requerimento de Água e coeficiente de cultivo de trÊs

59
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA GOIANO - CAMPUS CERES PRÓ-REITORIA DE PESQUISA, PÓS-GRADUAÇÃO E INOVAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM IRRIGAÇÃO NO CERRADO REQUERIMENTO DE ÁGUA E COEFICIENTE DE CULTIVO DE TRÊS CULTIVARES DE GRÃO-DE-BICO EM CONDIÇÕES CLIMÁTICAS CONTROLADAS Autora: Kátia Freitas Silva Orientador: Prof. Dr. Marcio Mesquita Coorientador: Prof. Dr. Henrique Fonseca Elias de Oliveira CERES - GO FEVEREIRO - 2021

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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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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)

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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

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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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

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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

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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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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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)

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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

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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

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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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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)

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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

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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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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

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

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago2020

Hao Y Baik J Choi M Combining generalized complementary relationship models

with the Bayesian Model Averaging method to estimate actual evapotranspiration

over China Agricultural and Forest Meteorology v279 2019

httpsdoiorg101016jagrformet2019107759

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B

Menezes J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas

Gerais Brazil Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p

261-268 2017 httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v 1 p

316ndash323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A Identifying best crop

management practices for chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia

under climate change condition Agricultural Water Management v194 p68ndash

77 2017 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Pendergast L Bhattarai S P Midmore D J Evaluation of aerated subsurface drip

irrigation on yield dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-

acre chickpea (Cicer arietinum L) in a vertosol Agricultural Water

Management v217 p38ndash46 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902022

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root

traits confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research v201 p146-161 2017

httpsdoiorg101016jfcr201611004

Roy F Boye J I Simpson B K Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso

ervilha gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-

442 2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Seidel S J Barfus K Gaiser T Nguyen T H Lazarovitch N The influence of

climate variability soil and sowing date on simulation-based crop coefficient

curves and irrigation water demand Agricultural Water Management v221

p73ndash83 2019 httpsdoiorg101016jagwat201902007

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Ambessa Y Warkentin T Bueckert R Vandenberg A Short internode double podding

and early flowering effects on maturity and other agronomic characters in chickpea

Field Crops Research v102 p43-50 2007 httpsdoiorg101016jfcr200701004

Amiri S R Deihimfard R Soltani A A single supplementary irrigation can boost chickpea

grain yield and water use efficiency in arid and semiarid conditions a modelling study

Agronomy Journal v108 p2406-2416 2016

httpsdoiorg102134agronj2016020087

Anjum S A Xie X-Y Wang L-C Saleem M F Man C Lei W Morphological

physiological and biochemical responses of plants to drought stress African Journal of

Agricultural Research v6 n9 p2026-2032 2011

Anwar M R Mckenzie B A Hill G D The effect of irrigation and sowing date on crop

yield and yield components of Kabuli chickpea (Cicer arietinum L) in a cool-temperate

subhumid climate Journal of Agricultural Science v141 p259-271 2003

httpsdoiorg101017S0021859603003617

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

Avelar R I S Costa C A Brandatildeo Juacutenior D S Paraiacuteso H A Nascimento W M

Production and quality of chickpea seeds in different sowing and harvest periods

Journal of Seed Science v40 n2 p146-155 2018 httpdoiorg1015902317-

1545v40n2185719

Awari R Mate S N Effect of drought stress on early seedling growth of chickpea (Cicer

arietinum L) genotypes Life Sciences International Research Journal v2 p356-361

2015

Awasthi R Kaushal N Vadez V Turner N C Berger J Siddique K H M Nayyar H

Individual and combined effects of transient drought and heat stress on carbon

assimilation and seed filling in chickpea Functional Plant Biology v41 n11 p1148-

1167 2014 httpsdoiorg101071fp13340

17

Bampidis V A Christodoulou V Chickpeas (Cicer arietinum L) in animal nutrition A

review Animal Feed Science and Technology v168 p1ndash20

2011 httpsdoiorg101016janifeedsci201104098

Biccediler B T Kalender N Sacar D The Effect of Irrigation on Spring-Sown Chickpea

Journal of Agronomy v3 n3 p154-158 2004

httpsdoiorg103923ja2004154158

Chauhan Y Allard S Williams R Williams B Mundree S Chenu K Rachaputi N C

Characterisation of chickpea cropping systems in Australia for major abiotic

production constraints Field Crops Research v204 p120-134 2017

httpdxdoiorg101016jfcr201701008

Devasirvatham V Tan D K Y Gaur P M Raju T N Trethowan R M High

temperature tolerance in chickpea and its implications for plant improvement Crop amp

