Fonologia
FENOLOGIA Homero Bergamaschi Professor da UFRGS e bolsista do CNPq 1. 1. Conceitos FENOLOGIA: é o ramo da Ecologia que estuda os fenômenos periódicos dos seres vivos e suas relações com as condições do ambiente, tais como temperatura, luz, umidade, etc. (de Fina & Ravelo, 1973). DESENVOLVIMENTO peso, forma e estrut essas variações impli sensibilidades dos in mudanças num senti es de volume, Pressupõe que ecessidades e de ento implica em o que crescimento se restringe ao aumento sico de volume, peso ou estatura.
CICLO (dos vegetais). A palavra ciclo, na sua origem, lembra algo ue começa, gira e termina no mesmo ponto, como descrevendo uma circunferência. Daí derivam os termos monociclo, triciclo, etc. Assim é o ciclo de vida de um indivíduo, mais especificamente de uma planta, que começa e termina no ponto de origem. As espécies vegetais, de acordo com o ciclo de desenvolvimento, podem ser anuais, que cumprem todo o seu desenvolvimento dentro de um mesmo ano ou perenes, cujos indivíduos permanecem vivos por diversos anos.
Há, ainda, exemplos de espécies bienais, como a cebola, que necessitam de dois anos para cumprir todo o ciclo vital; no primeiro ano ela vai de emente a bulbo e, no segundo ano, ela vai de bulbo a semente. período de repouso (dormência), intercalado a um período vegetativo anual. Assim, a planta cumpre um ciclo anual, embora a espécie seja classificada de perene, já que o mesmo indivíduo permanece vivo por diversos anos. FASE: aparecimento, transformação ou desaparecimento rápido de órgãos da planta, como germinação, brotação, florescimento, espigamento, desfolhação, maturação, etc.
Algumas fases são facilmente observadas, como o aparecimento ou desaparecimento de órgãos, enquanto que outras, por serem nvisíveis e somente percept(veis através de exames detalhados, como microscopia ou análises químicas. SUBPERÍODO: tempo decorrido entre duas fases consecutivas. Considera-se que, ao longo de um subperíodo, as necessidades e a estrutura da planta são praticamente constantes ou variando numa direção apenas.
Neste último caso, está o crescimento vegetativo, em que o desenvolvimento da planta se limita ao aumento do número de folhas e outras estruturas vegetativas, sem alterações significativas nas suas necessidades ou sensibilidades. CICLO DE UM INDIVÍDUO Figura 1. Representação esquemática do ciclo de um indivíduo, omparando-o a uma escada (dai a denominação “escala fenológica”). A subida de nivel dos degraus representa cada fase (transformação), enquanto que o intervalo horizontal entre os degraus são os subperíodos (mesmo nível).
ESTÁDIO: São subdivisões dentro de um subperíodo ou mesmo caracterizando uma fase. Eles também são momentos específicos dentro do ciclo do individuo, mas não necessariamente de transformação, como são nto, os estádios podem PAGF 13 descrever e reproduzir com detalhes o ciclo de uma planta, através de estádios muito bem caracterizados. A caracterização fenológica através de estádios permite aior detalhamento na descnção do ciclo da planta, em relação à utilização das fases, já que estas (as fases) podem ser demasiadamente distanciadas no tempo. or exemplo, da emergência das plântulas ao início do florescimento, que são duas fases consecutivas em muitas espécies, há um intervalo muito longo, que pode ser subdividido através de sucessivos estádios vegetativos. Assim, torna-se possível utilizar a fenologia para finalidades bem mais especificas, como em adubações de cobertura, em tratamentos fitossanitários, ou na observação de um evento importante qualquer (uma geada ou um estresse ídrico), associados a estádios bem definidos. . Principais causas dos fenômenos periódicos Há muito tempo, estuda-se os efeitos do ambiente sobre o desenvolvimento fenológico das plantas. São considerados mais importantes os seguintes fatores do meio: Temperatura do ar. A disponibilidade térmica influencia de forma direta, de tal forma que locais ou períodos mais quentes determinam desenvolvimento mais rápido das plantas. Regiões ou épocas mais quentes determinam maior precocidade no desenvolvimento das plantas, e vice-versa.
Se a oscilação térmica anual for muito acentuada, muitas espécies perenes entram em ormência no inverno, pela ocorrência de baixas temperatura. Mals adiante, este aspecto será detalhado, ao estudar-se as exigências de soma térmica ou graus-dia das espécies vegetais. Fotoperíodo. Muitas espécies a resentam respostas à variação na duração do dia (fotope ao ao florescimento é 13 Regime pluviométrico. Em regiões em que se alternam períodos secos e úmldos, como em regiões semi-ándas, a fenologia das espécies é bastante influenciada pela condição hídrica.
