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Programa para estimativa do rendimento das culturas pela simulação da irrigação por balanço hídrico sequencial. / Software to estimate crop yield by simulating irrigation using sequential water balance.Jacomazzi, Marco Antonio 18 November 2004 (has links)
A utilização de recursos computacionais para o planejamento do uso racional da água em sistemas irrigados é cada vez mais freqüente na agricultura moderna tecnificada. Devido a constante melhoria desses recursos, torna-se, essencial a atualização dos programas desenvolvidos, específicos na área de irrigação e drenagem, incorporando as recentes tecnologias desenvolvidas neste setor. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma ferramenta computacional de acesso simplificado, que proporcionasse ao usuário, a liberdade quanto aos critérios empregados nas áreas irrigadas. O programa desenvolvido é específico para o planejamento de sistemas irrigados. Esse programa foi desenvolvido para auxiliar na tomada de decisão sobre o nível de manejo de irrigação a ser adotado; com base numa previsão de chuvas simulada a partir de uma série histórica de dados e qual a máxima produtividade esperada da cultura para um determinado momento de irrigação. Como parâmetros de entrada o aplicativo requer dados sobre os parâmetros climáticos regionais; as características da cultura irrigada; as propriedades do solo quanto à capacidade de armazenamento de água e operação do manejo de água adotado. O aplicativo permite, a partir dos dados climáticos disponíveis, estimar a evapotrasnpiração potencial utilizando-se desde o modelo de Penman, que exige maior número de variáveis até o de Thornthwaite que se baseia apenas na temperatura. Simulando-se diferentes níveis de manejo da irrigação para a região de Piracicaba, onde o déficit hídrico não é acentuado, as simulações não apresentaram diferenças significativas, entretanto, supõem-se que os contrastes poderão ser potencializados para regiões mais áridas. Essa ferramenta apresentou-se ser bastante útil para o usuário, para as diferentes regiões climáticas no país e os dados climáticos disponíveis para cada caso. / The use of computers resources for planning the rational water use in irrigated systems is even more frequent in the modern technical agriculture. Due to the constant improvements of those resources, it is essential to update the developed softwares, specifically in the irrigation and drainage area, by incorporating the most recent technologies developed in this segment. The objective of this work was to elaborate a computation easy to handle tool, which allows freedom to act in relation to the used criteria in irrigated farming. The developed software is specific for planning of irrigated systems. It was developed to help decisions taking about the irrigation management level to be adopted; based on a rainfall forecast simulated on an historically sequence and the maximum crop yield expected for a specific irrigation moment. As input data, the software will need (i) regional climatic parameters, (ii) the characteristics of irrigated crop, (iii) soil properties related to water storage capacity and (iv) the adopted water management. Based on available data, user can choose among several methods of calculate the potential evapotranspiration, from Penman, which will need more climatic data, until Thornthwaite based on temperature data only. By running the program with data from Piracicaba region, where there is not a significant water deficit along the year, no difference was shown among the different methods used, but it is to suppose that in more arid regions the contrast among them will be more significantly. The developed tool presents to be useful for the user by being flexible regarding the different climatic regions of the country and also regarding available data set for each case.
