Unidade I · Formação do Potencial Produtivo

Como o ambiente determina o potencial produtivo dos cereais?

Aula 04. Clima, Fenologia e Formação da Produtividade

Prof. Dr. Anísio da Silva Nunes

Fitotecnia III. Culturas de Cereais

UNEMAT · Agronomia · Tangará da Serra

?

Ponto de partida

Por que quinze dias sem chuva podem ser inofensivos numa fase do ciclo e devastadores em outra?

Ao final desta aula, você será capaz de

Objetivos de aprendizagem

01

Aplicar as escalas

Determinar o estádio de arroz, milho, sorgo, milheto e trigo pelas escalas oficiais.

02

Comparar exigências

Antecipar riscos por cultura e por época a partir dos períodos críticos.

03

Planejar o calendário

Construir as operações da lavoura com base na fenologia e no ZARC vigente.

O que o produtor não controla

As três variáveis do teto

Ra

Energia

Radiação solar

A matéria seca é a radiação interceptada vezes a eficiência de conversão.

Te

Velocidade

Temperatura

Governa o ritmo de todos os processos, da emergência ao enchimento.

Ag

Limitante

Água

Faltando, fecha os estômatos e interrompe a fotossíntese antes de tudo.

A base fisiológica da comparação

Como cada cultura converte recursos

Atributo	Trigo	Arroz	Milho	Sorgo	Milheto
Metabolismo	C3	C3	C4	C4	C4
Uso da radiação	Menor	Menor	Maior	Maior	Maior
Sensibilidade à seca	Alta	Alta	Média-alta	Baixa	Muito baixa
Água (mm/ciclo)	350-500	450-700	400-700	350-500	250-400
Adaptação ao Cerrado	Média	Média	Alta	Muito alta	Muito alta

A bifurcação que explica o resto

C3 e C4 no calor

Trigo e arroz, C3

Fixação pela RubiscoFotorrespiração intensaPerde eficiência acima de 25 °C

O arroz de terras altas chega a 50% a 60% da eficiência do milho sob calor.

Milho, sorgo e milheto, C4

PEP-carboxilaseFotorrespiração suprimidaAlta eficiência no calor

A economia de água cai do trigo ao milheto, de cerca de 505 g para perto de 290 g por grama de matéria seca.

Ler antes de decidir a época de semeadura

Faixas térmicas e hídricas

Parâmetro	Trigo	Arroz	Milho	Sorgo	Milheto
Basal inferior (°C)	5	10	10	10	10
Ótima (°C)	20-25	25-30	25-30	29-33	31-34
Basal superior (°C)	30-32	35	35-38	35-38	35-38
Estádio crítico	Espigamento	Emborrachamento	Pendoamento	Florescimento	Florescimento

No milho a faixa ótima é diurna, e a noite pede de 16 °C a 19 °C. O estádio crítico é aquele em que o déficit hídrico mais reduz a produtividade.

Onde cada cultura para de funcionar

Limiares térmicos

5 °C

temperatura basal inferior do trigo, o único cereal de inverno

30 °C

acima disso o trigo sofre esterilidade de espigas

38 °C

basal superior de sorgo e milheto, a fronteira térmica do grupo

Duas categorias agronômicas

Inverno, verão e fronteira

In

Cereal de inverno

Trigo

Faixa térmica deslocada para baixo, germina perto de 3 °C a 5 °C.

Ve

Cereais de verão

Arroz e milho

Pedem calor para germinar e não toleram geada em nenhum estádio.

Fr

Fronteira térmica

Sorgo e milheto

Suportam as temperaturas mais altas e ainda fertilizam sob calor extremo.

Recorte de Mato Grosso

A altitude que viabiliza o trigo

“

No Cerrado mato-grossense o trigo de sequeiro só é indicado acima de 800 m de altitude, e o irrigado acima de 600 m.

A planta conta calor, não dias

Graus-dia de um dia de lavoura

FórmulaGD do dia = (T máxima + T mínima) ÷ 2 - temperatura basal

Com os dados da lavoura(32 + 20) ÷ 2 - 10

T máxima: 32 °CT mínima: 20 °CBasal do milho: 10 °C

Resultado16°C-dia

Se a máxima superar a basal superior, usa-se a basal superior no lugar dela; se a mínima cair abaixo da basal inferior, usa-se a própria basal.

Milho com temperatura basal de 10 °C

Acúmulo térmico em cinco dias

Dia	T máx (°C)	T mín (°C)	GD do dia	GD acumulado
1	30	18	14,0	14,0
2	32	20	16,0	30,0
3	28	16	12,0	42,0
4	31	19	15,0	57,0
5	33	21	17,0	74,0

A lavoura acumulou 74 °C-dia, e a contagem segue até a exigência do subperíodo em curso.

