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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCACcedilAtildeO CIEcircNCIA E TECNOLOGIA
GOIANO - CAMPUS CERES
PROacute-REITORIA DE PESQUISA POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E INOVACcedilAtildeO
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO
REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO
DE TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES
CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
Autora Kaacutetia Freitas Silva
Orientador Prof Dr Marcio Mesquita
Coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira
CERES - GO
FEVEREIRO - 2021
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCACcedilAtildeO CIEcircNCIA E TECNOLOGIA
GOIANO - CAMPUS CERES
PROacute-REITORIA DE PESQUISA POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E INOVACcedilAtildeO
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO
REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO
DE TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES
CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
Autora Kaacutetia Freitas Silva
Orientador Prof Dr Marcio Mesquita
Coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira
Dissertaccedilatildeo apresentada como parte das
exigecircncias para obtenccedilatildeo do tiacutetulo de MESTRE
EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO ao
Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Irrigaccedilatildeo no
Cerrado do Instituto Federal de Educaccedilatildeo
Ciecircncia e Tecnologia Goiano ndash Campus Ceres
Aacuterea de concentraccedilatildeo Irrigaccedilatildeo
CERES - GO
FEVEREIRO - 2021
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCACcedilAtildeO CIEcircNCIA E TECNOLOGIA
GOIANO ndash CAMPUS CERES
PROacute-REITORIA DE PESQUISA POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E INOVACcedilAtildeO
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO
REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO
DE TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES
CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
Autora Kaacutetia Freitas Silva
Orientador Prof Dr Marcio Mesquita
Coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira
TITULACcedilAtildeO Mestre em Irrigaccedilatildeo no Cerrado ndash Aacuterea de Concentraccedilatildeo
Irrigaccedilatildeo
APROVADA em 23 de fevereiro de 2021
______________________________
Prof Dr Fabio Ponciano de Deus
Avaliador externo
Universidade Federal de Lavras
______________________________
Prof Dra Adriana Rodolfo da Costa
Avaliador externo
Universidade Estadual de Goiaacutes
______________________________
Prof Dr Marcio Mesquita
(Orientador)
UFGEscola de Agronomia
ii
Aos meus pais Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por
todo amor carinho incentivo e apoio estando comigo em todos os momentos
DEDICO
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a Deus por sempre estar guiando meus passos
abenccediloando minha vida e me proporcionando sabedoria e forccedila para prosseguir
Agradeccedilo aos meus familiares em especial aos meus pais Rosa Maria Freitas
Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por sempre estarem presentes acreditar nos meus sonhos e
ajudar a realizaacute-los
Ao meu namorado Juliano Silva Queiroz por estar ao meu lado ajudando-me a
alcanccedilar meus objetivos
Agrave dona Astrogilda Josefina de Lima e a toda a sua famiacutelia por terem me acolhido
em sua residecircncia na cidade de Ceres-GO sempre que precisei
Ao meu orientador Prof Dr Marcio Mesquita pela dedicaccedilatildeo e paciecircncia
orientando-me durante todas as etapas do mestrado
Ao meu coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira pelos
ensinamentos pela paciecircncia e dedicaccedilatildeo do seu tempo em transmitir seus conhecimentos
Ao Diogo Henrique Morato de Moraes pelas horas dedicadas na execuccedilatildeo do
projeto na confecccedilatildeo do artigo e por dividir comigo seus conhecimentos e experiecircncias
Ao bolsista Mauricio dos Santos Cavalcante pelas incansaacuteveis horas dedicadas agrave
execuccedilatildeo do projeto
Agrave empresa Bristom pelos equipamentos de automaccedilatildeo utilizados e pela assistecircncia
teacutecnica
Ao Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres e a todo o seu corpo docente por
proporcionarem aprendizado de qualidade e o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no Cerrado
Agrave Escola de AgronomiaUFG ndash Campus Samambaia pela infraestrutura para
realizaccedilatildeo do experimento e equipamentos para as anaacutelises
A todos os professores do Curso de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Irrigaccedilatildeo no Cerrado por
todos os ensinamentos e dedicaccedilatildeo
A todos aqueles que contribuiacuteram para a realizaccedilatildeo da dissertaccedilatildeo seja de forma
direta ou indireta muito obrigada
iv
BIOGRAFIA DA AUTORA
Kaacutetia Freitas Silva nascida em 06 de junho de 1997 na cidade de Itapuranga-GO filha de
Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva Em 2014 ingressou no curso de
Bacharelado em Agronomia no Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres Participou de
dois ciclos de iniciaccedilatildeo cientifica e foi monitora de disciplina Entomologia Agriacutecola
durante a graduaccedilatildeo concluindo a graduaccedilatildeo em 2018 Fez estaacutegio obrigatoacuterio na empresa
Florart Paisagismo em Goiacircnia-GO onde firmou viacutenculo empregatiacutecio de novembro de
2018 a setembro de 2019 Em marccedilo de 2019 iniciou o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no
Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres
v
IacuteNDICE
Paacutegina
RESUMO GERALxiii
GENERAL ABSTRACT xiv
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL 1
2 OBJETIVOS 3
21 Geral 3
22 Especiacuteficos 3
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 4
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) 5
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO 5
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS6
21 Tipos de gratildeo-de-bico6
22 Caracteriacutesticas gerais da planta 6
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas 8
231 Ciacutecero 8
232 BRS Aleppo 8
232 BRS Cristalino 8
3 CULTIVO9
31 Eacutepoca de semeadura9
32 Adubaccedilatildeo10
33 Semeadura e espaccedilamento10
34 Irrigaccedilatildeo 11
4 UTILIZACcedilAtildeO11
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
Allen R G Pereira L S Raes D Smith M Crop evapotranspiration - Guidelines for
computing crop water requirements In FAO Irrigation and Drainage Paper 56
FAO Irrigation and Drainage Paper Food and Agriculture Organization of the
United Nations Rome 1998
Artiaga O P Spehar C R Boiteux L S Nascimento W M Avaliaccedilatildeo de genoacutetipos
de gratildeo de bico em cultivo de sequeiro nas condiccedilotildees de Cerrado Revista
Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v10 n1 p102-109 2015
httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129
Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition
A review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20 2011
httpsdoiorg101016janifeedsci201104098
FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCACcedilAtildeO CIEcircNCIA E TECNOLOGIA
GOIANO - CAMPUS CERES
PROacute-REITORIA DE PESQUISA POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E INOVACcedilAtildeO
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO
REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO
DE TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES
CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
Autora Kaacutetia Freitas Silva
Orientador Prof Dr Marcio Mesquita
Coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira
Dissertaccedilatildeo apresentada como parte das
exigecircncias para obtenccedilatildeo do tiacutetulo de MESTRE
EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO ao
Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Irrigaccedilatildeo no
Cerrado do Instituto Federal de Educaccedilatildeo
Ciecircncia e Tecnologia Goiano ndash Campus Ceres
Aacuterea de concentraccedilatildeo Irrigaccedilatildeo
CERES - GO
FEVEREIRO - 2021
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCACcedilAtildeO CIEcircNCIA E TECNOLOGIA
GOIANO ndash CAMPUS CERES
PROacute-REITORIA DE PESQUISA POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E INOVACcedilAtildeO
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO
REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO
DE TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES
CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
Autora Kaacutetia Freitas Silva
Orientador Prof Dr Marcio Mesquita
Coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira
TITULACcedilAtildeO Mestre em Irrigaccedilatildeo no Cerrado ndash Aacuterea de Concentraccedilatildeo
Irrigaccedilatildeo
APROVADA em 23 de fevereiro de 2021
______________________________
Prof Dr Fabio Ponciano de Deus
Avaliador externo
Universidade Federal de Lavras
______________________________
Prof Dra Adriana Rodolfo da Costa
Avaliador externo
Universidade Estadual de Goiaacutes
______________________________
Prof Dr Marcio Mesquita
(Orientador)
UFGEscola de Agronomia
ii
Aos meus pais Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por
todo amor carinho incentivo e apoio estando comigo em todos os momentos
DEDICO
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a Deus por sempre estar guiando meus passos
abenccediloando minha vida e me proporcionando sabedoria e forccedila para prosseguir
Agradeccedilo aos meus familiares em especial aos meus pais Rosa Maria Freitas
Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por sempre estarem presentes acreditar nos meus sonhos e
ajudar a realizaacute-los
Ao meu namorado Juliano Silva Queiroz por estar ao meu lado ajudando-me a
alcanccedilar meus objetivos
Agrave dona Astrogilda Josefina de Lima e a toda a sua famiacutelia por terem me acolhido
em sua residecircncia na cidade de Ceres-GO sempre que precisei
Ao meu orientador Prof Dr Marcio Mesquita pela dedicaccedilatildeo e paciecircncia
orientando-me durante todas as etapas do mestrado
Ao meu coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira pelos
ensinamentos pela paciecircncia e dedicaccedilatildeo do seu tempo em transmitir seus conhecimentos
Ao Diogo Henrique Morato de Moraes pelas horas dedicadas na execuccedilatildeo do
projeto na confecccedilatildeo do artigo e por dividir comigo seus conhecimentos e experiecircncias
Ao bolsista Mauricio dos Santos Cavalcante pelas incansaacuteveis horas dedicadas agrave
execuccedilatildeo do projeto
Agrave empresa Bristom pelos equipamentos de automaccedilatildeo utilizados e pela assistecircncia
teacutecnica
Ao Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres e a todo o seu corpo docente por
proporcionarem aprendizado de qualidade e o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no Cerrado
Agrave Escola de AgronomiaUFG ndash Campus Samambaia pela infraestrutura para
realizaccedilatildeo do experimento e equipamentos para as anaacutelises
A todos os professores do Curso de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Irrigaccedilatildeo no Cerrado por
todos os ensinamentos e dedicaccedilatildeo
A todos aqueles que contribuiacuteram para a realizaccedilatildeo da dissertaccedilatildeo seja de forma
direta ou indireta muito obrigada
iv
BIOGRAFIA DA AUTORA
Kaacutetia Freitas Silva nascida em 06 de junho de 1997 na cidade de Itapuranga-GO filha de
Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva Em 2014 ingressou no curso de
Bacharelado em Agronomia no Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres Participou de
dois ciclos de iniciaccedilatildeo cientifica e foi monitora de disciplina Entomologia Agriacutecola
durante a graduaccedilatildeo concluindo a graduaccedilatildeo em 2018 Fez estaacutegio obrigatoacuterio na empresa
Florart Paisagismo em Goiacircnia-GO onde firmou viacutenculo empregatiacutecio de novembro de
2018 a setembro de 2019 Em marccedilo de 2019 iniciou o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no
Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres
v
IacuteNDICE
Paacutegina
RESUMO GERALxiii
GENERAL ABSTRACT xiv
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL 1
2 OBJETIVOS 3
21 Geral 3
22 Especiacuteficos 3
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 4
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) 5
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO 5
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS6
21 Tipos de gratildeo-de-bico6
22 Caracteriacutesticas gerais da planta 6
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas 8
231 Ciacutecero 8
232 BRS Aleppo 8
232 BRS Cristalino 8
3 CULTIVO9
31 Eacutepoca de semeadura9
32 Adubaccedilatildeo10
33 Semeadura e espaccedilamento10
34 Irrigaccedilatildeo 11
4 UTILIZACcedilAtildeO11
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCACcedilAtildeO CIEcircNCIA E TECNOLOGIA
GOIANO ndash CAMPUS CERES
PROacute-REITORIA DE PESQUISA POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E INOVACcedilAtildeO
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM IRRIGACcedilAtildeO NO CERRADO
REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO
DE TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES
CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
Autora Kaacutetia Freitas Silva
Orientador Prof Dr Marcio Mesquita
Coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira
TITULACcedilAtildeO Mestre em Irrigaccedilatildeo no Cerrado ndash Aacuterea de Concentraccedilatildeo
Irrigaccedilatildeo
APROVADA em 23 de fevereiro de 2021
______________________________
Prof Dr Fabio Ponciano de Deus
Avaliador externo
Universidade Federal de Lavras
______________________________
Prof Dra Adriana Rodolfo da Costa
Avaliador externo
Universidade Estadual de Goiaacutes
______________________________
Prof Dr Marcio Mesquita
(Orientador)
UFGEscola de Agronomia
