CLIMA E CAFEICULTURA Marcelo Bento Paes de Camargo Curso de Engenharia Agronômica – ESALQ/USP Disciplina: Agrometeorologia dos Cultivos CLIMA E CAFEICULTURA Marcelo Bento Paes de Camargo Pesquisador Científico Agrometeorologista ( Engº Agrº / MS / PhD ) Instituto Agronômico - IAC Campinas – SP 06 / 11 / 2008

CLIMA E AGRICULTURA NO BRASIL O Clima exerce papel preponderante na produção agrícola, sendo responsável principal pela: - Diversidade das culturas; - Variabilidade da produtividade e qualidade.

CAUSAS DA VARIABILIDADE DA PRODUÇÃO AGRÍCOLA C L I M A GENÉTICA SOLO MANEJO Liebig “Lei do Mínimo” 60–70% da Variabilidade da produção agrícola é decorrente do CLIMA ORTOLANI, 1995

Tempo / Clima x Agricultura ESCALA TEMPORAL CLIMA & TEMPO   TEMPO: Descrição instantânea das condições da atmosfera. Elementos meteorológicos: (RS, Precipitação, RS, Ta, UR, Vento, etc). Condiciona desenvolvimento, práticas agrícolas, qualidade e produtividade das culturas em um determinado ano agrícola. CLIMA: Descrição média das condições atmosféricas: Parâmetros: climáticos médios (Normal climatológica). Determina a aptidão de uma cultura na região.

PRINCIPAIS CAUSAS DE QUEBRA DE PRODUTIVIDADE NA CAFEICULTURA ADVERSIDADES AGROMETEOROLÓGICAS PRINCIPAIS CAUSAS DE QUEBRA DE PRODUTIVIDADE NA CAFEICULTURA - Def. Hídrica: 56 % - Excesso Hídrico: 17 % - Temp. Adversas: 14 % - Granizo: 8 % - Vento: 3 % - Outros: 2 % 73% (Schwanz, 1996)

Determinados pelos Fatores climáticos: ESCALA ESPACIAL DOS FENÔMENOS ATMOSFÉRICOS  Determinados pelos Fatores climáticos: MACRO: Escala Regional ou Geográfica. Clima caracterizado pelos fatores geográficos (Lat., Alt. Etc). Macroclima de uma Região.   MESO: Escala Local. Clima condicionado pelo relevo local. Exposição (N, S, L, W), configuração (vale, espigão etc) e inclinação. Mesoclima ou Topoclima do local. MICRO: Pequena escala. Função da cobertura do terreno (solo nú, gramado, floresta, mato, culturas etc). Altera amplitude térmica diária. Microclima da cobertura.

Classificação Climática do Brasil Koëppen Temp. média e Chuva para diferentes regiões do Brasil

Balanço hídrico climatológico de diferentes regiões do Brasil Diferentes regimes do balanço hídrico, que juntamente com a temperatura, irá determinar o zoneamento agrícola e o tipo de sistema agrícola a ser empregado Balanço hídrico climatológico de diferentes regiões do Brasil

PRINCIPAIS ESPÉCIES DE CAFÉ CULTIVADAS NO BRASIL Café arábica: (Coffea arabica L.) Planta tropical de altitude, de meia sombra. Origem: altiplanos da Etiópia, Sudão e Quenia: alt. 1.600 - 2.000m Temperatura média anual: 18 - 23°C Café canephora: (Coffea canephora Pierre ex Froehner) Planta equatorial de baixa altitude, de meia sombra. Origem: África central (CONGOLÊS): regiões quentes e úmidas da bacia do Congo (Robusta, Guarini, Apoatã); África ocidental (GUINEANO): regiões quentes e sub-úmidas de Guiné-Bissau, Liberia e Costa do Marfim (Kouillou). Temperatura média anual: 22 - 26°C

DISTRIBUIÇÃO NATURAL DAS ESPÉCIES MAIS CONHECIDAS DO GÊNERO Coffea NA ÁFRICA Materiais de Coffea arabica: Etiópia, Sudão e Quênia Planta de sub-bosque Altitudes: 1.600 a 2.000 m Latitudes: 6ºN a 10ºN Fonte: Ferrão et al, 2007