Pasture Science v63 p419ndash428 2012 httpdxdoiorg101071CP11218

FAOSTAT ndash Food and Agriculture Organization of the United Nations Disponiacutevel em

lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCvisualizegt Acesso em 17 ago 2020

Farooq M Hussain M Ul-Allah S Siddique K H M Physiological and agronomic

approaches for improving water-use efficiency in crop plants Agricultural Water

Management v219 p95ndash108 2019 httpsdoiorg101016jagwat201904010

Farooq M Ullah A Lee D-J Alghamdi S S amp Siddique K H M Desi chickpea

genotypes tolerate drought stress better than kabuli types by modulating germination

metabolism trehalose accumulation and carbon assimilation Plant Physiology and

Biochemistry v126 p47ndash54 2018 httpsdoiorg101016jplaphy201802020

Fioreze S L Guimaratildees V F Manutenccedilatildeo do status hiacutedrico de plantas de soja induzida por

Etil-Trinexapac Scientia Agraria Paranaensis ndash SAP Marechal Cacircndido Rondon v14

n3 p166-172 2015

Giordano L B Nascimento W M Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2005 Disponiacutevel em lt

httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdfgt

Acesso 10 mar 2020

Hoskem B C S Costa C A Nascimento W M Santos L D T Mendes R B Menezes

J B C Productivity and quality of chickpea seeds in Northern Minas Gerais Brazil

18

Agraacuteria - Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v12 n3 p261-268 2017

httpdoiorg105039agrariav12i3a5445

Jumrani K Bhatia V S Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea

(Cicer arietinum L) Field Crops Research v164 p90-97

2014 httpdoiorg101016jfcr201406003

Khalil A W Zeb A Mahmood F Tariq S Khattak A B Shah H Comparison of sprout

quality characteristics of desi and kabuli type chickpea cultivars (Cicer arietinum L)

Food Science and Technology v40 n6 p937ndash945

2007 httpsdoiorg101016jlwt200605009

Knights E J Hobson K B Chickpea Overview Encyclopedia of Food Grains v1 p316ndash

323 2016 httpdoiorg101016b978-0-12-394437-500035-8

Krishnamurthy L Kashiwagi J Gaur P M Upadhyaya H D Vadez V Sources of

tolerance to terminal drought in the chickpea (Cicer arietinum L) minicore germplasm

v119 p322ndash330 2010 httpsdoiorg101016jfcr201008002

Kumar J Abbo S Genetics of flowering time in chickpea and its bearing on productivity in

semiarid environments Advances in Agronomy v72 p107ndash138

2001 httpsdoiorg101016s0065-2113(01)72012-3

Latif A Malik S A Saeed S Iqbal N Saeed Q Khan K A Ting C Diversity of

pollinators and their role in the pollination biology of chickpea

Cicer arietinum L (Fabaceae) Journal of Asia-Pacific Entomology v22 p597ndash601

2019 httpsdoiorg101016jaspen201903009

Manjunatha S V Naik M K Khan M F R Goswami R S Evaluation of bio-control

agents for management of dry root rot of chickpea caused by Macrophomina

phaseolina Crop Protection v45 p147ndash150 2013

httpdoiorg101016jcropro201209003

Naim A H Ahmed F E G Interactive effect of temperature and water stress induced by

polyethylene glycol (PEG) on germination and recovery of two chickpea (Cicer

arietinum L) cultivars Open Access Library Journal v2 n10 p1-7 2015

Nascimento W M Artiaga O P Boiteux L S Suinaga F A Reis A Pinheiro J B

Spehar C R BRS Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2014 Disponiacutevel em

19

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nascimento W M Silva P P Artiaga O P Suinaga F A Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas

leguminosas Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia p 89-118 2016

Nascimento W M Suinaga F A Boiteux L S Pinheiro J B Artiaga O P BRS

Cristalino gratildeo de bico Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia

Embrapa Hortaliccedilas 2017 Disponiacutevel em

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt

Acesso 10 mar2020

Nielsen D C Production functions for chickpea field pea and lentil in the Central Great

Plains Agronomy Journal v9 n3 p563-569 2001

httpsdoiorg102134agronj2001933563x

Oweis T Hachum A Pala M Water use efficiency of winter-sown chickpea under

supplemental irrigation in a mediterranean environment Agricultural Water

Management v66 p163-179 2004 httpsdoiorg101016jagwat200310006

Pacucci G Troccoli C Leoni B Effect of Supplementary Irrigation on Yield of Chickpea

