Este projeto visou quantificar e determinar a origem da recarga do aquífero freático na zona urbana do município de Urânia (SP). A área está localizada no extremo noroeste do Estado de São Paulo, sobre sedimentos arenosos da Formação Vale do Rio do Peixe, do Grupo Bauru. A metodologia usada foi de balanço hídrico e variação de nível de água para a quantificação da recarga e técnicas hidroquímicas e isotópicas para o estudo de origem da água. Foram analisadas águas da chuva, poços cacimbas, poços tubulares, poços que exploram o Aquífero Bauru e Sistema Aquífero Guarani, esgoto e água distribuída pela SABESP. O clima na região é dividido em duas estações: a úmida, de outubro a maio, e a seca, de junho a setembro. A precipitação acumulada, entre setembro de 2007 e agosto de 2008, foi de 2498 mm. Pelo método do balanço hídrico, 10% deste total (247 mm) correspondem ao escoamento superficial, 69% (1734 mm) voltam diretamente à atmosfera por evapotranspiração, restando 21% (517 mm) para recarga. Através do método de variação do nível d´água, monitorado em dois poços de profundidades distintas, foi calculada a recarga para o período de setembro de 2008 a abril de 2010. O volume de precipitação registrado foi de 2742 mm, e a recarga calculada somou 20% deste total (544 mm) para o poço mais raso, e 16% (456 mm) para o mais profundo. Os dados de nível de água mostraram também que apenas chuvas maiores de 100 mm por mês são capazes de elevar os níveis de água. Através da coleta de amostras mensais de chuva para análises de isótopos estáveis de oxigênio e hidrogênio foi determinada a reta meteórica local (D = 8,5 18O + 17 ( VSMOW)). Através dos isótopos estáveis de oxigênio e hidrogênio foi possível definir que a recarga da água subterrânea é predominantemente proveniente da água de chuva, podendo ter contribuição pequeno proveniente de vazamentos da rede de água da SABESP e do esgoto. Os isótopos radiogênicos de chumbo não mostraram nenhum resultado significativo para o estudo de origem da água subterrânea. Os resultados dos isótopos radiogênicos de estrôncio e de hidroquímica indicaram a existência de um zoneamento do aquífero, que pode ser dividido em raso, intermediário e profundo. Isto possibilita a identificação da contribuição de cada zona para os poços tubulares. A maioria das amostras apresentou contribuição menor do que 8% da água classificada hidroquimicamente e isotopicamente como rasa, e o restante de água profunda. Porém a contribuição pode chegar a 49% de água rasa, indicando alta vulnerabilidade à contaminação. Portanto, os isótopos de estrôncio tem potencial para ser uma ferramenta importante em estudos de vulnerabilidade e gestão de águas subterrâneas. / The focus of this project is to identify the source and quantify the recharge of the unconfined portion of the Bauru aquifer, present in the urban area of Urania, a small city located at the northwestern corner of São Paulo State, Brazil. The aquifer is composed by sandy sediments of the Vale do Rio do Peixe Formation, Bauru Group. Water balance and water table fluctuation were used to quantify the recharge. Hydrochemistry and isotopes, both stable and radioactive, were used to determine recharge sources. Rain water samples were collected, as well as from shallow and deep wells taping the Bauru aquifer and the confined Guarani Aquifer System (GAS), and from the public water supply system, which is a mixture of both aquifers. Climate is tropical, with two well defined seasons: the humid, from October to May, and the dry, from June to September. The total accumulated precipitation between September 2007 and august 2008 was 2498 mm. Using the water balance method, runoff accounted for 10% of this amount (247 mm), evapotranspiration 69% (1734 mm) and recharge 21% (517 mm). Water table was monitored in two wells with different depths in the unconfined aquifer, between September 2008 and April 2010. The total precipitation during this period was 2742 mm. Using the water table fluctuation method, recharge in the shallower well was 20% of this total (544 mm), and 16% in the deeper well (456 mm). Only rainfalls in excess of 100 mm/month caused an elevation in the water table. The local meteoric line was established (D = 8,5 18O + 17 ( VSMOW)). The stable hydrogen and oxygen isotopes indicated that the main recharge source is rainfall, and a secondary source is leakage from water and sewage mains. Radioactive Pb isotopes were not useful for recharge source definition. Water samples collected at different depths in gravel-packed wells show both distinctive radioactive Sr isotope and hydrochemical signatures. Thus, groundwater can classified as shallow, intermediary and deep. Most samples collected at gravel-packed wells had less than 8% of water coming from the shallow zone, but a few wells had up to 49% of shallow water, which indicates high vulnerability to contaminants. Therefore, Sr isotopes may be used as a tool in unconfined aquifer vulnerability assessments.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-03-30T18:44:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Edevaldo_FINAL_TESE_DEFINITIVA.pdf: 15106396 bytes, checksum: 814bee807141ed9abbb1a3325917a0b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-30T18:44:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Edevaldo_FINAL_TESE_DEFINITIVA.pdf: 15106396 bytes, checksum: 814bee807141ed9abbb1a3325917a0b3 (MD5) Previous issue date: 2015-01-28 / FACEPE / A atual instabilidade climática verificada através dos estudos dos impactos advindos de eventos extremos como secas e inundações, cujo tempo de recorrência vem sendo cada vez mais reduzido, associado ao aumento da temperatura do planeta, prenuncia um cenário de aumento da temperatura média global. As mudanças climáticas podem provocar uma redução no escoamento superficial e na disponibilidade de recursos hídricos, na qual os processos hidrológicos serão afetados e podem significar diferentes tipos de prejuízos para as comunidades que vivem nas regiões áridas e semiáridas, que são as mais expostas às mudanças climáticas, como por exemplo, o provável aumento da salinização das águas subterrâneas em virtude da elevação da evapotranspiração. No Brasil, a região que é mais exposta aos riscos da variabilidade climática é o nordeste, e os ecossistemas pastagens e caatinga possuem grande importância na regulação das mudanças climáticas globais e no ciclo