O conhecimento do armazenamento de água pelo solo (ARM) é importante por tratarse de uma cultura de grande interesse agronômico. Os tensiômetros de polímero são novos dispositivos capazes de verificar a tensão de água no solo em situações de solo bem seco e realizam medidas do potencial matricial do solo que podem ser utlizadas para o cálculo de ARM. O presente trabalho tem por objetivos: (i) estimar o armazenamento de água no solo através dos métodos de estimativa de balanço hídrico de Thornthwaite e Mather (M), Rijtema e Aboukhaled (R) e Cossenoidal (C), combinados com a evapotranspiração de cultura estimada pelos métodos de Thornthwaite, Penamn e Penman-Monteith, a fim de compara-los com valores de ARM medidos com tensiômetros de polímeros; (ii) estimar a produtividade deplecionada por água e comparar com os dados observados em um experimento de campo com uma cultura da soja. O experimento foi conduzido no município de Piracicaba, SP, com tensiômetros instalados a 0,05, 0,15 e 0,30 m de profundidade, representando as camadas de 0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,4 m, respectivamente. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que: (i) o método M subestima a evapotranspiração atual ( ). Consequentemente, superestima o déficit hídrico e subestima S pois assume que (a) só é igual à evapotranspiração potencial quando ARM é igual à capacidade de armazenamento do solo (CAD); (b) M assume aumento linear entre nulo até a ; (ii) os métodos R e C apresentam estimativas de equivalentes; consequentemente, também apresentam estimativas equivalentes de e déficit hídrico. Porém, enquanto o método R assume aumento linear de na faixa de nulo até crítico, o método C assume variação sigmoidal (o que condiz mais com a realidade); (iii) o método de estimativa de evapotranspiração que melhor ajustou-se aos dados reais foi o de Penman e Monteith. Porém, quando apenas houver dados de temperatura disponíveis, recomenda-se a utilização do método de Thornthwaite; (iv) a capacidade de campo pode ser determinada experimentalmente com base no valor médio do potencial matricial ou umidade durante o período chuvoso; (v) para efeito de realização de balanço hídrico, a pode ser determinada com base na determinação prévia do ponto de murcha permanente (teor de água correspondente ao potencial matricial de -15 atm), profundidade efetiva do sistema radicular (profundidade do solo que contribui com 95% da evapotranspiração), com o coeficiente angular da reta igual a um; e (vi) a produtividade deplecionada por água da soja foi de 4279,7 kg ha-1, com uma quebra de 55% em relação à produtividade potencial. / The knowledge about soil water storage (ARM) is essential in agriculture mainly for crops of great agronomic importance. Polymer tensiometers are new instruments capable of measuring soil water tension in very dry soil conditions and perform measurements of soil matrix potential that can be use to calculate ARM. The aims of this study were: (i) to estimate ARM by the water balance estimation methods of Thornthwaite and Mather (M), Rijtema and Aboukhaled (R), and Cossenoidal (C), combined with crop evapotranspiration estimated by Thornthwaite, Penman and Penman-Monteith, in order to compare them with ARM values calculated from polymer tensiometer data; (ii) to estimate the water-depleted productivity of the soybean and compare it with observed data in a field experiment with a soybean crop. The experiment was conducted in Piracicaba, São Paulo State, Brazil, with tensiometers installed at 0.05; 0.15 and 0.3 m depths, representing 0-0.1; 0.1-0.2 and 0.2-0.4 m soil layers. The results show that: (i) the M method underestimates the actual evapotranspiration (ETa). Consequently, it overestimates the hydric deficit and underestimates ARM because it assumes that (a) ETa is only equal to the potential evapotranspiration when ARM is equal to the available soil water storage capacity (AWC); (b) M assumes a linear increase from null ARM until ; (ii) the R and C methods provide equivalent estimates of Eta; consequently, they also present equivalent estimates of ARM and hydric deficit. However, while R assumes a linear increase of Eta from null ARM until a critic ARM, C assumes a sigmoidal variation (which agrees more with reality); (iii) the best method of evapotranspiration estimative was M. However, when only temperature data is available, it is recommended to use the Thornthwaite method; (iv) the field capacity can be determined experimentally based on the average matric potential and moisture during the rainy season; (v) for calculating water balances, AWC can be determined based on the previous determination of the permanent wilting point (water content corresponding to the matric potential of -15 atm), effective depth of the root system (soil depth whichs contributes with 95% of the evapotranspiration), with the slope equal to one; and (iii) the water-depleted productivity of the soybeans was 4279.7 kg ha-1, 55% less than the potential productivity.