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Caracterização fisiológica e perfil de expressão gênica de cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp) contrastantes para o deficit hídrico / Physiological characterization and gene expression profiling of sugarcane (Saccharum spp) genotypes contrasting for drought toleranceOliveira, João Felipe Nebó Carlos de 01 February 2013 (has links)
A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma das culturas mais importantes para a economia brasileira, fonte de matéria-prima para produção de açúcar e álcool. O setor sucroalcoleiro tem expandido rapidamente devido à alta demanda por biocombustíveis. Para atender tal demanda e garantir a produção de açúcar, a área cultivada deverá ser expandida utilizando áreas de cerrado e pastagens degradadas no Sudeste e Centro-Oeste, caracterizadas por invernos secos com períodos de deficiência hídrica acentuada. Cultivares com tolerância a seca e alto potencial produtivo nessas regiões são desejadas para esta expansão, e a elucidação das bases moleculares e fisiológicas da tolerância é indispensável para o desenvolvimento de tais cultivares. Para investigar mecanismos fisiológicos e moleculares envolvidos na tolerância à seca metodologias baseadas em ensaios de campo e casa de vegetação foram avaliadas, com foco na fenotipagem e perfil de expressão gênica. O uso de polietilenoglicol (PEG) como agente estressor na solução de plantas hidropônicas foi avaliado para simulação da seca, bem como a avaliação do vazamento de eletrólitos após exposição ao Paraquat (methyl-viologen). Dois genótipos previamente selecionados com base no comportamento contrastante para resposta a seca foram utilizados para testar a hipótese dos mecanismos por trás da tolerância em cana, onde \'IACPSP 94-2094\' foi selecionado como tolerante e \'IACSP 97-7065\' como sensível à seca. Diferenças genotípicas no potencial hídrico foliar e trocas gasosas ficaram evidentes após 72h em plantas hidropônicas expostas ao tratamento contendo 15% PEG, e aliadas à melhor resposta oxidativa apresentada pelo tolerante após o tratamento de discos foliares com Paraquat sugeriram o potencial dessas metodologias para serem utilizadas como screening inicial de genótipos para tolerância a seca. Dez genótipos incluindo os dois contrastantes selecionados foram avaliados para resposta a seca em condições de campo na Usina Jalles Machado (Goianésia, GO), local com alta tendência de ocorrência de deficti hídrico. \'IACSP 94-2094\' mostrou características superiores de tolerância (fechamento estomático precoce, manutenção do potencial hídrico foliar e melhor ajuste fotoquímico), ausentes em \'IACSP 97-7065\'. Análises de microarranjos, RNAseq e RT-qPCR foram realizadas utilizando-se os genótipos contrastantes, buscando identificar genes responsivos a seca e importante para tolerância. De um total de 14.522 genes no chip de microarranjos , 91 (~0.63%) foram diferencialmente expressos entre os ensaios irrigado e sequeiro, enquanto que 576 (~4%) apresentaram expressão diferencial durante deficit severo, incluindo muitos genes tradicionalmente associados com a resposta à seca. Amostras dos mesmos genótipos cultivados em casa de vegetação com ou sem irrigação foram utilizadas para análises de RNAseq. De um banco de dados contendo 43.141 genes, 2.300 (5.3%) foram diferencialmente expressos, incluindo genes novos e não caracterizados que possam ter papel importante na resposta à seca e estabelecimento da tolerância. A maioria dos genes identificados pelos microarranjos também foram detectados por RNAseq, havendo alta correlação entre as abordagens (0.78 e 0.84 para os genótipos tolerante e sensível, respectivamente). Após validações por RT-qPCR, genes relacionados à resposta a seca estão sendo utilizados para estudos de genômica funcional, objetivando desenvolver novas cultivares tolerantes a seca, seja através do melhoramento convencional ou das técnicas moleculares. / Sugarcane (Saccharum spp.) is a major crop in Brazil as feedstock for the sugar and ethanol industries. The Brazilian sugarcane industry has been expanding rapidly due to increased demand for biofuels. To attend the increasing ethanol demand and secure food production, sugarcane production must expand the cultivated area, incorporating land from \'cerrado\' and degraded pastures in Southeast and Western Brazil, areas characterized by a dry winter with a prolonged water deficit period. Drought-tolerant cultivars with higher yield potentials in such regions are desired for this expansion, and the elucidation of the molecular and physiological basis of drought tolerance in sugarcane is valuable for developing such cultivars. To investigate physiological and molecular mechanisms involved in tolerance to water deficit, different approaches based on field and greenhouse trials were evaluated, mainly focusing on phenotyping and gene expression profiling. The addition of polyethylene glycol (PEG) as a stress inducer in nutrient solution was also evaluated to simulate droughtresponse in hydroponically-grown sugarcane, as well as the solution\'s electrolyte leakage after exposure of leaf segments to methyl-viologen (Paraquat). Two genotypes previously selected were used to test the hypothesis of the mechanisms underlying on the differential response to drought, due to their behavior as contrasting genotypes, where \'IACPSP 94-2094\' was tested as drought-tolerant and \'IACSP 97-7065\' as drought-sensitive. When plants were hydroponically grown on solution containing 15% PEG, genotypic differences for leaf water potential and gas exchange were apparent after 72 h, whereas the improved oxidative response of the tolerant genotype after leaf-disk treatment with methyl-viologen suggested the potential of this approach to be used for early drought-tolerance screening. Ten genotypes including the two previously selected were evaluated for drought tolerance on field conditions at \'Jalles Machado\' sugarmill (Goianésia, GO), a drought-prone location. \'IACSP 94-2094\' showed enhanced features for drought tolerance (early stomatal closure; maintenance of leaf water potential and photochemical adjustment), absent in \'IACSP 97-7065\'. Molecular studies (microarrays, RNAseq and RT-qPCR) were also conducted using these genotypes, aiming to identify drought-resposive genes and confirm their roles on tolerance. From a set of 14,522 genes in a microarray chip, 91 (~0.63%) were differentially expressed between irrigated and non-irrigated treatment during early drought, whereas 576 (~4%) showed differential expression during severe drought between water treatments, including many genes traditionally associated with drought response. Samples from these same genotypes grown in greenhouse conditions under irrigation and water deprivation were used for gene expression profiling by RNAseq. From a sugarcane reference dataset with 43,141 genes, 2,300 (5.3%) genes were identified as differentially expressed, including novel and undescribed genes that might play a role in drought tolerance. Most genes identified as differentially expressed on microarrays were also observed for RNAseq, with high correlation between both approaches (0.78 and 0.84 for tolerant and sensitive genotypes, respectively). After validation, genes related to drought response have been used for functional genomics studies aiming the development of new cultivars tolerant to drought, either through conventional or molecular breeding.