ii
Aos meus pais Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por
todo amor carinho incentivo e apoio estando comigo em todos os momentos
DEDICO
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a Deus por sempre estar guiando meus passos
abenccediloando minha vida e me proporcionando sabedoria e forccedila para prosseguir
Agradeccedilo aos meus familiares em especial aos meus pais Rosa Maria Freitas
Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por sempre estarem presentes acreditar nos meus sonhos e
ajudar a realizaacute-los
Ao meu namorado Juliano Silva Queiroz por estar ao meu lado ajudando-me a
alcanccedilar meus objetivos
Agrave dona Astrogilda Josefina de Lima e a toda a sua famiacutelia por terem me acolhido
em sua residecircncia na cidade de Ceres-GO sempre que precisei
Ao meu orientador Prof Dr Marcio Mesquita pela dedicaccedilatildeo e paciecircncia
orientando-me durante todas as etapas do mestrado
Ao meu coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira pelos
ensinamentos pela paciecircncia e dedicaccedilatildeo do seu tempo em transmitir seus conhecimentos
Ao Diogo Henrique Morato de Moraes pelas horas dedicadas na execuccedilatildeo do
projeto na confecccedilatildeo do artigo e por dividir comigo seus conhecimentos e experiecircncias
Ao bolsista Mauricio dos Santos Cavalcante pelas incansaacuteveis horas dedicadas agrave
execuccedilatildeo do projeto
Agrave empresa Bristom pelos equipamentos de automaccedilatildeo utilizados e pela assistecircncia
teacutecnica
Ao Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres e a todo o seu corpo docente por
proporcionarem aprendizado de qualidade e o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no Cerrado
Agrave Escola de AgronomiaUFG ndash Campus Samambaia pela infraestrutura para
realizaccedilatildeo do experimento e equipamentos para as anaacutelises
A todos os professores do Curso de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Irrigaccedilatildeo no Cerrado por
todos os ensinamentos e dedicaccedilatildeo
A todos aqueles que contribuiacuteram para a realizaccedilatildeo da dissertaccedilatildeo seja de forma
direta ou indireta muito obrigada
iv
BIOGRAFIA DA AUTORA
Kaacutetia Freitas Silva nascida em 06 de junho de 1997 na cidade de Itapuranga-GO filha de
Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva Em 2014 ingressou no curso de
Bacharelado em Agronomia no Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres Participou de
dois ciclos de iniciaccedilatildeo cientifica e foi monitora de disciplina Entomologia Agriacutecola
durante a graduaccedilatildeo concluindo a graduaccedilatildeo em 2018 Fez estaacutegio obrigatoacuterio na empresa
Florart Paisagismo em Goiacircnia-GO onde firmou viacutenculo empregatiacutecio de novembro de
2018 a setembro de 2019 Em marccedilo de 2019 iniciou o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no
Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres
v
IacuteNDICE
Paacutegina
RESUMO GERALxiii
GENERAL ABSTRACT xiv
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL 1
2 OBJETIVOS 3
21 Geral 3
22 Especiacuteficos 3
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 4
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) 5
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO 5
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS6
21 Tipos de gratildeo-de-bico6
22 Caracteriacutesticas gerais da planta 6
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas 8
231 Ciacutecero 8
232 BRS Aleppo 8
232 BRS Cristalino 8
3 CULTIVO9
31 Eacutepoca de semeadura9
32 Adubaccedilatildeo10
33 Semeadura e espaccedilamento10
34 Irrigaccedilatildeo 11
4 UTILIZACcedilAtildeO11
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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22
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
ii
Aos meus pais Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por
todo amor carinho incentivo e apoio estando comigo em todos os momentos
DEDICO
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a Deus por sempre estar guiando meus passos
abenccediloando minha vida e me proporcionando sabedoria e forccedila para prosseguir
Agradeccedilo aos meus familiares em especial aos meus pais Rosa Maria Freitas
Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por sempre estarem presentes acreditar nos meus sonhos e
ajudar a realizaacute-los
Ao meu namorado Juliano Silva Queiroz por estar ao meu lado ajudando-me a
alcanccedilar meus objetivos
Agrave dona Astrogilda Josefina de Lima e a toda a sua famiacutelia por terem me acolhido
em sua residecircncia na cidade de Ceres-GO sempre que precisei
Ao meu orientador Prof Dr Marcio Mesquita pela dedicaccedilatildeo e paciecircncia
orientando-me durante todas as etapas do mestrado
Ao meu coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira pelos
ensinamentos pela paciecircncia e dedicaccedilatildeo do seu tempo em transmitir seus conhecimentos
Ao Diogo Henrique Morato de Moraes pelas horas dedicadas na execuccedilatildeo do
projeto na confecccedilatildeo do artigo e por dividir comigo seus conhecimentos e experiecircncias
Ao bolsista Mauricio dos Santos Cavalcante pelas incansaacuteveis horas dedicadas agrave
execuccedilatildeo do projeto
Agrave empresa Bristom pelos equipamentos de automaccedilatildeo utilizados e pela assistecircncia
teacutecnica
Ao Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres e a todo o seu corpo docente por
proporcionarem aprendizado de qualidade e o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no Cerrado
Agrave Escola de AgronomiaUFG ndash Campus Samambaia pela infraestrutura para
realizaccedilatildeo do experimento e equipamentos para as anaacutelises
A todos os professores do Curso de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Irrigaccedilatildeo no Cerrado por
todos os ensinamentos e dedicaccedilatildeo
A todos aqueles que contribuiacuteram para a realizaccedilatildeo da dissertaccedilatildeo seja de forma
direta ou indireta muito obrigada
iv
BIOGRAFIA DA AUTORA
Kaacutetia Freitas Silva nascida em 06 de junho de 1997 na cidade de Itapuranga-GO filha de
Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva Em 2014 ingressou no curso de
Bacharelado em Agronomia no Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres Participou de
dois ciclos de iniciaccedilatildeo cientifica e foi monitora de disciplina Entomologia Agriacutecola
durante a graduaccedilatildeo concluindo a graduaccedilatildeo em 2018 Fez estaacutegio obrigatoacuterio na empresa
Florart Paisagismo em Goiacircnia-GO onde firmou viacutenculo empregatiacutecio de novembro de
2018 a setembro de 2019 Em marccedilo de 2019 iniciou o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no
Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres
v
IacuteNDICE
Paacutegina
RESUMO GERALxiii
GENERAL ABSTRACT xiv
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL 1
2 OBJETIVOS 3
21 Geral 3
22 Especiacuteficos 3
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 4
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) 5
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO 5
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS6
21 Tipos de gratildeo-de-bico6
22 Caracteriacutesticas gerais da planta 6
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas 8
231 Ciacutecero 8
232 BRS Aleppo 8
232 BRS Cristalino 8
3 CULTIVO9
31 Eacutepoca de semeadura9
32 Adubaccedilatildeo10
33 Semeadura e espaccedilamento10
34 Irrigaccedilatildeo 11
4 UTILIZACcedilAtildeO11
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
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noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a Deus por sempre estar guiando meus passos
abenccediloando minha vida e me proporcionando sabedoria e forccedila para prosseguir
Agradeccedilo aos meus familiares em especial aos meus pais Rosa Maria Freitas
Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva por sempre estarem presentes acreditar nos meus sonhos e
ajudar a realizaacute-los
Ao meu namorado Juliano Silva Queiroz por estar ao meu lado ajudando-me a
alcanccedilar meus objetivos
Agrave dona Astrogilda Josefina de Lima e a toda a sua famiacutelia por terem me acolhido
em sua residecircncia na cidade de Ceres-GO sempre que precisei
Ao meu orientador Prof Dr Marcio Mesquita pela dedicaccedilatildeo e paciecircncia
orientando-me durante todas as etapas do mestrado
Ao meu coorientador Prof Dr Henrique Fonseca Elias de Oliveira pelos
ensinamentos pela paciecircncia e dedicaccedilatildeo do seu tempo em transmitir seus conhecimentos
Ao Diogo Henrique Morato de Moraes pelas horas dedicadas na execuccedilatildeo do
projeto na confecccedilatildeo do artigo e por dividir comigo seus conhecimentos e experiecircncias
Ao bolsista Mauricio dos Santos Cavalcante pelas incansaacuteveis horas dedicadas agrave
execuccedilatildeo do projeto
Agrave empresa Bristom pelos equipamentos de automaccedilatildeo utilizados e pela assistecircncia
teacutecnica
Ao Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres e a todo o seu corpo docente por
proporcionarem aprendizado de qualidade e o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no Cerrado
Agrave Escola de AgronomiaUFG ndash Campus Samambaia pela infraestrutura para
realizaccedilatildeo do experimento e equipamentos para as anaacutelises
A todos os professores do Curso de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Irrigaccedilatildeo no Cerrado por
todos os ensinamentos e dedicaccedilatildeo
A todos aqueles que contribuiacuteram para a realizaccedilatildeo da dissertaccedilatildeo seja de forma
direta ou indireta muito obrigada
iv
BIOGRAFIA DA AUTORA
Kaacutetia Freitas Silva nascida em 06 de junho de 1997 na cidade de Itapuranga-GO filha de
Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva Em 2014 ingressou no curso de
Bacharelado em Agronomia no Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres Participou de
dois ciclos de iniciaccedilatildeo cientifica e foi monitora de disciplina Entomologia Agriacutecola
durante a graduaccedilatildeo concluindo a graduaccedilatildeo em 2018 Fez estaacutegio obrigatoacuterio na empresa
Florart Paisagismo em Goiacircnia-GO onde firmou viacutenculo empregatiacutecio de novembro de
2018 a setembro de 2019 Em marccedilo de 2019 iniciou o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no
Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres
v
IacuteNDICE
Paacutegina
RESUMO GERALxiii
GENERAL ABSTRACT xiv
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL 1
2 OBJETIVOS 3
21 Geral 3
22 Especiacuteficos 3
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 4
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) 5
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO 5
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS6
21 Tipos de gratildeo-de-bico6
22 Caracteriacutesticas gerais da planta 6
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas 8
231 Ciacutecero 8
232 BRS Aleppo 8
232 BRS Cristalino 8
3 CULTIVO9
31 Eacutepoca de semeadura9
32 Adubaccedilatildeo10
33 Semeadura e espaccedilamento10
34 Irrigaccedilatildeo 11
4 UTILIZACcedilAtildeO11
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
iv
BIOGRAFIA DA AUTORA
Kaacutetia Freitas Silva nascida em 06 de junho de 1997 na cidade de Itapuranga-GO filha de
Rosa Maria Freitas Pinto e Oviacutedio Rosa da Silva Em 2014 ingressou no curso de
Bacharelado em Agronomia no Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres Participou de
dois ciclos de iniciaccedilatildeo cientifica e foi monitora de disciplina Entomologia Agriacutecola
durante a graduaccedilatildeo concluindo a graduaccedilatildeo em 2018 Fez estaacutegio obrigatoacuterio na empresa
Florart Paisagismo em Goiacircnia-GO onde firmou viacutenculo empregatiacutecio de novembro de
2018 a setembro de 2019 Em marccedilo de 2019 iniciou o curso de Mestrado em Irrigaccedilatildeo no
Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres
v
IacuteNDICE
Paacutegina
RESUMO GERALxiii
GENERAL ABSTRACT xiv
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL 1
2 OBJETIVOS 3
21 Geral 3
22 Especiacuteficos 3
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 4
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) 5
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO 5
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS6
21 Tipos de gratildeo-de-bico6
22 Caracteriacutesticas gerais da planta 6
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas 8
231 Ciacutecero 8
232 BRS Aleppo 8
232 BRS Cristalino 8
3 CULTIVO9
31 Eacutepoca de semeadura9
32 Adubaccedilatildeo10
33 Semeadura e espaccedilamento10
34 Irrigaccedilatildeo 11
4 UTILIZACcedilAtildeO11
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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22
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
v
IacuteNDICE
Paacutegina
RESUMO GERALxiii
GENERAL ABSTRACT xiv
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL 1
2 OBJETIVOS 3
21 Geral 3
22 Especiacuteficos 3
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 4
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) 5
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO 5
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS6
21 Tipos de gratildeo-de-bico6
22 Caracteriacutesticas gerais da planta 6
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas 8
231 Ciacutecero 8
232 BRS Aleppo 8
232 BRS Cristalino 8
3 CULTIVO9
31 Eacutepoca de semeadura9
32 Adubaccedilatildeo10
33 Semeadura e espaccedilamento10
34 Irrigaccedilatildeo 11
4 UTILIZACcedilAtildeO11
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
3 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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22
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
vi
5 RESPOSTAS DO DEacuteFICIT HIacuteDRICO 12
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO14
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS16
