O modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) tem sido utilizado para avaliar os impactos do uso e manejo da terra nos recursos hídricos, sedimentos e agroquímicos em diversas escalas e condições ambientais em todo o mundo. Entretanto, pelo fato de ter sido desenvolvido em centros de pesquisa norte-americanos, alguns parâmetros e rotinas de simulação não refletem adequadamente determinados processos de bacias localizadas em regiões tropicais. Nesse sentido, o presente trabalho visou aprimorar a modelagem hidrológica do SWAT através da revisão e modificação de processos relacionados à simulação da evapotranspiração. Os procedimentos propostos incluíram a alteração das rotinas de dormência vegetal no código fonte do modelo e a modificação dos cronogramas de operações de manejo e parâmetros do banco de dados de crescimento das plantas, visando reproduzir com maior precisão o ciclo das culturas em bacias tropicais. As modificações foram testadas em cinco bacias localizadas no Estado de São Paulo, com áreas entre 42 e 5.959 km², sendo comparados os resultados obtidos antes e depois da implementação das mesmas. Com as alterações, a análise do balanço hídrico anual evidenciou um aumento nos valores de evapotranspiração de cerca de 61% nas bacias, aproximando-se dos totais anuais de evapotranspiração calculados através de métodos empíricos, bem como houve redução significativa do escoamento superficial. Verificou-se uma melhoria da simulação de vazão em todas as bacias, sendo obtidos valores superiores para o Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) quando comparados à simulação sem as alterações. A calibração e validação foram realizadas com base na simulação modificada, sendo obtidos valores de NSE mensais entre 0,71 e 0,93 na calibração e 0,53 e 0,88 na validação, enquanto os valores diários de NSE situaram-se entre 0,51 e 0,82 na calibração e 0,38 e 0,83 na validação. A calibração a partir de uma simulação na qual as distorções dos processos hidrológicos da bacia estivessem previamente minimizadas resultou em bons resultados sem alteração excessiva dos parâmetros, indicando uma simulação hidrológica de melhor consistência. / The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) has been used to predict the impact of land management practices on water, sediment, and agricultural chemical yields in a wide range of scales and environmental conditions across the globe. However, originally developed in the United States, some parameters and routines are unrealistic for simulating in tropical watersheds. In this sense, this work aims to improve the hydrologic modeling of SWAT model by reviewing and modifying parameters and routines related to evapotranspiration process. In order to adequately represent crop growth in tropical basins, the proposed procedures included changes in dormancy routines of SWAT source code and modifications of scheduled management operations and plant growth database parameters. These modifications were tested in five different basins at São Paulo State, Brazil, with areas ranging from 42 to 5959 km², by comparing the results before and after their implementation. Annual water balance analysis showed an increase in evapotranspiration about 61% for basins, approaching the total annual evapotranspiration estimated by empirical methods. Hence, it was observed that surface runoff and base flow components showed a decrease. The modifications resulted in improved flow simulation for all basins, showing better Nash-Sutcliffe Efficiency Coefficient (NSE) values compared to the unchanged simulation. Calibration and validation processes used the modified simulation database, being achieved monthly NSE between 0.71 – 0.73 at calibration and 0.53 – 0.88 at validation, while daily NSE were 0.51 – 0.82 at calibration and 0.38 – 0.83 at validation. Overall, minimizing distortions in hydrological processes at pre-calibration step resulted in good estimations without excessive modification of parameters at calibration, attesting a consistent hydrological modeling for the basins analyzed.

The need for differentiated utilization of surface runoff at Hydrographic Basins is causing a series of disagreements related to its method of using. In some sites at Vale do Paraíba (Paraíba Valley) distribution and water consumption break-downs have been occurring. Hydric resources utilized until recently at Hydrographic Basin of Serragem Stream was predominantly from rice producers and the great impacts caused by water shortage have brought changes in local rural activities. However, in nowadays, activities are being distributed over industries, fish hatcheries, frog breeding and abandoned sandfurrows areas. The objective of this work was surface runoff study (down stream) from amortization reservoir aiming to supply rice irrigation associated with various landusages (upstream). The Floater was the method applied to measure outflow from July to December, 2004. In terms of physical characteristics, hydrologic studies of maximum outflow were done by applying I-paiwu Method and by using Microsoft Excel Program. In order to generate thematic maps of usage and land occupation, maps and satellite images were also utilized. From the data obtained it was concluded that within six properties (downstream) of the dam the volume captured is elevated compared to theprior-approved by DAEE (Water Management Department). Although this basin is intensively used, it presents a significant regenerated grassy cover (22,6%) that could contribute to water availability in the future specially if managed according to criteria of conservation and selected planting at cultivated plains. / A necessidade do uso diferenciado do escoamento superficial nas bacias hidrográficas vem gerando séries de conflitos de uso, e alguns locais do Vale do Paraíba, vêm ocorrendo colapsos com a distribuição e consumo do uso da água. Os recursos hídricos utilizados até recentemente na bacia hidrográfica do Ribeirão da Serragem, era de predomínio dos produtores de arroz e o grande efeito que a falta de água trouxe foram às mudanças das atividades rurais locais, contudo, atualmente as atividades foram diversificadas em indústrias, pesqueiros, monocultura do eucalipto e cavas de areia abandonadas. Objetivou-se neste trabalho estudo sobre o escoamento superficial ajusante do reservatório de amortização para abastecimento da irrigação na cultura do arroz, associado com os diferentes usos do solo a montante e também o balanço hídricoclimatológico. A metodologia empregada para medir a vazão foi a do flutuador ocorrendo nos períodos de julho a dezembro de 2004, e na geração da caracterização física, estudos hidrológicos de vazão máxima feita pelo método de I-paiwu foi aplicado em planilha Excel, e também, mapas, imagens de satélite foram empregadas para gerar o mapa temático de uso e ocupação do solo. Constatou-se a partir dos dados obtidos nas seis propriedades a jusante da barragem que os volumes captados estão elevados em relação ao outorgado pelo DAEE. Embora essa bacia seja de uso intensivo, ela apresenta uma cobertura significativa de vegetação regenerada (22,6%) o que pode contribuir, no futuro, para a disponibilidade de água, especialmente, se a bacia for gerenciada segundo critérios de conservação e com plantios escalonados nas áreas de várzea.