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Automação da leitura do medidor Speedy e utilização em programa de manejo de irrigação / Automation of the reading of a Speedy moisture tester and use in irrigation management softwareGarzella, Tiago Cappello 12 April 2011 (has links)
No contexto atual, no qual os recursos hídricos tornam-se cada vez mais limitantes, a utilização da água pela agricultura precisa ser mais eficiente visando à manutenção dos níveis atuais de produtividade. Uma vez implantado o equipamento de irrigação, o produtor necessita de uma estratégia de gerenciamento que defina o momento certo e a quantidade de água adequada para atender às necessidades hídricas da cultura. Uma ferramenta muito utilizada para esse fim é o balanço hídrico, pelo qual são contabilizadas as entradas e saídas de água do sistema, permitindo que se obtenha a quantidade a ser aplicada visando à utilização racional do recurso e o desenvolvimento adequado da cultura. Entretanto, muitas vezes o acompanhamento da quantidade de água disponível às plantas somente pelo balanço hídrico pode apresentar erros cumulativos, o que torna importante, a cada determinado intervalo de tempo, realizar-se medições da umidade do solo para fins de ajuste. O medidor Speedy, baseado no processo de formação do gás acetileno a partir da reação da água com carbureto de cálcio, pode ser utilizado de forma conjugada ao balanço hídrico por fornecer resultados rápidos com adequada precisão, ser portátil e de fácil manuseio. Assim, o objetivo deste trabalho foi automatizar a leitura de um aparelho Speedy, integrando-o a um programa desenvolvido de manejo da irrigação. Foram desenvolvidos quatro sistemas baseados na leitura automatizada da umidade pelo aparelho, cada um com diferente grau de complexidade e aplicação. Dois testes foram realizados com os sistemas, o primeiro em laboratório e o segundo em campo, nos quais determinações de umidade pelo Speedy e pelo método gravimétrico foram comparadas. Os resultados foram submetidos a analise de correlação e regressão, determinando-se os índices de precisão (r) e exatidão (d). Tanto nos testes em laboratório quanto no em campo, os índices obtidos foram satisfatórios. Os sistemas funcionaram de forma adequada, constituindo-se como ferramentas de auxílio para o gerenciamento da irrigação. / As water supplies become limited, agricultural water use needs to become more efficient to maintain current productivity levels. Matching the amount and rate of water application to specific soil and plant conditions, the efficiency of irrigations system can be increased. An easy way to accomplish this is using the water balance. However, the monitoring of available water content only by the water balance can generate cumulative errors, which should be removed by soil moisture determinations. The Speedy moisture tester can be used in this situation, considering that it is portable, shows the results quickly and have good precision. The visualization of its results through tables, though, reduces the functionality of its use and can confer less precision to the measurements. So, the objective of this work was to automate the equipment readings and to integrate it in water balance software. It was developed four systems to do this process, using a microcontroller. Two tests, one in the laboratory e other in the field, were realized to compare the determinations by Speedy and by gravimetrical method. The systems resulted excellent precision (r) and accuracy (d) index, and seems to become an important tool for irrigation management.
