi considerada como padrão para aferir o mo-delo a ser testado, foi determínada pelo método dePenman-Monteíth que, entre diversos autores, écitado por KJELGAARD et al. (1994). Os valores daET,. foram obtidos, diariamente, em alguns inter-valos de tempo a partir dos 30 até os 72 dias apósà semeadura (DAS), perfazendo um total de 37 diasde avaliações. Mesmo quando a cobertura do soloestava incompleta (aproximadamente até os 40DAS), utilizou-se a mesma equação sem restrição,Os intervalos entre irrigações foram de 2 e 4 dias,em que se aplicou uma lâmina de água necessáriapara repor o solo à sua capacidade de campo. Issofoi suficiente para manter a cultura sempre em suataxa máxima de evapotransptracão(ALBUQUERQUE. 1997).Alguns paràmetros necessários ao mo-delo de Penman-Monteíth, tais como saldo de radi-ação (R,) e fluxo de calor no solo (G), foram medi-dos diretamente através de sensores da marca ja-ponesa Eko. os quaís foram acoplados a um regis-trador eletrônico com diagrama analógíco, daYookogawa Corp.. O déficit da pressão de vapor(DPV) foi estimado conforme foi apresentado porALBUQUERQUE (1997). O paràmetro ra foi deter-minado pela equação apresentada, entre outros,por ALLEN et a/. (1989) e JENSEN et a/. (1990). osquaís supuseram condições de estabilidade neutra.que ocorre com vegetação bem suprida de água e,' Rev. Bras. Agrometeorologia, v .5, n. 2, p. 183-187,1997 IX5próximo à sua copa. O parâmetro r, foi estimadopor meio da resistência estomática e do índice deárea foliar. segundo metodologia mostrada porHATFIELD (1988). ALLEN et oi. (1989). STEINER etal. (1991) e KJELGAARD et al. (1994). Os valoresda ET" de cada dia foram determinados no períodoem que R,Ise apresentava positivo.Foram coletadas. num intervalo médiode 7 dias. amostras de plantas (cerca de 12 plantaspor amostragem) para detem1inação do índice deárea foliar (IAF). cujas medições da área foliar fo-ram feitas em um integrador eletrõnico de área.modelo LI-3000. da Li-Cor. A área foliar média porplanta amostrada foi dividida pelo espaçamento dacultura para fornecer o IAF.As medições de evaporação da água(ECA) foram feitas num tanque Classe A instaladona Estação Clímatológíca Principal de Sete Lagoas.pertencente ao Instituto Nacional de Meteorología(INMET). distando aproximadamente 1500 m daárea experimental.Usaram-se dois modelos' baseados naregressão linear múltipla para estimar a ET". con-forme apresentaram OLIVEIRA et aI. (1993) e VILLANOVA et a/. (1996):ET,=a1 + b, IAF + c1 IWETl' = a, + b2IAF + c, ECA( 1)(2)O segundo modelo tem duas variáveisindependentes. o índice de área foliar (IAF) e a eva-poração da água do tanque Classe A (ECA). en-quanto que o primeiro somente o IAF.RESULTADOS E DISCUSSÃOA evapotranspiração diária do feíjoeíro(ET) calculada pelo método de Penman-Monteíth. aevaporação da água 'do tanque Classe A (ECA) e oíndice de área foliar (IAF), durante alguns períodosdo ciclo da cultura. estão apresentados. na Figura1. Observa-se que as variações da ET, foram acom-panhadas das variações da ECA, principalmentemais ao final do ciclo da cultura. À medídá queesse ciclo transcorreu. o IAF aumentou. ou seja.cresceu a superfície de transpíração, fazendo comque a ET,se aproximasse da ECA. GAMERO et aL(1997) verificaram. em cultura de feijão. que as va-riações dos valores do IAF acompanharam propor-cionalmente as da ETl" o que pode também ser ob-servado no presente caso.Com os dados medidos do índice deárea foliar (IAF) e da evaporação da água do tanqueClasse A (ECA) e com os valores