Les études actuelles portant sur l’utilisation agricole des effluents s’intéressent à la durabilité de sistèmes agricoles irrigués. L’objectif de ce travail fut de caractériser l’hydrochimie d’un Latossolo cultivé e irrigué avec de l’effluent issu des eaux usées de la municipalité de Lins (SP). Deux cycles de maïs et deux cycles de tournesol furent cultivés, durant lesquels furent analysées les teneurs de Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, NO3-, NH¬4+ et de carbone organique dissous, dans la solution du sol (16 échantillonages) et dans le sol (3 échantillonages), de 0 à 200 cm; une détermination parallèle de hydrodynamique du sol fut également realisée. Malgré l’intense nitrification du NH4+ dans les premiers centimètres du sol, les valeurs de nitrate n’ont pas dépassé les valeurs obtenues dans le cas d’une fertilization azotée. L’irrigation utilisant aussi bien de l’effluent que de l’eau sodique potable a suscité une percolation rapide de l’eau jusqu’à 0,75-1,00 m, accompagnée de l’augmentation des concentrations ioniques et d’une sodification à cette profondeur. Par conséquent, une diminution de la conductivité hydraulique K(θ) et une augmentation de la rétention de l’eau h(θ) furent observées, résultant en une diminution des flux d’eau dans le sol. L’importance de la determination des courbes K(θ) e h(θ) dans le sol irrigué fut démontrée afin d’obtenir des bilans hydriques et chimiques corrects, principalement dans le cas du Na+, du Mg+ et de la matière organique. / Estudos atuais sobre uso de efluente na agricultura buscam sustentabilidade dos sistemas agrícolas irrigados. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a hidroquímica de um Latossolo cultivado e irrigado com efluente de esgotos domésticos, no município de Lins (SP). Foram cultivados 2 ciclos de milho e 2 ciclos de girassol. O monitoramento consistiu nas análises químicas de Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, NO3-, NH¬4+ e carbono orgânico dissolvido, na solução do solo (16 amostragens) e no solo (3 amostragens), além da caracterização da hidrodinâmica no solo, entre 0 e 200 cm de profundidade. Apesar de ter observado intensa nitrificação do NH4+ nos primeiros centímetros do solo irrigado com efluente, os valores de nitrato não foram superiores do que no caso de uma adubação nitrogenada mineral. A irrigação tanto com efluente como com água sódica potável promoveu rápida percolação da água até 0,75-1,00 m, acompanhada de um aumento das concentrações iônicas e de uma sodificação nesta profundidade. Consequentemente, ocorreu decréscimo da condutividade hidráulica K(θ) e aumento da retenção de água h(θ), resultando num decréscimo dos fluxos de água do solo. Demonstrou-se a importância do estabelecimento das curvas K(θ) e h(θ) do solo irrigado para obter balanço hídrico e químicos corretos, principalmente no caso do Na+, Mg2+ e matéria orgânica.

Nos últimos anos tem aumentado o interesse no uso do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) como fonte de óleo para a produção de biodiesel. No entanto, o conhecimento atualmente disponível sobre o consumo hídrico desta cultura é escasso e constitui um dos principais fatores limitantes no seu uso como alternativa agroenergética. Somado a isso, acredita-se que o aumento da produção de biodiesel no mundo irá aumentar a pressão sobre os recursos hídricos, o que torna necessário utilizar a água na agricultura da forma mais eficiente possível. Assim, este estudo teve como objetivo construir seis lisímetros de pesagem direta que serão utilizados para estudar o consumo hídrico do pinhão-manso irrigado por pivô central, gotejamento e sem irrigação. Esses lisímetros foram calibrados e testados quanto a sua sensibilidade a temperatura do ar e vento. Além disso, comparou-se a influência do uso de duas células de carga diferentes na qualidade dos mesmos. Na área de cada tratamento foram instalados dois lisímetros, sendo um utilizando células de carga ALFA® e outro HBM®. Cada lisímetro foi constituído por tanques de aço carbono de 1,955 m de raio interno (12 m2) e 1,3 m de profundidade útil. Estes foram circundados por paredes de concreto, possuíam sistema de drenagem e se encontravam diretamente apoiados sobre três células de carga. Ambos os modelos das células apresentavam capacidade nominal de 10.000 kg, sendo a capacidade combinada do lisímetro de 30.000 kg. Os lisímetros foram calibrados adicionando e, depois, retirando 1.000 kg de massa dos mesmos. Os dados foram usados para ajustar um modelo de regressão linear entre a massa acumulada e a média do sinal de saída das três células de carga. No teste de sensibilidade à temperatura, a massa dos lisímetros foi monitorada por até dois dias consecutivos, sob condição de massa constante e com proteção para não haver interferência do vento. Os dados foram comparados com a temperatura registrada na estação meteorológica e, também, com a temperatura medida pelo datalogger e um termohigrômetro, os quais foram instalados no fosso dos lisímetros. Para a avaliação da sensibilidade ao vento, foram construídos protótipos de árvores usando tubos de PVC e lonas de ráfia. Em cada lisímetro instalou-se uma árvore e, sob condição de massa constante, a massa dos mesmos foi monitorada por seis dias consecutivos. Os dados obtidos foram comparados com a velocidade do vento medida na estação meteorológica. Todos os lisímetros construídos neste estudo apresentaram qualidade suficiente para serem usados na determinação da evapotranspiração em escala horária e diária. Nos lisímetros ALFA®, a resolução final das medidas foi de 0,0013 mm, sendo realizadas com boa precisão, apresentando histerese e baixa acurácia (erro padrão entre 0,27 e 1,04 mm). Os lisímetros HBM® apresentaram resolução final de 0,00088 mm, boa precisão, pouca ou nenhuma histerese e alta acurácia (erro padrão entre 0,03 e 0,1 mm). Todos os lisímetros demonstraram não sofrer influência da temperatura e do vento na determinação da evapotranspiração, embora, em ambos, ALFA® e HBM®, a precisão das medidas foi reduzida linearmente com o aumento da velocidade do vento. / Recently, there is an increasing interest in using physic nut (Jatropha curcas L.) as a source of oil for biodiesel production. However, currently knowledge regarding its crop water requirement is scarce and constitutes one of the main gaps that limit its use as an agroenergy alternative. In addition, there is a general agreement that an increase in biodiesel production worldwide will bring additional pressure to water resources, what provokes to use water in agriculture in a more efficient way. So, this study had as objective to construct six direct weighing lysimeter that will be used to study the water use of physic nut conducted under sprinkler and drip irrigation, and without irrigation. These lysimeters were calibrated and tested for its sensibility to air temperature and wind. Furthermore, there was also compared the influence of using two different load cells on their quality. Two lysimeters were installed for each treatment, one using