hidrológico. No entanto, ainda são poucos os estudos medindo os fluxos de água, de energia e de carbono nestes ecossistemas. Desta forma, os objetivos do trabalho foram: (a) Avaliar os fluxos de água no solo, por meio do balanço hídrico, a variação dos fluxos de energia, em áreas de caatinga e de pastagem, (b) Avaliar a variação sazonal e interanual dos fluxos de energia e evapotranspiração, em áreas de caatinga e de pastagem, (c) Comparar os fluxos de CO2 em área de pastagem e de caatinga e (d) Verificar os principais fatores ambientais que controlam os fluxos de energia, evapotranspiração e CO2 em ecossistemas de caatinga e pastagem. Para tal, foram instaladas duas torres experimentais compostas por sensores para mediar a velocidade e direção do vento, umidade relativa e temperatura do ar, radiação solar e saldo de radiação, precipitação pluvial e um sistema de medida da covariância dos vórtices turbulentos (Eddy covariance), que é um método que fornece alta resolução temporal de medições de fluxos de energia, água e CO2 entre a superfície e a atmosfera e nos últimos anos tem sido considerado a ferramenta padrão nesse tipo de estudo. Uma torre foi instalada numa área de pastagem e outra numa área de caatinga, ambas localizadas em São João – PE, na microrregião de Garanhuns. A dinâmica da água no solo também foi analisada, sendo que realizada a caracterização hidrodinâmica dos solos das áreas experimentais, bem como, a determinação das frações granulométricas e dos parâmetros da curva de retenção e de condutividade hidráulica, segundo a metodologia “Beerkan”. As medidas dos fluxos de água no solo e dos fluxos de energia e de CO2 foram realizadas nos anos de 2012, 2013 e 2014. Analisando-se os valores da precipitação pluvial, verificou-se que 2012 foi caracterizado como um ano muito seco, e que, 2013 e 2014 tiveram valores próximos da média histórica da região, sendo o ano de 2012, um dos mais secos dos últimos anos. A evapotranspiração na área da caatinga foi maior que na área de pastagem, com 679,7 mm (2,0 mm d-1) e 645,4 mm (1,9 mm d-1), respectivamente. Em relação ao fluxo de CO2 verificou-se que tanto a pastagem, quanto a caatinga atuaram como sumidouros de CO2. No período chuvoso, a pastagem retirou da atmosfera 4,96 Mg C ha-1, enquanto a caatinga 4,26 Mg C ha-1, já no período seco a pastagem sequestrou 2,97 Mg C ha-1 e a caatinga 0,65 Mg C ha-1. A área de pasto foi melhor que a área de caatinga, no sequestro de CO2 atmosférico, tanto no período seco, quanto no período úmido. A mudança no uso da terra, na área da pastagem, teve efeito direto nos fluxos de água e CO2 e no solo, assim como na evapotranspiração do ecossistema. A retirada da caatinga para plantar pasto no local não aumenta significativamente a taxa de sequestro de CO2, mas aumentará a temperatura atmosférica e as taxas de evapotranspiração. / The current climatic instability verified by studies of impacts from extreme events such as droughts and floods, whose recurrence time is being increasingly reduced, coupled with rising global temperature, portends a scenario of increased global average temperature. Climate change may cause a reduction in runoff and the availability of water resources, in which hydrological processes will be affected and can mean different types of damage to the communities living in arid and semiarid regions, which are the most exposed to climate change such as, for example, the probable increase in the salinity of the groundwater due to the increase in evaporation. In Brazil, the region more exposed to the risks of climate variability is the Northeast, and the grassland caatinga ecosystems and have great importance in the regulation of global climate change and the hydrological cycle. However, there are few studies measuring water flows, energy and carbon in these ecosystems. Thus, the objectives were: (a) assess the water flows into the soil through the water balance, the variation of energy flows in areas of caatinga and grassland, (b) assess the seasonal variation energy and evapotranspiration flows in areas of scrub and pasture, (c) Compare the CO2 streams in pasture and scrub and (d) Check the main environmental factors that control energy flows, evapotranspiration and CO2 caatinga ecosystems and pasture. To this end, were installed two experimental towers composed of sensors to mediate the wind speed and direction, relative humidity and air temperature, solar radiation and net radiation, rainfall and a covariance measurement system of the eddy (Eddy covariance) which is a method that provides high temporal resolution energy flow measurements, water and CO2 between the surface and the atmosphere and in recent years has been considered the standard tool in this type of study. A tower was installed in a pasture area and another in a caatinga area, both located in Saint John - PE, in the micro region of Garanhuns. The dynamics of the water in the soil was also analyzed, and accomplished the hydrodynamic characteristics of the soil of the fields and the determination of granulometric fractions of the parameters and the retention curve and hydraulic conductivity, according to the "Beerkan" methodology. Measurements of water flows in the soil and energy and CO2 fluxes were performed in the years 2012, 2013 and 2014. Analyzing the values of rainfall, it was found that 2012 was characterized as a very dry year, and that 2013 and 2014 had similar values of the historical average for the region, with the year 2012, one of the driest in recent years. Evapotranspiration in the area of the caatinga was higher than in pasture area, with 679,7 mm (2,0 mm d-1) and 645,4 mm (1.9 mm d-1), respectively. Regarding the flow of CO2 was found that both the pasture, as acted as CO2 scrub sinks. During the rainy season, the pasture removed from the atmosphere 4,96 Mg C ha-1, while the caatinga 4,26 Mg C ha-1, as the dry season grazing kidnapped 2,97 Mg C ha-1 and the caatinga 0,65 Mg C ha-1. The pasture area was better than the caatinga area in the sequestration of atmospheric CO2, both in the dry season, as the wet season. The change in land use in the area of pasture, had a direct effect on water flows and CO2 and soil, as well as the ecosystem evapotranspiration. The withdrawal of the caatinga to plant pasture on site does not significantly increase the CO2 sequestration rate but increase the atmospheric temperature and evapotranspiration rates.