DISTRIBUIÇÃO DOS GRUPOS DE MATERIAIS DE Coffea canephora NA ÁFRICA Congolês: África Central Robusta, Guarini, Apoatã Guineano: África Ocidental Kouillou B C SG1 SG2 Charrier & Eskes, 2004 Guineano: (Guiné Bissau, Libéria, Costa do Marfim): Kouillou (Quillou). Congolês: SG1: (Gabão, Congo): Kouillou, Robusta, Híbridos K x R SG2: (República Democrática do Congo): Robusta B: (República Centro Africana): Robusta C: (Camarões): Robusta Fonte: Ferrão et al, 2007

REGIÕES AFRICANAS: Coffea arabica BALANÇOS HÍDRICOS CLIMATOLÓGICOS DE REGIÕES AFRICANAS: Coffea arabica JIMMA - ETHIOPIA Alt: 1750 m Lat: 07° 39’N Ta = 19.0°C DH = 51 mm Café arábica Tropical de altitude RUIRU - KENYA Alt: 1608 m Lat: 01°00’S Ta = 18.8°C DH = 53 mm 12

REGIÕES AFRICANAS: Coffea canephora BALANÇOS HÍDRICOS CLIMATOLÓGICOS DE REGIÕES AFRICANAS: Coffea canephora GUINEANO: Kouillou GAGNOA – COSTA DO MARFIM Alt: 100 m Lat: 06° 00’N Ta = 26.0°C DH = 139 mm Café canephora Equatorial baixa altitude CONGOLÊS (C): Robusta DOUALA - CAMARÕES Alt: 10 m Lat: 04° 03’N Ta = 25,6°C DH = 88 mm CONGOLÊS (SG1): Kouillou MAKAKOU - GABÃO Alt: 300 m Lat:00° 40’N Ta = 24.0°C DH = 92 mm (B) BAUKOKO – R. CENTRO AFRICANA Robusta Alt: 500 m Lat: 03° 55’N Ta = 24,4°C DH = 94 mm (SG1) STANLEYVILLE – CONGO: Robusta (SG2) BRAZZAVILLE – R.D. CONGO: Robusta Alt: 428 m Lat:00° 35’N Ta = 24.8°C DH = 14 mm Alt: 200 m Lat: 01° 40’N Ta = 25,3°C DH = 29 mm 13

Áreas de Produção de Café no Brasil O tempo é o principal fator responsável pelas oscilações e frustrações das produções cafeeiras no Brasil

CULTIVO A PLENO SOL Máxima produtividade com uso intensivo de insumos químicos Erosão e degradação dos solos Oscilação bienal de produção Perdas por geadas, secas e altas temperaturas Perdas na qualidade dos grãos

CONDIÇÕES CLIMÁTICAS DE UMA REGIÃO VALORES NORMAIS Elementos Meteorológicos Temperatura do ar (Ta), Precipitação pluvial (Prec), Resultados do BH Climatológico: Deficiências (DH) e Excedentes (EXC) Hídricos - Mapeamento - Zoneamento da aptidão climática

ZONEAMENTO AGROCLIMÁTICO - Depende da espécie - Informação para se minimizar os riscos de produção - Indicação do manejo necessário - Instrumento para aplicação de política agrícola (incentivos, financiamentos, etc)

PARÂMETROS DE APTIDÃO CLIMÁTICA CAFÉ ARÁBICA Temperatura Média Anual - Ta Ta < 17 oC  Inapta Por Frio ( Geada ) 17 oC < Ta < 18 oC  Marginal 18 oC < Ta < 23 oC  Apta Sem Restrição 23 oC < Ta < 24 oC  Marginal 24 oC < Ta  Inapta Por Calor (Aborta Flores) Deficiência Hídrica Anual - Da Da < 150 mm  Apta Sem Irrigação 150 < Da < 200 mm  Marginal Da > 200 mm  Apta Com Irrigação A. P. CAMARGO, 1977

PARÂMETROS DE APTIDÃO CLIMÁTICA CAFÉ ROBUSTA Temperatura Média Anual - Ta Ta < 20 oC  Inapta Por Frio 20 oC < Ta < 22 oC  Marginal 22 oC < Ta < 26 oC  Apta Sem Restrição 26 oC < Ta < 27 oC  Marginal 27 oC < Ta  Inapta Por Calor Deficiência Hídrica Anual - Da Da < 150 mm  Apta Sem Irrigação 150 < Da < 200 mm  Marginal Da > 200 mm  Apta Com Irrigação A. P. CAMARGO, 1977