ALFA® load cells and other using HBM®. Each lysimeter was constituted by a steel tank with 1.955 m inner radius (12 m2) and 1.3 m of usable depth. They were encompassed by concrete walls, have a drainage system and were directly supported by three load cells. Both load cell models has a nominal capacity of 10,000 kg, with a lysimeter summed capacity of 30,000 kg. Lysimeters calibration procedure was done by adding and, after it, removing 1,000 kg of mass from then. Data were used to fit a linear regression model between the accumulated mass and the mean output value of the three load cells. For testing the sensibility to temperature, lysimeters mass were monitored till two consecutive days, under constant mass and with a barrier for protecting against wind interference. Data were compared to the temperature measured by the weather station and, also, by that measured by a datalogger and a thermohygrometer, which were installed inside the lysimeters pit. For testing to wind sensibility, there were constructed some trees prototypes using PVC pipes and raffia tarpaulin. One tree was installed on each lysimeter and, under constant mass, lysimeters mass were monitored during six consecutive days. Data were compared to the wind velocity, as measured by the weather station. All the six lysimeters constructed in this study presented adequate quality to be used for the determination of evapotranspiration on hourly and daily basis. For ALFA® lysimeters, the final measurement resolution was 0.0013 mm, being obtained with good precision, hysteresis, and low accuracy (standard error of 0.27 to 1.04 mm). HBM® lysimeters presented a final resolution of 0.00088 mm, good precision, few or no hysteresis, and high accuracy (standard error between 0.03 and 0.1 mm). All lysimeters proved to be not influenced by air temperature and wind on the determination of evapotranspiration, in spite of, in both, ALFA® and HBM® lysimeters, their measurement precision was linearly reduced with an increase in wind velocity.

O conhecimento dos processos que constituem a equação do balanço hídrico do solo, ou simplesmente os componentes do balanço de água no solo em campo cultivado é importante, por exemplo, para detectar corretamente períodos de déficits hídricos durante o ciclo das culturas, para indicar a necessidade de irrigação e indicar perdas de nutrientes por lixiviação. Uma vez que estes componentes podem variar no espaço e no tempo, o estudo da estabilidade temporal da variabilidade espacial deles é essencial para determinar adequadamente os pontos de observação no campo (locais) para monitorar a água do solo com precisão e esforço amostral reduzido. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar os componentes do balanço da água (especificamente a variação de armazenamento de água do solo, drenagem interna e evapotranspiração real) em um Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com milho e analisar a variabilidade espacial e temporal por meio da técnica de estabilidade temporal. O estudo foi realizado em uma área do campus da ESALQ/USP, município de Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil (22 º 42 \'43,3 \"S; 47 º 37\' 10,4\" W, 546 m). O relevo da área experimental, que tem 1.500 m², é plano com 60 tubos de alumínio instalados para acesso há uma sonda de nêutrons e 120 tensiômetros com manômetro de mercúrio (60 na profundidade de 0,75 m e 60 na profundidade de 0,85 m). Isso nos permitiu estimar a densidade de fluxo do solo na profundidade do solo 0,80 m por meio da equação de Darcy-Buckingham e o armazenamento de água no solo na camada de 0,0-0,80 m ao longo do ciclo da cultura. A precipitação foi medida por meio de um pluviômetro instalado no centro da área experimental e a evaporação real foi considerada como desconhecida da equação do balanço hídrico. O estudo foi realizado dividindo o ciclo de cultivo em 13 períodos (P1 a P13). O uso da estatística descritiva foi útil para mostrar a variação do comportamento dos dados após a remoção dos pontos discrepantes em alguns períodos. Pelo uso da técnica da estabilidade temporal, foi possível concluir os locais amostrais (pontos) que melhor representaram a drenagem interna no campo foram os pontos 60 e 22 e para armazenamento da água do solo foram os pontos 52 e 49, de modo que em futuras determinações, os equipamentos devem ser instalados nestes locais. Os coeficientes de correlação de Spearman entre os períodos indicam estabilidade temporal para o armazenamento de água no solo, independentemente do teor de água do solo. Para drenagem interna e evapotranspiração real, os valores desses coeficientes foram geralmente baixos, indicando que não há estabilidade temporal. / The knowledge of the process that constitute the soil water balance equation or simply the soil water balance components in field cropping is important, for instance, to correctly detected water deficits periods during the crops cycle, to indicate the need for irrigation and to present nutrient losses by leaching. Since these components can vary in space and time, the study of temporal stability of spatial variability of them is essential to adequality determine the observation points (locations) in the field to monitor soil water with precision and reduced sampling effort. Thus, the objective of this work is to access soil water balance components (specifically soil water storage variation, internal drainage and actual evapotranspiration) in an Oxisol cropped with maize and to analyze spatial and temporal variability technique. The study was carried out in an area of ESALQ/USP campus, county of Piracicaba, State of Sao Paulo, Brazil (22º 42 43,3 S; 47º 37 10,4 W, 546 m). The relief of the experimental area, that has 1,500 m², is plane and is instrumental with 60 aluminium tubes to access a neutron probe and 120 mercury manometer tensiometers (60 at the soil depth of 0.75 m and 60 at the depth of 0.85 m). This enabled us to estimate the soil flux density at the 0.80 m soil depth by Darcy-Buckingham equation and the soil water storage in the 0.0-0.80 m layer along the crop cycle. Rainfall was measured by means of a rain gauge installed in the center of the experimental area and actual evaporation was evaluated as the unknown of the soil water balance equation. The study was carried out diving the crop cycle in 13 periods (P1 to P13). The use of descriptive statistics was useful to show the date behavior variation after outliers removal in some periods. By using the temporal stability technique, it was possible to include that represented locations (points) that better represented the internal drainage in the field were points 60 and 22 those for soil water storage were points 52 and 49, so that in future determinations, equipments should be installed in these locations. Spearman correlation coefficients between periods indicated temporal stability for soil water storage independently of the soil water content. For internal drainage and actual evapotranspiration, values of these coefficients were generally low, indicating no temporal stability.