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE
TREcircS CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS
CONTROLADAS
RESUMO 22
ABSTRACT 23
1 INTRODUCcedilAtildeO 24
2 MATERIAL E MEacuteTODOS 25
21 Local de estudo 25
22 Descriccedilatildeo do material vegetal 25
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo 25
24 Manejo de irrigaccedilatildeo 26
25 Dados meteoroloacutegicos 27
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 27
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo 27
28 Anaacutelise de dados 28
3 RESULTADOS 28
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento 28
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo 30
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura 30
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo31
35 Crescimento da planta33
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
vii
4 DISCUSSAtildeO 34
5 CONCLUSAtildeO 36
6 AGRADECIMENTOS 37
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 37
8 APEcircNDICE40
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
viii
IacuteNDICE DE TABELAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO II
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino25
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo das
plantas de gratildeo-de-bico26
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando
funccedilotildees splines para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg days ATT) ou
dias apoacutes o plantio (DAP)32
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
ix
IacuteNDICE DE FIGURAS
Paacutegina
CAPIacuteTULO I
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights e Hobson
2016)6
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)9
CAPIacuteTULO II
Figura 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenimas (Tm) durante o
periacuteodo experimental e temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o
periacuteodo das fases I II III e IV as fases satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico28
Figura 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de
desenvolvimento I II III e IV as fases satildeo inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria
(III) e final (IV) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico29
Figura 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de
experimento em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)30
Figura 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes o plantio com as
divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)31
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
x
Figura 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS
Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado
(ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio (DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final
(IV)31
Figura 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et
al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o tempo teacutermico acumulado eacute representado
apenas para as cultivares do estudo33
Figura 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades
teacutermicas de crescimento acumuladas em deg dias34
Figura 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as
cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes plantio (DAP)34
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
xi
LISTA DE SIacuteMBOLOS SIGLAS ABREVIACcedilOtildeES E UNIDADES
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
Porcentagem
degC Grau Celsius
θm Umidade em massa g g-1
Ma Massa de aacutegua g
Ms Massa do solo seco g
θ Umidade em volume cm3 cm-3
Va Volume de aacutegua cm3
Vs Volume total do solo cm3
θcc Capacidade de campo cm3
θpmp Ponto de murcha permanente cm3
Ψw Potencial hiacutedrico total cm de H2O
Ψm Potencial matricial cm de H2O
Ψg Potencial gravitacional cm de H2O
Ψo Potencial osmoacutetico cm de H2O
Ψp Potencial de pressatildeo cm de H2O
Ψ Potencial hiacutedrico cm de H2O
θD Umidade a ser determinada cm3 cm-3
θr Umidade residual cm3 cm-3
θs Umidade de saturaccedilatildeo cm3 cm-3
αn m λ Paracircmetros estimados no processo de ajuste
U Umidade gravimeacutetrica g g-1
Vt Volume total do cilindro cm3
Ds Densidade do solo g cm-3
Rn Radiaccedilatildeo liacutequida sobre a superfiacutecie da planta MJ m-2 dia-1
G Densidade de fluxo de calor do solo MJ m-2 dia-1
T Temperatura meacutedia do ar degC
U2 Velocidade do vento a 2 m do solo m s-1
(es-ea) Deacuteficit de pressatildeo de vapor kPa
∆ Declive da curva de pressatildeo de vapor kPa degC-1
γ Constante psicromeacutetrica kPa degC-1
L Litros
gt Maior
ge Maior ou igual
lt Menor
plusmn Mais ou menos
sim Aproximado
mm dia-1 Miliacutemetro por dia
mm Miliacutemetro
t ha-1 Toneladas por hectare
kg ha-1 Quilo por hectare
mg Miligrama
cm Centiacutemetro
h Hora
pH Potencial hidrogeniocircnico
g kg-1 Grama por quilograma
μm Medidas em microcircmetros
g g-1 Grama por grama
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
xii
Siacutembolo Sigla Significado Unidade de Medida
kg kg-1 Quilo por quilo
m3 m-3 Metro cuacutebico por metro cuacutebico
cm3 cm-3 Centiacutemetro cuacutebico por centiacutemetro cuacutebico
m h-1 Metro por hora
kPa Quilopascal
MPa m-1 Mega pascal por metro
Pa Pascal
K+ Potaacutessio
g cm-3 Grama por centiacutemetro cuacutebico
m Metro
atm Atmosfera
H2O Aacutegua
ETc Evapotranspiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Kc Coeficiente de cultivo da cultura
ETo Evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia mm dia-1
FAO Organizaccedilatildeo das naccedilotildees unidas para a
alimentaccedilatildeo e a agricultura
FAOSTAT
Banco de dados estatiacutesticos da organizaccedilatildeo
das naccedilotildees unidas para alimentaccedilatildeo e
agricultura
Embrapa Empresa brasileira de pesquisa agropecuaacuteria
MG Minas Gerais
LDL Lipoproteiacutenas de baixa densidade
ABA Aacutecido absciacutesico
CO2 Dioacutexido de carbono
ERO Espeacutecies reativas de oxigecircnio
DNA Aacutecido desoxirribonucleico
SPAC Contiacutenuo solo-planta-atmosfera
WUE Eficiecircncia do uso da aacutegua Kg ha-1 mm-1
Y Rendimento da cultura Kg ha-1
Kcb Coeficiente da cultura basal
Tc Transpiraccedilatildeo da cultura mm dia-1
Ke Coeficiente de evaporaccedilatildeo
Es Evaporaccedilatildeo de aacutegua do solo mm dia-1
DD Unidades teacutermicas degC d-1
TM Temperatura maacutexima ordmC
Tm Temperatura miacutenima ordmC
TB Temperatura basal superior da cultura ordmC
Tb Temperatura basal inferior da cultura ordmC
DAP Dias apoacutes plantio dias
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
xiii
RESUMO GERAL
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano ndash Campus Ceres ndash GO fevereiro de
2021 Requerimento de aacutegua e coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
em condiccedilotildees climaacuteticas controladas Orientador Dr Marcio Mesquita Coorientador Dr
Henrique Fonseca Elias de Oliveira
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees do Cerrado
brasileiro podendo ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para
exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais para o setor agropecuaacuterio Objetivou-
se com o presente estudo mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo
de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do
Brasil O experimento foi conduzido em estufa na Escola de Agronomia da Universidade
Federal de Goiaacutes Foram utilizadas sementes de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico (BRS
Aleppo BRS Cristalino e Ciacutecero) semeadas diretamente em vasos com volume de 8 L A
irrigaccedilatildeo foi feita por gotejamento de forma automatizada baseada em leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo Os dados meteoroloacutegicos foram adquiridos por uma
estaccedilatildeo metroloacutegica instalada no interior da estufa O caacutelculo da evapotranspiraccedilatildeo de
referecircncia (ETo) foi feito com base na equaccedilatildeo proposta por Penman-Monteith a
evapotranspiraccedilatildeo de cultura (ETc) estimada pela pesagem dos liacutesimetros e o coeficiente de
cultura (Kc) estimado com base na relaccedilatildeo entre evapotranspiraccedilatildeo de cultura e
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm
dia-1 As necessidades sazonais de consumo de aacutegua foram de 5187 mm 4747 mm e 5066
mm para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente O ciclo da
cultura foi dividido em quatro fases A fase I compreende o periacuteodo inicial da cultura e
variou de 13 a 19 dias apoacutes o plantio a fase II foi atingida aos 40 a 52 dias apoacutes plantio a
fase III foi atingida entre 89 e 91 dias apoacutes o plantio e a fase IV eacute a fase final da cultura O
pico de evapotranspiraccedilatildeo eacute atingido na fase III em razatildeo da maior atividade metaboacutelica
para produccedilatildeo de flores e enchimento de gratildeo A ETc meacutedia na fase I foi de 22 23 e 22
mm dia-1 na fase II a ETc meacutedia foi de 39 38 e 32 mm dia-1 e na fase III a meacutedia foi de
56 46 e 54 mm dia-1 para Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Na
fase IV as cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e 47 mm dia-1 respectivamente
para Ciacutecero e BRS Cristalino A cultivar BRS Allepo natildeo caracterizou a fase IV durante o
periacuteodo de anaacutelise Foram observados diferentes padrotildees de evoluccedilatildeo de Kc entre as trecircs
cultivares e a condiccedilatildeo apresentada pela Organizaccedilatildeo para a alimentaccedilatildeo e a agricultura
(FAO) A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc
para Ciacutecero foram de 038 100 e 075 para fase I III e IV respectivamente Para BRS
Aleppo os valores foram de 039 para fase I e de 080 para fase III A cultivar BRS
Cristalino apresentou valores de Kc de 039 095 e 065 para fase I III e IV
respectivamente
PALAVRAS-CHAVES Cicer arietinum L irrigaccedilatildeo demanda hiacutedrica
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
xiv
GENERAL ABSTRACT
SILVA KAacuteTIA FREITAS Instituto Federal Goiano (Goiano Federal Insitute) Ceres
Campus Goiaacutes State (GO) Brazil February 2021 Water requirement and cultivation
coefficient of three chickpea cultivars under controlled climatic conditions Advisor
Prof Dr Mesquita Marcio Co-advisor Prof Dr Oliveira Henrique Fonseca Elias de
The chickpea (Cicer arietinum L) has potential for cultivation in regions of the Brazilian
Cerrado (a kind of Savannah) intended both to supply the domestic market and to export
generating economic and social benefits for the agro-livestock sector This study aimed to
measure water demand and determine the cultivation coefficient of three chickpea cultivars
grown under irrigation in the Brazilian Midwest region The experiment was carried out in
a greenhouse at the School of Agronomy at the Federal University of Goiaacutes Goiaacutes State
Brazil Seeds of three chickpea cultivars (BRS Aleppo BRS Cristalino and Ciacutecero) were
used sown directly in 8 L volume pots Irrigation was done by automatically dripping
considering the readings of capacitive soil moisture sensors The meteorological data was
acquired by a metrological station installed inside the greenhouse The calculation of the
reference evapotranspiration (ETo) was carried out in accordance with the equation
proposed by Penman-Monteith the culture evapotranspiration (ETc) was estimated by
weighing the lysimeter and the culture coefficient (Kc) was estimated considering the
relationship between culture evapotranspiration and reference evapotranspiration The
average reference evapotranspiration was 58 mm day-1 The seasonal needs for water
consumption were 5187 mm 4747 mm and 5066 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS
Aleppo and BRS Cristalino respectively The culture cycle was separated into four phases
(a) phase I comprising the initial culture period ranging from 13 to 19 days after planting
(b) phase II was the phase reached from the 40th to the 52nd day after planting (c) phase III
was the phase reached from the 89th to the 91st day after planting and (d) phase IV was the
culture final phase The peak of evapotranspiration was reached in phase III due to the
greater metabolic activity for flowering and graining In phase I the average ETc was 22
mm 23 mm and 22 mm day-1 in phase II it was 39 mm 38 mm and 32 mm day-1 and
in phase III it was 56 mm 46 mm and 54 mm dia-1 for Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively In phase IV the cultivars showed an average ETc of 48 mm and
47 mm day-1 respectively for Ciacutecero and BRS Cristalino whereas the cultivar BRS
Allepo has not been included in phase IV during the analysis period Different patterns of
Kc evolution were found among the three cultivars and the condition presented by Food
and Agriculture Organization (FAO) The average chickpea ETc throughout the cycle was
45 mm 41 mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS
Cristalino respectively The Kc values for Cicero were 038 mm 100 mm and 075 mm
day-1 for phase I III and IV respectively For BRS Aleppo the values were 039 mm day-
1 in phase I and 080 mm day-1 in phase III BRS Cristalino cultivar showed Kc values of
039 mm 095 mm and 065 mm day-1 in phase I III and IV respectively
KEY-WORDS Cicer arietinum L irrigation water demand
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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22
CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
1
1 INTRODUCcedilAtildeO GERAL
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) eacute uma leguminosa de alto valor nutritivo
difundida e cultivada em vaacuterias regiotildees ao redor do mundo De acordo com os dados da
FAOSTAT (2020) a Aacutesia eacute responsaacutevel por mais de 80 da produccedilatildeo sendo que
apenas a Iacutendia contribui com 66 da produccedilatildeo global Aleacutem de ser responsaacutevel pela
maior parte da produccedilatildeo por ser um paiacutes populoso e as leguminosas serem alimentos
baacutesicos da dieta a Iacutendia tambeacutem eacute um dos maiores importadores de gratildeo-de-bico (Roy