Silvopastoral systems are a kind of agroforestry system in which trees or shrubs are combined with animals and pastures. Silvopastoral systems are important to intensify pasture production and mitigate climate change effects. However, very few studies have been performed to adapt crop models to simulate these systems. The aim of this study was to parameterize and test the mechanistic crop models APSIM and CROPGRO for estimating Urochloa brizantha cv. BRS Piatã productivity under full sun and in a silvopastoral system, to evaluate the models\' performance to simulate tree-crop interactions, and to develop tools to improve these simulations. For this purpose, four field experiments were conducted under full sun to investigate cutting management under irrigated and rainfed conditions and grazing management under rainfed conditions with high and low N supply. Another experiment was carried out in a silvopastoral system with the trees arranged in simple rows, in East-West orientation, with 15 m between rows and 2 m between plants in the rows. This experiment was conducted under grazing management and rainfed conditions with the pasture variables, microclimate and soil water content being assessed at four distances from the North row (0.00 m, 3.75 m, 7.50 m and 11.25 m). The forage mass simulations for the pasture at full sun, performed using the APSIM-Tropical Pasture model, showed good agreement between observed and estimated data (R2 between 0.82 and 0.97, d between 0.92 and 0.98, and NSE ranging from 0.72 to 0.92), while the simulations with the CROPGRO-Perennial Forage model achieved good precision (R2 between 0.65 and 0.93) and good accuracy (d from 0.86 to 0.97, and NSE from 0.60 to 0.90), for the various managements and environmental conditions. Even considering the promising performance of both models for pastures under full sun, they already needs to be tested in other locations, climate conditions, soils, and grazing or cutting intensities, to prove its accuracy and reach enough confidence. The pasture growth simulations at the silvopastoral system indicated that the APSIM-Tropical Pasture was efficient when only competition by solar radiation was considered (R2 from 0.69 to 0.88, d from 0.90 to 0.96, and NSE between 0.51 and 0.85), but inefficient when considering only competition by soil water (R2 between 0.58 and 0.85, d between 0.58 and 0.82, and NSE from -4.07 to -0.14). The CROPGRO-Perennial Forage achieved good performance on pasture growth simulation at the distances 0.00 m, 3.75 m, and 7.50 m from the trees (R2 from 0.75 to 0.90, d from 0.93 to 0.96, NSE between 0.74 and 0.85). Despite the good results, improvements should be performed in both models for simulating all factors that affect forage growth in silvopastoral systems. / Os sistemas silvipastoris são um tipo de sistema agroflorestal em que árvores ou arbustos são combinados com animais e pastagens. Os sistemas silvipastoris são importantes para a intensificação de pastagens e para a mitigação dos efeitos das mudanças climáticas. Entretanto, poucos estudos vêm sendo realizados visando à adaptação de modelos para a simulação desses sistemas. O objetivo desse estudo foi parametrizar e testar os modelos mecanísticos APSIM e CROPGRO para estimar a produtividade de Urochloa brizantha cv. BRS Piatã a pleno sol e em um sistema silvipastoril, avaliar o desempenho dos modelos para simular as interações árvore-pastagem e desenvolver ferramentas para aprimorar tais simulações. Para isso, foram conduzidos quatro experimentos de campo, a pleno sol, para avaliar diferentes manejos da pastagem: corte, em irrigado e sequeiro; e pastejo, em sequeiro e com alto ou baixo suprimento de nitrogênio. Outro experimento foi conduzido em um sistema silvipastoril com as árvores arranjadas em renques simples, com orientação Leste-Oeste, com espaçamento de 15 m entre renques e 2 m entre plantas nos renques. Esse experimento foi conduzido sob pastejo e em sequeiro, com avaliações das variáveis da pastagem, microclima e água no solo em quatro distâncias em relação ao renque Norte (0,00 m; 3,75 m; 7,50 m and 11,25 m). As estimativas de massa de forragem a pleno sol, realizadas com o modelo APSIM-Tropical Pasture, apresentaram boa concordância entre os dados observados e os estimados (R2 entre 0,82 e 0,97, d entre 0,92 e 0,98 e NSE de 0,72 a 0,92), enquanto que, as estimativas geradas pelo modelo CROPGRO-Perennial Forage alcançaram boa precisão (R2 entre 0,65 e 0,93) e boa exatidão (d entre 0,86 e 0,97 e NSE de 0,60 a 0,90), para os diferentes manejos e condições ambientais. Mesmo considerando o desempenho promissor de ambos os modelos para simular pastagens a pleno sol, para confirmar a acurácia e a eficiência destes, são necessários testes em outros locais, condições climáticas, tipos de solo e intensidades de corte ou pastejo. As simulações do crescimento da pastagem no sistema silvipastoril indicaram que o modelo APSIM-Tropical Pasture, foi eficiente quando somente a competição por radiação solar foi considerada (R2 de 0,69 a 0,88, d entre 0,90 e 0,96 e NSE de 0,51 a 0,85), mas ineficiente quando somente a competição por água no solo foi considerada (R2 entre 0,58 e 0,85, d entre 0,58 e 0,82 e NSE de -4,07 a -0,14). O modelo CROPGRO-Perennial Forage atingiu bom desempenho na simulação do crescimento da pastagem para as distâncias 0,00 m, 3,75 m e 7,50 m em relação às árvores (R2 de 0,75 a 0,90, d entre 0,93 e 0,96, NSE de 0,74 a 0,85). Apesar dos bons resultados, ambos os modelos devem ser melhorados para simular todos os fatores que afetam o crescimento de pastagens em sistemas silvipastoris.

Nesta tese foram avaliados o comportamento de tubulões a céu aberto, instrumentados, em solo não-saturado e colapsível. Para o desenvolvimento destes estudos foram executados seis tubulões instrumentados, com o objetivo de se obter a capacidade de carga e recalques, avaliar as curvas de transferência de carga, bem como a separação das parcelas de resistência da base e atrito lateral. Provas de carga na umidade natural e com inundação do solo através de cava de superfície foram realizadas para a quantificação da influência da variação da umidade na capacidade de carga e na colapsibilidade do solo. Os carregamentos aplicados nos tubulões foram do tipo lento (SML). Ensaios de campo e laboratório foram realizados para a obtenção dos parâmetros de resistência do solo e acompanhamento da variação do teor de umidade in situ com vistas ao estudo da capacidade de carga com a utilização dos conceitos dos solos não-saturados. Simulações numéricas foram realizadas com a utilização do modelo proposto por MACHADO (1998) para prever o comportamento dos tubulões executados em solo não-saturado no Campo Experimental de Fundações da USP/São Carlos. / The performance of instrumented pier in unsaturated and collapsible soil was evaluated. In order to study it, six instrumented caissons were performed to obtain the bearing capacity, settlements, the load transfer curves, and the separation of the base resistance and skin friction. Static load test were carried out with natural and saturated soil conditions to quantify the influence of moisture on the behaviour of pier. Field and laboratory tests were performed to obtain the soil resistance parameters and moisture content variation \"in situ\" in order to study the bearing capacity using unsaturated soil concepts. Numerical simulations were carried out through the model proposed by MACHADO (1998) to predict the behaviour of pier built unsaturated soil at the experimental field of foundations of USP/São Carlos.