Genotypes in a Mediterranean Climate Agricultural Engineering International the

CIGR Ejournal Manuscript LW 04 005 Vol VIII May 2006

Pang J Turner N C Khan T Du Y-L Xiong J-L Colmer T D Devilla R

Stefanova K Siddique K H M Response of chickpea (Cicer arietinum L) to

terminal drought leaf stomatal conductance pod abscisic acid concentration and seed

set Journal of Experimental Botany v68 p1973-1985

2016 httpdxdoiorg101093jxberw153

Pimentel R M Bayatildeo G F V Lelis D L Cardoso A J S Saldarriaga F V Melo C C

V Souza F B M Pimentel A C S Fonseca D M Santos M E R Ecofisiologia

de plantas forrageiras PUBVET v10 n9 p666-679 2016

Ramamoorthy P Lakshmanan K Upadhyaya H D Vadez V Varshney R K Root traits

confer grain yield advantages under terminal drought in chickpea (Cicer arietinum L)

Field Crops Research v201 p146-161 2017 httpsdoiorg101016jfcr201611004

20

Roy F Boye JI Simpson BK Proteiacutenas e peptiacutedeos bioativos em culturas de pulso ervilha

gratildeo de bico e lentilha Food Research International v43 n2 p432-442

2010 httpsdoiorg101016jfoodres200909002

Serraj R Krishnamurthy L Kashiwagi J Kumar J Chandra S Crouch J Variation in

root traits of chickpea (Cicer arietinum L) grown under terminal drought Field Crops

Research v88 p115ndash127 2004 httpsdoiorg101016jfcr200312001

Shamsi K Kobraee S Haghparast R Drought stress mitigation using supplemental

irrigation in rainfed chickpea (Cicer arietinum L) varieties in Kermanshah Iran

African Journal of Biotechnology v9 n27 p4197-4203 2010

Sharma S Upadhyaya H D Roorkiwal M Varshney R K Gowda C L L Chickpea In

Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement p81ndash111

2013 httpsdoiorg101016B978-0-12-397935-300004-9

Singh G Ram H Aggarwal N Turner N C Irrigation of chickpea (Cicer arietinum l)

increases yield but not water productivity Experimental Agriculture v52 n1 p1-13

2016 httpsdoiorg101017S0014479714000520

Summo C Angelis D Ricciardi L Caponio F Lotti C Pavan S Pasqualone A

Nutritional physico-chemical and functional characterization of a global chickpea

collection Journal of Food Composition and Analysis v84 103306 2019

httpdoiorg101016jjfca2019103306

Taiz L Zeiger E Moller I M Murphy A Fisiologia e desenvolvimento vegetal 6ed Porto

Alegre Artmed 2017 858p

Turner N C Davies S L Plummer J A Siddique K H M Seed Filling in Grain Legumes

Under Water Deficits with Emphasis on Chickpeas Advances in Agronomy v87

p211ndash250 2005 httpsdoiorg101016s0065-2113(05)87005-1

Varshney R K Exciting journey of 10 years from genomes to fields and markets Some

success stories of genomics-assisted breeding in chickpea pigeonpea and groundnut

Plant Science v242 p98ndash107 2016 httpsdoiorg101016jplantsci201509009

Wang R Gangola M P Jaiswal S Gaur P M Baga M Chibbar R N Genotype

environment and their interaction influence seed quality traits in chickpea (Cicer

arietinum L) Journal of Food Composition and Analysis v63 p21ndash27

2017 httpdxdoiorg101016jjfca201707025

21

Zhong L Fang Z Wahlqvist M L Wu G Hodgson J M Johnson S K Seed coats of

pulses as a food ingredient Characterization processing and applications Trends in

Food Science amp Technology v80 p35ndash42

2018 httpsdoiorg101016jtifs201807021

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

7 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

Allen RG Pereira LS Raes D Smith M (Eds) (1998) 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

Alvares CA Stape JL Sentelhas PC Moraes Gonccedilalves JL Sparovek G (2013) Koumlppenrsquos climate

classification map for Brazil Meteorologische Zeitschrift 552711ndash728

httpsdoiorg1011270941-294820130507

Anapalli SS Fisher DK Reddy KN Rajan N Pinnamaneni SR (2019) Modeling evapotranspiration for

irrigation water management in a humid climate Agricultural Water Management 225 105731

httpsdoiorg101016jagwat2019105731

Antunes Juacutenior EDJ Alves Juacutenior J Casaroli D (2018) Calibration of the capacitive sensor EC-5 in an

oxisol as a function of soil density Reveng 2680ndash88 httpsdoiorg1013083revengv26i1864