et al 2010)
Existem dois tipos comerciais de sementes de gratildeo-de-bico a desi e a kabuli
Segundo Knights amp Hobson (2016) a desi tem forma angular com camada espessa de
coloraccedilatildeo marrom e as sementes tipo kabuli satildeo arredondadas maiores que as sementes
da desi com uma fina camada de cor branca a bege-creme
O gratildeo-de-bico eacute altamente rico em proteiacutena e segundo Ramamoorthy et al
(2017) a crescente demanda internacional por gratildeo-de-bico e o nuacutemero de paiacuteses
importadores tecircm aumentado em decorrecircncia de uma maior conscientizaccedilatildeo sobre os
benefiacutecios das leguminosas para a sauacutede Embora a maioria do gratildeo-de-bico produzido
seja para o consumo humano tambeacutem eacute fonte alternativa de proteiacutena e energia para
incrementar a dieta dos animais (Bampidis 2011)
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado continuando a
florescer e a formarvagens enquanto as condiccedilotildees climaacuteticas forem favoraacuteveis sendo
sua temperatura ideal diurna entre 21 degC e 30 degC e noturna proacutexima de 20 degC
(Pendergast et al 2019) Segundo Hoskem et al (2017) apesar de ser considerada uma
leguminosa tiacutepica de climas frios adapta-se muito bem agraves regiotildees tropicais e os poucos
estudos conduzidos no Brasil mostram que a produtividade desse gratildeo nas condiccedilotildees
climaacuteticas do paiacutes eacute elevada quando comparada agrave meacutedia mundial
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
2
Nos paiacuteses que tecircm produccedilatildeo tradicional desta leguminosa o plantio eacute feito no
final do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual dos solos (Hoskem et al
2017) Isso leva a uma condiccedilatildeo de constante decliacutenio da aacutegua do solo impondo
intensidades crescentes de deacuteficit hiacutedrico agrave medida que o ciclo da cultura avanccedila
levando a um grave deacuteficit hiacutedrico na maturidade da cultura (Ramamoorthy et al
2017)
Com base em pesquisas Mohammed et al (2017) relatam que a irrigaccedilatildeo
suplementar e as datas de semeadura antecipada previnem a cultura do deacuteficit hiacutedrico
podendo aumentar significativamente a produccedilatildeo de gratildeos do gratildeo-de-bico No manejo
da irrigaccedilatildeo Seidel et al (2019) afirmam que o momento correto e a quantidade certa
de aacutegua satildeo cruciais para atingir simultaneamente altos rendimentos e produtividades
das culturas
Entre os meacutetodos disponiacuteveis para determinar as necessidades de aacutegua da
cultura FAO-56 (Allen et al 1998) eacute considerado padratildeo Nesse meacutetodo o consumo
de aacutegua da cultura eacute obtido pelo produto da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) e do
coeficiente de cultura (Kc) resultando na evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) Assim
como explicam Hao et al (2019) a evapotranspiraccedilatildeo eacute um componente importante nos
processos hidroloacutegicos e eacute a parte do ciclo da aacutegua que move a aacutegua liacutequida para a
atmosfera por transpiraccedilatildeo e evaporaccedilatildeo sendo modelada a partir de dados
meteoroloacutegicos
Segundo Artiaga et al (2015) o Cerrado brasileiro apresenta clima propiacutecio para
o cultivo do gratildeo-de-bico sendo uma excelente opccedilatildeo para cultivo no periacuteodo de seca
O gratildeo-de-bico pode ser cultivado para abastecer o mercado interno visto a produccedilatildeo
de gratildeo-de-bico no Brasil ainda ser insuficiente para atender a demanda interna e
exportar o excedente gerando benefiacutecios econocircmicos e sociais Neste contexto o
objetivo do presente estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente
de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-
Oeste do Brasil
3
2 OBJETIVOS
21 Geral
Mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultivo de trecircs
cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
22 Especiacuteficos
Estimar a evapotranspiraccedilatildeo das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino de gratildeo-de-bico
Determinar o coeficiente de cultura para cada fase de desenvolvimento do
gratildeo-de-bico das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
4
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5
CAPIacuteTULO I Gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L)
1 ORIGEM E DISTRIBUICcedilAtildeO
As plantas da famiacutelia Fabaceae se distinguem por apresentarem seus frutos na
forma de vagem sendo amplamente distribuiacutedas pelo mundo Entre as muitas espeacutecies
pertencentes a esta famiacutelia pontua o gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) Existem dois
tipos principais de gratildeo-de-bico o tipo de kabuli de origem mediterracircnea e o tipo desi
de origem indiana (Manjunatha et al 2013) Knights amp Hobson (2016) relatam que a
domesticaccedilatildeo ocorreu na regiatildeo do sudeste da Turquia parte do Crescente Feacutertil tendo
posteriormente se difundido pelo Mediterracircneo Europa Aacutefrica e Etioacutepia
O gratildeo-de-bico eacute cultivado em mais de 50 paiacuteses (Hoskem et al 2017) sendo
Iacutendia Turquia Paquistatildeo Austraacutelia Ruacutessia Mianmar Etioacutepia Iratilde Meacutexico e Canadaacute os
dez principais paiacuteses produtores (FAOSTAT 2020)
De acordo com Summo et al (2019) o gratildeo-de-bico eacute a terceira leguminosa de
gratildeo mais produzida no mundo depois dos feijotildees e ervilhas comuns Em 2001 o
subcontinente indiano correspondia por cerca de 80 da produccedilatildeo global (Kumar amp
Abbo 2001) Em 2004 45 paiacuteses conseguiram produzir juntos um total de 86 milhotildees
de toneladas (Roy et al 2010) Em 2014 a aacuterea cultivada correspondia a cerca de 1214
milhotildees de hectares com uma produccedilatildeo anual de 951 milhotildees de toneladas (Jumrani amp
Bhatia 2014) Em 2019 os registros de produccedilatildeo foram de cerca de 147 milhotildees de
toneladas (Summo et al 2019)
O gratildeo-de-bico foi introduzido no Brasil por imigrantes espanhoacuteis e portugueses
(Knights amp Hobson 2016) e os poucos estudos conduzidos no paiacutes mostram que a
produtividade deste gratildeo nas condiccedilotildees de solo e climaacuteticas do Brasil eacute alta quando
comparada com a produtividade meacutedia mundial (Hoskem et al 2017)
O cultivo do gratildeo-de-bico ainda eacute pouco explorado no Brasil e ateacute 2010 natildeo
havia aacuterea produtiva no paiacutes principalmente pela necessidade de importaccedilatildeo de
sementes tornando o cultivo inviaacutevel (Avelar et al 2018) Os autores ainda afirmam
que somente a partir de 2015 o cultivo comeccedilou a ser difundido e o comeacutercio exterior
tornou-se um atrativo para os produtores No paiacutes a produccedilatildeo de gratildeo-de-bico natildeo eacute
capaz de satisfazer a demanda do mercado interno sendo necessaacuterio importar cada vez
mais nos uacuteltimos anos sendo Meacutexico e Argentina os paiacuteses que vecircm atendendo agrave
demanda brasileira nos uacuteltimos anos (Artiaga et al 2015)
6
2 CARACTERIacuteSTICAS AGRONOcircMICAS
21 Tipos de gratildeo-de-bico
Segundo Roy et al (2010) existem dois tipos principais de gratildeo-de-bico
disponiacuteveis no mercado cultivados em todo o mundo o tipo desi e o kabuli (Figura 1)
O tipo kabuli tem sementes grandes cobertas por uma camada de cor clara e fina
predominantemente cultivado em torno da bacia do Mediterracircneo (Turner et al 2005)
suas flores satildeo brancas e as sementes apresentam massa em torno de 200 a 680 mg
(Kumar ampAbbo 2001)
O tipo desi eacute cultivado principalmente no sul da Aacutesia tem sementes pequenas e
revestimento de coloraccedilatildeo mais escura e mais espessa que o tipo kabuli (Turner et al
2005) apresentando cor marrom amarela laranja preta ou verde (Bampidis amp
Christodoulou 2011) suas flores satildeo de cor rosa e suas sementes atingem uma massa
de 100 a 200 mg (Kumar amp Abbo 2001)
De acordo com Sharma et al (2013) o tipo desi predomina na produccedilatildeo de gratildeo-
de-bico e representa cerca de 85 enquanto o tipo kabuli representa cerca de 15 da
produccedilatildeo mundial de gratildeo-de-bico
Figura 1 Tipos de sementes de gratildeo-de-bico kabuli (A) e desi (B) (Knights amp Hobson
2016)
22 Caracteriacutesticas gerais da planta
O gratildeo-de-bico eacute uma leguminosa herbaacutecea anual cujas plantas tecircm
normalmente altura em torno de 20 a 50 cm com um nuacutemero variaacutevel de ramos
primaacuterios e secundaacuterios (Knights amp Hobson 2016) As folhas podem ser compostas ou
simples dependendo do material geneacutetico
O gratildeo-de-bico tem haacutebito de crescimento indeterminado resultando em
crescimento contiacutenuo durante o periacuteodo reprodutivo e produccedilatildeo sequencial de novos
7
noacutes flores e vagens A produccedilatildeo de novas flores tambeacutem pode ser modificada por
fatores ambientais e seu alto grau de plasticidade pode modificar o nuacutemero de vagens e
sementes (Turner et al 2005)
A temperatura ideal para o gratildeo-de-bico varia de 21 a 29 degC durante o dia e de
15-20 degC durante a noite isto eacute cerca de 18-245 degC de temperatura meacutedia assumindo
que o fotoperiacuteodo esteja na faixa indutiva (gt 11 h) (Chauhan et al 2017) Como
observado o gratildeo-de-bico eacute uma planta de dias longos no entanto a floraccedilatildeo eacute
acelerada pelo aumento da temperatura (Knights amp Hobson 2016) E de acordo com
Turner et al (2005) temperaturas extremas baixos niacuteveis de luz competiccedilatildeo por
assimilaccedilatildeo fatores hormonais e falha na fertilizaccedilatildeo podem levar agrave maacute formaccedilatildeo de
vagens e gratildeos
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura autopolinizada (a polinizaccedilatildeo ocorre antes da
abertura da flor) mas tambeacutem pode ocorrer polinizaccedilatildeo cruzada por meio de insetos que
desempenham um papel significativo garantindo a polinizaccedilatildeo adequada (Latif et al
2019) As vagens tecircm uma caracteriacutestica oval e inflam rapidamente apoacutes a polinizaccedilatildeo
(Knights amp Hobson 2016) geralmente tecircm uma ou duas sementes por vagem e a
semente eacute presa agrave parede da vagem atraveacutes de um funiacuteculo que conteacutem floema e xilema
responsaacuteveis pelo transporte de assimilados e aacutegua para a semente (Turner et al 2005)
Todas as partes aeacutereas da planta exceto as flores tecircm uma cobertura densa de
pelos finos tricomas que secretam uma mistura de aacutecidos orgacircnicos que protegem a
planta contra pragas e insetos (Knights amp Hobson 2016)
A maioria das raiacutezes de gratildeo-de-bico estaacute presente apenas ateacute a profundidade
de 45-60 cm (Serraj et al 2004) No entanto Ramamoorthy et al (2017) observaram
que quando submetidas a estresse hiacutedrico atingiram uma profundidade de raiacutezes de
ateacute 105 cm As raiacutezes satildeo colonizadas por Mesorhizobium ciceri bacteacuteria fixadora de
nitrogecircnio especiacutefica para o gecircnero Cicer os noacutedulos formados por essas bacteacuterias
variam em tamanho o maior se aproximando de 3 cm de diacircmetro (Knights amp Hobson
2016)
O haacutebito de crescimento da planta de gratildeo-de-bico eacute classificado como
crescimento ereto semiereto ou levemente inclinado semiprostrado e totalmente
prostrado (Artiaga et al 2015) O crescimento ereto e semiereto permite colheita
mecanizada
Em termos de melhoramento geneacutetico tecircm sido feitos esforccedilos para oferecer
cultivares mais produtivas resistentes a doenccedilas e tolerantes agraves variaccedilotildees climaacuteticas
8
(Avelar et al 2018) No Brasil esses estudos tecircm sido desenvolvidos principalmente
pela Embrapa Hortaliccedilas
23 Caracteriacutesticas das cultivares trabalhadas
231 Ciacutecero
De acordo com Giordano amp Nascimento (2005) a cultivar Ciacutecero (CNPH 91-
008) foi selecionada a partir de introduccedilotildees oriundas do Meacutexico e teve excelente
adaptaccedilatildeo agraves condiccedilotildees edafoclimaacuteticas da Regiatildeo Centro-Oeste desenvolvendo-se bem
no periacuteodo de inverno com irrigaccedilatildeo suplementar locais de maiores altitudes e
totalmente mecanizada
A cultivar Ciacutecero pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com cerca de
45 cm de altura porte semiereto foliacuteolos com 10 a 20 mm flores brancas tendo em
cada vagem uma a duas sementes com peso meacutedio por semente de 320 mg rendimento
de 1600 a 2700 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 110 dias (Figura 2A) (Giordano amp
Nascimento 2005)
232 BRS Aleppo
Nascimento et al (2014) relatam que a cultivar BRS Aleppo foi originada de
uma populaccedilatildeo obtida pelo cruzamento entre as linhagens X99TH104FLIP84-11 x
S95082 feito no International Center for Agricultural Research in the Dry Areas
(ICARDA Siacuteria) Ela se desenvolve bem no periacuteodo seco com semeio no periacuteodo de
marccedilo a abril na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes permitindo colheita
mecanizada
A cultivar BRS Aleppo pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 66 cm de altura porte semiereto folhas alternadas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento em torno de 3000 kg ha-1 com ciclo meacutedio de 120 dias apresentando
elevados niacuteveis de toleracircncia a um complexo de fungos no solo (Figura 2B)
(Nascimento et al 2014)
233 BRS Cristalino
Segundo Nascimento et al (2017) a cultivar BRS Cristalino foi originada de
seleccedilatildeo em uma populaccedilatildeo segregante (GB 0715) obtida por cruzamentos muacuteltiplos
entre os genitores (CNPH 035 x CNPH 102) x GB 0528 feitos na Embrapa Hortaliccedilas
9
em 2007 Ela se desenvolve bem na estaccedilatildeo seca com semeio no periacuteodo de abril a
maio na regiatildeo do cerrado do Distrito Federal e Goiaacutes sendo adaptada ao cultivo em
aacutereas irrigadas e permite colheita mecanizada