A soja no Brasil está entre as culturas agrícolas que apresentam crescimento mais expressivo em área de cultivo e na encomia do país. O que se deve ao fato da cultura apresentar diversas finalidades desde a produção de biodiesel até consumo humano. Dentre os fatores que afetam a produtividade de soja, o déficit hídrico é tido como o principal. Desta forma, a absorção de água pelo sistema radicular não é capaz de suprir a evapotranspiração apenas com o regime pluviométrico durante o ciclo de soja, logo a planta depende da absorção de água disponível pelo solo, que é diretamente proporcional a profundidade do sistema radicular. Estudos realizados pelo Comitê Estratégico Soja Brasil (CESB) demostraram que o sistema radicular de soja de alta produtividade se estende a profundidade superiores a100 cm. Portanto, a hipótese deste trabalho é de que a absorção de água pela planta ocorre majoritariamente em profundidades superiores à de 15 cm para áreas de alta produtividade, associado a um solo sem restrição química, física ou biológica para o crescimento radicular. Assim, o objetivo desse trabalho foi determinar a profundidade efetiva do sistema radicular (80% da evapotranspiração real, ETr) de soja em duas áreas distintas de alta e baixa produtividade. O cálculo para quantificar a ETr baseia-se na quantidade de água presente no solo e massa específica do mesmo por camada. Para isso o solo foi saturado com água e após 24 horas foi realizada a coletas de amostras de solo indeformadas através de anéis volumétricos em 10 profundidades distinta do solo espaçadas a cada 10 cm (5 a 95 cm), a qual foi repetida após três dias, sem a ocorrência de irrigação ou chuva. A área de baixa produtividade estava localizada em Piracicaba, SP, caracterizada por Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, e a área de alta produtividade em Goiatuba-GO, sendo um Latossolo Vermelho eutrófico típico, ambos com textura médioarenosa. Após a coleta das amostras, as mesmas foram pesadas e alocadas em estufas de ventilação forçada até atingir massa constante, determinando o conteúdo de água em cada amostra, e a partir da diferença entre os dois dias determinar o consumo hídrico total. Os resultados da análise química do solo demonstraram que a área de Piracicaba apresentava restrição química ao crescimento radicular pela alta concentração de alumínio abaixo de 40 cm profundidade, e pela resistência do solo a penetração, observando-se valores altos de compactação na camada entre 20 e 40 cm. Tais limitações não estavam presenta na área de Goiatuba. O sistema radicular obteve um crescimento mais expressivo em Goiatuba, tendo 175% e 188%, respectivamente, maior comprimento e área superficial que Piracicaba. A evapotranspiração real da cultura acumulada em três dias foi de 23,7 e 24,4 mm, respectivamente, para Goiatuba e Piracicaba, sendo que Goiatuba obteve o acumulado de 80% entre 70 e 80 cm de profundidade, enquanto que Piracicaba, esse acumulado ocorreu entre 10 e 20 cm. Na área de Goiatuba, a produtividade foi de 91 sc ha-1, contra 61 sc ha-1 na área de Piracicaba. Ademais, a ausência de restrição física e química no solo para crescimento radicular permitiu aumentar a capacidade de água disponível no solo para a planta, reduzindo as perdas de produtividade ocasionadas pelo déficit hídrico. / Soybean is among the agricultural crops that show more expressive growth in the area of cultivation and economy in Brazil. This is because the crop has several purposes from the production of biodiesel to human consumption. Among the factors that affect soybean yield, the water deficit was considered the main one. Thus, the water uptake by the root system is not able to supply the evapotranspiration only using rainfall during the soybean cycle, this way, crop depends on the water uptake available in the soil, which is directly proportional to the root depth. Researches carried out by the Soybean Brazil Committee showed that the soybean root system extends below 100 cm of depth. Therefore, the work hypothesis is that the water uptake by the soybean occurs mainly in depths greater than 15 cm for the areas of high yield, associated with a soil without chemical, physical or biological restriction for root growth. This way, the aim of this research was quantify the effective root depth (80% of the actual crop evapotranspiration, ETr). The ETr was quantified based on the amount of water in the soil and its specific mass by layer. The soil was sutured with water and after 24 hours was made the soil samples in 10 different soil depths spaced every 10 cm (from 5 to 95 cm), which was replicated three days after the first one, without occurrence of irrigation or rainfall. The area of low yield was located in Piracicaba, SP, characterized by typical dystrophic Red-Yellow Latosol, and the area of high yield in Goiatuba, GO, being typical Eutrophic Red Latosol. The both soil were medium-sandy texture. The soil samples were weighed and allocated in forced ventilation greenhouses until reaching constant mass, determining the percentage of water and by the difference from day 0 and day 3 was quantified the total water uptake. The chemical soil analysis showed that the area in Piracicaba had restriction for root growth by high aluminum concentration below 40 cm, and also by high soil compaction between 20 e 40 cm. These limitations were not observed in the area of Goiatuba, which had 175% e 188%, respectively, more root length and superficial area than Piracicaba. The actual crop evapotranspiration accumulated in three days were 23.7 and 24.4 mm, respectively, for Goiatuba e Piracicaba, where the 80% accumulated was between 70 e 80 cm for Goiatuba, and 10 e 20 cm for Piracicaba. In Goiatuba, the yield was 91 sc ha-1 against 61 sc ha-1 in Piracicaba. Thus, the no chemical and physical restriction for the root growth helped to increase the water available for the crop, reducing the yield losses by water deficit.