Com o objetivo de comparar o balanço hídrico e características do deflúvio e, também, de realizar a calibragem das micro bacias hidrográficas experimentais B e D, do Laboratório de Hidrologia Florestal Eng.º Agr. Walter Emmerich, estudou-se o comportamento hidrológico das duas microbacias durante um período de seis anos. A área do experimento está localizada à leste do Estado de São Paulo, no Parque Estadual da Serra do Mar - Núcleo Cunha, no limite entre a Serra do Mar e o Planalto Atlântico. O clima da região é úmido, com fortes influências dos efeitos orográficos da Serra do Mar. A precipitação média anual é superior a 2000 mm, podendo o ano hídrico ser dividido em um período caracterizado como úmido, que se estende de outubro a março, e um período seco, que compreende os meses de abril a setembro. Com área de 36,68 ha e 56,04 ha respectivamente, as microbacias B e D estão recobertas com vegetação secundária de Mata Atlântica, em solos do tipo Latossolo Vermelho Amarelo predominantemente, estabelecidos sobre rochas graníticas. No período compreendido entre outubro de 1986 a setembro de 1992, monitorou-se as duas microbacias, efetuando-se medições contínuas das descargas e das precipitações pluviométricas. Os componentes do balanço hídrico anual determinados foram a precipitação e o deflúvio. Pela diferença entre ambos, estimou-se a evapotranspiração, desconsiderando-se as variações de armazenamento de água no solo. As características do deflúvio estudadas foram as curvas de duração de fluxo do deflúvio diário, o escoamento direto e as taxas de pico de vazão de hidrogramas. Utilizando o método das microbacias pareadas, correlacionou-se o deflúvio anual, o deflúvio mensal, a quantidade de escoamento direto e o pico de vazão das microbacias B e D, por meio de regressões lineares, resultando em equações de calibragem das microbacias. A microbacia D foi considerada como controle no experimento. A média anual da precipitação, do deflúvio e da evapotranspiração foram, respectivamente: microbacia B - 2012 mm, 1473 mm e 539 mm; microbacia D - 2158 mm, 1555 mm e 603 mm. Em termos percentuais, a evapotranspiração das microbacias é da ordem de 30% da precipitação anual. O deflúvio médio diário das microbacias durante os períodos seco e úmido foram, respectivamente: microbacia B - 3,4 mm e 4,7 mm; microbacia D - 3,8 mm e 4,8 mm. Os fatores de resposta médios das microbacias B e D, calculados pelo quociente entre o volume de escoamento direto e a precipitação, estimados a partir de 88 hidrogramas, foram 0,23 e 0,12, respectivamente. Frente às análises efetuadas no presente trabalho pode-se concluir: 1) as microbacias são conservativas quanto ao consumo de água. Em comparação com outras florestas de clima tropical, a evapotranspiração anual da vegetação de mata atlântica do local ocorre a taxas consideravelmente menores; 2) as microbacias apresentam um regime de vazão bastante regular durante todo o ano hídrico. Em média, a produção de água no período das chuvas supera em apenas 10% a produção hídrica no período mais seco. O escoamento base é o principal componente do fluxo diário de água dos rios, abrangendo aproximadamente 90% do tempo de descarga na curva de duração de fluxo das microbacias. A contribuição do escoamento direto para o deflúvio diário restringe-se a cerca de 10% de todo o tempo do escoamento; 3) há uma diferença marcante entre a resposta hidrológica das duas microbacias devido às precipitações, em função da época do ano. No período das chuvas a proporção de escoamento direto é superior à verificada no período mais seco. As áreas geradoras de escoamento direto nas duas microbacias aumentam com a passagem da estação seca para a estação úmida e também com o incremento das chuvas. Embora pouco comum, a área mínima de contribuição do escoamento direto pode corresponder a 60% da superfície das microbacias; 4) o volume de escoamento direto da microbacia B, em geral, supera o da microbacia D. Uma maior proporção da superfície da primeira microbacia contribui para o escoamento rápido comparativamente à microbacia D. Para a maior parte das chuvas do período seco, não mais que 10% da microbacia D produz escoamento direto, enquanto na microbacia B, de 20% a 30% da superfície gera escoamento rápido. No período das chuvas, é bastante frequente que 30% da microbacia D participe na formação do hidrograma, enquanto 30% a 50% da área da microbacia B usualmente produz este componente do deflúvio; 5) há evidências de que a resposta hidrológica às chuvas, mais intensa na microbacia B que na microbacia D, decorre principalmente, da presença de grandes extensões de solos rasos localizados em terrenos de grande inclinação, concentrados desde as partes mais elevadas até as porções inferiores das vertentes da microbacia B; 6) com relação à calibragem das microbacias, as equações determinadas para o deflúvio anual e para o deflúvio mensal, com reduzidos erros padrão de estimativa, podem ser utilizadas para avaliação de um eventual tratamento experimental, ao contrário dos modelos obtidos para estimativa do volume de escoamento direto e do pico de vazão. Recomenda-se a inclusão de mais observações na tentativa de melhorar as equações para as duas últimas características do deflúvio. / Our main target is the comparison of the water balance and the streamflow characteristics, besides achieaving the calibration of B and D experimental watersheds in Walter Emmerich Hydrologic Laboratory. We have studied the hydrologic behaviour of the two small watersheds for six years. The area of the experiment is in the east of São Paulo State, in Serra do Mar State Park in the border between Serra do Mar and Atlantic Plateau, at Brazil. It\' s a wet area with hard influences of the orographic effects from Serra do Mar. The annual average precipitation is above 2,000 mm, and the water year can be divided in a wet period - from October to March - and a dry period - from April to September. There are 36.68 ha and 56.04 ha in the B and D small watersheds, respectively. They are covered with Mata Atlântica forest, principally in Red Yellow Latosols, in granite. From October 1986 to September 1992, we monitored the two watersheds, measuring discharge and precipitation continuously. The measured components of the annual water year were the precipitation and streamflow. From the difference between them we estimated the evapotranspiration, negleting the changes in soil moisture storage. The studied streamflow characteristics were: flow duration curves of daily streamflow, stormflow and peak flow rates of hydrographs. Applying the paired catchment method by means of linear regressions, we correlated the annual streamflow, monthly streamflow, the amount of stormflow and the peak discharge for the two watersheds, resulting in calibration equations. The D watershed was used as the control in the experiment. The mean annual precipitation, streamflow and evapotranspiration were respectively: B watershed - 2,012 mm; 1,473 mm and 539 mm; D watershed - 2,158 mm; 1,555 mm and 603 mm. Within percentage limits, the evapotranspiration of the watersheds is about 30% the annual precipitation. The mean daily flow of the watersheds during the dry and wet periods were respectively: B watershed - 3.4 mm and 4.7 mm; D watershed - 3.8 mm and 4.8mm. The mean hydrologic response of B and D watersheds - estimated by the rate between stormflow volume and precipitation, calculated from 88 selected hydrographs, were 0.23 and 0.12 respectively. The results permit the following conclusions: 1) B and D small watersheds are conservative in terms of water consumption. Comparing to other tropical forests, the annual evapotranspiration of forest in the Mata Atântica presents a remarkable smaller proportion; 2) the watersheds presents a rather regular discharge regime during all the water year. In average, the water yield in the rainy period is only 10% greater than the water yield in the drier period. The baseflow is the main component of the daily streamflow, occurring during 90% of the time on the flow duration curves of the catchments. The daily direct runoff contribution occurs only about 10% of the