Duas correções obrigatórias

Os limites da conta

TB

Teto

Máxima acima da basal superior

Usa-se a basal superior, porque o calor excedente não acelera nada.

Tb

Piso

Mínima abaixo da basal inferior

Usa-se a própria basal, porque abaixo dela não há desenvolvimento.

GD

Por que vale mais

Estável entre safras

O número de dias muda a cada ano, o total de graus-dia permanece.

A mesma exigência térmica, dois calendários

Milheto até a diferenciação

450

graus-dia exigidos até a diferenciação da panícula

50

dias para acumular esse total a 19 °C

21

dias para acumular o mesmo total a 31 °C

O relógio térmico de cada cultura

Basal e soma térmica do ciclo

Cultura	Basal inferior (°C)	Soma térmica (°C-dia)	Ciclo (dias)
Trigo	5	1.600-2.200	110-130
Arroz	10	1.700-1.900	100-120
Milho	10	1.400-1.800	100-125
Sorgo	10	1.300-1.700	95-115
Milheto	10	1.000-1.500	75-95

Duas bases para classificar cultivares

Dias e soma térmica

Classificação por dias

Sorgo em três gruposTrigo em cinco classesArroz precoce a tardia

Simples de comunicar, mas o número de dias muda com a temperatura da safra.

Classificação por soma térmica

Milho em unidades de calorArroz em graus-diaEstável entre anos

Cultivares de arroz de terras altas vão de cerca de 1.030 a 2.021 graus-dia de ciclo total.

A altitude age pela temperatura

Papel da altitude em cada cultura

Cultura	Papel	Efeito prático
Milho	Favorável	Ciclo e enchimento mais longos, noites frias poupam respiração
Trigo	Condição de viabilidade	Reduz calor e brusone no espigamento
Arroz	Ambivalente	Mais brusone em altitude alta, ciclo acelerado em altitude baixa
Sorgo	Desfavorável	Frio na germinação e no florescimento, com risco de ergot
Milheto	Pouco sensível	Não tolera geada e sofre com frio noturno no enchimento

A mesma variável, três leituras

Três lógicas de altitude

Op

Oportunidade

Milho

Mais altitude significa enchimento mais longo e maior massa por grão.

Co

Condição

Trigo e arroz

A altitude define a temperatura e a pressão de brusone no espigamento.

Ri

Risco

Sorgo e milheto

Acima de 900 m no Sul, o frio causa esterilidade e trava a translocação.

Nota técnica

A altitude escolhe as doenças

“

No milho a ferrugem-comum predomina acima de 700 a 900 m, enquanto a ferrugem-polissora domina abaixo de 700 m.

Limiares de referência

Números da altitude

800 m

mínimo para o trigo de sequeiro no Cerrado

600 m

mínimo para o trigo irrigado em Mato Grosso

900 m

acima disso o sorgo entra em faixa de risco de frio

A planta mede o escuro, não a luz

Dias longos e dias curtos

Plantas de dias longos

TrigoFlorescem sob noites curtasGenes Ppd

Cultivares insensíveis permitem o cultivo tropical fora da latitude de origem.

Plantas de dias curtos

ArrozSorgoMilhetoFlorescem sob noites longas

Interromper a noite com luz equivale a encurtá-la, com efeito oposto nos dois grupos.

Três conceitos que se completam

Fotoperiodismo e juvenilidade

Fp

O estímulo

Fotoperiodismo

Resposta da planta à duração do período de escuro do dia.

Ju

A condição

Juvenilidade

Fase inicial em que a planta ainda não percebe o estímulo fotoperiódico.

Ft

O sensor

Fitocromo

Pigmento foliar que percebe a luz e dispara o sinal de florescimento.

No arroz a juvenilidade corresponde à Fase Vegetativa Básica, seguida da Fase Sensível ao Fotoperíodo.

Da folha ao meristema

O caminho do sinal

1

A folha percebe a duração do escuro pelo fitocromo

2

A planta precisa ter superado a fase juvenil

3

O sinal de florescimento segue pelo floema

4

O meristema apical passa de vegetativo a reprodutivo

Onde o sinal chega

Meristema apical do milho

Planta de milho no estádio V6.