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma cultura de grande importância social, econômica e ambiental para o Brasil, ocupa 7,1 milhões de hectares, com produção de aproximadamente 570 milhões de toneladas. A disponibilidade hídrica é a principal causa da redução da produtividade, sendo o início do desenvolvimento o período mais sensível a déficit hídrico. São necessárias mais pesquisas para entender claramente os mecanismos de resposta da cultura ao déficit hídrico. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento vegetativo e resistência à seca de duas variedades da cultura de cana-de-açúcar (RB867515 e SP81-3250) durante a fase inicial de desenvolvimento quando submetidas a diferentes níveis de estresse hídrico para quatro profundidades de solo. O experimento foi realizado na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) em ambiente protegido (casa de vegetação), o solo utilizado foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo, textura franco arenosa, denominado Série Sertãozinho. Utilizaram-se caixas dágua de 100 litros preenchidas com diferentes camadas de pedra brita nº 02, e solo, compondo camadas de 40, 30, 20 e 10 cm. Os níveis de déficit hídrico (N) foram aplicados interrompendo-se as irrigações por diferentes períodos, sendo que a evapotranspiração de referência acumulada (EToAc) foi de 0, 21, 38 e 58 mm até o tratamento ser novamente irrigado para N1, N2, N3 e N4 respectivamente. O sistema de irrigação utilizado foi por gotejamento e o manejo realizado com base em dados de umidade do solo obtidos a partir de leituras de tensiômetros. O delineamento foi em blocos ao acaso (DBC) em esquema fatorial 2 x 4 x 4 com os tratamentos dispostos em faixas, totalizando 32 tratamentos, sendo a parcela experimental representada por uma caixa contendo quatro touceiras de cana-de-açúcar. Observou-se que as plantas cultivadas em solo com profundidade de 10 cm apresentaram redução significativa na extensão máxima do colmo primário, massa de folhas do colmo primário, massa de folhas e bainha+colmo dos perfilhos, mesmo não tendo restrição hídrica. Para solos rasos, a variedade SP81-3250 foi mais sensível ao déficit hídrico, com grande redução na massa seca de folhas e bainha+colmo dos perfilhos. O desenvolvimento das plantas em solos de 30 e 40 cm de profundidade não apresentou diferença de sensibilidade ao déficit hídrico entre as variedades. Uma vez que o nível de água disponível do solo seja esgotado, a tolerância à seca das variedades estudadas é relativamente baixa. Balanços hídricos com valores menores que -13 mm causam queda significativa na população final de plantas, independentemente da variedade, sendo que, a partir de um valor acumulado de -35 mm, nenhuma planta sobreviveu. / Sugar cane (Saccharum spp.) is an important crop from social, economic and environmental points of view for Brazil. It occupies 7,1 million hectares, producing approximately 570 million tons per year. Total available water in the soil (TWA) is the main cause of low productivity of certain areas, and the early development period it is one of most sensitive to water deficit. More research is needed to clearly understand mechanisms of crop response to drought, so this study aimed to evaluate plant growth and drought resistance of two varieties of the crop of sugar cane (RB867515 and SP81- 3250) during the initial phase of development, under different water stress levels for different soil depths. The experiment was conducted at the Biosystems Engineering Department at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) under greenhouse conditions; the soil used was classified as Typic Yellow, sandy loam, called Series Sertãozinho. Fiber cement containers were used, filled with 100 liters of different gravel layers and soil, forming layers 40, 30, 20 and 10 cm of soil. The levels of water deficit (N) were applied interrupting the irrigation for different periods of cumulative reference evapotranspiration (EToAc): 0, 21, 38 and 58 mm, before reirrigated treatment for N1, N2, N3 and N4 respectively. Irrigation management was carried out based on a drip irrigation system and tensiometer readings. The design was a randomized block design (RBD) in factorial 2 x 4 x 4 with treatments arranged in bands, totalizing 32 treatments (containers), presenting four clumps of sugar cane per recipient. It was observed that plants growing in 10 cm soil depths showed a significant reduction to the fullest extent of the primary stem, leaf mass of primary stem, leaf mass and stem sheath of tillers, although not differing under water restriction. For shallow soils the variety SP81-3250 was more sensitive to drought, with a large reduction in dry weight of leaves and stalks + sheath of the tillers. The development of plants in soils 30 and 40 cm soil depths showed no difference in sensitivity to water deficit among varieties. The percentage of plants alive correlated very well with the value of climatic water balance, and the treatments with climatic water balance more negative than -13 mm had a significant reduction in final plant population, without difference among varieties; after - 35 mm of water deficit, 100% of the plants died.