estimados daevapotranspiração da cultura do feijão (ET) pelométodo de Penman-Monteith. obtiveram-se asocd a tao c c~"'o-30 40 50 60dias após a sem eadura70Figura 1. Evapotranspiração diária dacultura do feijão estimada pelo métodode Penman-Monteith (ET, P-M), evaporaçãode água do tanque Classe A (ECA) eindice de área foliar (IAF) dofeijoeiro, observados em relação aosdias após a semeadura e respectivasdatas (Sete Lagoas, 1995).seguintes relações na análise de regressão linearmúltipla. para os dois modelos testados:ET, = 2.254+1.316 IAF-0.09449 IAF~ r~ = 0.727)ETl' = -1.304+0.8368 lAF+0.5537 ECA (r~ = 0.854)A representação gráfica de ambos mo-delos está mostrada na Figura 2. Obteve-se noprimeiro modelo. que é função exclusivamente doIAF. uma estimativa insatisfatória da ET em rela-ção ao segundo modelo. Embora VILLA NOVA et a/.(1996) tenham correlacionado IAF e ECA com valo-res medidos de ETl' em lisímetro. os resultados aquiobtidos foram melhores do que os apresentados poresses autores. possivelmente devido à evolução dacultura para um período de maior demanda hídrica(meses de setembro e outubro). o que concordacom OLIVEIRA et a/. (1993) que relatam a melhordescrição desse modelo para condições de alta de-manda hídrica. Além disso. no período inicial (dos30 até os 39 dias após a semeadura). que coincidiucom o maior incremento do IAF. aparentementehouve melhor ajuste do modelo. apesar de tersido um período de menor demanda hídrica. Pa-rece que esse maior incremento do IAF no períodoinicial favoreceu a esse melhor desempenho. comotambém observaram VILLA NOVA et a/. (1996).O segundo modelo. no qual é incluído.além de um fator biológico (IAF), um fator ambíen-tal (ECA). estimou melhor a ETl" conflrmando ostrabalhos de OLIVEIRA et al. (1993). de BASTOS(1994) e de VILLA NOVA et ai. (1996) com o referidomodelo. A grande vantagem desse método de esti-mar a ET, está no fato de não ser necessário medirou estimar o coeficiente de cultura (KJ Essequando é estimado. apesar de sua simplicidade.186 ALBUOUEROUE, P.E.P. de, et aI. - Estimativa da evapotranspiração máxima do feijoeiro ....EEdatacc ;g s '" ~ '" '" '"o~ o o ~ og ~ ~ ã; i!l ~I-Uw/__ ETCP.M / iJ-o- ETc= I (IAF) 6___ ETc=I(IAF. ECA) lo .,A~~ o 'i1 ~:;.~v';;t30 40 50 60dias após a semeadura70'----'Figura 2. Evapotranspiração diária dacultura do feijão estimada pelo método dePenrnan-Monteith (ET P-M) e estimada cornourna função apenas' do indice de áreafoliar (IAF) e do IAF e evaporação deágua do tanque Classe A (ECA), em funçãodos dias após a semeadura e respectivasdatas (Sete Lagoas, 1995).tem a desvantagem de nem sempre corresponderas condições específicas da cultura e do clima lo-ca!.Por outro lado, quando é medido, há neces-sidade de se medir também a evapotranspiração dereferência (ETJ e ET" o que toma uma forma maiscomplexa para a obtenção desse coeficiente. Dessemodo, a medição da área foliar é muito simples,bastando que se possua o íntegrador de área. Hátambém, já feitos por diversos pesquisadores,métodos de estimar o IAF para várias culturas, a../partir de medições do comprimento e/ou largurafoliar e correlacionadas com a respectiva área.Ainda analisando os modelos, deve-seenfatízar que somente são válidos nas condiçõesnas quaís foram gerados os dados para as suasobtenções, ou seja, com o IAF variando nos limitesaproximados de 0,7 a 4,9 e a ECA de 4,1 a 9,3mru/rlía.o valor maximo do IAF atingido pelacultura do feijão, no presente caso, foi cerca de 4,9.O coeficiente b, da regressão do segundo modelorepresenta