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Caracterização espacial e temporal de parâmetros climáticos no estado de Mato Grosso / Spacial and temporal climatic parameter characterization in the State of Mato GrossoBruno Gherardi 23 January 2009 (has links)
As condições climáticas de determinada região são de importância estratégica para o planejamento agrícola. No entanto, é comum localidades distantes de alguma estação meteorológica. O presente mestrado teve o intuito de propor um modelo para estimar valores de temperatura média diária e precipitação diária em localidades sem informação meteorológica. Os dados climáticos foram obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia Agrícola (INMET) e da Agência Nacional de Águas (ANA). Estimaram-se equações para dados diários através da regressão linear múltiplas entre as variáveis temperatura média (Tm) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da temperatura (T) versus altitude, latitude e longitude, precipitação média (Pm) versus altitude, latitude e longitude, Precipitação mínima (Pmin) versus altitude, latitude e longitude, precipitação máxima (Pmáx) versus altitude, latitude e longitude, desvio padrão da chuva (P) versus altitude, latitude e longitude, probabilidade de não chover (P) versus altitude, latitude e longitude, correlação da temperatura T) e precipitação P) com o dia anterior versus altitude, latitude e longitude para cada dia do ano e verificou-se a significância a 5% de probabilidade. Dessa forma, qualquer localidade passou a ter os parâmetros necessários para a gerar séries sintéticas, assumindo o processo multivariado contínuo. Para a criação da série sintética de temperatura usou-se Tm, T, T, os parâmetros usados na criação da série de precipitação foram Pmin, Pmáx, Pm, P e P. Foram geradas séries de 100 anos em 507 localidades para Temperatura média diária e mensal, além de Precipitação média diária e mensal. A capacidade de armazenamento de água (CAD) foi estimada em todas as localidades através de modelos de pedotransferência. Os teores de argila, silte, areia e matéria orgânica do solo usados na pedotransferência foram obtidos do levantamento de solo RADAM e interpolados através da geoestatística. Em todas as localidades foi feito o balanço hídrico pelo método de Tornthwaite com os respectivos valores estimados de temperatura e precipitação, além da CAD específica da localidade. A validação do modelo gerador de séries sintéticas foi feita utilizando índices de correlação entre valores observados e estimados. Usou-se a ERP (erro relativo padrão), o coeficiente de correlação linear (r2), o índice de concordância (d) e o produto entre o coeficiente de correlação e o índice de concordância, chamado de índice de confiança (c). Obteve-se índices de confiança baixos para a estimativa de temperatura média diária e muito baixos para a precipitação média diária. No entanto, o modelo teve bom desempenho para dados mensais, obtendo índices boa correlação linear e concordância para temperatura e precipitação. / The climatic conditions of any region could be of the extreme importance to the strategic analysis of agricultural planning. However, it\'s common fields that are far away from any meteorological station. This mastership proposes a model to estimate values of daily temperature and rainfall. The climatic data was collected from National Meteorological Agriculture Institute (INMET) and from National Water Agency (ANA). The equation made with linear multiple regression for daily data among the parameters average of temperature (Tm) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of temperature (T) versus altitude, latitude and longitude, average of rainfall (Pm) versus altitude, latitude and longitude, minimal rainfall (Pmin) versus altitude, latitude and longitude, maximum rainfall (Pmáx) versus altitude, latitude and longitude, standard deviation of rain (P) versus altitude, latitude and longitude, probability of not rain (P) versus altitude, latitude and longitude, correlation of temperature (T) and precipitation (P) between two consecutive days versus altitude, latitude and longitude. The analysis of significance was done with 5% of probability. Any location could obtain the parameters to generate synthetic series, using a multivariated continuous process. It was used Tm, T, T to create the synthetic series of temperature, the parameters used to create de synthetic series of rainfall were Pmin, Pmáx, Pm, P e P. 100 synthetic series were created in 507 locations for daily and monthly temperature and rainfall. The soil water capacity was estimated for all locations using a pedotransfer model. The percentage of clay, silt, sand and organic matter were obtained on the Soil Survey RADAM and interpolated by geoestatiscal analysis. All locations had the water balance done by Thornthwaite method with its respective estimated value of temperature and rainfall, using the specific soil water capacity of the location. The model validation of synthetic series generator was done using correlations index between observed and estimated values. Was used the relative pattern error (ERP), linear correlation (r2), concordance index (d) and the product of the last both index called reliable index (c). The reliable index obtained for daily temperature and rainfall was very low. However, the model had a good efficiency for monthly temperature and rainfall.