Os sistemas silvipastoris têm despertado interesse por permitir amplas possibilidades de combinar plantas no espaço e no tempo com múltiplos atributos. O Brasil possui a maior variedade de espécies florestais nativas do planeta e condições climatológicas favoráveis à produção de forragens tropicais. Dessa forma, objetivou-se avaliar parâmetros produtivos e morfofisiológicos de Brachiaria decumbens em relação aos renques de árvores de um sistema silvipastoril implantado com espécies arbóreas nativas e sua relações com variáveis microclimáticas (transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa e armazenamento de água no solo). Para isso foi conduzido um experimento no campo experimental da Embrapa Pecuária Sudeste, em São Carlos SP, entre novembro de 2009 e abril de 2011. O delineamento experimental foi aleatorizado em blocos completos. O efeito da distância das árvores sobre a massa de material morto, densidade, massa de forragem, massa de folha e de colmos, índice de área foliar, área foliar específica, relação folha:colmo, transmissividade e armazenamento de água foi avaliada ao longo das estações do ano. A interação distância x estação influenciou todas as variáveis analisadas da forragem e a transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa. As variações dos níveis de armazenamento de água no solo entre as distâncias foram semelhantes, no entanto observou-se uma variação em relação ao volume em algumas épocas, principalmente entre os perfis. A transmissividade média da radiação fotossintética ativa foi de 38, 59, 81 e 89% para as distâncias 0,0, 2,0, 4,75 e 8,5 m, em relação as árvores tutoras, respectivamente. Entre as maiores distâncias só houve diferença da transmissividade no Outono quando 4,75 m foi 12% menor em relação à distância de 8,5 m. A massa de forragem, de colmo foi semelhante até o Outono de 2010 e a partir do inverno aumentou conforme a maior distância das árvores. A massa de folhas, no Inverno 2010 e Verão 2011, foi menor a 2,0 m em relação às distâncias 4,75 e 8,5 m, porém na Primavera 2010 foi igual para as três distâncias. A 8,5 m das árvores, a relação folha: colmo só foi maior que as outras distâncias no Inverno 2010 e Verão 2011. Com exceção da Primavera 2009, em todas as estações, à distância 2,0 m teve relação folha: colmo menor que as distâncias 4,75 e/ou 8,5 m. A Primavera 2010 não apresentou diferença entre as distâncias contrariamente ao que foi relatado para o Inverno 2010 e o Verão 2011. A 2,0 m das árvores, observou-se maior área foliar específica na Primavera 2009, Outono e Inverno de 2010. A redução na transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa em 47% a 2,0 m das árvores tutoras, no verão, ocasiona diminuição de 40% na massa de forragem de B. decumbens, comparada com a distância de 8,5 m com 11% de sombreamento. Sombreamentos de até 26%, não afeta a densidade, massa de forragem, massa de material morto, massa de colmos e massa de folhas de B. decumbens. Transmissividade da radiação fotossinteticamente ativa menor que 66% afeta a estrutura do dossel e componentes morfológicos de B. decumbens. / The silvopastoral systems have attracted interest because it allows a lot of possibilities of combining plants in space and time with multiple attributes. Brazil has the largest variety of native species on the planet and favorable climatological conditions for the production of tropical forages. This work aimed to evaluate the productive and morphophysiological Brachiaria decumbens in relation to the rows of trees in a silvopastoral system deployed with native tree species and their relationships with microclimatic variables (transmissivity of photosynthetically active radiation and soil water storage). For this purpose an experiment was conducted at the experimental field of Embrapa Southeast Cattle in Sao Carlos - SP, between November 2009 and April 2011. The experimental design was randomized complete block. The effect of distance from trees on the mass of dead material, density, herbage mass, leaf and stem, leaf area index, specific leaf area, leaf: stem ratio, transmissivity and storage of water was evaluated along the seasons. The interaction distance x season influenced all variables of forage and transmissivity of photosynthetically active radiation. Changes in levels of water storage in soil between the distances are similar, however there was a variation in the volume at some times, especially between the profiles. The average transmission of photosynthetic active radiation was 38, 59, 81 and 89% for the distances 0.0, 2.0, 4.75 and 8.5 m, for tutors trees respectively. Among the larger distances only difference was in the autumn when transmissivity of 4.75 m was 12% lower compared to the distance of 8.5 m. The forage mass, stem was similar to the autumn of 2010 and from winter increased with greater distance from the trees. The mass of leaves in winter 2010 and summer 2011 was less than 2.0 m in relation to the distances 4.75 and 8.5 m, but in spring 2010 was the same for all three distances. 8.5 m from the trees, the leaf: stem ratio was not larger than the other distances in winter 2010 and summer 2011. With the exception of spring 2009 in all seasons, at a distance 2.0 m had leaf: stem ratio smaller than the distances 4.75 and / or 8.5 m. Spring 2010 showed no difference between the distances contrary to what was reported for the winter 2010 and summer 2011. The 2.0 m from the trees, there was a higher specific leaf area in spring 2009, autumn and winter of 2010. The reduction in the transmissivity of photosynthetically active radiation by 47% to 2.0m trees tutors in the summer causes a decrease of 40% of forage mass of B. decumbens, compared with the distance of 8.5 m with 11% shading. Shades under 26%, does not affect the density, forage mass, mass of dead material, stalk weight and mass of leaves of B. decumbens. Transmissivity of photosynthetically active radiation affects less than 66% canopy structure and morphological components of B. decumbens.

A soja no Brasil está entre as culturas agrícolas que apresentam crescimento mais expressivo em área de cultivo e na encomia do país. O que se deve ao fato da cultura apresentar diversas finalidades desde a produção de biodiesel até consumo humano. Dentre os fatores que afetam a produtividade de soja, o déficit hídrico é tido como o principal. Desta forma, a absorção de água pelo sistema radicular não é capaz de suprir a evapotranspiração apenas com o regime pluviométrico durante o ciclo de soja, logo a planta depende da absorção de água disponível pelo solo, que é diretamente proporcional a profundidade do sistema radicular. Estudos realizados pelo Comitê Estratégico Soja Brasil (CESB) demostraram que o sistema radicular de soja de alta produtividade se estende a profundidade superiores a100 cm. Portanto, a hipótese deste trabalho é de que a absorção de água pela planta ocorre majoritariamente em profundidades superiores à de 15 cm para áreas de alta produtividade, associado a um solo sem restrição química, física ou biológica para o crescimento radicular. Assim, o objetivo desse trabalho foi determinar a profundidade efetiva do sistema radicular (80% da evapotranspiração real, ETr) de soja em duas áreas distintas de alta e baixa produtividade. O cálculo para quantificar a ETr baseia-se na quantidade de água presente no solo e massa específica do mesmo por camada. Para isso o solo foi saturado com água e após 24 horas foi