time of the streamflow; 3) there is a remarkable difference between the two watersheds hydrologic response due to precipitations in different seasons of the year. In the rainy period, the proportion of the stormflow is greater than the drier period. The generating area of stormflow in the two watersheds increase from the dry season to the wet season and with rainfall. Even though rare, the minimum contributing area can reach up to 60% of the total catchment area; 4) the stormflow volume of the B watershed is generally greater than the D watershed. During the dry period, 10% the area has a stormflow in the D watershed whereas 20% to 30% the area in B watershed produces a quickflow. During the rainy period, 30% D watershed usually contributes to the development of hydrograph, while 30% to 50% the B watershed surface usually produces this component of the flow; 5) the larger hydrologic responses to stronger rains in the B watershed than D watershed are mainly due to vast area of shallow soil in sloping ground which are concentrated from the top to the bottom in B watershed hillslopes; 6) the determined calibration equations for annual and monthly streamflow, with low standard error of estimate, could already be used to predict streamflow after an eventual experimental treatment in the B catchment. However, the models using volume of direct runoff and runoff peak were not significant with the available number of data.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabio Carvalho - Jatai-GO.pdf: 2019049 bytes, checksum: b3a766bfc066de0321ca0e8a70d0896b (MD5) Previous issue date: 2011-08-23 / The diagnosis of hydrological flow and the rainfall interception by vegetation is justified by the need for knowing the influence of these elements in river basins, where weeds and appropriate use of land are responsible for maintaining the quality of the slopes, avoiding erosion, soil loss, silting of waterways and induces the maintenance of groundwater reserves. This work is a pilot study that gathered data components of the hydrological system of the watershed of the stream Queixada (MHQ), tributary of Rio Claro, represented in the letter of Jataí SE-22 (GO), quadrant understood by the UTM coordinates: E 419124.99 m, N 8028060.83 m, E 423105.19 m e N 8021056.99 m. The MHQ was mapped in its aspects of land use and occupation through satellite images of the years 2007/2008 (Google Earth) and through a vertical panchromatic aerial photograph of 1965 (U.S. Air Force - USAF). Specific equipment was installed in a hillside forest of MHQ for data collection of rainfall, throughfall and effective precipitation, obtaining data from the rainfall interception by vegetation and the initial abstraction. Rain gauges were installed in predefined points of MHQ to collect rainfall data. We measured monthly flow at the mouth of the mainstream of MHQ to obtain the average flow data. Data required for calculation of evapotranspiration were obtained at Jataí Meteorological Station of the National Institute of Meteorology (INMET). The actual evapotranspiration (ETR) was obtained from the equation of Penman (TUCCI; BELTRAME, 2009). The ground water recharge and runoff for uses of land in 2007/2008 and 1965 were determined by the method of Palmer (1965) cited in Alley (1984). The water storage (S) was determined by CN method (curve number - Soil Conservation Service "SCS"), adopting for uses considered the following values of CN: capoeira - 71; gravel - 86; crops - 71; kills - 70; pasture - 70, urban - 90. The data were manipulated through the software Excel and Surfer. It was found that partitions rainfall (throughfall, effective precipitation, interception and initial abstraction) showed differences in the analysis of variance from the seasonality and, consequently, by volume, intensity of rainfall and vegetation type examined. It was found that the highest runoff occurred in impermeable areas, which was the city where there were lower rates for recharging groundwater. The lowest and the highest runoff rates went to the recharge areas of forest, scrub and grassland. The results showed that the basin has lost 73,963,427 m³ of water storage capacity land use in 1965 in relation to the use made in 2007/2008.We conclude that need of measures to preserve recharge areas, because with the advancement may increase the urban runoff, reducing the recharge underground water, causing the reduction of water level, the silting of watercourses, erosion, death of springs and watercourses, affecting the entire ecosystem. Preserving the Forest of complaints should be maintained, restricted urban sprawl and rural areas must comply with the determinations of Brazilian environmental legislation. / diagnóstico do fluxo hidrológico e da interceptação da chuva pela vegetação justifica-se pela necessidade de conhecimento da influência destes elementos em bacias hidrográficas, pois a vegetação e o uso adequado da terra são os responsáveis pela manutenção da qualidade das vertentes, evitando-se a erosão, a perdas de solos, o assoreamento dos cursos d'água e induz a manutenção das reservas de água subterrânea. Este trabalho foi um estudo piloto que obteve dados dos componentes do sistema hidrológico da microbacia do córrego do Queixada (MHQ), tributária do Rio Claro, representada na carta SE-22 de Jataí (GO), no quadrante compreendido pelas coordenadas UTM: E 419124.99 m, N 8028060.83 m, E 423105.19 m e N 8021056.99 m. A MHQ foi mapeada em seus aspectos de uso e ocupação da terra através de imagens de satélites dos anos de 2007/2008 (Google Earth) e por meio de uma fotografia aérea vertical pancromática do ano de 1965 (Força Aérea Americana - USAF). Instalou-se equipamentos específicos em uma mata de encosta da MHQ para a coleta de dados de precipitação total, de precipitação interna e de precipitação efetiva, obtendo-se os dados de interceptação da chuva pela vegetação e da abstração inicial. Foram instalados pluviômetros em pontos predefinidos da MHQ para a coleta de dados da precipitação total. Mediuse mensalmente a vazão na foz do curso principal da MHQ para a obtenção dos dados de vazão média. Os dados necessários para os cálculos de evapotranspiração foram obtidos na Estação Meteorológica de Jataí do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). A evapotranspiração real (ETR) foi obtida por meio da equação de Penman (TUCCI; BELTRAME, 2009). A recarga d‟água subterrânea e o escoamento superficial para os usos da terra de 2007/2008 e de 1965 foram determinados através do método de Palmer (1965) apud Alley (1984). O armazenamento de água (S) foi determinado pelo método CN (curve number - Soil Conservation Service SCS ), adotando-se para os usos considerados os seguintes valores de CN: capoeira - 71; cascalheira - 86; lavoura - 71; mata - 70; pastagem - 70; urbano - 90. Os dados foram manipulados por meio dos softwares Excel e Surfer. Verificou-se que as partições pluviométricas (precipitação interna, precipitação efetiva, interceptação e abstração inicial) apresentaram diferenças na análise de variância a partir da sazonalidade e, conseqüentemente, pelos volumes, intensidades das chuvas e da fitofisionomia analisada. Evidenciou-se que o maior escoamento superficial ocorreu em áreas mais impermeabilizadas, que foi o urbano, onde ocorreram as menores taxas relativas de recarga d‟água subterrânea. Os menores deflúvios e as maiores taxas de recarga foram para as áreas de mata, capoeira e pastagens. Os resultados evidenciaram que a bacia perdeu 73.963.427 m³ da capacidade armazenamento de água no uso da terra de 1965 em relação ao uso apresentado em 2007/2008. Conclui-se que necessitam-se de medidas que possam preservar as áreas de recarga, pois, com o avanço da mancha urbana poderá aumentar o escoamento superficial, reduzindo a recarga d‟água subterrânea, provocando a redução do nível piezométrico, o assoreamento dos cursos d‟água, processos erosivos, a morte das nascentes e dos cursos d‟água, afetando todo o ecossistema. A preservação da Mata do Queixada deve ser mantida, a expansão urbana restrita e a área rural devem obedecer às determinações da legislação ambiental brasileira.