Uma das tecnologias mais adotadas pelos produtores, principalmente os que têm suas lavouras situadas em região de cerrado, é a irrigação. No entanto, ainda não existe consenso sobre o manejo dessa irrigação, principalmente, com relação à quantidade de água a aplicar e na freqüência da irrigação. Objetivou-se com este trabalho verificar a influência da irrigação por gotejamento quando manejada o ano inteiro, e quando submetida à suspensão ou repouso durante os meses de julho e agosto, nas características produtivas (produtividade e renda) e de crescimento (altura e diâmetros da copa e do caule) e na qualidade física e da bebida de café. Além disso, foram testados modelos matemáticos com a finalidade de identificar aquele que melhor descreve o desempenho das plantas. Não obstante, foi efetuado o balanço hídrico climatológico diário da cultura de café e alguns índices de eficiência de uso de água. O experimento foi delineado em blocos casualizados com quatro repetições e onze tratamentos, sendo esses compostos por plantas irrigadas o ano inteiro e plantas submetidas à suspensão da irrigação durante os meses de julho e agosto, além da testemunha que não foi irrigada. As lâminas de irrigação foram obtidas com base na porcentagem da evaporação da água do tanque classe A de 40%, 80%, 120%, 160% e 200%. A coleta de dados começou em julho de 2003 e se estendeu por três anos, finalizando em maio de 2006. Conclui-se que a renda e a qualidade da bebida de café não foram influenciadas pelos tratamentos; a suspensão da irrigação durante os meses de julho e agosto melhorou sobremaneira a qualidade física do café, porém, a produtividade foi drasticamente diminuída; dentre os tratamentos submetidos ao repouso, a utilização de 80% da evaporação da água do tanque classe A promoveu a melhor combinação entre qualidade física dos grãos e produtividade; A lâmina de irrigação de 80% da evaporação da água do tanque classe A, manejada durante todo o ano, promoveu a maior produtividade média e o maior índice de eficiência no uso da água; os modelos de regressão polinomial de terceiro e segundo graus e raiz quadrada, representaram de forma satisfatória o desempenho produtivo da cultura de café em função da quantidade de água aplicada, porém o primeiro apresentou maior coeficiente de correlação; os piores resultados para altura das plantas foram aqueles proporcionados pelos tratamentos Testemunha, 40% da ECA irrigado o ano inteiro, e 40% e 120% da ECA com suspensão da irrigação em julho e agosto; para o diâmetro da copa e do caule, os piores resultados foram proporcionados pelos tratamentos Testemunha e 40% da ECA irrigado o ano inteiro; a maior eficiência no uso da água de irrigação foi conseguida pela lâmina de 40% da ECA com suspensão em julho e agosto, porém, houve diminuição na produtividade em 38,3%; o armazenamento efetivo da água do solo para o tratamento Testemunha sofreu muita variação ao longo dos anos avaliados, permanecendo abaixo de 30% no mês de setembro; nos tratamentos com suspensão na irrigação, o armazenamento efetivo da água no solo ficou abaixo de 50% no mês de agosto, por outro lado, naqueles onde a irrigação foi realizada o ano todo o armazenamento permaneceu acima de 90%, com exceção do tratamento 40%, onde o armazenamento chegou a 75% em maio de 2006. / One of the most often adopted technologies by farmers, especially those who grow their crops in the savannas, is irrigation. However, there is no consensus about this irrigation management, mostly in relation to the water volume and irrigation frequency. This study analyzed the effect of drip irrigation managed throughout the year, and when subject to suspension or fallowing in the months of July and August, on the production (yield and recovery), on growth (height and canopy and stem diameters) characteristics and on coffee physical and beverage qualities. Moreover, mathematical models were tested to identify those that best describe plant performance. Daily coffee climatological hydric balance and some efficacy indices on water use were also calculated. The experimental design was randomized blocks with four repetitions and eleven treatments, which were composed by plants irrigated throughout the year, and plants subjected to irrigation suspension in the months of July and August, besides a non irrigated control. Water irrigation blades were obtained based on evaporation of the class A pan at 40%, 80%, 120%, 160% and 200%. Data collection started on July 2003 and extended for three years, ending on May 2006. It was concluded that recovery and coffee beverage quality were not affected by the treatments; suspending irrigation in July and August improved greatly coffee physical quality; however, yield decreased drastically; among the treatments subjected to fallowing, the one at 80% evaporation of class A pan, gave the best combination between cherry physical quality and yield; the irrigation blade of 80% evaporation of class A pan, managed throughout the year, gave the best average yield and the greatest water use efficacy index; the polynomial regression model of third and second degrees and the square root, represented well the yield performance of coffee as a function of water amount applied; however, the first one presented a greater correlation coefficient; the worst results of plant height were those given by the treatments non irrigated control, 40% ECA irrigated throughout the year and 40% and 120% ECA with irrigation fallowing in July and August; the worst results for canopy and stem diameters were given by the treatments non irrigated control and 40% ECA irrigated throughout the year; the greatest irrigation water use efficacy was obtained with the blade of 40% ECA with fallowing in July and August; however, there was a 38.3% decrease in yield; effective water holding in the soil for the non irrigated control varied greatly throughout the evaluation years, remaining below 30% in September; in the treatments with irrigation fallowing, effective water holding remained below 50 in August, in contrast, in those with irrigation throughout the year, water holding remained above 90% with the exception of the treatment with 40% ECA, where water holding reached 75% in May 2006.

