Adaptation of the agroecological zone model to estimate eucalyptus growth and yield

Dentre as espécies florestais, o Eucalyptus é o gênero florestal mais plantado no Brasil, com aproximadamente 7,8 milhões de hectares, tendo grande importância econômica para o país. Desta maneira, é importante um melhor conhecimento e quantificação dos fatores que condicionam e reduzem o crescimento e a produtividade das florestas. Assim, este estudo teve por objetivos: i) adaptar, calibrar e avaliar o Modelo da Zona Agroecológica (MZA-FAO) para a estimação do crescimento e da produtividade de oito clones de eucalipto em diferentes regiões brasileiras; ii) determinar a magnitude e as principais causas das quebras de produtividade (yield gaps) da cultura do eucalipto em diferentes regiões produtoras do estado de Minas Gerais; e iii) avaliar a influência de eventos de El Niño, La Niña e Neutros na produtividade de eucaliptos em diferentes localidades produtoras do Brasil. Foram adaptados e calibrados os coeficientes do MZA-FAO, como a correção para o índice de colheita (Cc), o coeficiente de sensibilidade ao déficit hídrico (ky), as curvas características de índice de área foliar (IAF), crescimento radicular (Zr) e coeficiente de cultura (kc), além da inclusão de funções de penalização da produtividade do eucalipto por ocorrência de eventos de geada (ffrost) e mortalidade por longos períodos de deficiência hídrica (fwd). A inclusão das funções de penalização e a calibração dos coeficientes resultaram em uma melhora significativa no desempenho (acurácia e precisão) do modelo, com a REQM passando de 110 m3 ha-1, na fase inicial de calibração, para 39 m3 ha-1, na fase final de calibração, R2 passando de 0,73 para 0,82 e índice d indo de 0,70 para 0,93. Com relação às quebras de produtividade, a deficiência hídrica foi o principal fator de quebra de produtividade, correspondendo a 77% da quebra total (QT), enquanto que as perdas decorrentes do déficit de manejo corresponderam a 23% da QT. Para avaliar o crescimento do eucalipto em eventos de ENOS, no período de 1983 a 2016, foi considerado o Incremento Corrente Anual (ICA) no período de máximo crescimento, ou seja, no 3° ano de seu ciclo. As produtividades e as perdas de produtividade do eucalipto durante a atuação dos eventos de ENOS mostraram-se amplamente variáveis tanto espacialmente quanto temporalmente, como consequência dos diferentes regimes térmicos e hídricos das regiões produtoras, não sendo observado um padrão claro para a relação ENOS e produtividade do eucalipto em diferentes regiões brasileiras avaliadas.Among the forest species, the Eucalyptus is the most planted one in Brazil, with approximately 7.8 million hectares, having a huge economic importance for the country. Therefore, a better knowledge and quantification of the factors that affect forests growth and yield is of high important. Based on that, this study had as objectives: i) to adapt, calibrate and evaluate the Agroecological Zone Model (AEZ-FAO) to estimate growth and yield of eight eucalyptus clones in different Brazilian producing regions; ii) to identify the magnitude and major causes of yield gaps of eucalyptus in different producing regions of Minas Gerais state, Brazil; and iii) to identify the influence of El Niño, La Niña and Neutral events on eucalyptus yield in 12 Brazilian producing regions. The model´s coefficients, such as correction for the harvest index (Cc), water deficit sensitivity index (ky), leaf area index curve (LAI), root growth curve (Zr) and crop coefficient (kc), were calibrated. Penalization functions for considering the occurrence of frost events (ffrost) and mortality by long periods of accumulated water deficit (fwd) were also included in the model. The calibration and adaptation of the model resulted in a significant improvement of its performance (accuracy and precision), for both calibration and evaluation phases. The RMSE was 110 m3 ha-1 in the initial phase of calibration while in the final phase, RMSE was reduced to 39 m3 ha-1, the R2 was increase from 0.73 to 0.82, and the agreement index (d) was also improved going from 0.70 to 0.93. In relation to the yield gaps, the water deficit was the main factor of yield reduction, corresponding to 77% of the total yield gap (YGT), while losses due to sub-optimum management corresponded to 23% of YGT. In order to evaluate the eucalyptus growth under different ENSO events, from 1983 to 2016, the Current Annual Increment (CAI) in the period of maximum growth, 3rd year of the cycle, was used. The eucalyptus yield and yield gap during the ENSO events were widely variable both spatially and temporally as a consequence of the different thermal and water regimes of the producing regions. It was not possible to identify a clear pattern thee relationship between ENSO and eucalyptus yield in the different Brazilian regions assessed