A produção animal em regiões tropicais tem sido feita basicamente por pastagens devido ao baixo custo de alimentação proporcionado pela alta resposta das forrageiras tropicais ao clima. Quando não há limitação de água, radiação solar e temperatura, a produtividade dessas culturas é grande e fica limitada apenas pelo sistema de manejo. Quando o manejo é feito na maneira correta produtividades vegetal e animal são altas e limitadas apenas pelos fatores climáticos. Dentre eles o único em que é possível uma modificação significativa é o déficit hídrico, que pode ser eliminado por meio da irrigação. A estimativa de demanda de irrigação pode ser feita com o auxílio de dados climáticos, com os quais se calcula o consumo de água das plantas, denominado evapotranspiração da cultura. Com essa e outras variáveis meteorológicas é possível a realização do balanço hídrico da cultura. Este trabalho tem por objetivo estimar e comparar os valores da deficiência hídrica para forrageiras tropicais obtidos por meio do balanço hídrico com diversas probabilidades de ocorrência. Para isso foram coletados dados meteorológicos de 156 estações que foram espacializados por meio do software QGis, e com isso foram identificadas áreas que não atendem os critérios para o pleno desenvolvimento de forrageiras tropicais, recomendadas por COOPER E TAINTON (1968), PEDREIRA et al. (2015), GOMES (1994) e RODRIGUES e RODRIGUES (1988). Houve localidades em que não há deficiência, por excesso ou por disponibilidade ideal (região Sul, litoral do Nordeste, região Norte).As localidades em que o déficit hídrico é tolerável, mas que apresentam boa resposta à irrigação situam-se na faixa que se estende difusamente pelo leste do País, entre os estados da região Nordeste até o norte do Paraná e as localidades prioritárias à irrigação situam-se numa faixa que vai do Nordeste brasileiro até a divisa leste do MT e MS.Utilizando o conceito de Zonas Agroclimáticas Homogêneas foram escolhidos 27 locais, com o objetivo de calcular o balanço hídrico de cultura, a partir do qual se obteve o déficit hídrico. Com o método de Kimball foram encontrados os valores de ocorrência de déficit hídrico para as probabilidades de ocorrência (p) de 50%, 75%, 80%, 85%, 90% e 95%. A partir desse estudo foi possível concluir que a deficiência hídrica de pastagens tropicais variou de 9 mm.decêndio-1 (Rio Branco - AC) a 64,4mm.decêndio-1 (Conceição do Araguaia- PA) e o balanço hídrico de cultura feito com probabilidades de 75% a 95% apresentou resultados de deficiência hídrica muito superiores aos do balanço hídrico de cultura convencional (p=50%). / The livestock farming in tropical regions has been made primarily of pasture due to the low cost of feeding provided by the high response of tropical forages to climate. When there is no water limitation, solar radiation and temperature, the productivity of these crops is large and is limited only by the management system, if the management is done in the correct plant productivity and animals are so high and limited only by climatic factors, among them unique in that it is possible modification is a significant water stress, which can be removed by irrigation; The estimated demand for irrigation can be made with the assistance of weather data, with which to calculate the water consumption of plants, known as evapotranspiration, with this and other meteorological variables it is possible to hold the water balance of the culture; This study aims to estimate and compare the water deficiency values for tropical forages obtained by the water balance with different probabilities, for that were collected meteorological data from 156 stations that were spatialized through the QGIS software, and it identified areas that do not meet the criteria for the full development of tropical forages recommended by COOPER AND TAINTON (1968), PEDREIRA et al. (2015), GOMES (1994) and RODRIGUES and RODRIGUES (1988). And so it was concluded that there were places where there is no water deficiency, because there is excessive rainfall or optimal availability (South, Northeast coast, Northern regions), the locations where the water deficit is tolerable, but having good response to irrigation are in the range extending diffusely to the east side of the Country, between the states of the Northeast region to the north of Paraná and the priority locations to irrigation are in a range that goes from Northeast Brazil to the east boundary of MT and MS. The concept of homogeneous agro-climatic zones was used to choose a number of 27 counties, in order to calculate the crop water balance. With the Kimball methodology, it was found the water deficit occurrence for the values for the probabilities (p) of 50%, 75%, 80%, 85%, 90% and 95%. It was concluded that the crop water deficit for tropical pastures varied from 9 mm.decendial-1 (Rio Branco - AC) to 64.4 mm. decendial-1 (Conceição do Araguaia - PA) and the crop water balance made with probabilities rangingfrom75% to 95% had water stress results higher them the conventional crop water balance (p = 50%).