A cultura da soja é cultivada em quase todo o território nacional, sendo a de maior área de cultivo no Brasil. Nessas áreas, o principal fator que limita a produtividade da cultura é o déficit hídrico. Com isso, estratégias de manejo da cultura devem ser avaliadas, buscandose identificar os períodos de semeadura de menores riscos climáticos e maior rentabilidade. Além das condições climáticas, características específicas das cultivares também podem ser utilizadas no manejo da cultura da soja, como os níveis de tolerância ao déficit hídrico. Assim, as condições climáticas e de tolerância ao déficit hídrico das cultivares de soja podem ser consideradas em modelos de estimativa de produtividade, auxiliando na definição das épocas preferências de semeadura. Com base nisso, o objetivo deste estudo foi calibrar um modelo agrometeorológico para a estimativa da produtividade da soja e, posteriormente, aplicá-lo em diferentes regiões brasileiras para definir as épocas preferenciais de semeadura, levando-se em consideração também os custos de produção. Para tanto, utilizou-se o modelo da Zona Agroecológica - FAO para a estimativa da produtividade potencial da cultura (PPF) da soja, a qual, posteriormente, foi penalizada em função do déficit hídrico, obtendo-se a produtividade atingível. Este modelo foi calibrado com dados de produtividade observada a campo. Os coeficientes calibrados, de forma específica por cultivar, foram o de sensibilidade ao déficit hídrico (Ky) por fase de desenvolvimento da cultura e o coeficiente de colheita (Cc), objetivando a minimização do erro absoluto médio entre as produtividades estimada e observada. Os valores de Ky foram utilizados para diferenciar grupos de cultivares quanto à tolerância ao déficit hídrico. Com os coeficientes do modelo (Ky e Cc) calibrados realizou-se a estimativa de produtividade atingível para 15 diferentes localidades brasileiras, para identificar períodos favoráveis à semeadura, em que a produtividade estimada foi maior que o custo de produção em sacas por hectare. Após definir os períodos favoráveis à semeadura, esses foram comparados aos recomendados pelo Zoneamento de Risco Climático do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Para a calibração do modelo, o desempenho obtido foi classificado como muito bom. A partir dos valores de Ky calibrados foram definidos quatro grupos de cultivares quanto à tolerância ao déficit hídrico, classificados em tolerância alta, média alta, média baixa e baixa, com os valores de Ky para a fase floração-enchimento de grãos sendo de 0,78, 0,88, 0,90 e 0,97, respectivamente. A partir das simulações de produtividade foi possível identificar períodos de maior probabilidade da produtividade da soja ultrapassar o custo de produção, definindo os decêndios aptos para a semeadura. Observou-se que os períodos de cultivo da soja pela metodologia proposta diferiram do zoneamento agrícola de risco climático, sendo essa diferença dependente da localidade. Portanto, conclui-se que a definição das épocas preferenciais de semeadura da soja, com base na estimativa da produtividade da cultura utilizando-se séries climáticas históricas e incluindo-se as particulares das cultivares quanto à tolerância ao déficit hídrico e ao custo de produção, gera informações mais consistentes e que permitem ao produtor minimizar as perdas de produtividade decorrentes do estresse hídrico. / Soybeans are cultivated in almost all Brazilian states, where it is the major crop in terms of area. In these regions the main limiting factor for the crop is water deficit. So, sowing dates should be evaluated to find, among other factors, when occur the lower climate risk and the highest yield. Besides weather conditions, characteristics of soybean cultivars, as water stress tolerance, can also be used to choose the best sowing dates. Thus, both weather conditions and water deficit tolerance can be considered in crop yield models, helping to define the best sowing dates. Based on that, the aim of this study was to calibrate an agrometeorological model for estimating soybean yield and apply it in different Brazilian producing regions to define the best sowing dates, taking also into account the production costs. The FAO Agro-ecological zone model was used for estimating potential yield (PPF), which was then penalized by a water deficit depletion function for obtaining the attainable yield. This model was calibrated with actual yield data from field experiments of soybeans cultivars competition. The calibrated crop parameters were water deficit sensitivity index (Ky), for each cultivar and growth stage, and harvest index (Cc), which aimed to obtain the smallest mean absolute error between estimated and actual yields. Calibrated Ky values were used to differentiate cultivar groups regarding the water stress tolerance. The calibrated model was used to estimate soybean yield for 15 Brazilian locations in order to identify the sowing dates when yields, in bags per hectare, overcome the production costs. The best sowing dates obtained were compared with those recommended by the Climate Risk Zoning of Minister of Agriculture, Livestock and Food Supply (MAPA). The calibrated model presented a very good performance, demonstrating its capacity for estimating soybean yield. According to Ky values, soybean cultivars were split in four groups of water deficit tolerance, being high, medium high, medium low and low tolerance, with Ky for reproductive stage of 0.75, 0.88, 0.90, 0.97, respectively. Based on the soybean yield simulations, it was possible to identify the sowing dates when the probability of yields is higher than production costs. The sowing periods obtained by the proposed method were different from those recommended by the MAPAS´s climate risk zoning, depending on the location. Therefore, it was concluded that the definition of the best sowing dates for soybean crop, based on the estimated yields using a crop yield model with historical climate data and considering the cultivars water deficit tolerance and production costs, can generate more accurate information, allowing growers to minimize the yield losses due to water deficit.