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Simulações dos efeitos da cobertura vegetal no balanço hídrico da bacia do rio Ji-Paraná, RO / Simulations of the effects of vegetation cover in water balance of Ji-Paraná river basin, Rondônia, BrazilAlailson Venceslau Santiago 12 December 2005 (has links)
Entender como o balanço hídrico de uma bacia hidrográfica é afetado pela conversão de florestas em cultivos agrícolas e pastagens permite avaliar os possíveis impactos da mudança de uso e cobertura do solo na sustentabilidade regional. Com o modelo hidrológico de grande escala VIC (Variable Infiltration Capacity) calibrado para as condições locais simulou-se os possíveis efeitos em três cenários de substituição da cobertura vegetal na bacia do rio Ji-Paraná, Rondônia. Um cenário imagina a substituição total da floresta pela cultura da soja, e nessas condições a vazão do rio aumentou em 28% durante o período chuvoso, e em até 70% na época seca, quando comparados às vazões atuais. Quando a substituição foi por pastagens esse aumento foi um pouco menor, 11% no período chuvoso e 16% no período seco. Esses dois cenários mutuamente exclusivos foram selecionados por representar condições extremas de uso do solo. Um terceiro cenário simulou a possível condição original da bacia coberta totalmente pela floresta. Esse último cenário permite inferir sobre as possíveis conseqüências das mudanças já ocorridas visto que as medidas de vazão são recentes (menos de 30 anos). Nessa condição a vazão sofreu redução de 9% durante o período chuvoso e de 20% no período seco. O modelo indicou ainda redução de 30% na evapotranspiração dessas culturas, durante o período seco, quando comparado ao cenário de floresta. / The understanding of how the water balance of a hydrographic basin is affected by the conversion of forests into crops and pasture allow to evaluate the possible impacts of the land use and land cover changes in the regional sustainability. Using a macro-scale hydrologic VIC (Variable Infiltration Capacity) model calibrated for local conditions we simulated the possible effects on the hydrology under three scenarios of land cover substitution of the Ji-Paraná basin, state of Rondônia (western region of Brazil). One scenario simulated the total replacement of forest by soybeans crops, under this condition the outflow of the river increased in 28% during the rainy period, and up to 70% at the dry period, when comparative to the current outflows. When forest was replaced by pastures, this increase was a little lower, 11% in rainy season and 16% in the dry period. These two exclusive scenarios have been selected by representing extreme conditions of land use. One third scenario simulated the possible original condition of the basin covered by forest. This last scenario allows to infer on the possible consequences of the actual changes since recent measures of outflow (less than 30 years). In this condition the outflow suffered a reduction of 9% during the rainy period and 20% in the dry period. The model indicated a decrease of 30% in evapotranspiration for these crops in dry period compared to the forest scenario.
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Modelagem agrometeorológica como base para a definição de ambientes de produção para a cultura da cana-de-açúcar no Estado de São Paulo / Agrometeorological modeling as the basis for sugarcane crop production environments definition in the state of São Paulo, BrazilLeonardo Amaral Monteiro 26 January 2012 (has links)
A cana-de-açúcar é uma cultura de grande expressão em vários estados brasileiros. Para que a mesma apresente bons níveis de produtividade, quer seja nas áreas tradicionais de cultivo ou nas áreas em expansão, é de extrema importância que haja a seleção e alocação das diferentes variedades de acordo com os ambientes de produção, os quais envolvem aspectos relacionados à qualidade dos solos e aos níveis esperados de produtividade em função disso. Apesar da importância do ambiente de produção para o manejo varietal e operacional do canavial, este não considera aspectos relacionados ao clima dos locais de cultivo. Sendo assim, o presente estudo buscou desenvolver um procedimento para a obtenção de classes de ambientes de produção para a cultura da cana-de-açúcar sob o enfoque climático, por meio do uso de modelos agrometeorológicos de estimativa das produtividades potencial e atingível, e da eficiência climática resultante dessas. A partir da utilização do modelo da Zona Agroecológica (modelo FAO), associado à penalização da produtividade pelo déficit hídrico, foi calculada a produtividade potencial e a produtividade atingível da cultura da cana-de-açúcar em 178 localidades do estado de São Paulo. Por meio do quociente entre essas produtividades, estimou-se a eficiência climática (). Tanto as variáveis climáticas como as