A cultivar BRS Cristalino pertence ao grupo kabuli apresentando plantas com
cerca de 84 cm de altura porte semiereto folhas alternas e imparipinadas flores
brancas tendo em cada vagem uma a duas sementes com tamanho meacutedio de 8 a 95
mm rendimento acima de 3000 kg ha-1 em aacutereas irrigadas com ciclo meacutedio de 120
dias e apresenta dupla aptidatildeo podendo ser utilizada tanto na induacutestria de conservas
como tambeacutem para consumo seco (Figura 2C) (Nascimento et al 2017)
Figura 2 Cultivares de gratildeo-de-bico Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C)
(Arquivo pessoal)
3 CULTIVO
31 Eacutepoca de semeadura
No sul da Aacutesia e Mediterracircneo o gratildeo-de-bico eacute cultivado durante a estaccedilatildeo de
primavera (poacutes-chuvas) ou como uma cultura de Inverno (chuvas) (Devasirvatham et
al 2012) O cultivo no final do veratildeo em condiccedilotildees de sequeiro tambeacutem eacute possiacutevel
para o gratildeo-de-bico no entanto em cada regiatildeo o plantio pode ocorrer em diferentes
eacutepocas do ano dependendo principalmente da localizaccedilatildeo e da altitude (Hoskem et al
2017)
No Brasil o gratildeo-de-bico se desenvolve bem em regiotildees de cerrado durante os
periacuteodos de inverno seco Seu plantio eacute feito no veratildeooutono com irrigaccedilotildees
complementares sendo que chuvas excessivas apoacutes o plantio ou durante a estaccedilatildeo de
reproduccedilatildeo podem causar problemas na emergecircncia fertilizaccedilatildeo aleacutem de estimular
10
plantas a emitir flores por um periacuteodo indeterminado e natildeo entrar no processo de
maturaccedilatildeo (Avelar et al 2018)
Hoskem et al (2017) avaliando o desempenho produtivo e a qualidade
fisioloacutegica e sanitaacuteria das sementes de cultivares de gratildeo Ciacutecero no municiacutepio de
Montes Claros-MG observaram que as melhores eacutepocas de semeadura no Norte de
Minas Gerais deveratildeo coincidir com o periacuteodo de inverno meses de abril maio e junho
e que o melhor potencial produtivo ocorre em altitudes acima de 630 m
32 Adubaccedilatildeo
O cultivo do gratildeo-de-bico eacute mais indicado para solos bem drenados e profundos
de textura argilo-siltosa ricos em mateacuteria orgacircnica com pH entre 65 e 70 (Avelar et
al 2018) A determinaccedilatildeo dos elementos e a quantidade a ser aplicada dependem dos
teores presentes no solo com base em anaacutelise de fertilidade de solo mas de uma forma
geral Nascimento et al (2016) recomendam uma adubaccedilatildeo de plantio com 250 a 300 kg
ha-1 de superfosfato simples 160 kg ha-1 de cloreto de potaacutessio 60 kg ha-1 de nitrogecircnio
e uma cobertura com 10 a 25 kg ha-1 de ureia aos 2025 dias apoacutes a emergecircncia das
placircntulas
33 Semeadura e espaccedilamento
A taxa de semeadura e a geometria de plantio satildeo importantes para melhorar
eficiecircncia de uso de aacutegua e nutrientes pois se a populaccedilatildeo da planta for acima do ideal
a competiccedilatildeo por espaccedilo aacutegua e nutrientes aumentaraacute natildeo permitindo que as plantas
atinjam seu potencial da mesma forma se a populaccedilatildeo da planta for abaixo do ideal
haveraacute espaccedilo livre que natildeo eacute usado pelas plantas e a produccedilatildeo por unidade de aacuterea
diminuiraacute (Farooq et al 2019)
A semeadura deve ser feita a uma profundidade meacutedia de 3 a 4 cm espaccedilada de
050 m entre linhas e de 010 m entre plantas resultando em uma densidade de plantio
de 200000 plantas ha-1 (Hoskem et al 2017) Eacute recomendado o tratamento de
sementes como uma medida de controle de microrganismos e os produtos comerciais
mais utilizados contra fungos e insetos tecircm sido agrave base de piraclostrobina tiofanato
metiacutelico e fipronil (Nascimento et al 2016)
Hoskem et al (2017) observaram que as variaccedilotildees entre os tempos de semeadura
interferiram no ciclo e na produccedilatildeo de sementes de gratildeo-de-bico assim recomendam a
11
escolha de cultivares com ciclos ajustados para as condiccedilotildees de temperatura duraccedilatildeo do
dia e latitude para cada regiatildeo de cultivo
34 Irrigaccedilatildeo
A frequecircncia de irrigaccedilatildeo do gratildeo-de-bico eacute de ateacute 10 mm semanalmente para
evitar incidecircncia de doenccedilas (Avelar et al 2018) devendo ser no maacuteximo de 400 mm
durante todo ciclo da cultura (Nascimento et al 2016) O rendimento meacutedio mundial no
periacuteodo de 2009 a 2013 foi 925 kg ha-1 mas a maioria dos paiacuteses em que o gratildeo-de-
bico eacute cultivado sob irrigaccedilatildeo obteve rendimentos mais altos como Israel (4723 kg ha-
1) Liacutebano (2592 kg ha-1) e Egito (2071 kg ha-1) (Knights amp Hobson 2016) Nota-se
que mesmo sendo uma cultura pouco exigente em aacutegua ela responde bem agrave irrigaccedilatildeo
sendo a eficiecircncia da utilizaccedilatildeo da aacutegua o ponto chave da produccedilatildeo
4 UTILIZACcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico eacute uma cultura anual leguminosa de gratildeo cultivado
principalmente para o consumo humano (Ambessa et al 2007) Sua popularidade na
dieta humana eacute atribuiacuteda principalmente ao preccedilo relativamente baixo e agrave composiccedilatildeo
equilibrada dos nutrientes contidos em seus gratildeos (Wang et al 2017)
Seus gratildeos satildeo pobres em soacutedio e gordura podendo ser usados em dietas sem
gluacuteten por pessoas diabeacuteticas apresentam ainda baixo teor de sal baixo teor caloacuterico
e baixo colesterol (Khalil et al 2007) Satildeo uma importante fonte de energia proteiacutenas
fibras vitaminas e minerais essenciais (Zhong et al 2018 Roy et al 2010)
Desempenham papel significativo na garantia da seguranccedila alimentar e nutricional em
muitos paiacuteses principalmente na populaccedilatildeo vegetariana (Varshney 2016)
De acordo com Khalil et al (2007) o gratildeo-de-bico desi eacute usado inteiro
descascado para produzir dhal (prato da culinaacuteria indiana) ou moiacutedo em farinha fina
chamada besan que eacute usada misturada com farinha de trigo para fazer roti ou chapati
(tipos de patildeo indiano) para fazer doces lanches e de vaacuterias outras formas Os genoacutetipos
desi tecircm maior concentraccedilatildeo de amilose (as cadeias de amilose juntamente com a
amilopectina formam os gracircnulos de amido) em comparaccedilatildeo com o kabuli (Wang et al
2017)
Os tipos kabuli satildeo usados principalmente em saladas misturas de vegetais em
uma grande variedade de salgadinhos sopas doces e condimentos (Khalil et al 2007) e
apresentam as maiores concentraccedilotildees de amido total e proteiacutena bruta (Wang et al
12
2017) Manjunatha et al (2013) ainda relatam que eacute preferido para enlatar e preparar
produtos como homus (prato da culinaacuteria aacuterabe)
Zhong et al (2018) relatam que embora possam ser consumidos inteiros ou
descascados exigem processamento antes do consumo para reduzir ou eliminar fatores
antinutricionais (substacircncias que podem interferir na absorccedilatildeo de nutrientes) melhorar a
aceitabilidade do consumidor como textura e sabor e melhorar a biodisponibilidade de
nutrientes Os brotos de gratildeo-de-bico satildeo considerados um novo alimento funcional de
consumo popular no mundo ocidental pois essa praacutetica de deixar as sementes brotar
melhora o valor nutritivo das sementes e podem ser utilizados em muitos alimentos
diferentes (Khalil et al 2007)
Cascas de sementes de pulses tecircm uso limitado em alimentos humanos e estudos
sugerem que essas cascas tecircm uma quantidade consideraacutevel de fibra que estaacute associada
a diversos tipos de minerais e fitoquiacutemicos aleacutem de estarem relacionadas a atividades
antioxidantes e anti-inflamatoacuterias (Zhong et al 2018) As propriedades nutricionais do
gratildeo-de-bico tecircm sido associadas a muitos benefiacutecios agrave sauacutede tais como na reduccedilatildeo do
risco de certos tipos de cacircncer e tumores no gerenciamento da obesidade na reduccedilatildeo
dos niacuteveis de colesterol LDL hipertensatildeo e no diabetes tipo 2 auxiliando ainda no
tratamento de certas doenccedilas cardiovasculares (Roy et al 2010)
Embora a maioria do gratildeo-de-bico seja produzida para consumo humano
Bampidis amp Christodoulou (2011) incentivam sua utilizaccedilatildeo no setor pecuaacuterio como
fonte alternativa de proteiacutena e energia tanto para ruminantes quanto para natildeo
ruminantes O gratildeo-de-bico tambeacutem eacute bastante empregado em rotaccedilatildeo de cultura pela
sua capacidade de fixaccedilatildeo bioloacutegica do nitrogecircnio (Zhong et al 2018)
5 RESPOSTAS AO DEacuteFICIT HIacuteDRICO
Os principais fatores abioacuteticos que afetam o desenvolvimento das plantas e
limitam o rendimento das culturas em muitas regiotildees do mundo satildeo as altas
temperaturas e a baixa disponibilidade de aacutegua (Awasthi et al 2014) Sob essas
condiccedilotildees as plantas poderiam compensar de duas maneiras diminuindo a velocidade
da biossiacutentese reduzindo assim sua taxa de crescimento ou recorrendo agraves suas
reservas alimentares armazenadas na forma de amido (Taiz et al 2017) Ao utilizar as
reservas de amido as plantas geram gratildeos com piores qualidades nutricionais
O estresse hiacutedrico diminui vaacuterios processos vitais da planta e ao mesmo tempo
modifica processos morfo-fisioloacutegicos de modo tal que a planta possa sobreviver
13
(Awari amp Mate 2015) Plantas que exibem meios de tolerar a falta de aacutegua tecircm tecidos
que satildeo capazes de suportar baixo conteuacutedo relativo de aacutegua e em sua maioria formas
de ajuste osmoacutetico (Fioreze amp Guimaratildees 2015)
Quando a planta eacute submetida a estresse hiacutedrico o aacutecido absciacutesico (ABA) eacute
produzido tanto na parte aeacuterea quanto nos tecidos de raiz iniciando a osmorregulaccedilatildeo
que eacute uma combinaccedilatildeo de estresse osmoacutetico metabolismo hormonal e regulaccedilatildeo iocircnica
que manteacutem o status de aacutegua na planta e o crescimento da planta (Farooq et al 2019)
O ABA promove o fechamento dos estocircmatos para evitar a perda de aacutegua no entanto o
fechamento estomaacutetico reduz a absorccedilatildeo de dioacutexido de carbono (CO2) que por sua vez
reduz a fotossiacutentese comprometendo o crescimento da planta (Turner et al 2005)
De acordo com Pang et al (2016) a reduccedilatildeo na produccedilatildeo de fotossimilados e
portanto um menor suprimento de accediluacutecar para o desenvolvimento de sementes resulta
na reduccedilatildeo direta do conjunto de sementes reduzindo o nuacutemero de vagens o nuacutemero de
sementes e o tamanho meacutedio das sementes de gratildeo-de-bico ou ainda provocando o
aborto de sementes e vagens Awasthi et al (2014) tambeacutem relatam que ocorre reduccedilatildeo
no acuacutemulo de amido e de carboidratos nas sementes e de sacarose em folhas e
sementes
Awari amp Mate (2015) e Naim amp Ahmed (2015) observaram que agrave medida que o
potencial hiacutedrico diminuiu a germinaccedilatildeo final e o iacutendice de germinaccedilatildeo de sementes de
gratildeo-de-bico foram expressivamente diminuiacutedos nas cultivares estudadas Awari amp
Mate (2015) verificaram reduccedilatildeo do comprimento e biomassa de plantas de gratildeo-de-
bico resultante de alteraccedilotildees bioquiacutemicas que ocorrem na parede celular durante
crescimento impedindo assim seu alongamento Em relaccedilatildeo ao comprimento da raiz
ainda observaram que ela diminuiu progressivamente com a diminuiccedilatildeo do potencial
osmoacutetico e que a inibiccedilatildeo do crescimento sob condiccedilatildeo de estresse resulta da inibiccedilatildeo
da divisatildeo celular alongamento celular ou ambos
Segundo Pimentel et al (2016) a reduccedilatildeo de umidade presente no solo ocasiona
uma disputa entre a conservaccedilatildeo de aacutegua pela planta e a taxa de assimilaccedilatildeo de CO2 e se
o deacuteficit hiacutedrico se estender por longos periacuteodos as plantas menos adaptadas podem
sofrer as consequecircncias de estresse O estresse hiacutedrico provoca a geraccedilatildeo de espeacutecies
reativas de oxigecircnio (ERO) as quais podem danificar seriamente as plantas
aumentando a peroxidaccedilatildeo lipiacutedica degradaccedilatildeo de proteiacutenas fragmentaccedilatildeo do DNA e
finalmente a morte celular (Anjum et al 2011)
14
O estresse hiacutedrico resulta no aumento dos niacuteveis de etileno na planta
provocando senescecircncia foliar De acordo com Taiz et al (2017) as citocininas satildeo
capazes de proteger os processos bioquiacutemicos associados agrave fotossiacutentese e retardar a
senescecircncia durante o estresse hiacutedrico e a giberelina e brassinosteroides satildeo dois
hormocircnios promotores do crescimento que regulam muitos processos fisioloacutegicos e
podem ligar a regulaccedilatildeo do crescimento agraves respostas ao estresse abioacutetico
Fioreze ampGuimaratildees (2015) ressaltam que para contornar o problema de deacuteficit
hiacutedrico o uso de reguladores vegetais tem mostrado grande potencial no aumento da
produtividade Explicam tambeacutem que a aplicaccedilatildeo de Etil-Trinexapac desencadeia uma
seacuterie de respostas adaptativas relacionadas agrave proteccedilatildeo dos danos causados pelo deacuteficit
hiacutedrico e aumento da eficiecircncia de utilizaccedilatildeo da aacutegua no processo de fotossiacutentese
ocorrendo maior controle estomaacutetico responsaacutevel pelo aumento da eficiecircncia
metaboacutelica dessas plantas
De acordo com Farooq et al (2018) os tipos de gratildeo-de-bico desi satildeo mais
tolerantes ao estresse hiacutedrico do que o tipo kabuli em razatildeo da melhor germinaccedilatildeo
metabolismo do accediluacutecar e fenoacutelicos que protegem as plantas de danos oxidativos
ajudam na eficiecircncia do uso da aacutegua e sustentam a assimilaccedilatildeo de carbono e o
