A dinâmica do microclima em ambientes protegidos

A dinâmica do microclima em ambientes protegidos

Dentro de um ambiente protegido, as condições climáticas são diferentes daquelas encontradas no exterior. O filme plástico usado na cobertura protege as plantas da chuva e altera a dinâmica dos fatores climáticos. Sob condições particulares de temperatura, umidade, luminosidade e vento, as plantas cultivadas nestes ambientes respondem de forma diferente do que aquelas cultivadas à campo.

Neste conteúdo, vamos abordar os principais fatores que interferem na dinâmica do microclima em ambientes protegidos, bem como os impactos para o desenvolvimento das plantas. O conteúdo é direcionado para cultivos em estufa, mas parte do que é apresentado se aplica para os demais tipos cultivos com cobertura.

ACÚMULO DE CALOR

Um dos fatores climáticos mais alterados dentro de cultivos protegidos é a temperatura. A radiação solar emitida pelo sol chega até a estufa, atravessa o filme plástico, atinge as plantas e o chão, e a fração que não é absorvida acaba sendo refletida, fazendo o caminho inverso. No entanto, a radiação refletida encontra barreiras para atravessar o filme plástico e retornar ao meio externo, e então, acaba ficando aprisionada no meio interno. Este fenômeno, chamado de efeito estufa, é um dos fatores responsáveis por elevar a temperatura de ambientes protegidos.

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Fonte: Elaborado a partir de TREFIL, J.;HAZEN, R. M.

Fisicamente, isso se justifica pelo fato de que o plástico utilizado em cultivos protegidos é muito permeável à radiação de ondas curtas (aquela emitida pelo sol) e pouco permeável à radiação de ondas longas (aquela refletida no interior da estufa). Em função disso, boa parte da radiação consegue entrar mas pouco dela consegue sair. Por este motivo, a temperatura média noturna também é elevada, pois parte do calor acumulado durante o dia fica retido na estufa durante a noite.

Dinâmica da radiação nas estufas. Fonte: Ginegar
Dinâmica da radiação nas estufas. Fonte: Ginegar

A altura do pé-direito de uma estufa é outro fator que interfere diretamente no microclima: quanto maior for a altura, menor será a temperatura média do ambiente. Como o ar quente tende a subir, um pé direito alto faz com que o calor se concentre na parte de cima, mantendo a parte de baixa menos aquecida.

Dinâmica do ar quente dentro da estufa. Autor desconhecido.
Dinâmica do ar quente dentro da estufa. Autor desconhecido

A elevação da temperatura em ambientes protegidos permite que culturas de verão possam ser cultivadas também em períodos mais frios do ano. Além de aumentar o número de safras em um ano, o calor diminui a duração do ciclo da cultura pois acelera os processos metabólicos da planta. Obtendo mais ciclos durante um ano, somado a ciclos mais curtos, a produtividade alcançada pode ser muito maior.

No entanto, o calor pode se tornar um problema quando ocorrer em excesso e não for manejado de forma correta. Uma das respostas imediatas das plantas é o aumento da taxa respiratória a níveis altos, onde a planta passa a consumir mais energia que o normal e acaba sobrando pouca para o seu desenvolvimento. Este comportamento é mostrado no gráfico abaixo:

Influência da temperatura sobre a taxa respiratória e a fotossíntese líquida. Autor: Lambers, 1998.
Influência da temperatura sobre a taxa respiratória e a fotossíntese líquida. Autor: Lambers, 1998.

Estudos mostram que, sob calor excessivo, podem ocorrer limitações na quantidade e qualidade de frutos produzidos, o que é parcialmente  explicado pela redução na germinação do pólen no estigma e no crescimento do tubo polínico. Outros danos relatados são o abortamento de flores e frutos em espécies mais sensíveis ao calor. No caso de folhosas como a alface, temperaturas altas podem induzir o pendoamento e distúrbios fisiológicos como o tip burn, a queima dos bordos das folhas.