Primeiro Zoneamento da Cafeicultura do Brasil A. P. CAMARGO, 1974 Café arábica Temperatura Média Anual - Ta Ta < 18 oC  Inapta 18 oC < Ta < 23 oC  Apta Ta > 23 oC  Inapta T > 23 oC T & Def Híd Café robusta Temperatura Média Anual - Ta Ta < 23 oC  Inapta 23 oC < Ta < 26 oC  Apta Ta > 26°C  Inapta Apta arábica & robusta Deficiência Hídrica Anual - DHa DHa < 200 mm  Apta DHa > 200 mm  Inapta Geadas

BH: região comercial do café arábica 200,0 150,0 100,0 DEFICIT EXCEDENTE (mm) 50,0 0,0 -50,0 35 mm J F M A M J J A Ta = 20,7 °C Lat: 21° 18’S Long: 46° 43’W Alt: 822m Ta=20,7°C P=1.538mm Da=35mm Exc=612mm

BH: região comercial do café arábica BALANÇO HÍDRICO NORMAL FRANCA - SP 200,0 150,0 100,0 DEFICIT EXCEDENTE (mm) 50,0 0,0 -50,0 J F M A M J J A S O N D 53 mm Mês Ta = 19,3 °C Lat: 20° 32’S Long: 47° 20’W Alt: 1040m Ta=19,3°C P=1.573mm Da=53mm Exc=749mm

BH: região comercial do café arábica Lat: 21° 47’S Alt: 1.200m Lat: 23° 23’S Alt: 570m 16 mm DH = 16 mm Ta = 20,6°C Ta = 18,6°C DH = 0 mm Lat: 18° 38’S Alt: 820m Lat: 12° 20’S Alt: 700m Ta = 21,9°C DH = 153 mm Ta = 21,9°C DH = 183 mm

GAGNOÁ - COSTA DO MARFIM STANLEY VILLE - CONGO ORIGEM DO CAFÉ CANEPHORA SG1 Congolês ROBUSTA Lat: 00° 35’ N Alt: 428 m Ta: 24,5°C PREC: 1738 mm DHa: 12 mm Exc: 446 mm GAGNOÁ - COSTA DO MARFIM ORIGEM DO CAFÉ CANEPHORA Guineano KOUILLOU Lat: 06° 00’ N Alt: 110 m Ta: 26,0°C PREC: 1495 mm DHa: 139 mm Exc: 98 mm

DJEMBER - JAVA - INDONÉSIA CULTIVO DO CANEPHORA Lat: 08° 10’ S Alt: 83 m Ta: 25,1°C PREC: 2296 mm DHa: 97 mm Exc: 1002mm OURO PRETO - RO - BRASIL CULTIVO DO CANEPHORA ROBUSTA Lat: 10° 45’ S Alt: 300 m Ta: 24,6°C PREC: 1963 mm DHa: 104 mm Exc: 757 mm

SÃO GABRIEL DA PALHA – ES - BRASIL RIO BANANAL – ES - BRASIL CULTIVO DO CANEPHORA KOUILLOU Lat: 19° 01’ S Alt: 120 m Ta: 23,4°C PREC: 1162 mm DHa: 83 mm Exc: 55 mm RIO BANANAL – ES - BRASIL CULTIVO DO CANEPHORA KOUILLOU Lat: 19° 27’ S Alt: 95 m Ta: 23,4°C PREC: 1.199 mm DHa: 101 mm Exc: 93 mm

Lat: 21°41’ S Alt: 480 m Ta: 22,0°C DHa: 40 mm Exc: 369 mm JALES PINDORAMA MOCOCA Lat: 20°16’ S Alt: 480 m Ta: 22,8°C DHa: 93 mm Exc: 131 mm Lat: 21°13’ S Alt: 562 m Ta: 22,8°C DHa: 70 mm Exc: 324 mm Lat: 21°28’ S Alt: 665 m Ta: 21,8°C DHa: 40 mm Exc: 476 mm MATÃO ADAMANTINA Lat: 21°35’ S Alt: 590 m Ta: 21,9°C DHa: 43 mm Exc: 415 mm Lat: 21°41’ S Alt: 440 m Ta: 22,5°C DHa: 45 mm Exc: 204 mm LINS PARIQUERA-AÇU UBATUBA Lat: 21°41’ S Alt: 480 m Ta: 22,0°C DHa: 40 mm Exc: 369 mm Lat: 24°43’ S Alt: 25 m Ta: 21,9°C DHa: 0 mm Exc: 419 mm Lat: 23°27’ S Alt: 8 m Ta: 21,5°C DHa: 0 mm Exc: 1636 mm

