Climatic risks and strategies of irrigation analysis for corn out of season in Paraná, through models of simulation

O objetivo deste estudo foi obter estratégias otimizadas de irrigação para o cultivo de milho em semeadura tardia ("safrinha"), para uma cultivar de ciclo precoce (XL-520), através da aplicação do modelo de simulação de crescimento pelo processo fisiológico CERES-Maize, em duas localidades do Paraná (Londrina e Ponta Grossa), em diferentes datas de semeadura, bem como fazer uma análise de riscos decorrente de adversidades climáticas associadas a este período de cultivo e às estratégias implementadas. O modelo CERES-Maize foi desenvolvido pelo Grassland, Soil and Water Research Laboratory, no desenvolvimento e produtividade do milho. Neste estudo, esse modelo será aplicado em simulações de longo período para a obtenção de informações visando estabelecer estratégias adequadas para maximização da renda líquida do milho safrinha em duas importantes regiões agrícolas do estado do Paraná. O milho safrinha com semeadura extemporânea, no período de baixa ocorrência de chuvas e temperaturas mais amenas, foi introduzido recentemente (década de 80) no sistema de produção agrícola, principalmente no Estado do Paraná, constituindo-se, atualmente, numa das principais alternativas agrícolas para a entressafra das culturas de verão no Centro-Sul do País. Porém, existem, ainda, poucos dados sobre esta modalidade de cultivo, principalmente no tocante a irrigação. Então, busca-se através de simulações de longo período obter informações , ainda não veiculadas na literatura especializada, que venham proporcionar a elevação da produtividade e rentabilidade do milho de safrinha, neste sistema de produção agrícola. Com as simulações verificou-se que as falhas no estabelecimento da cultura aumentaram com o atraso da semeadura, sendo a condição de umidade no solo o fator mais importante. Em alguns anos os ciclos foram afetados drasticamente por temperaturas bastante baixas e, nestes casos, o modelo interrompeu a simulação do ciclo antecipadamente, devido às baixas taxas de crescimento, principalmente em Ponta Grossa. As durações dos estádios e ciclos simulados tenderam a alongar-se quando confrontados com temperaturas mais baixas e o alongamento na duração do ciclo durante o período do milho safrinha pode atrasar o cultivo de verão em anos de ocorrência de temperaturas baixas, o que ficou mais evidente em Ponta Grossa, principalmente em semeaduras a partir de março. A simulações considerando cenários de produção potencial, em que a produtividade é governada somente devido ao clima, e sob o cenário de produção sob restrição hídrica e de nitrogênio, mostraram maiores valores para Londrina (médias de 8100 kg.ha -1 e 5305 kg.ha-1, respectivamente) do que em Ponta Grossa (médias de 4075 kg.ha-1 e 3725 kg.ha-1), devido a diferenças nos solos e principalmente nos elementos do clima. Em Ponta Grossa a exploração desta cultivar, além do mês de janeiro, com o nível de manjo estabelecido neste estudo, não seria viável mesmo para as semeaduras com a receita líquida positiva, devido ao alto risco de frustações de safras associadas às mesmas, decorrentes das condições térmicas. A irrigação em Londrina constituiu-se em uma alternativa viável pois elevou notoriamente os níveis de rendimento em todas as épocas de semeadura, variando em média entre 6000 a 8000 kg.ha-1, e reduziu os riscos de estabelecimento e frustação de safra para esta cultivar. Em todos os níveis a irrigação resultou em rendimentos mais estáveis ao longo de todo o período de análise, apresentando dominância de 1º e 2º grau em relação a condição sem irrigação, exceto no 1º decênio de janeiro. O modelos CERES-maize mostrou-se sensível quanto as respostas às variações dos principais elementos climáticos sobre as simulações dos principais processos de crescimento e desenvolvimento do milho safrinha.The objective of this study was to obtain optimized strategies of irrigation for the corn cultivation in late planting (out of season), for an early cycle cultivar (XL-520), through the application of the model of growth simulation for the physiologic process CERES-Maize. The simulations considered two sites in Paraná state (Londrina and Ponta Grossa) and different planting dates. In addition, risk analyses for climatic adversities associated to each cultivation period and different irrigation management strategies were performed. The CERES-Maize model was developed by Grassland, Soil and Water Research Laboratory, in Texas, (E.U.A) with the objective of simulating the effects of the characteristics genetic, meteorological and physical-water of the soils in the development and productivity of the corn. In this study, this model is applied over long term simulation to obtain information for management of appropriate strategies for the accompaniment of the corn out of season, through simulations of long period. The corn out of season with late planting, in the period of low occurrence of rains and low temperatures, was recently introduced (during the 80s), mostly in the State of Paraná. At the moment, it constitutes on the major agricultural alternative for rotation with summer crops in the Center-south of the Country. Since it is a new crop system, there exist few information on appropriate management practices, mainly concerning irrigation. This information can be assessed by simulations of long period, in an attempt to help farmers to increase crop productivity and profitability during the safrinha period. The results of the simulations showed that risks for crop establishment increases with as planting is delayed, mostly due limited soil water. In some years, the cycles were drastically affected for lower temperatures and, in those cases, the model interrupted the cycle in advance, due to negligible growth rates, mainly in Ponta Grossa. The durations of the phases and simulated cycles tended to be longer under low temperature. The longer cropping season during safrinha may also planting of summer crops, mostly in Ponta Grossa, for corn planted after March. The potential and the revenues yield of the scenery of current rain was larger in Londrina(on average of 8100 kg.ha-1, and 5305 kg.ha-1, respectively) than in Ponta Grossa (on average of 4075 kg.ha-1 and 3725 kg.ha-1) due to differences in the soils and mainly in the elements of the climate. In Ponta Grossa the exploration of the cultivar, besides the month of January, with the level of management established in this study, it would not be even viable for the plantings with the positive net income, due to the high risk of frustrations of crops associated to the same ones, current of the thermal conditions. The irrigation in Londrina was constituted in a viable alternative because it elevated the yields levels flagrantly in all the plantings times, varying on average among 6000 to 8000 kg.ha-1, and it reduced the establishment risks and crop frustration for this to cultivate. In all the levels the irrigation resulted in stable yield along the whole analysis period, presenting domination of 1° and 2º degree in relation to condition without irrigation, except in the 1º planting of January. The model CERES-maize was shown sensitive to the answers of the principal climatic elements variations on the principal growth processes simulations and development of the corn out of season