Fonte: Como a Planta de Milho se Desenvolve (Embrapa)

Escolher cultivar é escolher resposta ao dia

Grupo fotoperiódico das culturas

Cultura	Grupo	Sensibilidade prática no Brasil
Trigo	Dias longos	Depende dos genes Ppd, insensíveis permitem cultivo tropical
Arroz	Dias curtos	De insensível a muito sensível conforme a cultivar
Milho	Neutro na prática	Só responde acima de 33 graus de latitude sul
Sorgo	Dias curtos	Híbridos modernos convertidos são insensíveis
Milheto	Dias curtos	Sensível, atrasar a semeadura antecipa o florescimento

No trigo os genes Vrn controlam a vernalização, os Ppd o fotoperíodo e os Eps a precocidade intrínseca.

Dois relógios operando ao mesmo tempo

Soma térmica e fotoperíodo

Soma térmica

Controla a velocidadeTemperatura acumuladaPrevê estádios

Domina em culturas e cultivares insensíveis, como o milho e o sorgo moderno.

Fotoperíodo

Controla o momentoDuração do escuroDefine a transição

Domina em cultivares sensíveis cultivadas fora da latitude de origem.

Soma térmica e fotoperíodo

Duração até a antese

Variabilidade na duração do crescimento da espiga em cultivares com a mesma duração até a antese.

Fonte: Ecofisiologia do Trigo

Manejar por estádio, não por data

Como determinar o estádio

50

Regra de campo

Metade da lavoura

O estádio é atribuído quando 50% ou mais das plantas o atingiram.

Co

O marco vegetativo

Colar visível

A folha só é contada quando o colar aparece na junção com a bainha.

Pa

O que não se vê

Palpação

O emborrachamento se detecta apalpando o colmo abaixo da folha-bandeira.

O estádio que os alunos não enxergam

Emborrachamento

“

A inflorescência já está formada dentro da bainha da folha-bandeira, e é nesse momento invisível que ocorre a microsporogênese.

A espiga dentro da bainha

Emborrachamento no trigo

Estádio em que as espiguetas se diferenciam; as setas indicam os primórdios de espiguetas.

Fonte: Ecofisiologia do Trigo

Escala de Ritchie, Hanway e Benson

Milho, estádios V e R

Código	Estádio	Observação de campo
VE	Emergência	Início da contagem
V6	6ª folha com colar visível	Meristema apical acima do solo
VT	Pendoamento	Antecede a emissão dos estilos-estigmas
R1	Florescimento	Cada estilo polinizado gera um grão
R6	Maturidade fisiológica	Formação da camada preta

Duas escalas para a mesma cultura

Trigo, Feekes e Zadoks

Feekes e Large

Numeração de 1 a 11.4Uso de campoEmborrachamento 8 a 10

Espigamento em 10.1 a 10.5, florescimento em 10.5.1 a 10.5.4 e maturação em 11.4.

Zadoks

Decimal de 00 a 99Uso em pesquisaEmborrachamento 41 a 49

Mais precisa para registrar subestádios, com espigamento em 51 a 59 e antese em 60 a 69.

Como se conta o trigo

Escala decimal de Zadoks

Escala decimal de Zadoks, usada para descrever os estádios do trigo.

Fonte: Trigo e Triticale

Marcadores morfológicos contáveis

Arroz, das plântulas à colheita

Código	Estádio	Fase
S0 a S3	Da semente seca à primeira folha	Plântula
V1 a V13	Colar formado em cada folha do colmo principal	Vegetativa
R0 e R1	Iniciação e diferenciação da panícula	Reprodutiva
R2 e R3	Emborrachamento e saída da panícula	Reprodutiva
R4	Antese, das 9 h às 13 h	Reprodutiva
R9	Todos os grãos com casca marrom	Ponto de colheita

Fase reprodutiva

Arroz em antese

Panícula de Oryza sativa em antese, com anteras expostas, marcador visual do início da fase reprodutiva.

Fonte: Jeevan Jose, Kerala, India · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

Cada fase define um componente

Sorgo, três estádios de crescimento

E1

EC1, de E0 a E3

Tamanho da panícula

Da emergência à diferenciação do ponto de crescimento.

E2

EC2, de E4 a E6

Número de grãos

Folha-bandeira, emborrachamento e florescimento definem os grãos por panícula.

E3

EC3, de E7 a E9

Peso do grão

Grão leitoso, pastoso e maturidade fisiológica.

Panícula exposta

Sorgo na fase reprodutiva

Planta de sorgo granífero com a panícula já emergida da bainha, marcando o fim da fase de crescimento vegetativo.