Com 6 milhões de km2, a bacia Amazônica é o maior sistema hidrográfico do mundo, com descarga estimada de 209.000 m3 s-1, e a maior extensão contínua de floresta tropical. Porém, esta região é alvo de constantes ameaças, seja das pressões por desmatamento, ou por alterações climáticas. Neste contexto, compreender o funcionamento do sistema é essencial, seja para auxiliar na tomada de decisões ou estudos de cenários futuros. Este trabalho teve como objetivo avaliar e adaptar o modelo hidrológico de grandes bacias Variable Infiltration Capacity Model (VIC v.4.0.5), para as condições tropicais. Foram utilizados dados de descarga, precipitação, temperatura e velocidade do vento, e informações sobre tipo de solo e cobertura vegetal, para simular o ciclo hidrológico em 6 grandes bacias situadas na Amazônia: Santo Antônio do Içá, Japurá, Juruá, Negro, Madeira e Purus. O modelo foi calibrado a partir das descargas mensais, de 1980 a 1990, e seu funcionamento foi verificado para o período de 1990 a 2006. Não foi possível simular o ciclo hidrológico para as bacias com grande contribuição dos Andes, Santo A. Içá e Japurá, uma vez que a estimativa de precipitação nestas regiões é subestimada. Nas outras bacias, o modelo foi capaz de simular corretamente as vazões dos rios, apesar de apresentar problemas na estimativa da evapotranspiração (ET). Foram constatados problemas na partição da ET em seus componentes, transpiração da vegetação e evaporação da água interceptada. Uma possível correção foi avaliada, resultando em uma distribuição mais correta da ET em seus componentes porém, tal modificação resultou em redução da ET média simulada. Uma nova versão do modelo (v.4.1) acaba de ser lançada. Dentre as melhorias, destacam-se modificações na maneira como a ET é calculada, que visa corrigir os problemas aqui relatados. No entanto, tal versão ainda não foi avaliada nas condições tropicais / The Amazon river basin is the largest fluvial system in the world, discharging 209,000 m3 s-1 to the ocean. It also sustains the largest continuous tropical forest system. However, the region is under constant pressure from deforestation and climate change. For such reasons, its crucial to understand how the hydrological cycle functions. Such tools can be used for evaluation of future scenarios and guide decision making. The Variable infiltration Capacity Model (VIC) was evaluated and adapted to tropical conditions. Temperature, precipitation, wind speed, soil type and land cover maps were used to simulate the hydrological cycle in 2 sub-basins inside the Amazon: Santo Antônio do Içá, Japurá, Juruá, Negro, Madeira e Purus, covering the period from 1980 to 2006. The simulation was not possible for basins with large drainage area located in the Andes (Santo A. Içá and Japurá), due to underestimation of the precipitation. For the other basins, simulated discharge agreed with observed records, even though evapotranspiration (ET) estimates showed some problems. The ET partitioning in its components, transpiration and canopy evaporation, showed severe discrepancies. A correction was applied to the model, fixing the partitioning problem but it resulted in reduction of estimate ET. A new version of the model (v.4.1) has just been released, with changes in the way ET is estimated. However, this new version has not yet been tested in the Amazon

O cafeeiro é uma planta que tem seu crescimento e desenvolvimento fortemente afetado pelo regime hídrico, ora prejudicando, ora favorecendo a produção final, dependendo do estádio fenológico em que este se encontra durante uma possível seca. Para ter um conhecimento mais aprofundado do consumo de água do cafeeiro, assim como para um manejo da irrigação mais eficiente, uma ferramenta muito útil é o balanço hídrico, que pode ser medido no campo ou estimado através de modelos. O balanço hídrico de campo é demasiado trabalhoso, por isso os modelos são mais usados em virtude de sua rapidez e facilidade. No entanto, os modelos são frequentemente aplicados em condições agronômicas e ambientais diferentes das em que foram concebidos, necessitando de testes regionais. Um dos principais elementos de entrada para o cálculo do balanço hídrico é a precipitação pluviométrica, e o rigor em sua medida pode determinar se este será ou não condizente com a realidade, devendo sua variabilidade espacial ser levada em conta, o que não ocorre na maioria dos casos. O presente trabalho traz um estudo entre balanço hídrico medido no campo com café e os balanços hídricos climatológicos baseados na estimativa da evapotranspiração pelos métodos de Thornthwaite e Penman-Monteith, confeccionados em um programa computacional. Uma segunda parte trata do número ideal de pluviômetros a serem utilizados em uma área pequena, além das comparações destas medidas com duas estações meteorológicas. Ambos os estudos foram feitos para o município de Piracicaba - SP, com dados meteorológicos do período de 2003 a 2005. / The coffee plant has its growth and development strongly influenced by the water regime, either in favor or depressing the final yield, all depending on phonological stage. In order to have a better knowledge of the water requirement of the coffee crop, and also to have a more efficient irrigation management, a very useful tool is the water balance, which can be obtained through direct field measurements or through model estimation. The first are laborious and costly, while the second are simple and fast to be obtained. However, models are frequently applied to agronomic or environmental conditions that differ from those in which they were developed. One of the most important components for the calculation of water balances is the rainfall, and the precision of its measurement determines the confidence of the balances, indicating the need of taking into account rainfall variability, which is neglected in most cases. This study makes a comparison between climatologic water balances, based on the estimation of the evapotranspiration through the methods of Thornthwaite and Penman-Monteith, obtained though a computational program, and field water balances of a coffee crop. A second part of this study deals with the ideal number of pluviometers to be used in small areas, and the comparison of these measurements with two automatic meteorological stations. Both studies were carried out in Piracicaba, SP, Brazil, with data collected during 2003 - 2005.