Artiaga OP Spehar CR Boiteux LS Nascimento WM (2015) Evaluation of chickpea genotypes in

rainfed cultivation under Cerrado conditions Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias (Agraacuteria)

10102ndash109 httpsdoiorg105039agrariav10i1a5129

Avelar RIS Costa CA Brandatildeo Juacutenior DS Paraiacuteso HA Nascimento WM (2018) Production and quality

of chickpea seeds in different sowing and harvest periods Journal of Seed Science 40(2)146-

155 httpdoiorg1015902317-1545v40n2185719

Bartlett MK Klein T Jansen S Choat B Sack L (2016) The correlations and sequence of plant stomatal

hydraulic and wilting responses to drought PNAS 11313098ndash13103

httpsdoiorg101073pnas1604088113

Contreras JI Alonso F Caacutenovas G Baeza R (2017) Irrigation management of greenhouse zucchini with

different soil matric potential level Agronomic and environmental effects Agricultural Water

Management Special Issue Advances on ICTs for Water Management in Agriculture 18326ndash

34 httpsdoiorg101016jagwat201609025

Camargo AC Favero BT Morzelle MC Franchin M Alvarez-Parrilla E de la Rosa LA Geraldi MV

Maroacutestica Juacutenior MR Shahidi F Schwember AR (2019) Is Chickpea a Potential Substitute for

Soybean Phenolic Bioactives and Potential Health Benefits International Journal of Molecular

Sciences 20 2644 httpsdoiorg103390ijms20112644

Doorenbos J Pruitt WO (1977) Guidelines for predicting crop water requirements Rev ed FAO

irrigation and drainage paper 24 Food and Agriculture Organization of the United Nations

Rome

38

Gaur PM Tripathi S Gowda CLL Ranga Rao GV Sharma HC Pande S Sharma M (2010) Chickpea

Seed Production Manual URL httpoaricrisatorg10276 (accessed 4620) Acessado em 6 de

abril de 2020 Pode ser em portuguecircs

Giordano LB Nascimento WM (2005) Ciacutecero gratildeo de bico Sabor e qualidade Brasiacutelia Embrapa

Hortaliccedilas httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1592641digitalizar0185pdf

Acessado em 10 de marccedilo de 2020

Jumrani K Bhatia VS (2014) Impact of elevated temperatures on growth and yield of chickpea (Cicer

arietinum L) Field Crops Research 16490-97 httpsdoiorg101016jfcr201406003

Justino LF Alves Juacutenior J Battisti R Heinemann AB Leite CV Evangelista AWP Casaroli D (2019)

Assessment of economic returns by using a central pivot system to irrigate common beans

during the rainfed season in Central Brazil Agricultural Water Management 224105749

httpsdoiorg101016jagwat2019105749

Kale H Kaplan M Ulger I Unlukara A Akar T (2018) Feed value of maize (Zea mays var Indentata

(sturtev) Lhbailey) grain under different irrigation levels and nitrogen doses Turkish Journal

Of Field Crops 23(1)56-61 httpsdoiorg1017557tjfc421974

Kaplan M Karaman K Kardes YM Kale H (2019) Phytic acid content and starch properties of maize

(Zea mays L) Effects of irrigation process and nitrogen fertilizer Food Chemistry 283375ndash

380 httpsdoiorg101016jfoodchem201901029

Kashiwagi J Krishnamurthy L Purushothaman R Upadhyaya HD Gaur PM Gowda CLL Ito O

Varshney RK (2015) Scope for improvement of yield under drought through the root traits in

chickpea (Cicer arietinum L) Field Crops Research 17047ndash54

httpsdoiorg101016jfcr201410003

Libardi LGP de Faria RT Dalri AB de Souza Rolim G Palaretti LF Coelho AP Martins IP (2019)

Evapotranspiration and crop coefficient (Kc) of pre-sprouted sugarcane plantlets for greenhouse

irrigation management Agricultural Water Management 212306ndash316

httpsdoiorg101016jagwat201809003

Lozano CS Rezende R Freitas PSL de Hachmann TL Santos FAS Andrean AFBA (2017) Estimation

of evapotranspiration and crop coefficient of melon cultivated in protected environment Revista

Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 21758ndash762 httpsdoiorg1015901807-

1929agriambiv21n11p758-762

Meirelles ML Franco AC Farias SEM Bracho R (2011) Evapotranspiration and plantndashatmospheric

coupling in a Brachiaria brizantha pasture in the Brazilian savannah region Grass and Forage

Science 66206ndash213 httpsdoiorg101111j1365-2494201000777x

Mohammed A Tana T Singh P Molla A Seid A (2017) Identifying best crop management practices for

chickpea (Cicer arietinum L) in Northeastern Ethiopia under climate change condition

