Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Agro-IBIS model is validated for a soybean experimental site in the state of Rio Grande do Sul. This experiment is conducted in order to evaluate the impact of different soil management systems on different areas of science. In the site, we obtained micrometeorological measures of energy, mass and water exchanges between the soybean ecosystem and the environment during the 2009/2010 soybean growing season. We used two management systems: (1) no-tillage system (NT) and (2) conventional tillage system (CT). The model was forced with meteorological data from the Brazilian National Institute of Meteorology (INMET). The results of the model were compared with the observed data in order to evaluate the capacity of the model in simulating the interaction of the soybean ecosystem with environment and also to verify the effects of surface coverage by crop residues in NT. Since the model does not have the representation of crop residues, i.e., of NT, its effects are not expected in the simulation results. The results indicate that the model simulates the radiative balance and flows of energy in a satisfactory way. Besides this, soil moisture in the 0-20 cm and 20-50 cm layers and the 0-50 cm integration as well as soil temperature at 2 cm are simulated in a suitable way. For soil moisture, the simulated results represent better the observed data in CT, indicating that the effect of soil coverage by crop residues is not simulated. In the variables related to CO2, the model has problems concerning the simulation of the ecosystem respiration, which is strongly underestimated. This leads to an inconsistency in the simulation of the others variable related to CO2, mainly of those which consider the night-time data, since at night the net CO2 exchange of the ecosystem (NEE) is the respiration. For the daytime CO2 the model shows good performance, except in the period of leaf senescence, when the model indicates CO2 uptake by the ecosystem and the experimental data indicate emission. / O modelo Agro-IBIS é validado para um sítio experimental com o cultivo de soja no estado do Rio Grande do Sul. No sítio é conduzido um experimento que tem como objetivo avaliar o impacto dos diferentes sistemas de manejo do solo em diversas áreas do conhecimeto. No sítio foram coletadas medidas micrometeorológicas das transferências de energia, massa e água entre o ecossistema da soja e a atmosfera durante o ciclo 2009/2010 da soja. O monitoramento se deu sobre dois sistemas de manejo: (i) o sistema de plantio direto (SD); (ii) sistema de plantio convencional (SC). As simulações com modelo Agro-IBIS para a soja foram realizadas com o modelo sendo forçado com dados meteorológicos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os resultados do modelo foram comparados com os dados observados nos SD e SC a fim de avaliar a capacidade do modelo em simular a interação do ecossistema da soja com o ambiente e, também, com o intuito de verificar os efeitos da cobertura da superfície pelos resíduos culturais no SD. Como o modelo não possui a representação dos resíduos culturais, ou seja, do SD, é esperado que seus efeitos não sejam perceptíveis nos resultados simulados. Os resultados indicam que o modelo simula o balanço radiativo e os fluxos de energia de forma consistente. Além disso, a umidade do solo nas camadas 0-20cm, 20-50cm e a integração 0-50 cm, assim como a temperatura do solo a 2cm são simuladas de forma robusta. Na umidade do solo, os resultados simulados melhor representam os dos dados observados no SC, indicando que o efeito da cobertura do solo pelos resíduos culturais não é considerado. Nas variáveis relacionadas ao CO2, é possível verificar que o modelo tem problemas em relação à simulação da respiração do ecossistema, que é fortemente subestimada. Isso leva a uma inconsistência na simulação das demais variáveis relacionadas ao CO2, principalmente àquelas que consideram os dados noturnos, já que à noite a troca líquida de CO2 (NEE) do ecossistema é a respiração do mesmo. Quando a análise dos resultados relacionados ao CO2 é restrita aos dados diurnos o modelo tem bom desempenho, exceto no período de senescência foliar, quando o modelo segue indicando absorção de CO2 pelo ecossistema e os dados experimentais indicam emissão.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Exchanges of water in the soil-plant-atmosphere are controlled by physical-hydric soils, which in turn are highly variable in space and very sensitive to the use and soil management, especially in an agroecosystem. Precipitation, runoff, soil water storage and exchange of water vapor between the surface-atmosphere obtained from the eddy covariance and hydro-physical properties of soil were analyzed during the growing season (2009/2010) for no-till systems (NT) and conventional tillage (PC) in the cycle of soybean, in Cruz Alta, northwest of Rio Grande do Sul (RS). Most models that describe the interaction biosphere - atmosphere in agroecosystems has not efficiently represent physical differences for different soil management. In this sense, the study also will examine the response of the dynamic exchanges of water in the Agro-IBIS model when the soil physical properties in a system of management of PD (without revolution planting soil) and PC (with planting soil Revolution) are implemented. For this purpose, are used to soil properties of a long-term experiment in southern Brazil 2009/2010. Moreover, mathematical adjustments in leaf area index (LAI) is suggested to better represent the stage of leaf senescence. The results of the dynamics of soil water and evapotranspiration in the Agro-IBIS model for soybeans, when the implementation of soil properties and setting the IAF are compared with experimental data and with a simulation in which the soil property are described through the global database. The model represents satisfactorily the dynamics of soil water and evapotranspiration for both management systems, especially for wet periods. The results presented for the conventional management system are best correlated with the simulations, when the physical properties of this system are implemented and leaf senescence is corrected. Of the major changes that have been added, such as setting physical properties of soil, definition of the retention curve coefficients, and phenology of the crop, the main one was the consideration of a new factor of decline in leaf area index during senescence which greatly reduced the error in water balance components of the surface of soybean. / As trocas de água no sistema solo-planta-atmosfera são controladas pelas características físico-hídricas dos solos, que por sua vez são altamente variáveis no espaço e muito sensíveis ao uso e manejo do solo, principalmente em um agroecossistema. Precipitação, escoamento, armazenamento de água do solo e trocas de vapor de água entre superfície-atmosfera obtido a partir da covariância turbulenta e propriedades físico-hídricas do solo foram analisados durante a estação de cultivo (2009/2010) para os sistemas de plantio direto (PD) e plantio convencional (PC) no ciclo da cultura da soja, no município de Cruz Alta, região noroeste do Rio Grande do Sul (RS). A maioria dos modelos que descrevem a interação biosfera - atmosfera em agroecossistemas ainda não representam de forma eficiente às diferenças físicas para diferentes manejos do solo. Neste sentido, o estudo, também analisará a resposta da dinâmica das trocas de água no modelo Agro-IBIS quando as propriedades físicas do solo em um sistema de manejo de PD (plantio sem revolução do solo) e PC (plantio com revolução do solo) são implementadas. Para tanto, são usados às propriedades do solo de um experimento de longo prazo no sul do Brasil 2009/2010. Além disso, ajustes matemáticos no índice de área foliar (IAF) são sugeridos para melhor representar o estágio de senescência foliar. Os resultados da dinâmica da água no solo e evapotranspiração no modelo Agro-IBIS para a soja, quando da implementação das propriedades do solo e do ajuste no IAF são comparados com os dados experimentais e com uma simulação em que as propriedade do solo são descritas através do banco de dados globais. O modelo representa satisfatoriamente a dinâmica da água no solo e evapotranspiração para ambos os sistemas de manejo, especialmente para períodos úmidos. Os resultados apresentados para o sistema de manejo convencional estão melhores correlacionados com as simulações, quando as propriedades físicas deste sistema são implementadas e a senescência foliar é corrigida. Das principais mudanças que foram adicionadas, tais como o ajuste de propriedades físicas do solo, definição de coeficientes da curva de retenção, e fenologia da cultura, a principal foi à consideração de um novo fator de declínio do índice de área foliar na fase de senescência que reduziu sobremaneira o erro nas componentes do balanço de água da superfície de soja.