Foram estudados os efeitos da deficiência hídrica e da aplicação de ácido abscísico (ABA) sobre alguns aspectos fisiológicos e a produção de flavonóides em plantas de calêndula. Testaramse quatro intervalos de suspensão da irrigação (controle - irrigação diária; 3; 6 e 9 dias sem irrigar) acompanhados por três doses de ABA (0, 10 e 100 µM), resultando em 12 tratamentos. O experimento foi instalado em condições de casa de vegetação com plantas envasadas. Os tratamentos foram aplicados no início do florescimento e seus efeitos foram avaliados pelo conteúdo relativo de água na folha (CRA) e trocas gasosas (A= fotossíntese líquida, gs= condutância estomática, E= transpiração, Ci= concentração intercelular de CO2 e TL= temperatura da folha); por meio de analisador portátil por infra-vermelho. A eficiência do uso da água (EUA) foi calculada como A/E. Aos 3 dias de suspensão da irrigação as plantas de calêndula não apresentaram alterações significativas nas variáveis de trocas gasosas avaliadas. Aos 6 dias de deficiência hídrica as variáveis Ci, CRA e EUA não apresentaram diferença em relação aos tratamentos com suprimento constante de água, acrescidos ou não de ABA. Porém, a imposição de estresse hídrico somada à aplicação de ABA nas plantas resultou em diminuição nos valores de E, gs, A e TL em relação aos tratamentos controle. Aos 9 dias sem irrigar ocorreram mudanças drásticas nas plantas, sendo que todos os parâmetros de trocas gasosas avaliados apresentaram reduções significativas em relação aos tratamentos controle (irrigação diária com ou sem ABA). Concluiu-se que a aplicação exógena de ABA mimetizou as respostas fotossintéticas da planta ao estresse hídrico, sendo que o efeito principal deste biorregulador foi o de causar diminuição na gs. Porém, esta redução na gs só foi acompanhada de uma redução em A quando as plantas estavam submetidas à deficiência hídrica. O efeito residual do ABA nas plantas foi de apenas 7-8 dias e portanto, as variações observadas aos 6 dias de deficiência hídrica foram provavelmente induzidas pelo ABA ; enquanto que as diferenças observadas aos 9 dias foram exclusivamente causadas pela deficiência hídrica. Não houve diferença significativa entre as diferentes intensidades de deficiência hídrica testadas com relação ao acúmulo de flavonóides nas inflorescências de calêndula. Entretanto, a aplicação de ABA provocou uma diminuição de até 50% no teor de flavonóides, tanto nas plantas controle (bem hidratadas) como nas plantas submetidas ao estresse hídrico, para todas as intensidades testadas. Concluiu-se que o ABA restringe a rota biossintética de flavonóides. / It was evaluated the effects of water deficit and abscisic acid (ABA) application on some physiological parameters and flavonoid production in marigold plants. It was tested four intervals of withholding water (control - diary irrigation, 3, 6 and 9 days without irrigation) accomplished of 3 concentrations of ABA (0, 10 e 100 µM), resulting in 12 treatments. The experiment was performed under nursery conditions with plotted plants. The treatments were applied in the beginning of blooming and their effects were evaluated by the relative water content (RWC) and leaf gas exchange (A= net photosynthesis, gs= stomatal conductance, E= evaporation, Ci= CO2 intercellular concentration and TL=leaf temperature); using a portable infrared gas analyzer. The water use efficiency (EUA) was calculated as A?E. At 3 days of water suppression the marigold plants did not showed significant alterations in leaf gas exchange evaluated parameters. At 6 days of water deficit the parameters Ci, RWC and EUA did not showed difference in relation to the treatments with daily irrigation, added or not of ABA. However, the water stress plus ABA application resulted in smaller values of E, gs and A in relation to control plants. At 9 days of water deficit there were drastic changes in the plants, with significant reductions in all leaf gas exchange parameters evaluated in relation to control treatments (daily irrigation with or without ABA). It was concluded that exogenous ABA application mimics the plant photosynthetic responses to water stress, and the main ABA effect was to cause a reduction on gs. However, this gs reduction only was accomplished of a reduction in A when the plants were submitted to the water deficit. The residual effect of ABA in plants was only 7-8 days and so, the differences observed at the 6 days of water deficit were probably inducted by the ABA, yet differences observed at the 9 days were exclusively caused by the water deficit. There was no significant difference among the different levels of water deficit used in relation to total flavonoids content in inflorescences of marigold. However, ABA application resulted in a reduction of almost 50% in flavonoids content, in well watered plant as well as stressed plants, for all levels of water deficit tested. It was concluded that ABA restricts the biosynthetic rote of flavonoids.

Cerca de 38% das árvores cítricas do Estado de São Paulo são afetadas pela Clorose Variegada dos Citros - CVC, causando perdas anuais de cerca de 100 milhões de dólares para as indústrias citrícolas. O agente causal da CVC é uma bactéria gram-negativa, fastidiosa e habitante dos vasos de xilema denominada Xylella fastidiosa, transmitida por cigarrinhas pertencentes à família Cicadellidae, subfamília Cicadellinae. Já foi observado que laranjas doces jovens, na faixa de 3 a 4 anos de idade, são mais sensíveis à CVC do que as plantas adultas. A doença é mais severa em regiões onde estresses adicionais ocorrem, como alta demanda atmosférica por água (decorrente do aumento da temperatura e do déficit de pressão de vapor) e déficit hídrico no solo. Os mecanismos fisiológicos e químicos que caracterizam o estabelecimento da CVC ainda não foram totalmente compreendidos, especialmente sob condições de estresse. Sendo assim, estudos que consideram a interação entre época do ano, regime hídrico e o estabelecimento da CVC em plantas jovens são necessários para auxiliar na elaboração de programas de manejo da doença. O presente trabalho avaliou a sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens no campo, mantidas com e sem irrigação, 6, 12 e 18 meses após inoculações mecânicas realizadas no verão (mês de janeiro) e inverno (mês de julho). Visando analisar a influência do regime hídrico isoladamente foram realizadas, na época do outono (final de maio e início de junho), inoculações mecânicas e inoculações com as cigarrinhas vetoras Bucephalogonia xanthophis e Dilobopterus costalimai em plantas cítricas jovens mantidas em capacidade de campo e déficit hídrico em casa-de-vegetação; as plantas inoculadas mecanicamente foram avaliadas 5 meses após a data de inoculação, enquanto que as plantas inoculadas com insetos foram avaliadas 10 meses após a data de inoculação. Em condições naturais, foram observadas, 6 meses da data de inoculação, maiores taxas de sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas jovens inoculadas na época de inverno na ausência de estresse hídrico; no entanto, 12 meses da data de inoculação, as plantas inoculadas mantidas com e sem irrigação apresentavam médias populacionais bacterianas estatisticamente iguais. As plantas mantidas em casa-devegetação e