produtividades foram espacializadas por meio da técnica de regressão em que foram utilizadas coordenadas geográficas integradas. Foi calculado o balanço hídrico climatológico normal, na escala mensal, para a caracterização climática do Estado, e o balanço hídrico seqüencial, na escala decendial, para a penalização da produtividade potencial pelo déficit hídrico e obtenção da produtividade atingível. O balanço hídrico foi determinado de acordo com o método proposto por Thornthwaite e Mather (1955) e a evapotranspiração de referência foi calculada utilizando-se a equação de Priestley e Taylor (1972). Essas simulações foram realizadas considerando-se períodos de 30 anos de dados, de 1973 a 2003, disponibilizados pelo SIGRH/DAEE-SP. Foram consideradas cinco épocas de plantio para a cana planta (fevereiro, março, julho, setembro e outubro) e três ciclos de maturação para a cana-soca (precoce, média e tardia). Foi inserido no modelo agrometeorológico empregado um fator de penalização das produtividades potencial e atingível pela ocorrência de baixas temperaturas do ar. De acordo com os mapas, foi possível propor uma classificação dos ambientes com base na produtividade atingível, a qual variou de 50 até 100 t ha-1 e com base nos valores obtidos de eficiência climática, que variaram de 0,35 a 0,65. Conclui-se com isso, que o modelo agrometeorológico apresentou desempenho satisfatório, possibilitando juntamente com o emprego de um sistema de informações geográficas, a obtenção das classes climáticas dos ambientes de produção para a cultura da cana-de-açúcar, que poderão subsidiar o planejamento das usinas quanto aos manejos varietal e operacional dos canaviais. / Sugarcane is a crop of great expression in several Brazilian states. For obtaining success, with high yield levels, in both traditional and expanding areas, it is very important that the selection and allocation of different varieties be done according to the production environments, which normally involve aspects related to the soil quality and the expected yield levels associated to that. Even considering the importance of the production environment concept for the varietal and operational management in the sugarcane mills, it does not consider aspects related to the climate conditions of the production areas. Based on that, the present study aimed to develop a procedure for obtaining the classification of the sugarcane production environments according to the climatic conditions, by the use of agrometeorological models for estimating potential (PP) and attainable (PA) yields, and the resulting climatic efficiency (). This study used the association of the FAO Agro-ecological Zone model and the water deficit depletion model respectively for estimating PP and PA for sugarcane crop in 178 locations in the state of São Paulo. The was calculated by the ratio between PA and PP. All the variables related to the climate and to the yield were spacialized by the multiple linear regression technique, which uses the geographic coordinates, altitude and their integration as independent variables. The monthly normal water balance was used to characterize the climate and the water availability conditions of the state, while the 10-day serial water balance was used to characterize the water deficit during the crop cycle for each year of the historical series. The water balance was determined by the Thornthwaite and Mather (1955) method and the reference evapotranspiration was estimated by the Priestley and Taylor (1972) equation. The sugarcane crop yield were simulated for a 31-year period, from 1973 to 2003, with data obtained from SIGRH/DAEE-SP. For such simulations five planting dates were considered for plant crop (February, March, July, September and October) and three cycles of maturation for ratoon crop (early, medium and late). A low temperature depletion factor was introduced in the yield models for considering the negative effect of frosts on sugarcane crop. According to the maps generated, it was possible to propose a production environment classification based on PA, which ranged from 50 to 100 t ha-1, and also based on , which varied between 0.35 and 0.65. These data when applied to a geographical information system (GIS) allowed to classify the production environments not only by using soil data but also using the classes defined by the climatic conditions, giving subsides for the crop planning, variety management and operational activities.
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Variabilidade temporal e espacial das chuvas e do balanço hídrico no estado de Rondônia: caracterização e análise de tendência / Temporal and spatial variability of rainfall and water balance in the state of Rondônia, Brazil: characterization tendency analysisDeise Nunes Furlan 22 May 2009 (has links)
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.
