Water needs and equivalence relations for different irrigated crops in the São Francisco basin

Abstract

The present work was performed by applying the principal component analysis, in order to compare the water needs of banana, mango, grape, sugarcane, maize and beans crops in different regions of the São Francisco river basin, aiming to identify the climate elements that most influence the reference evapotranspiration (ET 0) in the locations of Pirapora-MG, Jaíba-MG, Barreiras-BA and Petrolina-PE. In addition, the locations with more similarities, according to the evaluated parameters, were verified by applying cluster analysis, and the equivalence relations between the studied crops were determined by integrating the parameters related to the climatic elements and the characteristics of crops and soils. Based on the principal components analysis, it was observed that the most significant climate elements for ET 0 estimation were different for each place. The model with two components explained 90%, 88%, 95% and 97% of the total variance, respectively for the locations of Pirapora, Jaíba, Barreiras and Petrolina. Because it is in a semi-arid climate region, Petrolina showed high crop water needs, a behavior proven with the cluster analysis. The equivalence relations allowed comparing the water needs for the studied crops, providing, in general terms, a parameter comparison between the crops, and specifying which one will be more adequate depending on the water availability in the São Francisco basin.

O presente trabalho foi conduzido aplicando a estatística multivariada de componentes principais para comparar as demandas hídricas das culturas da banana, manga, uva, cana de açúcar, milho e feijão em diferentes regiões da bacia do rio São Francisco, visando identificar os elementos climáticos que mais influenciam a evapotranspiração de referência (ET 0) nas localidades de Pirapora-MG, Jaíba-MG, Barreiras-BA e Petrolina-PE. Adicionalmente, procurou-se identificar as localidades que apresentam maior semelhança em relação aos parâmetros avaliados, por meio da aplicação da análise de cluster, e determinar as relações de equivalência entre as culturas estudadas, integrando os parâmetros relativos aos elementos climáticos e às características das culturas e do solo. Com base na estatística multivariada de componentes principais, identificou-se que os elementos climáticos que possuem maior significância na estimativa da ET 0 foram distintos para cada local. O modelo com duas componentes explicou 90%, 88%, 95% e 97% da variância total para as localidades de Pirapora, Jaíba, Barreiras e Petrolina, respectivamente. Por estar situada em uma região de clima semiárido, Petrolina apresentou elevada demanda hídrica pelas culturas, sendo comprovado este comportamento com a análise de cluster. As relações de equivalência permitiram comparar as demandas hídricas das diferentes culturas, fornecendo, em termos gerais, um parâmetro comparativo entre as culturas, e discriminando qual cultura será mais adequada em função da disponibilidade hídrica na bacia do rio São Francisco.