inoculadas mecanicamente apresentaram resultados semelhantes àqueles obtidos 6 meses da data de inoculação em condições naturais; no caso da inoculação com cigarrinhas vetoras, foi detectada a presença da bactéria apenas em plantas em capacidade de campo. Estes resultados indicam que o déficit hídrico é um fator desfavorável para o estabelecimento de infecções primárias de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens. Os resultados obtidos 12 meses após a inoculação mecânica em condições naturais, logo após a estação de chuva, indicam que, uma vez retirado o estresse hídrico, tal influência negativa deixa de existir e a bactéria readquire sua capacidade de infecção e colonização do hospedeiro. / In Brazil, about 38% of the citric trees of the São Paulo State are affected by the Citrus Variegated Chlorosis - CVC, causing annual losses of about 100 million dollars for the citrus industries. The causal agent of CVC is a gram-negative, fastidious bacterium inhabitant of the xylem vessels called Xylella fastidiosa. It is vectored by sharpshooter leafhoppers pertaining to family Cicadellidae and subfamily Cicadellinae. It was observed that young citrus plants, between 3 and 4 years of age, are more susceptible to CVC than adult plants. The disease is more severe in regions where additional stresses occur, such as high atmospheric demand (due to the increase of temperature and vapor pressure deficit) and water deficit in the soil. The physiological and chemical mechanisms that characterize the establishment of CVC within the host have not yet been totally understood, especially under conditions of stress. Therefore, studies that consider the interaction between seasons, water regime and the establishment of CVC in young plants are necessary in the elaboration of more efficient management programs. The survival of initial infections of X. fastidiosa in young citrus plants mechanically inoculated during the summer and winter, and kept in the field with and without irrigation, were evaluated 6, 12 and 18 months after mechanical inoculations. To analyze the influence of water regime separately, an experiment was carried through during the autumn (final of May and beginning of June) in a greenhouse. Young citrus plants kept in field capacity and water deficit were mechanically inoculated and inoculated with sharpshooter leafhoppers Bucephalogonia xanthophis and Dilobopterus costalimai. The mechanically inoculated plants were evaluated 5 months after the date of inoculation, whereas the plants inoculated with insect vectors were evaluated 10 months after the date of inoculation. In natural conditions, 6 months of the date of inoculation, higher survival rates of initial infections of of X. fastidiosa were detected in inoculated young plants during winter in the absence of water deficit; however, 12 months after inoculation, the young citrus plants kept with and without irrigation presented statistically equal bacterial population averages. The mechanically inoculated plants kept in the greenhouse presented similar results to those kept in natural conditions and analyzed 6 months after mechanical inoculation. In the case of inoculation with sharpshooter leafhoppers, the presence of the bacterium was detected only in plants kept in field capacity. The results demonstrate that the water deficit is unfavorable for the establishment of primary infections of X. fastidiosa in young citrus plants. The results obtained 12 months after mechanical inoculation in natural conditions, right after the rainy season, indicate that, once the water deficit is removed, its negative influence ceases to exist and the bacterium reacquires its capacity of infection and colonization of the host.

Cerrado is the second largest Brazilian biome and originally corresponded to 24% of the national territory, and since the 1970´s has been under agriculture and cattle activities. Soybean and maize are two of the most important grain-crops found in this region, with an estimated production of approximately 223 millions of tons in the Brazilian 2016/17 harvest. Changes in soil physical properties due to soil management affect productivity. Possible changes in climatic variables may also affect agricultural productivity, either per unit area (land productivity) or per unit of water volume (water productivity). One option for studying the relation between land and water productivity and how they are affected by soil hydraulic properties and climatic factors is by using an agro-hydrological model. In this study, the aim was to quantify aspects of the soil water balance and to make estimates of land and water productivity for soybean in a clay soil and maize in a medium texture in the Cerrado region using SWAP simulations for different irrigation strategies. Effects on agricultural productivity of a climatic prevision with increasing the air temperature and rainfall reduction for the years 2016-2040 were also simulated. Results show that an increase of soil porosity, resulting from a conservation tillage management, leads to a higher infiltration capacity and is shown to increase land and water productivity, when associated to irrigation scenarios. Higher water productivities were observed with only supplementary irrigation. Predicted climate changes will lead to a decrease of approximately 20% by the end of the years 2016-2040 in land productivity, under rainfed conditions. / O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro que originalmente, correspondia a 24% do território nacional, e desde os anos 1970 tem sido utilizado para atividades ligadas à agricultura e pecuária. Soja e milho são duas das mais importantes culturas graníferas encontradas nesta região, com uma estimativa de produtividade de aproximadamente 223 milhoes de toneladas na safra brasileira de 2016/17. Mudanças nas propriedades físicas do solo devido ao manejo do solo afetam a produtividade agrícola. Possíveis mudanças de variáveis climáticas também poderão afetar a produtividade agrícola, tanto por unidade de área (produtividade de terra) ou por unidade de volume de água (produtividade de água). Uma opção para estudar as relações entre a produtividade de água e de terra e como elas são afetadas pelas propriedades hidraulicas do solo e pelos fatores climáticos é pela utilização de um modelo agro-hidrológico. Neste trabalho, o objetivo foi quantificar os aspectos do balanço hídrico do solo e realizar estimativas da produtividade de água e de terra para soja em um solo argiloso e para milho em um solo de textura média, na região do Cerrado, utilizando simulações com o modelo SWAP para diferentes manejos de irrigação. Os efeitos na produtividade agrícola de uma previsão climática com aumento da temperatura do ar e redução da precipitação para os anos 2016-2040 foram também simulados. Os resultados mostram que um aumento na porosidade do solo, resultante de um manejo conservacionista do solo, leva a uma maior infiltração e resulta num aumento na produtividade da terra e da água, quando associado a cenários de irrigação. As maiores produtividades da água foram observadas com irrigação suplementar. As mudanças climáticas previstas levarão a uma diminuição de aproximadamente 20% na produtividade da terra ao final dos anos 2016-2040, em áreas não irrigadas.