realizada a coletas de amostras de solo indeformadas através de anéis volumétricos em 10 profundidades distinta do solo espaçadas a cada 10 cm (5 a 95 cm), a qual foi repetida após três dias, sem a ocorrência de irrigação ou chuva. A área de baixa produtividade estava localizada em Piracicaba, SP, caracterizada por Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico, e a área de alta produtividade em Goiatuba-GO, sendo um Latossolo Vermelho eutrófico típico, ambos com textura médioarenosa. Após a coleta das amostras, as mesmas foram pesadas e alocadas em estufas de ventilação forçada até atingir massa constante, determinando o conteúdo de água em cada amostra, e a partir da diferença entre os dois dias determinar o consumo hídrico total. Os resultados da análise química do solo demonstraram que a área de Piracicaba apresentava restrição química ao crescimento radicular pela alta concentração de alumínio abaixo de 40 cm profundidade, e pela resistência do solo a penetração, observando-se valores altos de compactação na camada entre 20 e 40 cm. Tais limitações não estavam presenta na área de Goiatuba. O sistema radicular obteve um crescimento mais expressivo em Goiatuba, tendo 175% e 188%, respectivamente, maior comprimento e área superficial que Piracicaba. A evapotranspiração real da cultura acumulada em três dias foi de 23,7 e 24,4 mm, respectivamente, para Goiatuba e Piracicaba, sendo que Goiatuba obteve o acumulado de 80% entre 70 e 80 cm de profundidade, enquanto que Piracicaba, esse acumulado ocorreu entre 10 e 20 cm. Na área de Goiatuba, a produtividade foi de 91 sc ha-1, contra 61 sc ha-1 na área de Piracicaba. Ademais, a ausência de restrição física e química no solo para crescimento radicular permitiu aumentar a capacidade de água disponível no solo para a planta, reduzindo as perdas de produtividade ocasionadas pelo déficit hídrico. / Soybean is among the agricultural crops that show more expressive growth in the area of cultivation and economy in Brazil. This is because the crop has several purposes from the production of biodiesel to human consumption. Among the factors that affect soybean yield, the water deficit was considered the main one. Thus, the water uptake by the root system is not able to supply the evapotranspiration only using rainfall during the soybean cycle, this way, crop depends on the water uptake available in the soil, which is directly proportional to the root depth. Researches carried out by the Soybean Brazil Committee showed that the soybean root system extends below 100 cm of depth. Therefore, the work hypothesis is that the water uptake by the soybean occurs mainly in depths greater than 15 cm for the areas of high yield, associated with a soil without chemical, physical or biological restriction for root growth. This way, the aim of this research was quantify the effective root depth (80% of the actual crop evapotranspiration, ETr). The ETr was quantified based on the amount of water in the soil and its specific mass by layer. The soil was sutured with water and after 24 hours was made the soil samples in 10 different soil depths spaced every 10 cm (from 5 to 95 cm), which was replicated three days after the first one, without occurrence of irrigation or rainfall. The area of low yield was located in Piracicaba, SP, characterized by typical dystrophic Red-Yellow Latosol, and the area of high yield in Goiatuba, GO, being typical Eutrophic Red Latosol. The both soil were medium-sandy texture. The soil samples were weighed and allocated in forced ventilation greenhouses until reaching constant mass, determining the percentage of water and by the difference from day 0 and day 3 was quantified the total water uptake. The chemical soil analysis showed that the area in Piracicaba had restriction for root growth by high aluminum concentration below 40 cm, and also by high soil compaction between 20 e 40 cm. These limitations were not observed in the area of Goiatuba, which had 175% e 188%, respectively, more root length and superficial area than Piracicaba. The actual crop evapotranspiration accumulated in three days were 23.7 and 24.4 mm, respectively, for Goiatuba e Piracicaba, where the 80% accumulated was between 70 e 80 cm for Goiatuba, and 10 e 20 cm for Piracicaba. In Goiatuba, the yield was 91 sc ha-1 against 61 sc ha-1 in Piracicaba. Thus, the no chemical and physical restriction for the root growth helped to increase the water available for the crop, reducing the yield losses by water deficit.

A utilização de pastagens como base da alimentação de bovinos de leite ou corte é umas das formas de reduzir os custos de produção e tornar a atividade mais competitiva. Para obter a máxima produtividade de forragem é indispensável dispor de condições ideais à fotossíntese, tais como boa disponibilidade de luz, nutrientes e água. Uma das opções para aumentar a produtividade e sustentabilidade das pastagens é um manejo adequado da irrigação e da adubação nitrogenada. Dois experimentos foram conduzidos em ambiente protegido, com plantas em vasos de 8,5 litros, na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP). No primeiro experimento, foi avaliado o efeito de cinco níveis de depleção de água no solo (P1 = 0 - 0,05; P2 = 0,20; P3 = 0,40; P4 = 0,60; P5 = 0,80), respectivamente, 95%-100% (testemunha), 80%, 60%, 40% e 20% da água disponível no solo no momento das irrigações. No segundo experimento, foram testados cinco momentos de aplicação da ureia em relação ao momento do corte da parte aérea: (a) no dia do corte; (b) 3 dias após; (c) 6 dias após; (d) 9 dias após; (e) 12 dias após o corte; e um tratamento-controle, sem aplicação de ureia. Ambos os experimentos foram conduzidos em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições para três períodos de crescimento (cortes). Foram avaliados: massa seca da parte aérea (MSPA), massa seca de raízes (MSR), relação parte aérea/ raiz (PA/R), relação colmo + bainha/lâmina (CB/L), teor de nitrogênio na parte aérea, proteína bruta (PB), eficiência do uso do nitrogênio (EUN), produtividade água (PDA), área foliar (AF) e perfilhamento. Não foi encontrada diferença significativa dos tratamentos de depleção para as variáveis estudadas, com exceção da produção de MSR e PDA, indicando que para o período em que o experimento foi realizado (inverno), fatores de depleção mais altos podem ser utilizados sem que haja comprometimento da quantidade e da qualidade da forragem produzida. O momento de aplicação de ureia não influenciou a produção de MSR, a relação CB/L e a relação PA/R; no entanto, foi observado que o momento da adubação exerceu um efeito significativo sobre a produção nos cortes de estabelecimento, gerando um efeito na quantidade e na qualidade da forrageira. / The use of pasture as the base for feeding dairy or beef cattle is one of the ways to reduce production costs and to turn more competitive these activities. In order to achieve the maximum forage productivity, it is essential to have ideal conditions for photosynthesis, such as good availability of light, nutrients and water. One option to increase the productivity and sustainability of pasture is a proper management of irrigation and nitrogen fertilization. Two experiments were carried out in a greenhouse environment, with plants in pots of 8.5 liters in the experimental area of the Department of Biosystems Engineering, at the \'Luiz de Queiroz\' College of Agriculture (ESALQ/USP). In the first experiment, it