Espécies anuais e muitas espécies perenes ajustam o seu ciclo ao regime hídrico, principalmente se outro fator não for limitante. Regiões como o Semi-árido Nordestino, em que não há grandes limitações térmicas, o padrão fenológicos das plantas acompanha de perto a oscilação anual da precipitação pluvial. Plantas anuais devem completar o seu ciclo no período das chuvas, lançando suas sementes ao solo que irão germinar na próxima estação chuvosa. Das espécies perenes, muitas entram em repouso (dormência) durante o período da seca, com ciclo vegetativo anual na estação chuvosa.
Ocorrência de frio. Se, por um lado, baixas temperaturas retardam o crescimento e o desenvolvimento fenológico das lantas, a ocorrência de frio hibernal pode auxiliar na antecipação de algumas fases importantes, durante o ciclo vegetativo posterior. Assim é que muitas espécies perenes que entram em repouso no inverno (como é o caso das fruteiras rosáceas), bem como muitas cultivares de espécies anuals de estação fria (como trigo, cevada, aveia, colza e outras) necessitam de um tratamento de frio para reduzir sua necessidade de soma térmica em etapas posteriores.
Também este aspecto será detalhado em estudos de exigência em frio de algumas espécies. Quando mais de um fator influencia sobre determinado rocesso, ao se manifestarem juntos eles agem na forma de uma interação. É o caso da interação temperatura x fotoper(odo sobre a fenologia das plantas. No caso de uma interação deste tipo, o fator que estiver em nível mais limitante será aquele que irá determinar o padrão de resposta. A forma de resposta também depende da intensidade de res asta da espécie ou cultivar, e isto e particularmente importa o fotoperiodismo. o ciclo. Para muitos propósitos é necessária a segmentação do ciclo vital das plantas, segundo critério bem definidos. A localização no tempo das principais fases e subperíodos ermite confrontar a ocorrência de eventos importantes com as respectivas condições de ambiente, em diferentes períodos e locais. Com isto, torna-se possível avaliar o desempenho das culturas ou, mesmo, o impacto de qualquer fenômeno adverso do meio, tendo-se bem caracterizadas as condições de planta e ambiente. Determinação de exigências ecoclimáticas.
A caracterização das necessidades e sensibilidades das espécies também necessita uma descrição detalhada das etapas fenológicas. Em diversas aplicações práticas é necessário que as principais exigências de cada espécie, como as hídricas, fotoperiódicas, de calor ou rio, sejam associadas a cada etapa importante do seu ciclo. Por definição, a cada fase fenológica as plantas modificam suas exigências ecofisiológicas, e isto exige a sua obsen•açáo segundo critérios claros, objetivos e de fácil reprodução em outras situações.
Determinação de períodos críticos. Ao longo do ciclo das plantas, há momentos em que são mais intensas as influência do meio, com também o impacto de qualquer fator estressante. para as principais culturas, são bem conhecidos os chamados períodos críticos, durante os quais um estresse do meio provoca prejuízos maiores e, às vezes, irrevers[veis. Esses per[odos também devem ser muito bem caracterizados, no sentido de evitar ou, pelo menos, minimizar os danos às plantas e à produção.
Esta é uma maneira particular de caracterizar exigências ecoclimáticas das culturas, que permite ao técnico ou produtor evitar grandes prejuízos às lavouras por eventos altamente danosos, como secas, geadas, vendavais e granizo. Em levantamentos para fins de laudos técnicos, em sistemas de seguros ou qualquer outra forma de ressarcimento, a descri 30 detalhada de eventos importantes, incluindo est icos, é indispensável. cada cultivar recebe uma classificação segundo seu grupo de aturação. Dependendo dos critérios utilizados para cada espécie, elas são classificadas como de ciclo precoce, médio e tardio.
O detalhamento desta classlficação varia segundo a espécie e o tipo de aplicação que é dada a ela. Saber se uma cultivar é de ciclo curto (precoce) ou longo (tardia) é fundamental para inúmeras práticas de planejamento e manejo. Por exemplo, sabendo-se a duração do ciclo e a época de ocorrência de períodos criticos é poss[vel planejar as lavouras de maneira a diluir prejuízos por estresses climáticos e distribuir melhor atividades como colheita e tratos culturais. Zoneamentos agrícolas.
A elaboração e o uso adequado dos zoneamentos das culturas, sobretudo os zoneamentos agroclimáticos, também necessitam da caracterização fenológica das espécies e suas cultivares. A escolha de melhores locais e épocas de semeadura/plantio de cada cultura é feita observando- se os zoneamentos, que são oficializados pelo Ministério da Agricultura. Estes zoneamentos são elaborados de forma a combinar as exigências das espécies com as disponibilidades climáticas das diferentes regiões. Ao considerar as exigências das culturas, também são conslderadas as diferenças entre as ultivares, segundo o seu grupo de precocidade.