ANÁLISE DE RESULTADOS DOS BALANÇOS HÍDRICOS LOCAL LAT ALT. m Ta °C EHa mm DHa DH Meses Gagnoá Costa do Marfim 06°00’N 100 26,0 98 139 4 Stanleyville Congo 00°35’N 428 24,5 446 12 2 Djember Java-Indon 08°10’S 80 25,1 1002 97 3 S.G. Palha-ES 19°01’S 120 23,4 55 83 6 Ouro Preto-RO 10°45’S 300 24,6 757 104 Pindorama-SP 21°13’S 562 22,8 324 70 Araçatuba-SP 21°12’S 390 22,9 189 77 5 Jales-SP 20°16’S 480 131 93 Pariquera-Açú-SP 24°43’S 25 21,9 419

RISCO DE OCORRÊNCIA DE GEADAS Astolpho, F. & Camargo, M.B.P., 2003 NO ESTADO DE SÃO PAULO 0 – 20% 21- 40% 41- 60% 61- 80% 81-100% Astolpho, F. & Camargo, M.B.P., 2003

Apto: irrigação ocasional > 22 < 75 Apto: irrigação complementar PARÂMETROS CLIMÁTICOS PARA A INTRODUÇÃO DE CAFÉ ROBUSTA NO ESTADO DE SÃO PAULO Faixa de Indicação Ta (°C) DHa (mm) Apto: irrigação ocasional > 22 < 75 Apto: irrigação complementar 75 a 100 Apto: irrigação obrigatória > 100 Marginal: restrição térmica 21 a 22 ----- Inapto: restrição térmica < 21 Indicado para arábica 18 a 22 < 100 Camargo, M.B.P. et al., 2008

ZONEAMENTO CLIMÁTICO DO CAFÉ ROBUSTA 100 mm 22ºC 100 mm 75 mm 21ºC 75 mm Aptidão Climática Café Robusta Aptidão Térmica Café Robusta 22ºC 21ºC 21ºC Aptidão Térmica Aptidão Hídrica (Ta > 22°C) (21< Ta < 22°C) DHa < 75mm: Apta irrigação ocasional 75< DHa <100mm: Apta irrigação ccmplementar (Ta < 21°C) DHa > 100mm: Apta irrigação obrigatória Camargo, M.B.P. et al., 2008 31

APTIDÃO CLIMÁTICA PARA O CULTIVO DO CAFÉ ROBUSTA NO ESTADO DE SÃO PAULO Conclusões Região noroeste com Ta > 22°C é indicada para introdução do café robusta; Isolinha de 21°C representa o limite inferior da faixa de aptidão; Região da Araraquarense (Pindorama a Jales) é favorável, mas apresenta média a acentuada DH (40-120mm), necessitando de irrigação para aptidão plena; Região do Pontal do Paranapanema é favorável (< DHs). Geadas eventuais podem prejudicar o cultivo; Região do Vale do Ribeira, com clima quente e úmido mostra-se favorável ao cultivo. Risco de friagens eventuais. Camargo, M.B.P. et al., 2008

NW: ABR-MAI: ciclo curto NE : JUL-AGO: ciclo longo CLIMA E QUALIDADE NATURAL DA BEBIDA DO CAFÉ 1. Temperatura: interfere na duração do ciclo produtivo e consequentemente da época de maturação. Período “maturação-colheita” em função do acúmulo de GD NW: ABR-MAI: ciclo curto NE : JUL-AGO: ciclo longo 2. Umidade: clima úmido no período “maturação-colheita”. Favorece desenvolvimento de microorganismos. Favorece a fermentação da polpa do café cereja. Ortolani, A. A. et al., 2001

FERMENTAÇÃO DO CAFÉ Duração depende da Temperatura e Umidade: Envolve a ação de bactérias, leveduras e fungos. Mucilagem possui acúcares, ácidos e pectina. ETAPAS DO PROCESSO FERMENTATIVO: Láctica-Alcoólica, Acética, Propiônica e Butírica Duração depende da Temperatura e Umidade: < Ta: + lenta a fermentação. < Umidade: + rápido a polpa se desidrata. Não atingem as fases fermentativas prejudiciais Camargo, A.P. et al., 1992