was tested the effect of five levels of soil water depletion (P1 = 0 - 0.05, P2 = 0.20, P3 = 0.40, P4 = 0.60, P5 = 0.80), respectively corresponding to 95%-100% (control), 80%, 60%, 40% and 20% of the soil water availability at the moment of irrigations. In the second experiment, it was evaluated the moment of urea application in relation to the moment of the aerial part cut: (a) on the day of cutting; (b) 3 days; (c) 6 days; (d) 9 days; and (e) 12 days after the cut; and a control treatment, without urea application. Both the experiments were carried out under a statistical design of randomized blocks, with four replications for three periods of growth (cut intervals). The parameters evaluated at the experiment were: dry matter weight of the aerial part (MSPA), dry matter weight of roots (MSR), aerial part/root ratio (PA/R), stem + heath/blade ratio (CB/L), plant nitrogen content, crude protein content (PB), nitrogen use efficiency (EUN), water productivity (PDA), leaf area (AF) and plant tillering. No significant differences for the studied variables were found for the depletion treatments, except for the MSR and PDA, indicating that, during the experiment period (winter), higher depletion factors can be used without compromising the forage production and quality. The moment of urea application did not affect the MSR and the relations CB/L and PA/R, however, it was observed that the moment of urea application had a significant effect on the MSPA on the establishment cuts, generating an effect on the amount and quality of the forage crop.

A manutenção da palha de cana-de-açúcar sobre a superfície do solo promove diversos benefícios à qualidade do solo, como a redução das altas temperaturas e a manutenção da umidade do solo. Com base nisso, os objetivos deste trabalho consistiram em avaliar o impacto da palha de cana-de-açúcar na dinâmica da umidade e da temperatura do solo em situações edáficas distintas em três regiões do Estado de São Paulo e verificar a influência da temperatura e umidade do solo na decomposição de diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar. O estudo foi conduzido nos municípios de Igaraçu do Tietê, Piracicaba e Dois Córregos (solo muito argiloso, textura média e arenoso, respectivamente) com delineamento experimental de blocos ao acaso. As quantidades de palha utilizadas foram: 0; 2; 3,2; e 7,5 Mg ha-1 (Igaraçu do Tietê) e 0; 3; 6; e 12 Mg ha-1 (Piracicaba e Dois Córregos). Para a determinação da umidade do solo foram realizadas coletas periódicas de amostras indeformadas de solo nas linhas de plantio (0-20, 20-40, 40-60 e 60-80 cm de profundidade) e analisadas através do método da pesagem. A avaliação da temperatura do solo foi feita por sensores termopares inseridos no solo a 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Na análise da decomposição da palha utilizaram-se caixas plásticas onde as diferentes quantidades de palha foram mantidas. Cinco coletas de palha (30, 60, 120 e 180 e 360 dias após a implantação do experimento) foram realizadas para quantificar a perda de massa. Os resultados demonstraram que em relação ao solo descoberto, os tratamentos com diferentes quantidades de palha interferiram significativamente (p<=0,05) na manutenção da umidade do solo, principalmente entre 7 e 30 dias após o corte nas camadas de 0-20 e 20-40 cm. A temperatura média, máxima e amplitude térmica do solo foram as variáveis que apresentaram as maiores diferenças entre o solo descoberto e o solo com diferentes quantidades com palha, com um comportamento semelhante nas duas profundidades avaliadas. A temperatura mínima foi a variável que menos sofreu efeito dos tratamentos. Em geral, quando foram mantidas quantidades maiores de palha sobre a superfície do solo verificou-se maior umidade e menor a amplitude térmica do solo. A textura do solo afetou a dinâmica da água do solo, onde a manutenção da palha sobre solo arenoso manteve maior a umidade em todas as camadas avaliadas em comparação aos solos de textura mais argilosa que apresentaram diferenças apenas na fase inicial de crescimento da cultura. Diferentes quantidades de palha mantidas sobre o solo pouco alteraram a matéria seca remanescente de palha nas em Piracicaba e Dois Córregos, enquanto em Igaraçu do Tietê o processo foi diretamente proporcional a quantidade de palha mantida na superfície do solo. Os resultados demonstram a importância da adoção de práticas conservacionistas de manejo como a manutenção de parte da palha, de modo que concilie a produção de etanol de segunda geração (2G) e evite eventuais problemas com déficit hídrico, temperaturas extremas e consequentes implicações negativas às plantas. / The sugarcane straw maintenance on soil surface promotes several benefits to soil quality, such as reduction of extreme temperatures and preservation of soil moisture. Based on this, the objective of this study was to evaluate the sugarcane straw removal effects on the soil moisture and temperature dynamics in three regions of São Paulo State, as well as verify the influence of soil temperature and moisture on the sugarcane straw decomposition. The study was conducted in the municipalities of Igaraçu do Tietê, Piracicaba and Dois Córregos (clay soil, medium texture and sandy soil, respectively), under a randomized block experimental design. The amounts of straw were: 0; 2; 3.2; and 7.5 Mg ha-1 (Igaraçu do Tietê) and 0; 3; 6; and 12 Mg ha-1 (Piracicaba e Dois Córregos). Undisturbed soil samples were periodically collected within the crop planting line at the 0-20, 20-40, 40-60 and 60-80 cm depths, and the soil moisture was quantified using the weighing method. The soil temperature was mensured every hour by thermocouple sensors inserted at 0-5 and 5-10 cm soil depths. In the straw decomposition analysis, plastic boxes were used to keep the different amounts of straw over time. Five destructive sampling were performed (30, 60, 120 and 180 and 360 days after the experiment implantation) to quantify dry mass losses. The results showed that, in relation to the uncovered soil, the treatments with different amounts of straw preserved higher soil moisture (p<=0,05), especially, between 7 and 30 days in the 0-20 and 20-40 cm soil depths. The average temperature, maximum and thermal amplitude of the soil were the variables that presented the greatest differences between the uncovered soil and the soil with different amounts of straw, with a similar pattern for both depths evaluated. The minimum temperature was less effected by the treatments. Overall, the larger the straw amount left on soil surface the higher the soil moisture and lower the soil thermal amplitude. Soil texture affected soil water dynamics, where straw maintenance on sandy soil kept moisture at all depths compared to clayey soils that showed differences only in the initial growth stage of the crop. Different amounts of straw left on the soil surface slightly altered the remaining dry matter in Piracicaba e Dois Córregos, while in Igaraçu do Tietê the process was inversely proportional to the amount of straw left on the soil surface. The results showed the importance of the adoption of conservationist management practices such as the straw maintenance, so that part can be destined for the production of second generation ethanol (2G) and another part can be maintained in the field to avoid possible problems with water deficit, extreme temperatures and consequent negative implications to plants.