Portanto, em regiões com verão quente, monitorar a temperatura e outras variáveis climáticas em cultivos protegidos é muito importante, e o uso de sensor de temperatura acaba sendo muito valioso.

Sensor de temperatura e umidade (embaixo) e enviando dados para o transmissor, em sistema automatizado. Fonte: Autor.
Sensor de temperatura e umidade (embaixo) e enviando dados para o transmissor, em sistema automatizado. Fonte: Autor.

LUZ

Em comparação aos cultivos em campo aberto, as plantas cultivadas em estufa podem receber mais luz no interior do dossel. Quando a radiação solar atravessa o filme, parte dela acaba se espalhando em várias direções para dentro da estufa, gerando a chamada radiação difusa. Esta radiação multidirecional penetra melhor no dossel e possibilita melhor recepção de luz para as folhas que ficam mais embaixo ou estão menos expostas, maximizando a fotossíntese e a produtividade.

Difusão da luz no plástico. Fonte: Ginegar
Difusão da luz no plástico. Fonte: Ginegar

Com o passar do tempo, a cobertura plástica vai acumulando poeira na parte de fora, reduzindo sua capacidade de transferir a luz. Ambientes com pouca luz podem provocar estiolamento das plantas e queda na produção, principalmente nas culturas que necessitam de bastante radiação durante o dia. Portanto, é recomendada a lavagem externa do plástico quando estiver em más condições.

UMIDADE

A umidade relativa do ar pode ser definida como a relação entre a quantidade de água existente no ar e a quantidade máxima que o ar suporta, na temperatura em que se encontra. Quanto maior for a temperatura do ar, mais água ele é capaz de carregar.

Logo, em dias mais quentes, a umidade relativa dentro da estufa tende a baixar muito, mais do que no exterior, porque a temperatura sobe e a quantidade de água no ambiente continua sendo a mesma. Durante a noite, o valor tende a ser mais elevado do que ao dia, em função da redução de temperatura.

Exemplo de variação da temperatura e umidade relativa ao longo do dia. Autor desconhecido.
Exemplo de variação da temperatura e umidade relativa ao longo do dia. Autor desconhecido.

A condição de alta umidade relativa do ar (acima de 90%) favorece o desenvolvimento de fungos, que precisam de água livre na superfície foliar para germinar e penetrar no tecido vegetal. Nesta situação, observa-se também a redução na transpiração das plantas, que pode acabar prejudicando a absorção de nutrientes pelas raízes.

Entretanto, a umidade relativa do ar em nível muito baixo dentro do ambiente também pode ser prejudicial: as plantas podem aumentar muito a transpiração, aumentando o consumo de água e facilitando a ocorrência de déficit hídrico.

Outro ponto importante é a umidade relativa no momento da pulverização de defensivos: o valor deve ser superior a 50% para evitar problemas com evaporação e volatilização dos produtos.

CONCLUSão

Conhecer a dinâmica dos fatores climáticos em ambiente protegido é muito importante para manejar as variáveis e proporcionar condições favoráveis para o desenvolvimento das plantas.

Neste contexto, monitorar os valores de temperatura e umidade dentro da estufa, através do sensoriamento, possui um valor imenso!

Em postagens futuras, serão abordadas as principais ferramentas para manejo do microclima nas estufas, de forma a contornar condições inadequadas. Fique de olho!

Por Gabriel Wathier, Consultor e pesquisador de agronomia Elysios.

Referências

ANDRIOLO, J.L. Fisiologia das culturas protegidas. Santa Maria, Editora UFSM, 1999. 141p

PURQUERIO, L.F.V. TIVELLI, S. W. Manejo do ambiente em cultivo protegido.  Instituto Agronômico de Campinas. Campinas, SP. Disponível em <http://www.iac.sp.gov.br/imagem_informacoestecnologicas/19.pdf>.

TREFIL, J.;HAZEN, R. M. Física viva. Rio de Janeiro: LTC, 2006. v.1.p.256.

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