CLASSES DE BEBIDA DE CAFÉ A diversidade climática (térmica e hídrica) condiciona as classes de bebida. - Mole : Região de Franca (19,6°C, 64 mm) (altitudes > 900 m : clima seco e frio na colheita) - Dura Adstringente : Região de Marília (21,2°C, 41 mm) - Dura pouco adstringente : Região Votuporanga (22,5°C, 122mm) - Riada : Região de Avaré (19,1°C, 1 mm) - Rio : Vale do Paranapanema (20,6°C, 6 mm) (altitudes < 600 m e clima úmido na colheita, favorecem processos fermentativos deletérios) Cortez, 1997; Ortolani et al., 2000

DISTRIBUIÇÃO REGIONAL DA QUALIDADE NATURAL DE BEBIDA DO CAFÉ ARÁBICA Ortolani et al., 2000

ESTÁGIO SIMILAR DE DESENVOLVIMENTO Gema dormente Gema entumecida Fase 2: JUN-AGO Fase 2: AGO-SET Abotoado Florada Fase 3: AGO-SET Fase 3: SET-OUT Pezzopane, J.R. et al., 2003

ESTÁGIO SIMILAR DE DESENVOLVIMENTO Gemas dormentes Gemas entumecidas Fase 2: JUN-AGO Fase 2: AGO-SET Maior intensidade e uniformidade na floração Frutos: maturação mais homogênea Floração única Maturação - Obatã Fase 3: SET-OUT

ESQUEMA DA FENOLOGIA DO CAFEEIRO ARÁBICA Camargo, A. P. & Camargo, M.B.P. (2001) 3. SET-DEZ: Florada, chumbinho e expansão dos frutos 4. JAN-MAR: Granação dos frutos 5. ABR-JUN: Maturação dos frutos 6. JUL-AGO: Repouso e senescência dos ramos 1. SET- MAR: Vegetação e formação das gemas vegetativas 2. ABR-AGO: Indução, crescimento e dormência das gemas florais

MONITORAMENTO AGROMETEOROLÓGICO DA CAFEICULTURA Balanço Hídrico Sequencial - Monitoramento da Ta°C e água no solo; - Simula a duração dos estádios, fenologia; - Estimativa dos efeitos do tempo sobre o desenvolvimento, produtividade e qualidade.

Período seco: longo e intenso Carga excessiva de frutos PROBLEMA DO POTENCIAL PRODUTIVO ANO AGRÍCOLA 2007 / 2008 Adversidades térmicas e hídricas Período seco: longo e intenso Carga excessiva de frutos Maus tratos: subnutrição Floração: diversas Redução da produtividade Problemas na maturação dos frutos

BH 2007/08: VARGINHA-MG

BH 2007: CAMPINAS-SP (674 m) FEV-ABR: > T°C MAI: < T°C JUL: Chuvas ABR-OUT: Def. Hídrica Reinício tardio das chuvas 3 Floradas Floração Café Campinas-SP - 2007 1ª Início AGO/07 2ª Início OUT/07 3ª Final OUT/07 241 mm JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Período indutivo e gemas dormentes Gema entumecida Abotoado Florada Chumbinho Expansão dos frutos 176 mm

ESTIMATIVA DA FLORAÇÃO PLENA: Campinas-SP, 2006 Zacharias et al., 2008 1ª Início SET/06 2ª Início OUT/06  GD > 1579 (ETp > 335 mm), Prec > 7mm

ESTIMATIVA DA FLORAÇÃO PLENA: Campinas-SP, 2007 Zacharias et al., 2008 1ª Início AGO/07 2ª Início OUT/07 3ª Final OUT/07  GD > 1579 (ETp > 335 mm), Prec > 7mm

Floração Café Campinas-SP - 2007 1ª Início AGO/07 2ª Início OUT/07 3ª Final OUT/07

Obrigado ! CLIMA & CAFEICULTURA Curso de Engenharia Agronômica – ESALQ/USP Disciplina: Agrometeorologia dos Cultivos CLIMA & CAFEICULTURA Obrigado ! Marcelo Bento Paes de Camargo Pesquisador Científico Agrometeorologista ( Engº Agrº / MS / PhD ) Instituto Agronômico - IAC Campinas – SP mcamargo@iac.sp.gov.br