O conhecimento do armazenamento de água pelo solo (ARM) é importante por tratarse de uma cultura de grande interesse agronômico. Os tensiômetros de polímero são novos dispositivos capazes de verificar a tensão de água no solo em situações de solo bem seco e realizam medidas do potencial matricial do solo que podem ser utlizadas para o cálculo de ARM. O presente trabalho tem por objetivos: (i) estimar o armazenamento de água no solo através dos métodos de estimativa de balanço hídrico de Thornthwaite e Mather (M), Rijtema e Aboukhaled (R) e Cossenoidal (C), combinados com a evapotranspiração de cultura estimada pelos métodos de Thornthwaite, Penamn e Penman-Monteith, a fim de compara-los com valores de ARM medidos com tensiômetros de polímeros; (ii) estimar a produtividade deplecionada por água e comparar com os dados observados em um experimento de campo com uma cultura da soja. O experimento foi conduzido no município de Piracicaba, SP, com tensiômetros instalados a 0,05, 0,15 e 0,30 m de profundidade, representando as camadas de 0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,4 m, respectivamente. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que: (i) o método M subestima a evapotranspiração atual ( ). Consequentemente, superestima o déficit hídrico e subestima S pois assume que (a) só é igual à evapotranspiração potencial quando ARM é igual à capacidade de armazenamento do solo (CAD); (b) M assume aumento linear entre nulo até a ; (ii) os métodos R e C apresentam estimativas de equivalentes; consequentemente, também apresentam estimativas equivalentes de e déficit hídrico. Porém, enquanto o método R assume aumento linear de na faixa de nulo até crítico, o método C assume variação sigmoidal (o que condiz mais com a realidade); (iii) o método de estimativa de evapotranspiração que melhor ajustou-se aos dados reais foi o de Penman e Monteith. Porém, quando apenas houver dados de temperatura disponíveis, recomenda-se a utilização do método de Thornthwaite; (iv) a capacidade de campo pode ser determinada experimentalmente com base no valor médio do potencial matricial ou umidade durante o período chuvoso; (v) para efeito de realização de balanço hídrico, a pode ser determinada com base na determinação prévia do ponto de murcha permanente (teor de água correspondente ao potencial matricial de -15 atm), profundidade efetiva do sistema radicular (profundidade do solo que contribui com 95% da evapotranspiração), com o coeficiente angular da reta igual a um; e (vi) a produtividade deplecionada por água da soja foi de 4279,7 kg ha-1, com uma quebra de 55% em relação à produtividade potencial. / The knowledge about soil water storage (ARM) is essential in agriculture mainly for crops of great agronomic importance. Polymer tensiometers are new instruments capable of measuring soil water tension in very dry soil conditions and perform measurements of soil matrix potential that can be use to calculate ARM. The aims of this study were: (i) to estimate ARM by the water balance estimation methods of Thornthwaite and Mather (M), Rijtema and Aboukhaled (R), and Cossenoidal (C), combined with crop evapotranspiration estimated by Thornthwaite, Penman and Penman-Monteith, in order to compare them with ARM values calculated from polymer tensiometer data; (ii) to estimate the water-depleted productivity of the soybean and compare it with observed data in a field experiment with a soybean crop. The experiment was conducted in Piracicaba, São Paulo State, Brazil, with tensiometers installed at 0.05; 0.15 and 0.3 m depths, representing 0-0.1; 0.1-0.2 and 0.2-0.4 m soil layers. The results show that: (i) the M method underestimates the actual evapotranspiration (ETa). Consequently, it overestimates the hydric deficit and underestimates ARM because it assumes that (a) ETa is only equal to the potential evapotranspiration when ARM is equal to the available soil water storage capacity (AWC); (b) M assumes a linear increase from null ARM until ; (ii) the R and C methods provide equivalent estimates of Eta; consequently, they also present equivalent estimates of ARM and hydric deficit. However, while R assumes a linear increase of Eta from null ARM until a critic ARM, C assumes a sigmoidal variation (which agrees more with reality); (iii) the best method of evapotranspiration estimative was M. However, when only temperature data is available, it is recommended to use the Thornthwaite method; (iv) the field capacity can be determined experimentally based on the average matric potential and moisture during the rainy season; (v) for calculating water balances, AWC can be determined based on the previous determination of the permanent wilting point (water content corresponding to the matric potential of -15 atm), effective depth of the root system (soil depth whichs contributes with 95% of the evapotranspiration), with the slope equal to one; and (iii) the water-depleted productivity of the soybeans was 4279.7 kg ha-1, 55% less than the potential productivity.