Fonte: Daniel Georg Döhne (user Bugdream ) · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

Três fases de crescimento e dez estádios

Milheto, escala da disciplina

Código	Estádio	Fase
ED0 a ED2	Emergência ao colar da 5ª folha	FC1, vegetativa
ED3	Formação da panícula	FC1, vegetativa
ED4 e ED5	Colar da folha-bandeira e emborrachamento	FC2, panícula
ED6	Florescimento	FC2, panícula
ED7 a ED9	Grão leitoso, pastoso e maturidade fisiológica	FC3, enchimento

Numerações distintas, biologia idêntica

A sequência comum às cinco culturas

1

Germinação e emergência

2

Fase vegetativa, com folhas e perfilhos

3

Iniciação floral e emborrachamento

4

Exserção, florescimento e antese

5

Enchimento e maturidade fisiológica

A ferramenta para transferir decisões entre culturas

Equivalência entre as escalas

Evento	Trigo	Milho	Arroz	Sorgo	Milheto
Emergência	1	VE	S3	E0	ED0
Perfilhamento	2-3	V1-V5	V3-V7	E1-E2	ED1-ED2
Emborrachamento	8-10	pré-VT	R2	E5	ED5
Florescimento	10.5	R1	R4	E6	ED6
Maturidade	11.4	R6	R9	E9	ED9

O milho não tem bota externa análoga, e o momento crítico equivalente vai do pendoamento à emissão dos estilos.

O custo do estresse no momento errado

Déficit hídrico no florescimento do milho

2 dias

de déficit já reduzem a produtividade em mais de 20%

4 a 8

dias de déficit reduzem a produtividade em mais de 50%

4

semanas ao redor do florescimento formam o período crítico

O mapa de risco por cultura

Estádio crítico e estresse danoso

Cultura	Estádio crítico	Estresse mais danoso
Trigo	Espigamento e enchimento	Calor acima de 30 °C e geada na antese
Arroz	Emborrachamento e florescimento	Frio na microsporogênese e calor na antese
Milho	Pendoamento ao enchimento	Déficit hídrico e calor sobre o pólen
Sorgo	Florescimento	Déficit hídrico e frio abaixo de 20 °C
Milheto	Florescimento e enchimento	Frio abaixo de 15 °C e déficit hídrico

A produtividade é um produto de componentes

Do componente à saca colhida

FórmulaProdutividade (kg/ha) = panículas/m² × grãos por panícula × massa do grão (g) × 10

Com os dados da lavoura18 × 1.200 × 0,023 × 10

Panículas por m²: 18Grãos por panícula: 1.200Massa do grão: 0,023 g

Resultado4.968kg/ha de sorgo granífero

O fator 10 converte g/m² em kg/ha.

Janelas que fecham em sequência

Quando cada componente se define

Componente	Janela de determinação	Efeito do estresse na janela
Inflorescências por m²	Emergência ao fim do perfilhamento	Menos espigas ou panículas por área
Grãos por inflorescência	Alongamento até depois da antese	Inflorescência menor e menos grãos
Fração de grãos férteis	Microsporogênese e antese	Esterilidade e grãos que não vingam
Massa do grão	Enchimento até a maturidade	Grãos leves e menor massa de mil grãos

No milho a produção potencial se define em V3, as fileiras por espiga em V8 e os grãos por fileira em V17.

O zoneamento condiciona crédito e seguro

Dentro e fora do ZARC

Dentro do decêndio indicado

80% de safras com êxitoCultivar no RNCSolo classificado

Dá acesso ao Proagro, ao Proagro Mais e à subvenção federal ao seguro rural.

Fora do calendário

Risco não cobertoSem subvençãoFlorescimento exposto

O ZARC minimiza o risco climático, não maximiza o rendimento, e as portarias são revistas a cada ano.

Dentro e fora do ZARC

Rendimento e zoneamento

Rendimento histórico de trigo em lavouras conforme o zoneamento agroclimático da cultura.

Fonte: Informações Agronômicas

Clima e fenologia viram data de semeadura

Janelas de semeadura em Mato Grosso

Cultura	Janela	Racional climático
Arroz de terras altas	Outubro a dezembro	Aproveita o início e o pico da estação chuvosa
Trigo de sequeiro	Janeiro a fevereiro	Colheita na estação seca, fugindo da brusone
Milho safrinha	Janeiro a fevereiro	Logo após a soja, antes do fim das chuvas
Sorgo granífero	Fevereiro a março	Tolera o déficit hídrico do fim da estação
Milheto	Fevereiro a março	Ciclo curto fecha na transição para a seca

No milho safrinha o risco cresce de forma acentuada nas semeaduras posteriores a 1º de março.

?

Retome a pergunta

Por que quinze dias sem chuva podem ser inofensivos numa fase do ciclo e devastadores em outra?

Responda agora com o que você viu na aula.

Encerramento

O calendário diz quando; a fenologia diz o que a planta está decidindo naquele momento.