Manejo de culturas. Além de aspectos ligados ao planejamento das culturas, como a escolha de cultivares, épocas e locais, diversas práticas de manejo exigem observar detalhadamente a condição fenológica das plantas. Para o manejo adequado da irrigação é necessário que se conheça com precisão as necessidades hidricas das plantas, as quais variam de acordo com o seu estágio de desenvolvimento. Com isto, é possível aplicar a dose de rega correta, no momento mais adequado, evitando prejuízos às plantas e o uso mais eficiente da água. mais racional possível de defensivos.
O mesmo ocorre com o manejo de alguns fertilizantes, principalmente a adubação nitrogenada de cobertura. O melhor retorno das aplicações e o menor desperdício de fertilizantes são possfrv’els, se forem observados os estádios recomendados. 4. Escalas fenológicas A necessidade crescente de uma caracterização fenológica detalhada e com critérios claros fez surgir uma série de escalas fenológicas, atualmente em uso. A maioria das escalas atualmente em uso descrevem o desenvolvimento das plantas em estádios fenológicos, e foram elaboradas a partir de escalas menos antigas e menos detalhadas.
A seguir, a título de exemplo, são descritas algumas escalas fenológicas que são utilizadas em culturas de interesse agrícola no Brasil. Tratam-se de exemplos ilustrativos, que não esgotam o grande elenco de versões e adaptações que são utilizadas em nível universal. Soja. Em nível mundial, a escala de Fehr e Caviness (1977) é a mais difundida e utilizada. Ela já passou por algumas adaptações, como a que foi feita por Costa e Marchezan (19 para as cultivares brasileiras. Milho. A escala de Hanway (1966) é amplamente utilizada em todo o mundo.
Fancelli, 1986) adaptou esta escala fenológica a ermos técnicos empregados no Brasil, conservando os critérios de observação dos estádios originais. Este autor acrescentou a época aproximada de ocorrência de cada estádio, embora isto seja muito variável com o tipo de cultivar e com as condições (sobretudo térmicas) de cada região. Trigo (e outros cereais de escala de e Diversas escalas fenológicas são empregadas na cultura do arroz. O Centro Interamericano de Agricultura Tropical (CIAT) divulgou em 1 980 uma escala relativamente detalhada para este cereal.
Da mesma forma, Yoshida (1981 ) lançou uma nova caracterização ara o arroz, embora menos detalhada. Atualmente, os órgãos oficiais de pesquisa no Brasil passaram a utilizar uma escala (Arkansas Rice Check off; EMBRAPA,’EPAGRI/IRGA, 1 999), cujos símbolos que caracterizam os estádios fenológicos é semelhantes à escala de Fehr e Caviness (1977), para a soja. Feijão. O Centro Interamericano de Agricultura Tropical (CIAT) lançou uma escala fenológica para feijão, cujos critérios e simbolos também são semelhantes aos utilizados na escala de Fehr e Caviness (1977) para soja.
Por estas semelhanças, pode-se dizer que a escala do CIAT (1983) é uma adaptação da aracterização fenológica da soja à cultura do feijão, com algumas particularidades importantes a esta leguminosa. Por exemplo, para o gênero Phaseolus a emissão dos botões florais (R5) é um estádios importante, pela sensibilidade que a cultura demonstra a qualquer estresse do ambiente, durante este momento do cliclo. Videira. A exemplo das principais culturas de lavouras, as espécies frutíferas também têm suas escalas específicas. O detalhamento depende do interesse que cada uma tem, relativo às aplicações práticas.
A título de exemplo, é apresentada a escala fenológica e Eichhorn e Lorenz, para videira, com seus critérios de observação de estádios. fisiologicamente Fenologia do milho: estádios de desenvolvimento (FANCELLI, 1986, adaptado de HANWAY, 1956 e NEL & SMIT, 1978). Estádos fenológicos para trigos de inverno (Feekes) Referência: Large, E. C. 1954. Grovvth stages in cereals. Plant Pathol. 3:128-129. ITILLERI N G (afilhamento) II One shoot (number of leaves can be added) = “brairdingi’ 2 Beginning oftillering 13 Tillers formed, leaves often twisted spirally.
In some varieties ofwinter wheats, Iplants may be “creeping ‘ or prostrate 14 Beginning ofthe erection of the pseudo- tem, leaf sheaths beginning to lengthen 15 Pseudo-stem (formed by sheaths of leave 15 Pseudo-stem (formed by sheaths of leaves) strongly erected IS TEM EXT ENSI O N (alongamento do colmo) 16 First node of stem visible at base of shoot 17 Second node of stem formed, next-to-last leaf just visible 8 Last leaf visible, but still rolled up, ear beginning to swell 19 Ligu e of last leaf just visible | 10 Sheath of last leaf completely grown out, ear swollen but not yet visible H E A D IN G (espigamento) 10. First ears just visible (awns just showing in barley, ear escaping through Split of sheath lin wheat or oats)