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Análise fitoquímica dos princípios ativos, filantina, hipofilantina e nirantina da quebra-pedra (Phyllanthus amarus Schumach & Thonn), sob condições de déficit hídrico / Study of the principles active, phyllanthin, hypophyllanthis and niranthin the break-rock (Phyllanthus amarus Schumach & Thonn), under conditions of droughtJuliana Rolim Salomé 29 August 2007 (has links)
Phyllanthus amarus, planta amplamente utilizada no tratamento de diversas doenças, em especial para hepatite B, apresenta em sua constituição lignanas de interesse farmacológico, destacando-se a filantina e hipofilantina. Com relação à atividade anticancerígina, a nirantina se destaca como potencial efeito citostático e citocida. Distintas condições ambientais podem afetar a constituição química da planta e interferir nos teores destas substâncias. O presente trabalho teve por objetivo estudar a influência do déficit hídrico sobre a produção de filantina, hipofilantina e nirantina em dois acessos de Phyllanthus amarus, cultivados em vasos em casa de vegetação, no município de Piracicaba-SP. Foram realizados 5 tratamentos: capacidade de campo, 3 dias sem irrigação, 6 dias sem irrigação, 9 dias sem irrigação e 12 dias sem irrigação, avaliando-se a altura das plantas, a degradação lipídica, o teor de umidade do solo e determinação do teor dos princípios ativos por CGMS, nos vários tratamentos. Os resultados indicaram que com o deficit hídrico houve diminuição da altura das plantas tanto para o acesso 7 quanto para o acesso 14. A diminuição na disponibilidade de água (umidade com base em peso) passou de 100% na capacidade de campo, para 2% aos 12 dias causando redução na altura de 22% para o acesso 14 e de 1,3% para o acesso 7. Para o teste de peroxidação lipídica, obteve-se respostas significativas nas plantas a partir do terceiro dia do déficit hídrico, sendo mais moderado entre 3 e 6 dias e mais severo a partir do nono dia. Observou-se para os teores das lignanas testadas sob condições de deficiência hídrica, que o acesso 14 apresentou aumento de 140% para filantina e 118% para nirantina e 40% para a hipofilantina. Já para o acesso 7, estes aumentos foram menos significativos e se pronunciaram em condições de déficit hídrico moderado. / Phyllanthus amarus, widely used plant in the treatment of diverse illnesses, in special for hepatitis B, presents in its constitution lignans of pharmacologic interest, being distinguished phyllanthin and hypophyllanthin. With relation to the anticarcinogenic activity, the niranthin if detaches as potential to stop and to decrease the effect. Distinct ambient conditions can affect the chemical constitution of the plant and intervene with texts of these substances. The present work had for objective to study the influence of the drought on the phyllanthin production, hypophyllanthin and niranthin in two accesses of Phyllanthus amarus, cultivated in pots in a greenhouse, in the city of Piracicaba-SP. Five treatments had been carried through: capacity of field, 3 days without irrigation, 6 days without irrigation, 9 days without irrigation and 12 days without irrigation, evaluating itself it height of the plants, the lipidic degradation, the text of humidity of the ground and determination of the text of the active principles for GCSM, in the some treatments. The results had indicated that with the drought it in such a way had reduction of the height of the plants for access 7 how much for access 14. The reduction in the water availability (humidity on the basis of weight) passed of 100% in the field capacity, for 2% to the 12 days causing reduction in the height of 22% for access 14 and 1,3% for access 7. For the test of lipidic peroxidation, one got significant answers in the plants from the third day of the hídrico deficit, being more moderate between 3 and 6 days and more severe from the nineth day. It was observed for texts of the lignans tested under conditions of drought that access 14 presented increase of 140% for phyllanthin and 118% for niranthin and 40% for the hypophyllanthin. Already for access 7, these increases had been less significant and if they had pronounced in conditions of moderate drought.
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Analise espaço-temporal de componentes do balanço hídrico em um Latossolo cultivado com milho / Time-space analyze of water balance components in an Oxisol cultivated with maizNeilo Bergamin Moreira 10 April 2012 (has links)
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.