crescimento das plantas Pang et al (2016) avaliando a variaccedilatildeo geneacutetica no
rendimento de gratildeo-de-bico notaram que as plantas submetidas a estresse hiacutedrico
atingiram a maturidade fisioloacutegica 144 dias apoacutes a semeadura e asbem regadas aos 163
dias apoacutes a semeadura Hoskem et al (2017) tambeacutem observaram no norte de Minas
Gerais que o estresse hiacutedrico induziu florescimento precoce e menor tempo para atingir
a maturidade fisioloacutegica das sementes de plantas de gratildeo-de-bico
6 IRRIGACcedilAtildeO DO GRAtildeO-DE-BICO
O gratildeo-de-bico eacute cultivado principalmente como uma cultura de sequeiro sendo
semeado no fim do periacuteodo chuvoso aproveitando a umidade residual do solo Segundo
Singh et al (2016) o gratildeo-de-bico eacute cultivado nesta eacutepoca porque requer pouca aacutegua em
comparaccedilatildeo com outras culturas cultivadas durante a mesma estaccedilatildeo como trigo e
milho No entanto conforme a cultura avanccedila a safra fica exposta a um aumento de
deacuteficit de umidade resultando em rendimentos baixos e variaacuteveis (Oweis et al 2004)
A seca terminal pode reduzir a produccedilatildeo de sementes em 2661-34 e a biomassa da
parte aeacuterea em 3163-43 em comparaccedilatildeo com plantas irrigadas (Krishnamurthy et al
2010)
15
Biccediler et al (2004) observaram aumento de 51 no rendimento de sementes
planta-1 na cultura irrigada em comparaccedilatildeo com o cultivo em condiccedilotildees de sequeiro
Resultados similares foram observados por Amiri et al (2016) pois apenas uma uacutenica
irrigaccedilatildeo suplementar na floraccedilatildeo foi capaz de promover aumento na produccedilatildeo de gratildeos
de gratildeo-de-bico em 55 Shamsi et al (2010) avaliando o cultivo de gratildeo-de-bico no
Iratilde verificaram que o nuacutemero de gratildeos por planta teve aumentos de 1499 e 1179
para os tratamentos com apenas uma irrigaccedilatildeo em estaacutegios de floraccedilatildeo e enchimento de
gratildeos respectivamente em comparaccedilatildeo com plantas sem irrigaccedilatildeo Mas Singh et al
(2016) explicam que o momento da irrigaccedilatildeo uacutenica depende das condiccedilotildees
meteoroloacutegicas do local e da estaccedilatildeo especiacutefica
Oweis et al (2004) referem-se a um estudo no norte da Siacuteria onde o rendimento
meacutedio do gratildeo-de-bico irrigado foi de 1930 kg ha-1 enquanto a meacutedia de sequeiro foi de
1173 kg ha-1 Nielsen (2001) relatou aumento no rendimento do gratildeo-de-bico de 600
para 3500 kg ha-1 com aumento do uso de aacutegua de 220 para 420 mm em abril na
Estaccedilatildeo de Pesquisa Central Great Plains do USDA perto de Akron (EUA) Anwar et
al (2003) cultivando gratildeo-de-bico na Nova Zelacircndia tambeacutem observaram aumento no
rendimento de sementes em 74-90 em cultivos irrigados em comparaccedilatildeo com
tratamentos sem irrigaccedilatildeo ou irrigaccedilatildeo tardia
Estudando dez genoacutetipos de gratildeo-de-bico no sul da Itaacutelia Pacucci et al (2006)
encontraram aumento de rendimento com irrigaccedilatildeo suplementar em alguns dos
genoacutetipos de gratildeo-de-bico estudados mas natildeo para todos eles A irrigaccedilatildeo suplementar
tem o potencial de melhorar e estabilizar o rendimento da colheita reduzindo o risco de
quebra de safra em anos de seca (Oweis et al 2004) No entanto o potencial produtivo
natildeo depende soacute da irrigaccedilatildeo depende de caracteres inerentes agrave planta tais como
caracteriacutesticas reprodutivas produccedilatildeo de biomassa e divisatildeo assimilada (Anwar et al
2003) Aleacutem desses fatores citados fatores ambientais e de manejo tambeacutem satildeo
determinantes incluindo precipitaccedilatildeo textura do solo condiccedilotildees climaacuteticas e duraccedilatildeo
da safra (Amiri et al 2016 Singh et al 2016)
Anwar et al (2003) observaram reduccedilatildeo no peso meacutedio das sementes com
irrigaccedilatildeo completa em comparaccedilatildeo com ausecircncia de irrigaccedilatildeo o que foi associado ao
aumento da demanda vegetativa por assimilaccedilatildeo resultando em sementes mais leves
No entanto a diminuiccedilatildeo do peso meacutedio das sementes foi compensada por um aumento
acentuado do nuacutemero de vagens planta-1 garantindo altos rendimentos de sementes
16
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CAPIacuteTULO II ndash REQUERIMENTO DE AacuteGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TREcircS
CULTIVARES DE GRAtildeO-DE-BICO EM CONDICcedilOtildeES CLIMAacuteTICAS CONTROLADAS
(Normas de acordo com a revista Irrigation Science)
RESUMO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) tem potencial para cultivo em regiotildees de Cerrado brasileiro podendo
ser cultivado tanto para abastecer o mercado interno quanto para exportaccedilatildeo gerando benefiacutecios
econocircmicos e sociais Nesse contexto o objetivo deste estudo foi mensurar a demanda hiacutedrica e
determinar o coeficiente de cultivo de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo
Centro-Oeste do Brasil A evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) foi estimada pelo meacutetodo de Penman-
MonteithFAO-56 A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi estimada utilizando mini-lisiacutemetros de
pesagem determinando o coeficiente de cultivo (Kc) pela relaccedilatildeo ETcETo As cultivares avaliadas foram
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino desenvolvidas para as condiccedilotildees do Cerrado brasileiro A
evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia meacutedia foi de 58 mm dia-1 Na fase inicial a ETc meacutedia foi de 23 25 e
24 mm dia-1 e na fase de maior consumo de aacutegua a ETc meacutedia foi de 56 45 e 54 para as cultivares
Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente A cultivar Ciacutecero apresentou maior Kc
consequentemente maior demanda hiacutedrica em comparaccedilatildeo com as demais cultivares A ETc meacutedia do
gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e
BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc foram 038 100 e 075 para Ciacutecero e 039 095 e
065 para BRS Cristalino para fase I III e IV respectivamente Para BRS Aleppo o Kc foi de 039 para
fase I e de 080 para fase III
Palavras-chave Cicer arietinum L Lisiacutemetro de pesagem exigecircncia hiacutedrica BRS Aleppo BRS
Cristalino e Ciacutecero
23
CHAPTER II ndash WATER REQUIREMENT AND CULTIVATION COEFFICIENT OF THREE
CHICKPEA CULTIVARS UNDER CONTROLLED CLIMATE CONDITIONS
(Standards according to Irrigation Science Journal)
ABSTRACT
Chickpeas (Cicer arietinum L) have potential to be cultivated in the Cerrado (Brazilian Savannah) region
and can be intended both to supply the domestic market and to export generating economic and social
benefits So this study aimed to measure water demand and determine the cultivation coefficient of three
chickpea cultivars grown under irrigation in the Brazilian Midwest region Reference evapotranspiration
(ETo) was estimated by the Penman-MonteithFAO-56 method The evapotranspiration of the culture
(ETc) was estimated with mini-lysimeters of weighing determining the culture coefficient (Kc) by the
relationship between ETcETo Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino cultivars developed under the
conditions of the Brazilian Cerrado were evaluated The average reference evapotranspiration was 58
mm day-1 In the initial phase the average ETc was 23 mm 25 mm and 24 mm day-1 and in the water
higher consumption phase it was 56 mm 45 mm and 54 mm day-1 for cultivars Ciacutecero BRS Aleppo
and BRS Cristalino respectively The cultivar Ciacutecero showed higher Kc and consequently greater water
demand compared to the other cultivars The average chickpea ETc throughout the cycle was 45 mm 41
mm and 45 mm day-1 for the cultivars Ciacutecero BRS Aleppo and BRS Cristalino respectively The Kc
values were 038 mm 100 mm and 075 mm day-1 for Ciacutecero and 039 mm 095 mm and 065 mm day-
1 for BRS Cristalino in phases I III and IV respectively For BRS Aleppo the Kc was 039 mm day-1 in
phase I and 080 mm day-1 in phase III
Keywords Cicer arietinum L weighing lysimeter water requirement BRS Aleppo BRS Cristalino and
Ciacutecero
24
1 INTRODUCcedilAtildeO
O gratildeo-de-bico (Cicer arietinum L) estaacute entre as leguminosas mais antigas e amplamente
consumidas especialmente nas regiotildees tropicais e subtropicais Esta planta eacute produzida e consumida
principalmente no Oriente Meacutedio Aacutesia e Ameacuterica do Norte (Mohammed et al 2017) Atualmente seu
consumo tem sido bastante incentivado por ser uma fonte rica em vitaminas aminoaacutecidos caacutelcio foacutesforo
ferro magneacutesio potaacutessio e tambeacutem por ter efeitos protetores contra doenccedilas cardiovasculares cacircncer e
diabetes (Camargo et al 2019) Esse produto eacute uma alternativa de alimentaccedilatildeo nutritiva pois tem de 20
a 22 de proteiacutena eacute rico em fibras minerais (foacutesforo caacutelcio magneacutesio ferro e zinco) e β-caroteno (Gaur
et al 2010)
O gratildeo-de-bico se caracteriza por ter longas raiacutezes que permitem acesso agrave aacutegua disponiacutevel no
solo em maiores profundidades tornando-o uma cultura atraente para a agricultura de sequeiro
(Kashiwagi et al 2015) No entanto haacute uma relaccedilatildeo entre o teor de aacutegua do solo e a disponibilidade de
nutrientes para as plantas o que pode afetar a qualidade do gratildeo principalmente em relaccedilatildeo aos teores de
proteiacutena (Wijewardana et al 2019) A umidade adequada do solo aumenta o teor de proteiacutena amido e
gordura do gratildeo (Kale et al 2018 Kaplan et al 2019) Desta forma o manejo correto da irrigaccedilatildeo eacute
essencial para atender a demanda da cultura com maior eficiecircncia (Talebnejad e Sepaskhah 2015)
Assim a determinaccedilatildeo correta e precisa da demanda hiacutedrica nos sistemas de cultivo eacute essencial para o
manejo hidroloacutegico (Libardi et al 2019) uma vez que o periacuteodo de seca gera conflito pelo uso da aacutegua
entre a agricultura e outras atividades (Justino et al 2019)
No Cerrado brasileiro as produtividades de gratildeo-de-bico em cultivo de sequeiro atingiram a
meacutedia de 045 t ha-1 tendo a produtividade em condiccedilotildees hiacutedricas natildeo limitantes alcanccedilado 300 t ha-
1 (Artiaga et al 2015) Nesse sentido o manejo de irrigaccedilatildeo pode ser feito segundo meacutetodos de
estimativas das necessidades de aacutegua da cultura Para isso o meacutetodo FAO-56 eacute considerado um meacutetodo
padratildeo para estimar a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (Allen et al 1998) que quando associada
ao coeficiente da cultura (Kc) por meio do produto ETo x Kc obteacutem-se a evapotranspiraccedilatildeo da cultura
(ETc) A ETo eacute calculada usando variaacuteveis meteoroloacutegicas locais enquanto o Kc precisa ser determinado
experimentalmente (Anapalli et al 2019)
O manual 56 da FAO descrito por Allen et al (1998) traz informaccedilotildees sobre o coeficiente de
cultivo para a cultura do gratildeo-de-bico natildeo apresentando o valor de Kc da fase I especiacutefico para gratildeo-de-
bico assim sugerindo valores gerais que satildeo utilizadas em outras leguminosas A generalizaccedilatildeo de Kc
entre espeacutecies similares e ateacute mesmo entre cultivares de haacutebito de crescimento diferente causa
ineficiecircncia na estimativa da demanda de irrigaccedilatildeo reduzindo a eficiecircncia do uso da aacutegua trazendo perda
de produtividade (Anapalli et al 2019)
As cultivares de gratildeo-de-bico tecircm morfologias diferentes principalmente quanto ao formato da
folha o que pode ocasionar consumo de aacutegua diferenciado Nesse contexto a hipoacutetese do trabalho eacute que
as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino de gratildeo-de-bico apresentam comportamento
diferentes de Kc ao longo do desenvolvimento do ciclo Assim o objetivo do presente estudo foi
mensurar a demanda hiacutedrica e determinar o coeficiente de cultura de trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
cultivadas sob irrigaccedilatildeo na Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
25
2 MATERIAL E MEacuteTODOS
21 Local de estudo
O estudo foi realizado no periacuteodo de abril a agosto de 2019 em ambiente protegido em
Goiacircnia estado de Goiaacutes Brasil (16ordm 32rsquoS 49ordm 21rsquoW 730 metros de altitude) A regiatildeo tem clima do
tipo tropical de savana com inverno seco e veratildeo chuvoso classificado como Aw segundo Koumlppen
apresenta temperaturas meacutedias variando entre 16 e 29 degC e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 1500
miliacutemetros (Alvares et al 2013) A estufa utilizada foi do tipo capela construiacuteda com estrutura metaacutelica
sendo revestida por acriacutelico presenccedila de um exaustor e no lado oposto um painel de resfriamento (pad-
fan) para controle de temperatura
22 Descriccedilatildeo do material vegetal
Foram avaliadas trecircs cultivares de gratildeo-de-bico desenvolvidas pela Empresa Brasileira de
Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) para as condiccedilotildees de Cerrado Brasileiro denominadas Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino (Giordano e Nascimento 2005 Nascimento et al 2014 Nascimento et al
2017) As caracteriacutesticas das cultivares satildeo apresentadas na Tabela 1
Tabela 1 Caracteriacutesticas das cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
Caracteriacutesticas Cultivar
Ciacutecero1 BRS Aleppo2 BRS Cristalino3
Ciclo (dias) 110 120 120
Haacutebito de crescimento Ereto Semi-ereto Semi-ereto
Altura (cm) 45 66 84
Tipo de folha Simples Composto Composto
Estaccedilatildeo de crescimento Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca Estaccedilatildeo seca
Rendimento (t ha-1) 16-27 29-30 30
Adaptado de 1(Giordano e Nascimento 2005) 2(Nascimento et al 2014) e 3(Nascimento et al 2017)
23 Manejo em estufa e caracteriacutesticas do solo