A Mata Atlântica é o bioma mais ameaçado do Brasil. Sua degradação substancial ocorreu desde a chegada dos europeus ao país por meio da mudança de uso solo e pela exploração da floresta. No entanto, pouco se sabe a respeito das conseqüências hidrológicas e biogeoquímicas da mudança de uso do solo nos domínios do referido ecossistema. Neste contexto, as microbacias hidrográficas têm sido objeto de muitos estudos devido sua alta sensibilidade aos processos hidrológicos e biogeoquímicos ocorrentes dentro delas. No presente estudo, calculou-se o balanço hídrico anual de uma microbacia coberta por pastagem na região do litoral norte do Estado de São Paulo. Essa bacia originalmente era coberta por floresta ombrófila densa. Em adição, amostrou-se água do escoamento do riacho, escoamento superficial, solução do solo (30, 50 e 90 cm de profundidade), água subterrânea, e precipitação de 05/12/2007 à 04/12/2008 para a análise de nitrogênio inorgânico. O conteúdo de nitrogênio (N-NH4 + e N-NO3 -) foi determinado por análise por injeção em fluxo (FIA). Com o intuito de elucidar os processos hidrológicos que geram escoamento direto, mediu-se a condutividade hidráulica do solo em condição de saturação a 15, 30, 50 e 90 cm com um permeâmetro de carga constante. Como resultados, foi obtido que o sistema hidrográfico possui evapotranspiração, calculada para o período de estudo, de 697 mm (precipitação anual e deflúvio anual, respectivamente, de 1433 mm e 736 mm); por meio da curva de duração de fluxo, o escoamento de base foi inferida como a via hidrológica com maior contribuição ao deflúvio anual. O escoamento superficial é pouco expressivo devido ao fato que 77% dos eventos de chuva se enquadram na classe de intensidade de 0-5 mm h-1 que está abaixo da condutividade hidráulica do solo em condição de saturação a 15 cm de profundidade (22 mm h-1). O baixo coeficiente de escoamento superficial (0,01) obtido em parcelas corrobora essa assertiva. Ademais, como predominam chuvas de baixa intensidade, apesar de haver degradação física do solo, não espera-se diferenças expressivas na produção de escoamento direto. A maioria das amostras tiveram suas concentrações abaixo do limite de detecção (0,71 µM e 0,35 µM para N-NH4 + e N-NO3 - respectivamente). Na maioria dos compartimentos e processos hidrológicos o amônio predominou em relação ao nitrato. Para a solução do solo, percebe-se que há pulsos de nitrogênio inorgânico quando o solo se torna menos úmido. Nota-se pelo balanço de nitrogênio inorgânico associado à água que a microbacia possui um ganho líquido (0,95 kg N ha-1 ano-1) de nitrogênio já que o influxo foi equivalente a 1,10 kg N ha-1 ano-1 e o efluxo foi de 0,15 kg N ha-1 ano-1. Em relação aos estudos semelhantes conduzidos em florestas e pastagens, percebe-se que a pastagem é muito mais pobre que as florestas e ainda mais pobre do que muitas pastagens no tocante ao nitrogênio inorgânico o que provavelmente decorre do método de a mudança de uso do solo, da ausência de fertilização, da alta taxa de lotação e da idade da mesma. / The Atlantic forest is the most endangered biome of Brazil. Its significant destruction has taken place since the arrival of Europeans settlers in the country. These Europeans destructed most part of it by changing land use and also due to forest exploitation. In this way, very little information is known about the hydrological and biogeochemical consequences of land use change in the region of this once huge ecosystem. In this context, small catchments have being used to assess these cited consequences of land use change due to their high sensitivity of hydrological and biogeochemical process that occur within them. In the present study, the annual water budget of a small watershed covered by grass (pasture) located in the north coast of the Sao Paulo State, Brazil has been calculated. Additionally, (1) stream water, (2) surface runoff, (3) soil solution (at 30, 50 and 90 cm depth), (4) groundwater and (5) precipitation were sampled weekly and, afterwards, due to analytical reasons, (2) and (3) were sampled biweekly, to determine the concentration of inorganic nitrogen (N-NH4 + and N-NO3 -) by FIA. Moreover, aiming to clarify the possible hydrological process of stormflow, the soil saturated hydraulic conductivity was measured at various depths (15, 30, 50 and 90 cm). The results obtained are: the evapotranspiration of the watershed vegetation, calculated for the study period, was 697 mm (annual precipitation and annual water yield, respectively, de 1433 mm e 736 mm). By the flow duration curve, the baseflow was inferred as the main hydrological pathway that contributes to the total annual water yield. The surface runoff was not very expressive for the reason that 77% of rain intensity was sited in the class of 0 - 5 mm h-1 that is lower than the median of soil saturated hydraulic conductivity at 15 cm depth (22 mm h-1). The low runoff coefficient (0,01) calculated from the runoff plots assures this result. Although soil physical degradation is present, it is not expected an expressive increment of direct runoff generation for the reason that low intensity rainfall predominates and does not exceed Ksat at 15 cm. Little inorganic nitrogen is found in the hydrological processes and pools. The majority of the samples had their inorganic nitrogen concentration below detection limits (0,71 µM e 0,35 µM for N-NH4 + e N-NO3 - respectively). In most pools and hydrological pathways the ammonium predominates against nitrate. For soil solution, it is notable that more inorganic nitrogen was found when the soil gets less wet. The observation of inorganic nitrogen balance dissolved in the water of rain and streamflow exhibits a net gain (0,95 kg N ha-1 year-1) of inorganic nitrogen because the input was 1,10 kg N ha-1 year-1 and the output was 0,15 kg N ha-1 year-1. If the results of nitrogen in the pools are compared to other similar catchment studies with land uses of forest and also pasture in Brazil and elsewhere, it is possible to conclude that the pasture presented here is poorer than forests and even some pastures. This fact may be a consequence of the land use clearing method, the lack of fertilization, the high stocking rates and also due to the pasture age.