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Influência da disponibilidade de água no desenvolvimento de plantas de capim-marandu e milho: cultivo solteiro e consorciado / Influence of water supply on Brachiaria brizantha (A. Rich) Staph cv. Marandu and Zea mays plants development: single pasture and crop-livestock integrated systemsAraujo, Leandro Coelho de 12 February 2008 (has links)
O projeto foi desenvolvido na Embrapa Pecuária Sudeste (São Carlos/SP) no ano de 2007. A primeira etapa consistiu de um experimento em casa-de-vegetação avaliando-se o desenvolvimento da Brachiaria brizantha cv. Marandu sob déficit hídrico durante o período de estabelecimento. Os tratamentos foram representados pela suspensão da irrigação em diferentes épocas do estabelecimento (semeadura, germinação e inicio do perfilhamento) até que o solo apresentasse teor de água equivalente a 75, 50 e 25% da umidade na capacidade de campo (%Ucc), além da testemunha que sem restrição hídrica. As avaliações de número de perfilhos surgidos por vaso, folhas verdes por perfilho e altura de planta foram realizadas semanalmente, iniciando-se quando 50% das plantas emitiram os perfilhos primários, até a quinta avaliação. Uma coleta de biomassa foi realizada aproximadamente 30 dias após o término do último tratamento, fracionado-a em colmos, folhas, material senescente e raízes, período em que o solo foi mantido próximo da Ucc. A segunda etapa foi representada por um experimento, tendo por objetivo avaliar o desenvolvimento e as características produtivas do capim-marandu em cultivo solteiro e consorciado com o milho (Zea mays L.) e do milho em consórcio com o capim-marandu, sob déficit hídrico em estádios críticos. O experimento foi realizado em campo durante o período de 04/04 a 16/09/2007, utilizando-se um delineamento em blocos completos com esquema em parcelas sub-divididas e três repetições. Nas parcelas foram alocados os tratamentos de déficit hídrico e nas sub-parcelas o tipo de cultivo (solteiro ou consorciado). A irrigação foi suspensa em dois estádios de desenvolvimento do capim-marandu (geminação e perfilhamento) e do milho (V4 e V15) e retornada quando o teor de água no solo apresentava umidade equivalente a 25% da capacidade de armazenamento de água (CAD). A densidade populacional de perfilhos e a altura de plantas de capimmarandu foram avaliadas semanalmente. A massa seca da parte aérea e a área foliar do capim-marandu e do milho foram determinados no momento do pendoamento do milho. Além disso, a massa seca e a área foliar do capim-marandu e os componentes da produção do milho foram avaliados no momento da coleta de grãos. Os resultados demonstraram que o déficit hídrico, em plantas cultivadas em vaso, suficiente para que o teor de água no solo apresentasse 25%Ucc, reduziu o perfilhamento primário das plantas assim como a produção de biomassa, independentemente do estádio em que a irrigação foi suspensa. Porém, quando o déficit foi realizado em condições de campo, observou-se apenas uma redução no perfilhamento inicial da plantas, não afetando a produção de massa seca quando houve um período de recuperação mínimo de 75 dias. A densidade populacional de perfilhos e a massa seca de parte aérea do capimmarandu foi menor no cultivo consorciado. A produtividade do milho não foi influenciada pelos déficits hídricos, indicando que o nível de 25%Ucc não foi suficiente para provocar estresse severo às plantas de milho nas condições experimentais avaliadas. / Two experiments were held at Embrapa South-East Cattle Research Center (São Carlos, Sp, Brazil) in 2007 to determine the effect of limited water supply over Brachiaria brizantha and Zea mays plants development when cultivated on single or on croplivestock integrated systems. The effect of water supply restriction on the initial development of Brachiaria brizantha was evaluated in a green-house experiment. The pots were arranged in a factorial design (3x3+1) with replicate blocks. Treatments were the combination of conditions for interruption of water supply, based on plant development (seeding, germination and initial tillering), and for return of watering, based on soil humidity (75, 50 and 25% of soil field capacity). A control treatment, with no water restriction, was additionally established. The number of tillers per plant and the number of green leaves per tiller were evaluated weekly, for five weeks after first tillers appeared. The plants were harvested 30 days after the last water restriction period for determination of shoots, roots, stems, leaves and senescente tissues dry mass. Besides that, a field experiment was conducted between April and September/2007. A split-plot experimental design in replicate blocks was used. Periods of irrigation interruption were assigned to main plots and single (Brachiaria brizantha) or integrated (Brachiaria brizantha + Zea mays) systems were assigned to sub-plots. Irrigation was interrupted according to plants developmental stages: germination and initial tillering of Brachiaria brizantha and V4 and V15 phenological phase of Zea mays. For all treatments, irrigation was returned when soil humidity was 25% of its total water storage capacity. Tillers population density and height of Brachiaria brizantha plants were evaluated weekly. Shoot dry mass and leaf area of both Brachiaria brizantha and Zea Mays plants were evaluated when Zea mays plants flowered. Besides that, Brachiaria brizantha shoot dry mass and leaf area and corn production were evaluated at the moment of corn harvest. In the green-house experiment, initial tillering was postponed and plants dry mass was reduced when water supply was interrupted until 25% of soil field capacity humidity; on field condition, just tillering was reduced by water stress. Tillers population density and shoot dry mass of Brachiaria brizantha plants cultivated with Zea mays were lower than those of the single-treatment. Irrigation interruption did not affect corn production in the field experiment, suggesting that 25% of total soil water storage capacity was not sufficient to determine severe stress on plants in the environmental conditions of the experiment.
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