As sementes das trecircs cultivares apresentavam bom aspecto sanitaacuterio tendo sido semeadas
diretamente em vasos com volume de 8 L preenchidos com 47 kg de solo apresentando as condiccedilotildees
necessaacuterias de fertilidade conforme recomendado por Nascimento et al (2016) As propriedades fiacutesicas e
quiacutemicas do solo estatildeo apresentadas na Tabela 2 destacando a capacidade de campo (CC) e o ponto de
murcha permanente (PMP) respectivamente de 041 e 021 m3 m-3 resultando em um total de aacutegua
disponiacutevel de 200 mm m-1
26
Tabela 2 Caracteriacutesticas quiacutemicas fiacutesicas e fiacutesico-hiacutedricas do solo utilizado no cultivo de gratildeo-de-bico
Propriedades Quiacutemicas Unidades Valores
Foacutesforo (P) mg kg-1 2930
Potaacutessio (K) mg kg-1 31540
Caacutelcio (Ca) mg kg-1 49950
Magneacutesio (Mg) mg kg-1 20000
Enxofre (S) mg kg-1 48150
Cobre (Cu) mg kg-1 3200
Ferro (Fe) mg kg-1 269730
Mateacuteria Orgacircnica mg kg-1 169780
Nitrogecircnio (N) mg kg-1 18000
pH (H2O) - 590
Propriedades Fiacutesicas Unidades Valores
Areia g kg-1 53000
Silte g kg-1 22000
Argila g kg-1 35000
θcc m3 m-3 041
θpmp m3 m-3 021
Na estufa foram dispostos 108 vasos distribuiacutedos utilizando o delineamento em blocos ao
acaso resultando em 36 vasos por bloco sendo 12 vasos para cada cultivar e uma planta por vaso (Figura
S1) O espaccedilamento entre plantas e entre linhas utilizado foi de 025 m representando o espaccedilamento
utilizado em cultivos mecanizados com uma densidade de cultivo de 16 plantas m-2 As plantas foram
distribuiacutedas aleatoriamente em cada bloco e analisadas somente as plantas centrais tendo sido excluiacuteda a
bordadura lateral das anaacutelises
Como paracircmetro de desenvolvimento contou-se o nuacutemero de folhas da base do caule ateacute o seu
aacutepice computadas semanalmente em todas as plantas da linha central A contagem do nuacutemero de folhas
foi iniciada aos 25 dias apoacutes o plantio (DAP) quando a emergecircncia se estabilizou
O conjunto de exaustor e painel de resfriamento foi programado para ligar quando a temperatura
da estufa atingisse 25 degC garantindo a troca de ar constante no ambiente e a dissipaccedilatildeo do calor
24 Manejo de irrigaccedilatildeo
As plantas foram supridas hidricamente por meio de um sistema de irrigaccedilatildeo por gotejamento
com um gotejador de 4 L h-1 por planta A irrigaccedilatildeo foi feita com base nas leituras de sensores
capacitivos de umidade do solo (Soil Watch 10 Pino Tech Polocircnia) instalados dentro dos vasos
calibrados seguindo os meacutetodos de Antunes Juacutenior (2018) controlados por um controlador automatizado
de irrigaccedilatildeo (Bristom DSC-210 Bristom Inc Brasil) A reposiccedilatildeo de aacutegua foi estabelecida para ser
iniciada quando o potencial de aacutegua no solo atingisse -60 kPa (030 m3 m-3) aplicando uma lacircmina de 55
mm para reposiccedilatildeo ateacute atingir o potencial hiacutedrico no solo de -15 kPa (041 m3 m-3)
27
25 Dados meteoroloacutegicos
Os dados de temperatura do ar umidade do ar pressatildeo do ar velocidade do vento a 2 m acima
do solo e radiaccedilatildeo solar foram registrados a cada 5 minutos por uma estaccedilatildeo meteoroloacutegica (Bristom
EMS-210 PRO Bristom Inc Brasil) Os dados meteoroloacutegicos foram convertidos para a escala diaacuteria
para estimativa da evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) utilizando a equaccedilatildeo proposta por Penman-
MonteithFAO-56 (Allen et al 1998) a qual apresenta eficiecircncia comprovada em ambiente protegido
(Morille et al 2013)
As unidades teacutermicas em graus-dia (degC) foram obtidas pelo meacutetodo de Ometto (1981)
utilizando temperatura basal inferior e superior de 15 e 30 degC respectivamente para a cultura de gratildeo-de-
bico
26 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) foi obtida utilizando trecircs minilisiacutemetros de pesagem
(Bristom BLC-2010 Bristom Inc Brasil) instalados na estufa com ajustes posicionais para garantir a
flutuaccedilatildeo livre da plataforma acima das ceacutelulas de carga que suportava os vasos evitando interferecircncias
externas As massas foram medidas em intervalos de 5 minutos com precisatildeo de 005-01 g previamente
calibrados seguindo os meacutetodos de Vilela et al (2015)
A ETc foi definida com base na diferenccedila de massa entre a primeira e a uacuteltima leitura registrada
para cada dia gerando uma massa de aacutegua evaporada Para a conversatildeo da massa de aacutegua para volume de
aacutegua foram consideradas a densidade da aacutegua de 1 g cm-3 e a aacuterea do vaso (00363 m2) obtendo a
evapotranspiraccedilatildeo em miliacutemetros (mm)
27 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo
O coeficiente de cultivo (Kc) foi calculado com base na relaccedilatildeo entre ETc estimada pela
pesagem dos minilisiacutemetros e a ETo pela equaccedilatildeo de Penman-Monteith ambos em escala diaacuteria de
acordo com o meacutetodo do coeficiente de cultura uacutenica (Equaccedilatildeo 1) (Allen et al 1998)
(1)
em que Kc eacute o coeficiente de cultivo (adimensional) ETc eacute a evapotranspiraccedilatildeo da cultura (mm dia-1) e
ETo eacute a evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (mm dia-1)
28
28 Anaacutelise de dados
Os valores de Kc foram determinados em resposta a cada fase fenoloacutegica do gratildeo-de-bico O
ciclo da cultura foi dividido em quatro fases para anaacutelise definidas segundo a metodologia de Doorenbos
e Pruitt (1977) da seguinte forma I) fase inicial do plantio ateacute 10 de cobertura do solo II) fase de
crescimento do final da fase inicial ateacute a cobertura total do solo III) fase intermediaacuteria do
estabelecimento da cobertura total do solo ateacute o iniacutecio da maturaccedilatildeo dos frutos e IV) fase final colheita
A duraccedilatildeo de cada fase para cada cultivar foi determinada por anaacutelise graacutefica e confirmada por anaacutelise
visual Para cada fase foram ajustadas equaccedilotildees splines para representar os valores de Kc em funccedilatildeo de
unidades teacutermicas e dias apoacutes a semeadura Os valores de coeficiente de cultivo e de evapotranspiraccedilatildeo da
cultura para cada uma das cultivares foram correlacionados com o nuacutemero de folhas Os valores e curvas
de resposta de Kc ao longo do ciclo foram comparados com os valores de referecircncia obtidos de Allen et
al (1998) e Doorenbos e Pruitt (1977)
3 RESULTADOS
31 Condiccedilotildees meteoroloacutegicas do experimento
Os valores de temperatura meacutedia do ar diaacuteria durante o periacuteodo experimental foram de 3340
260 e 203 degC respectivamente para os registros de temperatura maacutexima meacutedia e miacutenima Em trecircs dias
de cultivo a temperatura maacutexima excedeu a temperatura basal superior da cultura sendo aos 33 93 e 109
dias apoacutes o plantio (DAP) (Figura 1) com valor maacuteximo de registro de 467 degC A temperatura miacutenima
do ar ficou abaixo da temperatura basal inferior aos 77 e 113 DAP com temperaturas registradas de 149
e 137 degC respectivamente (Figura 1) Nessas condiccedilotildees houve uma soma teacutermica total de 13727 deg
dias-1 no periacuteodo experimental com meacutedia diaacuteria de 117 deg dias-1
Fig 1 Temperatura do ar maacutexima (TM) meacutedia (med) e miacutenima (Tm) durante o periacuteodo experimental e
temperatura basal inferior (Tb) e superior (TB) da cultura com o periacuteodo das fases I II III e IV (as fases
satildeo a inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-
bico)
29
Aleacutem da temperatura do ar a radiaccedilatildeo solar incidente define o potencial evapotranspirativo da
cultura sendo que no cultivo protegido o valor meacutedio foi de 187 MJ m-2 variando de 115 a 231 MJ m-2
durante o experimento (Figura 2) A umidade relativa do ar meacutedia foi de 821 variando de 721 a 980
(Figura 2) Para estas condiccedilotildees climaacuteticas o valor acumulado da ETo durante o periacuteodo experimental foi
de 6746 mm com variaccedilatildeo diaacuteria entre 36 e 70 mm dia-1 e meacutedia de 58 mm dia-1 (Figura 2) A ETo na
fase I foi bastante similar entre as cultivares com valor meacutedio de 58 mm dia-1 e maacuteximo de 69 mm dia-1
A partir da fase II a meacutedia da ETo foi de 575 mm dia-1 e a maacutexima de 62 mm dia-1 no iniacutecio da fase III
com meacutedia nessa fase de 56 mm dia-1 Na fase IV das cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino o clima
apresentou ETo meacutedia de 63 mm dia-1 e um maacuteximo de 70 mm dia-1 (Tabela S1)
Fig 2 Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) (c)
durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II III e IV (as fases satildeo
inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)) para as trecircs cultivares de gratildeo-de-bico)
30
32 Conteuacutedo de aacutegua no solo
O manejo da irrigaccedilatildeo visou a manter o conteuacutedo de aacutegua entre a capacidade de campo e o
potencial de -60 kPa A lacircmina de irrigaccedilatildeo manteve o conteuacutedo de aacutegua no solo entre a capacidade de
campo e o potencial de -60 Kpa durante 95 dos dias do ciclo (Figura 3) Com base nesse manejo a
lacircmina total aplicada durante o ciclo produtivo do gratildeo-de-bico foi de 5187 4747 e 5066 mm para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente com valores diaacuterios de aplicaccedilatildeo entre
110 e 2220 mm dia-1 (Figura S2)
Fig 3 Valores diaacuterios da umidade volumeacutetrica do solo durante o periacuteodo de experimento em funccedilatildeo de
dias apoacutes o plantio com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de
crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
33 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura
A ETc na fase I foi bastante similar entre as cultivares com valores meacutedios de 22 23 e 22 mm
dia-1 respectivamente para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino (Figura 4) indicando
maior contribuiccedilatildeo da evaporaccedilatildeo em comparaccedilatildeo com a transpiraccedilatildeo Na fase II as cultivares Ciacutecero e
BRS Cristalino apresentaram ETc meacutedia de 39 e 32 mm dia-1 e na fase III apresentaram ETc meacutedia de
56 e 54 mm dia-1 respectivamente (Figura 4) A cultivar BRS Aleppo apresentou taxa de aumento da
ETc menor que as demais cultivares a partir da fase II apresentando valor meacutedio da ETc na fase III de
46 mm dia-1 (Figura 4) estando associado ao padratildeo de crescimento e emissatildeo de folhas Na fase IV as
cultivares apresentaram meacutedia de ETc de 48 e
47 mm dia-1 respectivamente para Ciacutecero e BRS Cristalino em que a baixa reduccedilatildeo da
evapotranspiraccedilatildeo em relaccedilatildeo agrave fase anterior nessas cultivares estaacute associada a uma elevaccedilatildeo da ETo
nesse periacuteodo (Figura 2) Jaacute a cultivar BRS Allepo manteve um crescimento vegetativo ativo natildeo tendo
caracterizado a fase IV durante o periacuteodo de anaacutelise
31
Fig 4 Evapotranspiraccedilatildeo da cultura (ETc) durante o periacuteodo experimental para as cultivares Ciacutecero BRS
Aleppo e BRS Cristalino em funccedilatildeo de dias apoacutes plantio com as divisotildees de fases I II III e IV
respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
34 Determinaccedilatildeo do coeficiente de cultivo (Kc)
As cultivares Ciacutecero (Figura 5A) e BRS Cristalino (Figura 5C) apresentaram padratildeo claacutessico de
evoluccedilatildeo de Kc para a cultura sendo os valores iniciais para a fase I de 038 e 039 chegando ao ponto
maacuteximo de 100 e 095 respectivamente durante a fase III (Figura 5) Ao final do ciclo essas duas
cultivares apresentaram reduccedilatildeo de crescimento e da senescecircncia de folhas levando a uma reduccedilatildeo dos
valores de Kc (Figura 5) que ao final do ciclo foram de 075 e 065 respectivamente para as cultivares
Ciacutecero e BRS Cristalino Jaacute para a cultivar BRS Aleppo observou-se um padratildeo diferente em relaccedilatildeo agraves
demais cultivares para fase III com Kc inferior e a natildeo ocorrecircncia da fase IV Assim o valor de Kc da
cultivar BRS Allepo foi de 039 na fase I com aumento gradativo durante a fase II ateacute o valor maacuteximo de
08 na fase III (Figura 5)
Fig 5 Coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A) BRS Aleppo (B) e BRS
Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio do tempo teacutermico acumulado (ordmdia-1) e em dias apoacutes o plantio
(DAP) com as divisotildees de fases I II III e IV respectivamente definidas como inicial (I) de crescimento
(II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
32
Os valores de Kc para cada cultivar em funccedilatildeo do ciclo apresentados em dias apoacutes o plantio
(DAP) e em soma teacutermica (degdias) foram equacionados utilizando a funccedilatildeo splines para as quatro fases
para cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino e para trecircs fases na cultivar BRS Aleppo (Tabela 3) Na cultivar
Ciacutecero a divisatildeo da fase I para II ocorreu aos 12 DAP com 163 deg dias da fase II para III aos 52 DAP
com 672 degdias e da fase III para IV aos 89 DAP com 1065 deg dias finalizando o ciclo com 116 DAP e
1354 deg dias Para BRS Cristalino aos 11 DAP com 148 degC houve transiccedilatildeo da fase I para II aos 42 DAP
com 526degC da fase II para III e aos 92 DAP com 1087 degC da fase III para IV completando o ciclo com
116 DAP e 1354 deg dias (Tabela 3) Jaacute na cultivar BRS Aleppo houve apenas dois pontos de intersecccedilatildeo
(Figura 5B) em que a transiccedilatildeo da fase I para II ocorreu aos 11 DAP com 148degdias e da fase II para III
ao 52 DAP com 672 degC permanecendo a planta com crescimento ativo ateacute o final do experimento
Tabela 3 Ajustes de coeficiente de cultivo (Kc) por fase de desenvolvimento utilizando funccedilotildees splines
para cada cultivar em funccedilatildeo de soma teacutermica acumulada (deg dias ATT) ou dias apoacutes o plantio (DAP)