Agricultural Water Management 19468ndash77 httpsdoiorg101016jagwat201708022

Morille B Migeon C Bournet PE (2013) Is the PenmanndashMonteith model adapted to predict crop

transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop

Scientia Horticulturae 15280-91 httpsdoiorg101016jscienta201301010

Nascimento WM Artiaga OP Boiteux LS Suinaga FA Reis A Pinheiro JB Spehar C (2014) BRS

Aleppo gratildeo de bico Maior toleracircncia a fungos de solo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1346231digitalizar0025pdfgt Acessado

em 10 de marccedilo de 2020

Nascimento WM Silva PP Artiaga OP Suinaga FA (2016) Gratildeo-de-bico In Hortaliccedilas leguminosas

Embrapa Hortaliccedilas Brasiacutelia pp 89-118

39

Nascimento WM Suinaga FA Boiteux LS Pinheiro JB Artiaga OP (2017) BRS Cristalino gratildeo de bico

Nova cultivar de gratildeo-de-bico de dupla aptidatildeo Brasiacutelia Embrapa Hortaliccedilas

lthttpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem1607381digitalizar0197pdfgt Acesso

10 de marccedilo de 2020

Odhiambo LO Irmak S (2012) Evaluation of the impact of surface residue cover on single and dual crop

coefficient for estimating soybean actual evapotranspiration Agricultural Water Management

104221ndash234 httpsdoiorg101016jagwat201112021

Ometto J (1981) Bioclimatologiacutea Vegetal Satildeo Paulo Brasil Editorial Agronoacutemica Ceres 400p

Pendergast L Bhattarai SP Midmore DJ (2019) Evaluation of aerated subsurface drip irrigation on yield

dry weight partitioning and water use efficiency of a broad-acre chickpea (Cicer arietinum L)

in a vertosol Agricultural Water Management 21738ndash46

httpsdoiorg101016jagwat201902022

Rodrigues TR Vourlitis GL Lobo F de A Oliveira RG de Nogueira J de S (2014) Seasonal variation in

energy balance and canopy conductance for a tropical savanna ecosystem of south central Mato

Grosso Brazil Journal of Geophysical Research Biogeosciences 1191ndash13

httpsdoiorg1010022013JG002472

Silva VPR Silva B Albuquerque WG Borges CJR Sousa IF Dantas Neto J (2013) Crop coefficient

water requirements yield and water use efficiency of sugarcane growth in Brazil Agricultural

Water Management 128102-109 httpsdoiorg101016jagwat201306007

Singh P Virmani SM (1990) Evapotranspiration and yield of irrigated chickpea Agricultural and Forest

Meteorology 52333-345 httpsdoiorg1010160168-1923(90)90090-S

Talebnejad R Sepaskhah AR (2015) Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths

on yield and water productivity of quinoa Agricultural Water Management 159225ndash238

httpsdoiorg101016jagwat201506005

Universidade Federal de GoiaacutesEscola de Agronomia (UFGEA) 2021 Dados meteoroloacutegicos Estaccedilatildeo

da Escola de Agronomia 1 httpswwwagroufgbrp7944-estacao-agrometeorologica

Acessado em 12 de marccedilo de 2021

Urban J Ingwers MW McGuire MA Teskey RO (2017) Increase in leaf temperature opens stomata and

decouples net photosynthesis from stomatal conductance in Pinus taeda and Populus deltoides x

nigra J Exp Bot 681757ndash1767 httpsdoiorg101093jxberx052

Vilela MDS Cabral Filho FR Teixeira MB Amaral AM Vellame LM Soares FAL (2015) Accuracy of

a low cost electronic weighing mini-lysimeter Irriga amp Inovagri 1158ndash167

httpsdoiorg1015809irriga2015v1n2p158

Wang Y Cai H Yu L Peng X Xu J Wang X (2020) Evapotranspiration partitioning and crop coefficient

of maize in dry semi-humid climate regime Agricultural Water Management 236 106164

httpsdoiorg101016jagwat2020106164

Wei Z Paredes P Liu Y Chi WW Pereira LS (2015) Modelling transpiration soil evaporation and yield

prediction of soybean in North China Plain Agricultural Water Management Agricultural Water

Management Priorities and Challenges 14743ndash53 httpsdoiorg101016jagwat201405004

Wijewardana C Reddy KR Bellaloui N (2019) Soybean seed physiology quality and chemical

composition under soil moisture stress Food Chemistry 27892ndash100

httpsdoiorg101016jfoodchem201811035

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)