Spatial-temporal analysis of water requirements of coffee crop in Minas Gerais State, Brazil

Abstract

Scientific investigations about crop water requirements are of fundamental importance to the irrigation process. The main objective of this paper is to analyze and to map water requirements of coffee crop in Minas Gerais State, Brazil. Poten- tial evapotranspiration values (ET 0 ) were estimated by the Penman-Monteith-FAO method, using daily data sets available for 42 National Meteorology Institute (INMET) stations for a period of 17 years. The crop coefficient values (kc) consid- ered were extracted from literature. The results were analyzed by means of geostatistical tools. The theoretical semi- variograms were fitted by the Maximum Likelihood method, considering spherical, exponential and Gaussian models. The maps were created using the ordinary kriging method. In a general way, the results have showed that the coffee crop evapotranspiration (ETc) presents high variability in Minas Gerais State. The largest variations, both spatial and tem- poral, have been observed in the northern part of the State. January and June, respectively, presented the highest and the smallest water requirements of coffee crop. Based on this, we can conclude that due to the coffee crop evapotrans- piration (ETc) data distinction in different regions of Minas Gerais, a good estimate of the ETc values for each locality will bring many benefits to the coffee growers regarding irrigation scheduling.

O conhecimento de informações que expressam a demanda hídrica das plantas, é fundamental para a irrigação. O objetivo principal desta pesquisa foi analisar a demanda hídrica para o cafeeiro em Minas Gerais. Os valores de ET0, estimados pelo método de Penman-Monteith-FAO a partir de dados diários originados de registros de 42 estações climatológicas do INMET, se referem a um período de 17 anos. Os valores de coeficiente de cultura (kc) adotado no estudo, são os citados por Allen et al. (1998) e Doorenbos & Pruitt (1997). As análises dos resultados são feitas através da geoestatística e os semivariogramas teóricos ajustados pela Máxima Verossimilhança nos modelos esférico, exponencial e gaussiano. Fez-se a interpolação dos mapas pelo processo de krigagem. No geral, os resultados mostraram que a evapotranspiração da cultura no cafeeiro é bastante variável em Minas Gerais. As maiores variações, tanto espaciais quanto temporais, são registradas no norte do estado. Os meses que apresentaram as maiores e menores demandas hídricas no Estado, foram janeiro e junho, respectivamente. Conclui-se, em função da nítida distinção dos dados de ETc geoespacializados em Minas Gerais, que o conhecimento do valor correto da ETc em cada localidade, trará benefícios aos produtores no manejo da irrigação.