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias ordm dia-1 Kc
Ciacutecero
I 1 - 12 16272 038
II 13 - 53 50927 0121 + 0017 DAP
0097 + 00009 ATT
III 54 - 89 39300 1
IV 90 - 116 28921 1782 - 0010 DAP
18191 - 00008 ATT
BRS Aleppo
I 1 - 11 14829 039
II 12 - 52 52370 0511 + 0005 DAP
0541 + 00003 ATT
III 53 - 116 69526 08
BRS Cristalino
I 1 - 11 14829 038
II 12 - 42 37780 0312 + 0012 DAP
0299 + 00009 ATT
III 43 - 92 56060 095
IV 92 - 116 26751 1345 - 0005 DAP
1332 - 00004 ATT
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)
Para as fases I II e IV os coeficientes de cultivo apresentaram pouca diferenccedila para as trecircs
cultivares com desvios inferiores a 005 Buscando comparar os valores de Kc das cultivares de gratildeo-de-
bico obtidos neste estudo com aqueles preconizados pela FAO foi elaborada a Figura 6 onde os valores
podem ser comparados visualmente
Ao comparar os valores de Kc obtidos para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino
com os valores apresentados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt 1977) observa-se que a
33
fase I apresenta maior duraccedilatildeo nos valores apresentados pela FAO mas com valor similar em torno de
040 (Figura 6) Jaacute na fase II satildeo observados diferentes padrotildees entre as trecircs cultivares e a condiccedilatildeo
apresentada pela FAO a qual apresenta taxa de aumento bastante superior ao observado pelo
experimento Para a fase com valor maacuteximo de Kc FAO e as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
apresentaram valores proacuteximos a 1 mas o periacuteodo de duraccedilatildeo maacutexima foi mais semelhante entre FAO e a
cultivar Ciacutecero indicando crescimento acelerado para a BRS Cristalino Na fase de maturaccedilatildeo FAO
apresenta taxa de reduccedilatildeo mais acentuada que a cultivar Ciacutecero e BRS Cristalino Por outro lado a BRS
Aleppo apresentou padrotildees bastante distintos em relaccedilatildeo a FAO dado seu padratildeo de crescimento
indeterminado
Fig 6 Coeficiente de cultivo (Kc) de gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino em comparaccedilatildeo aos valores recomendados pela FAO (Allen et al 1998 Doorenbos e Pruitt
1977) As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV) Nota o
tempo teacutermico acumulado eacute representado apenas para as cultivares do estudo
35 Crescimento de planta
O crescimento de planta foi caracterizado pelo nuacutemero de folhas tendo a cultivar Ciacutecero
apresentado maior nuacutemero de folhas aos 83 DAP com posterior decreacutescimo dos valores A cultivar BRS
Cristalino apresentou comportamento semelhante agrave cultivar Ciacutecero com o maior nuacutemero de folhas
registrado aos 68 DAP com sucessivos decreacutescimos apoacutes essa data A cultivar BRS Aleppo apresentou
baixo decreacutescimo do nuacutemero de folhas a partir do 50 ordmdia-1 apoacutes o plantio (Figura 7) Esses padrotildees estatildeo
relacionados com os valores de Kc obtidos para cada cultivar Os maiores valores do Kc foram
registrados durante a fase III (intermediaacuteria) (Figura 5) quando o nuacutemero de folhas era alto apresentando
alta demanda transpirativa (Figura 7)
34
Por outro lado os menores valores de Kc durante a fase inicial de crescimento foram atribuiacutedos
ao baixo nuacutemero de folhas e ao baixo crescimento da planta demonstrando que o nuacutemero de folhas eacute
diretamente proporcional ao Kc e apresenta correlaccedilatildeo (Figura 8)
Fig 7 Nuacutemero de folhas do gratildeo-de-bico em diferentes estaacutegios de crescimento para as cultivares Ciacutecero
(A) BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) em funccedilatildeo do somatoacuterio das unidades teacutermicas de crescimento
acumuladas em deg dias
Fig 8 Nuacutemero de folhas e do coeficiente de cultura (Kc) do gratildeo-de-bico para as cultivares Ciacutecero (A)
BRS Aleppo (B) e BRS Cristalino (C) durante o periacuteodo experimental Dias apoacutes plantio (DAP)
4 DISCUSSAtildeO
Neste experimento foram observados valores de temperatura maacutexima superior a 40 ordmC tendo
sido observada nessas condiccedilotildees reduccedilatildeo da ETc para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS
Cristalino Bartlett et al (2016) relatam que quando haacute aumento da temperatura inicialmente as plantas
35
tendem a aumentar a condutacircncia estomaacutetica Por outro lado com a ocorrecircncia de valores extremos a
planta fecha seus estocircmatos para evitar perda excessiva de aacutegua pela transpiraccedilatildeo (Urban et al 2017)
Jumrani e Bhatia (2014) estudando trecircs cultivares de gratildeo-de-bico na Iacutendia Central sob
diferentes condiccedilotildees de temperatura observaram que cada cultivar tem uma temperatura criacutetica definida
acima da qual a taxa de desenvolvimento da cultura diminui tendo o aumento da temperatura reduzido
significativamente o ciclo da cultura assim como o tamanho e o peso das sementes levando a um
rendimento reduzido Confirmando esses achados Nascimento et al (2016) relatam que altas
temperaturas reduzem o periacuteodo de crescimento vegetativo e causam aborto de flores levando a uma
reduccedilatildeo significativa na produccedilatildeo
Ao avaliar as condiccedilotildees climaacuteticas no ambiente protegido foram observadas condiccedilotildees
semelhantes do lado externo da estufa (UFGEA 2021) Na regiatildeo do cerrado brasileiro no mesmo
periacuteodo do ano com cultivo em campo foram observadas temperatura meacutedia anual entre 230 e 265 ordmC
e radiaccedilatildeo entre 1126 e 2986 MJ m-2 dia-1 com evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 48 mm dia-1 (Alvares et
al 2013 Meirelles et al 2011 Rodrigues et al 2014) condiccedilotildees climaacuteticas favoraacuteveis ao cultivo do
gratildeo-de-bico (Artiaga et al 2015) Essas condiccedilotildees tambeacutem foram similares ao observado por Singh e
Virmani (1990) na Iacutendia em que avaliaram a evapotranspiraccedilatildeo do gratildeo-de-bico cultivado em diferentes
regimes de irrigaccedilatildeo e observaram durante a conduccedilatildeo do experimento que a temperatura maacutexima e
miacutenima variou de 2690 a 3200 ordmC e 1410 a 1800 ordmC respectivamente a radiaccedilatildeo variou entre 1360 e
1880 MJ m-2 dia-1 com uma evapotranspiraccedilatildeo meacutedia de 590 mm dia-1
Nascimento et al (2016) recomendam durante o periacuteodo produtivo do gratildeo-de-bico em
condiccedilotildees brasileiras uma lacircmina total de 400 mm No entanto observou-se que o total de aacutegua aplicada
para as cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino foi superior ao recomendado Assim Contreras
et al (2017) explicam que em razatildeo do microclima e do manejo da cultura em estufa as necessidades
de aacutegua das plantas podem ser maiores do que em condiccedilotildees de campo aberto dadas as condiccedilotildees
climaacuteticas
Os valores de Kc com base no balanccedilo hiacutedrico do solo para o gratildeo-de-bico apresentam
divergecircncia em relaccedilatildeo aos valores de Kc recomendados pela FAO (Doorenbos e Pruitt 1977 Allen et
al 1998) Da mesma forma Libardi et al (2019) e Silva et al (2013) relatam que os valores de Kc
recomendados mundialmente pela FAO e obtidos experimentalmente chegam a diferenccedilas de ateacute 40
durante as fases de desenvolvimento para a cultura da cana-de-accediluacutecar (Libardi et al 2019 Silva et al
2013) Em leguminosas os valores de Kc recomendados pela FAO subestimam a evapotranspiraccedilatildeo da
cultura em ateacute 36 enquanto a produtividade potencial pode ser reduzida em ateacute 12 pela falta de aacutegua
(Odhiambo e Irmak 2012 Wei et al 2015)
Os coeficientes de cultivo satildeo afetados pelo crescimento e desenvolvimento das plantas cultivar
clima niacutevel de nutriccedilatildeo do solo e manejo da cultura (Wang et al 2020) Com relaccedilatildeo agraves cultivares as
diferenccedilas de Kc estatildeo associadas principalmente agrave taxa de crescimento e agrave duraccedilatildeo de cada fase de
desenvolvimento (Lozano et al 2017) uma vez que foram observadas diferenccedilas de Kc e caracteriacutesticas
das cultivares estudadas como por exemplo o formato da folha porte da planta e haacutebito de crescimento
(Tabela 1 Figura 1) Nesse sentido foi identificada relaccedilatildeo entre o desenvolvimento foliar e os valores
36
absolutos de Kc (Libardi et al 2019 Wei et al 2015) tendo a variaccedilatildeo do nuacutemero de folhas ao longo
do ciclo e o Kc apresentado correlaccedilatildeo (Figura 9) Silva et al (2013) relatam que o desenvolvimento
foliar apresenta estreita associaccedilatildeo com o coeficiente de cultura
O gratildeo-de-bico apresenta diferentes haacutebitos de crescimento em funccedilatildeo da cultivar No caso do
haacutebito de crescimento indeterminado a planta continua o crescimento vegetativo apoacutes o iniacutecio da floraccedilatildeo
(Gaur et al 2010) Este padratildeo foi observado para a cultivar BRS Aleppo que apoacutes alcanccedilar o valor
maacuteximo de Kc manteve este valor ateacute o final do experimento Nesse haacutebito de crescimento natildeo ocorre
reduccedilatildeo dos processos fisioloacutegicos do potencial hiacutedrico foliar e da condutacircncia estomaacutetica garantindo
uma concentraccedilatildeo interna de CO2 ideal para a manutenccedilatildeo da transpiraccedilatildeo (Bartlett et al 2016 Wang et
al 2020) Por outro lado as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino apresentaram queda da expansatildeo foliar
ao final do ciclo levando a uma reduccedilatildeo do valor de Kc caracterizando como um haacutebito de crescimento
entre semideterminado e determinado
Avaliando dois regimes de irrigaccedilatildeo e dois anos de cultivo de gratildeo-de-bico sob irrigaccedilatildeo na
Austraacutelia Pendergast et al (2019) relataram que o ciclo da cultura foi de 107 dias em 2006 e de 96 dias
em 2007 No entanto Artiaga et al (2015) estudando 15 genoacutetipos de gratildeo-de-bico de bases geneacuteticas
distintas observaram que o ciclo ideal em condiccedilotildees de sequeiro no Cerrado estaria entre 115 e 120
dias No presente estudo o periacuteodo de 116 dias foi suficiente para as cultivares Ciacutecero e BRS Cristalino
finalizarem seu ciclo confirmando dados de Hoskem et al (2017) que observaram ciclo de 100 a 113
dias dependendo da localidade e da eacutepoca de semeadura para cultivar Ciacutecero Para a cultivar BRS
Aleppo Avelar et al (2018) indicam colheita aos 114 dias apoacutes a semeadura de forma contraacuteria no
presente estudo o periacuteodo de 116 dias que foi o periacuteodo avaliado natildeo foi suficiente para atingir o fim do
ciclo para esta cultivar
Nota-se que nas condiccedilotildees trabalhadas a cultivar Ciacutecero apresentou o maior nuacutemero de folhas e
evapotranspiraccedilatildeo da cultura resultando em um Kc mais alto consequentemente maior demanda hiacutedrica
Jaacute a cultivar BRS Aleppo apresentou menor nuacutemero de folhas e ETc resultando em menor Kc
consequentemente menor demanda hiacutedrica A cultivar BRS Cristalino ocupou uma posiccedilatildeo intermediaacuteria
em relaccedilatildeo ao nuacutemero de folhas ETc Kc e demanda hiacutedrica Assim reforccedila-se a importacircncia da
realizaccedilatildeo de estudos de determinaccedilatildeo do Kc em funccedilatildeo das condiccedilotildees meteoroloacutegicas de cada regiatildeo e
para cada cultivar pois cada material geneacutetico apresenta um comportamento em resposta aos fatores
abioacuteticos
5 CONCLUSAtildeO
A ETc meacutedia do gratildeo-de-bico durante todo o ciclo foi de 45 41 e 45 mm dia-1 para as
cultivares Ciacutecero BRS Aleppo e BRS Cristalino respectivamente Os valores de Kc derivados do balanccedilo
hiacutedrico do solo no campo variaram ao longo da estaccedilatildeo de cultivo sendo de 038 no estaacutegio inicial de
crescimento de 100 no meio da estaccedilatildeo e de 075 no estaacutegio final do cultivo para a cultivar Ciacutecero A
cultivar BRS Aleppo apresentou valores de 039 no estaacutegio inicial de crescimento e 080 no meio da
estaccedilatildeo natildeo atingindo a fase de colheita ateacute o periacuteodo final de avaliaccedilatildeo A cultivar BRS Cristalino
37
apresentou valores de 039 095 e 065 para o estaacutegio inicial de crescimento meio da estaccedilatildeo e final do
cultivo respectivamente para a Regiatildeo Centro-Oeste do Brasil
6 AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal Goiano-Campus Ceres (IF Goiano) e agrave Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiaacutes (UFG) pela infraestrutura suporte e insumos disponibilizados agrave Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria (Embrapa) pela concessatildeo das sementes e agrave empresa a Bristom Inc
pelos equipamentos e suporte teacutecnico e a todos aqueles que contribuiacuteram para o desenvolvimento desta
pesquisa
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40
8 APEcircNDICE
Fig S1 Croqui da distribuiccedilatildeo experimental e localizaccedilatildeo dos equipamentos
Fig S2 Valores diaacuterios da lacircmina de irrigaccedilatildeo e evapotranspiraccedilatildeo de referecircncia (ETo) durante o periacuteodo
experimental Dias apoacutes o plantio (DAP)
41
Tabela S1 Valores meacutedios Radiaccedilatildeo solar incidente (a) umidade relativa do ar (b) e evapotranspiraccedilatildeo
de referecircncia (ETo) (c) durante o periacuteodo experimental com as respectivas fases de desenvolvimento I II
III e IV para a trecircs cultivares de gratildeo-de-bico
Genoacutetipo Fase fenoloacutegicasup1 Dias Radiaccedilatildeo
(MJ m-2 dia-1)
RH
()
ETo
(mm)
Ciacutecero
I 1 - 12 1829 8266 577
II 13 - 53 1821 8166 573
III 54 - 89 1812 8086 560
IV 90 - 116 1899 8442 625
BRS Aleppo
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 52 1821 8153 573
III 53 - 116 1897 8230 586
BRS Cristalino
I 1 - 11 1832 8324 578
II 12 - 42 1829 8125 578
III 43 - 92 1817 8128 563
IV 93 - 116 2035 8467 628
sup1 As fases satildeo definidas como inicial (I) de crescimento (II) intermediaacuteria (III) e final (IV)