a exposição das folhas à atmosfera, queé o coeficiente para o IAF. No presente caso, o valorobtido (b = 0,8368) foi maior do que o da alface (b =0,258), que tende a ter as folhas mais fechadas,formando uma cabeça. e menor do que o do milho(b = 1,012) e o da cana-de-açúcar (b = 1.465)(VILLANOVA et al.. 1996). Portanto, sob esse as-pecto. as folhas do feíjoeíro estão menos expostasdo que as do milho e da cana-de-açúcar, ao passoque estão mais expostas em relação as da alface,fato que visivelmente é comprovado pelo tipo de ar-quitetura da planta do feijoeiro.Com relação ao coeficiente c, que serefere à evaporação da água no tanque Classe A, osresultados não permitem fazer uma análise, porqueos experimentos foram conduzidos em condiçõesclimáticas diversas umas das outras.CONCLUSÕESFica comprovado o bom desempenhoda análise de regressão linear múltipla como meto-dologia para prever a evapotranspiração da culturado feijão (ETJ, a partir de dados do índice de áreafoliar (IAF) e da evaporação de água do tanqueClasse A (ECA).AGRADECIMENTOSOs autores agradecem ao Pesquisadorda EMBRAPA - Milho e Sorgo Dr. Antônio Carlos deOliveira pelo auxílio na análise de regressão dosdados.REFERÊNCIAS BmLIOGRÁFlcASALBUQUERQUE, P.E.P. de. Evapotranspiração,balanços de energia e da água no solo eíndices de estresse hídrico da cultura. emfeijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), submetido adiferentes freqüências de irrigação. Botucatu:UNESP-FCA, 1997. 147 p. Tese (Doutorado emAgronomia) - Universidade Estadual Paulista -Faculdade de Ciências Agronômicas, 1997.ALLEN, R.G., JENSEN, M.E.. WRIGHT, J.L. et a/.Operational estimates of referenceevapotranspiration. Agron J., Madison, v.81,p. 650-662, 1989.BASTOS, E.A, Determinação dos coeficientes decultura da alface (Lactuca sativa L.).Botucatu: UNESP-FCA, 1994. 101 p.Dissertação (Mestrado em Agronomia)Universidade Estadual Paulista - Faculdade deCiências Agronômicas, 1994.DOORENBOS. J .. KASSAM.A.H. Efectos deI aguaen el rendimento de los cultivos. Roma: FAO.1979.212 p. (Estudio FAO ríego y drenage, 33).DOORENBOS. J.. PRUITT. W.O. Crop waterrequirements. Rome: FAO. 1977. 144 p.(lrrígatíon and draínage paper. 24).GAMERO G.. M.E.. VILLA NOVA, N.A.. LlBARDI,P.L. et ai. Relação entre a evapotranspiração e oíndice de área folíar da cultura do feijoeirotPnaseotus oulqaris L.) irrigado. ln:CONGRESSO BRASILEIRO DEAGROMETEOROLOGIA. X. 1997, Píracícaba,SP. Anais .... Píracícaba: Sociedade Brasileira deRev. Bras. Agrometeorologia, v .5, n. 2, p. 183-187, 1997 IX7Agrometeorología/Escoía Superior deAgricultura "Luíz de Queiroz", 1997. 759 p.p.641-643.HATFIELD, J.L. Research príortttes ín ET: evolvíngmethods. Trans. of the ASAE, St. Joseph, v. 31.p. 490-495, 1988.JENSEN, M.E.. BURMAN. RD.. ALLEN. RG.Evapotranspiration and irrigation waterrequirements. New York: ASCE. 1990. 332 p.(ASCE - Manual and reports on engtneeríngpractíce, 70).KJELGAARD. J.F., STOCKLE, C.O., VILLAR MIR.J.M. et al. Evaluating methods to estimate comevapotranspiration from short-time intervalweather data. Trans. of the ASAE, St. J oseph,v.37, p. 1825-1833. 1994.OLIVEIRA. F.A de, SILVA. J.J.S. e, CAMPOS,T.G.da S. Evapotranspiração e desenvolvimentoradicular ,do milho irrigado. Pesq. 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Estimativa da evapotranspiração máxima do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) em função do índice de área foliar e da evaporação da água do tanque classe A.

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