Com os significativos índices de desmatamento na região Amazônica, grande é a preocupação sobre os efeitos que essa mudança na cobertura vegetal pode ter sobre a dinâmica climática e pluviométrica dessa região, como também em outras localidades do Brasil. Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo verificar se os atuais índices de desmatamento em Rondônia, ocorridos nos últimos 30 anos, são suficientes para contribuir para a modificação do regime hídrico e pluviométrico. Os dados utilizados no presente estudo foram obtidos juntos à Agência Nacional de Águas ANA e são provenientes de 29 postos pluviométricos instalados no estado de Rondônia. Essa é uma região de pequena disponibilidade de dados meteorológicos devido à colonização recente, sendo que as séries dificilmente passam de 30 anos de dados. Além disso, essas séries são comprometidas por falhas na coleta de dados, que em algumas localidades chegam a apresentar mais de um ano sem registro. Para que as análises fossem possíveis, foi realizado o preenchimento das falhas nas séries de dados através do gerador de dados CLIMGEN. Em seguida, os dados foram analisados pelo método de Duplas Massas para que eventuais falhas e inconsistências nas séries preenchidas pelo CLIMGEN fossem detectadas. Como passo seguinte, os dados foram submetidos ao ajuste de distribuição de probabilidade pela função Gama, para que fossem identificadas regiões homogêneas quanto à distribuição de probabilidade da chuva em Rondônia. Acompanhando essa análise foi utilizada a análise de agrupamento para que fossem identificas as localidades e os meses com precipitação semelhante. Finalmente, os dados de precipitação foram submetidos ao teste de tendência Mann- Kendall, assim como as variáveis do balanço hídrico seqüencial das localidades de Ouro Preto dOeste e Porto Velho. Os resultados mostram que o CLIMGEN é uma ferramenta que pode ser utilizada no preenchimento de falhas em séries de dados em Rondônia, porém o método de Duplas Massas identificou inconsistências em duas localidades, sendo que as mesmas foram descartadas nas análises seguintes. Quanto à função gama foi verificado um menor grau de assimetria na distribuição de probabilidade da precipitação nos meses mais chuvosos. Nos meses secos, junho, julho e agosto, a distribuição de probabilidade da precipitação é mais assimétrica, sendo semelhante entre todas as localidades. Acompanhando a distribuição gama, a análise de agrupamento mostrou uma heterogeneidade espacial na distribuição da precipitação. Finalmente, as análises de tendência não identificaram mudanças sistemáticas que indiquem que o estado de Rondônia esteja passando por mudanças no regime pluviométrico no período analisado, sendo as tendências observadas possivelmente decorrentes da variabilidade climática natural. As séries de temperatura máxima e mínima de Porto Velho e Ouro Preto dOeste apresentaram tendências, com indícios de aumento principalmente da temperatura mínima. Quanto às análises de tendência nas variáveis do balanço hídrico foram verificadas tendências de aumento principalmente da ETR e ETP. Os resultados permitiram concluir que apesar do significativo aumento da área desmatada em Rondônia, isso ainda não foi suficiente para que mudanças no clima fossem identificadas, sendo necessárias análises de séries mais longas. / Amazon deforestation rate has been significant, resulting in a great concern about the effect that the reduction of the forest can have on the climatic dynamics in this region, as well as in other brazilian locations. In such context, the present work aimed to verify if the current rate of deforestation in Rondônia, last 30 years has been contributed for changes in the rainfall and balance patterns. Data from 29 rainfall stations in Rondônia State which belongs to the National Water Agency ANA were used for this purpose. This is a region of small availability of weather data due to recent settling, with the data series hardly passing of 30 years. Moreover, those data series are compromised by imperfections in the collection of data, resulting in missing data. To have this study feasible, the through the weather missing data were filled out data generator CLIMGEN. After that, the data was analyzed by the method of Double Masses so that imperfections and inconsistencies in the series filled out with CLIMGEN were detected. As a next step, the data were submitted to the adjustment of the Gamma distribution of probability to identify homogeneous regions in relation to the rainfall distribution of probability in Rondônia. Sveh analysis was applied to identify the localities and months with similar rainfall pattern. Finally, the rainfall data was submitted to Mann-Kendall trend test, as well as the variables of the sequential water balance in Ouro Preto dOeste and Porto Velho locations. The results showed that the CLIMGEN is a tool that can be used to fill out missing data in series of Rondônia; however the method of Double Masses identified inconsistencies in two localities, which were not considered in the analyses. The Gamma distribution function presented a smaller degree of asymmetry in the distribution of rainfall probability in the rainy months. Dry months, like in June, July and August, the distribution of rainfall probability is more asymmetrical, being similar among all evaluated locations. Following Gamma the distribution, the cluster analysis showed spatial heterogeneity in the rainfall distribution. Finally, the tendency analyses did not identified systematic changes which indicated that Rondônia State is having changes in the rainfall pattern during the analyzed period, being verified only oscillations of natural order in the climate. The series of maximum and minimum temperature of Porto Velho and Ouro Preto dOeste presented positive tendency, mainly in the minimum temperature. For the variables of the water balance, positive tendencies were detected for ETR and ETP. The results allowed to conclude that although the significant increase of the deforested area in Rondônia, this was not enough yet to cause changes in the climate, being necessary analyses of longer series.

Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito de preparos de solo diferenciados, aplicados em duas bacias hidrográficas experimentais reflorestadas com eucalipto, sobre o balanço hídrico, o escoamento direto, a qualidade da água, a ciclagem de nutrientes e as perdas de solo. As microbacias estão localizadas no Vale do Paraíba, Município de Santa Branca, Estado de São Paulo. Fazem parte da Fazenda Bela Vista III, que pertence à empresa FLORIN - Florestamento Integrado S.A. A microbacia A tem uma área de 7,2 ha, sendo 239 m2 (3,3% da área) de mata ciliar, com uma declividade média de 19, 6%; enquanto a área da microbacia B é de 5,5 ha, com 117 m2 (2,1% da área) de mata ciliar e a declividade média de 28,9%. As duas áreas foram plantadas com Eucalyptus saligna Smith, porém tiveram preparos de solo diferenciados: na microbacia A, o preparo de solo consistiu em roçada, queimada, e aração a 20 cm de profundidade com arado de disco; na microbacia B, o preparo de solo consistiu apenas em roçada, queimada, e coveamento manual. As microbacias tiveram as matas ciliares preservadas. A precipitação foi medida com um pluviógrafo tipo Helmann, de rotação semanal, que propiciou a tabulação dos dados de precipitacão diária, para as duas microbacias, três pluviômetros tipo Ville de Paris e um pluviômetro de acrílico marca Fretin, que contituiram a rede para a determinação, pela média aritmética, da precipitação semanal para as bacias. Para a amostragem de água das chuvas visando as análises físico-químicas foram instalados cinco coletores apropriados ao longo das duas microbacias. O deflúvio das microbacias foi obtido através da medição contínua da vazão, sendo utilizados dois linígrafos modelo Hidrologia, instalados um em cada estação fluviométrica. As amostras do deflúvio, em ambas microbacias, foram coletadas no vertedouro, com garrafas de polietileno, em intervalos semanais. As determinações dos elementos K+, Ca++ , Mg++, Fe++ e Na+, como parte da análise da água da chuva e do deflúvio, foram realizadas por meio de espectrofotômetro de absorção atômica. O N03- e P04-3 foram analisados por colorimetria, pelos métodos da brucina e do fosfomolibdato, respectivamente . O NH4+ foi determinado por titulação pelo método da destilação. Seguindo-se as normas da AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (1976), foram realizadas as análises de turbidez, condutividade elétrica e pH. Os valores da alcalinidade foram obtidos por titulação, e os valores de cor, por colorimetria, tendo-se como escala colorimétrica uma solução de platino-cobalto. A perda de solo foi calculada a partir da concentração semanal de sedimento, mais aquelas oriundas de chuvas isoladas. O material sedimentado, por ter se mostrado em muita pequena quantidade e de difícil quantificação, não foi mensurado. No entanto, acredita-se que a sua ausência na totalização da perda de solo não interfira, de forma significativa, na análise da comparação relativa das perdas de solo entre as duas microbacias estudadas. A microbacia B apresenta condições que favorecem o escoamento superficial, possibilitando a existência de áreas passiveis de erosão e formação de voçorocas. Já a microbacia A possui condições mais permeáveis do solo, as quais favorecem o escoamento subsuperficial. A evapotranspiração para a microbacia A foi de 82,8%, enquanto a microbacia B, durante o período estudado, mostrou uma taxa de 44,4%. Os fluxos mensais de nutrientes mostraram que existe um ganho de NH4+, NO3- e PO4-3 para ambas microbacias. O Ca++, Mg++, Fe++ e o Na+ apresentaram um balanço negativo . Já o K+ revelou um ganho na microbacia A, ao contrário da microbacia B. A contribuição relativa da precipitação ocorrida na área experimental em relação ao teor de nutrientes contidos numa árvore inteira, num tronco com casca e noutro sem casca, mostrou que a entrada de nitrogênio via precipitação foi significativa, enquanto as entradas de P04-3, K+, Ca++ e Mg++ estiveram abaixo do requerido, principalmente, se a exploração da árvore inteira for considerada. A produção de sedimento em suspensão foi 2,5 vezes maior na microbacia B do que na microbacia A. Já a contribuição média devida às chuvas, nas perdas totais de solo da microbacia A atingiu apenas 4,89%; na microbacia B esta contribuição chegou a 40,56%. As medidas de preparo de solo e de cultivo mínimo, baseados na declividade média do terreno e na textura de solo; além da preservação das matas ciliares, adotadas previamente pela empresa, estão, aparentemente, sendo eficientes na conservação do solo, conforme os dados analisados no presente estudo. / The goal of this study is to estimate the effects of different managements applied to two experimental catchments with eucalypt plantations over the water balance, the nutrient cycling and the soil loss. The small catchments are located in Paraíba River Valley, in the Municipatily of Santa Branca, São Paulo State. They are part of III Bela Vista Forest Farm, from FLORIN - Integrated Forested company S. A. The A catchment has an area of 7.2 ha, with an average slope of 19.6%, while the area of the B catchment is 5.5 ha, and its average slope is 28.9%. Both areas were planted with Eucalyptus saligna Smith, but they had different site preparation: at catchment A, the plantation was preceded by a mechanical method of site preparation (plowing without harrowing); at catchment B. the plantation was established manually without soil preparation (slash burning). The small catchment the had riparian ecosystem preserved. The precipitation was measured with a Helmann type recording gage, with a week rotation, and four non-recording raingages. Average by arithmetic mean precipitation for the catchments was determined. Five adequate collectors were installed for the rainfall sampling aiming at the physical-chemical analysis. Streamflow was measured with 90° V-notch weirs containing a stage recorders installed one in each gaging station. The streamflow samples, in both small catchments, were collect weekly at the weir with polyethylene bottles. The determinations of K+, Ca++, Mg++, Fe++ and Na+ elements, as part of the rainfall and of the streamflow analysis, were made by spectrophotometry. N03- and P04-3 were analysed by colorimetry, using the brucina and phosphomolybdate methods, respectively. The NH4+ was analyzed by the distillation method. The loss of soil was calculated from the weekly sediment concentration. Additionally, the weirs were adapted with a semi-automatic sampling device to collect samples from higher stage to storm discharge. The sedimented material, being very tiny and in small quantity, was not measured. However, we believe that the absence at this part in the totalization of soil loss does not interfere in an essencial way in the comparative analysis of the soil loss between the two catchments. Catchment B presents conditions that favors surface runoff, allowing the existence of possible areas of erosion and gully formation. But catchment A has more permeable soil, which are favourable to the subsurface runoff. Evapotranspiration was 82.8% of the annual precipitation in catchment A, while for catchment B this percentage was 44.4%. The monthly flows of nutrients showed a gain of NH4+, N03- and P04-3 in both catchments. For Ca++, Mg++, Fe++ and the Na+ the balance was negative. But for K+ there was a gain in catchment A, and a loss in catchment B. The relative contribution of nutrient input in precipitation measured in this experimental area, in comparison with the nutrient contents of a whole tree, a trunk with bark, and a trunk without bark, showed that the input of nitrogen by precipitation was significant, while the inputs of P04-3, K+, Ca++ and Mg++ were below required amount, mainly if the exploration of the whole tree was considered. The production of suspended sediment was 2.5 times greater in the catchment B than in catchment A. But the average contribution due to the rain, in the total loss of the soil in catchment A reached only 4.89%; in the catchment B this contribution reached 40.56%. The method of site preparation and minimal cultivation, besides the policy of preserving riparian ecosystem, used routinely by the company are apparently being confirmed as adequate for soil and water conservation in the region.