A ocorrência de potenciais de ação e neurotransmissores, componentes principais do sistema nervoso animal, em plantas, bactérias e fungos mostra a universalidade dos princípios de sinalização e transmissão de informações na forma de sinais químicos e elétricos em todos os organismos. Esses tópicos de estudo, juntamente com inteligência em plantas e transporte vesicular de auxina, constituem as linhas de pesquisa principais da recém-criada Neurobiologia Vegetal. Entre os neurotransmissores encontrados em plantas, a acetilcolina atua, entre outras situações, no crescimento e desenvolvimento controlado pelo fitocromo e na permeabilidade iônica de membranas. Nesse contexto, foi sugerido que a acetilcolina pode desempenhar um papel importante na regulação do movimento estomático, tendo efeito estimulatório na abertura dos estômatos além de poder atuar na sinalização entre raiz e parte aérea. Dessa forma, foi proposto identificar a presença deste neurotransmissor em plantas de milho hidratadas e submetidas a estresse hídrico, com o objetivo de correlacionar a presença de acetilcolina com as respostas estomáticas de tais plantas. Além disso, foi objetivo do trabalho avaliar parâmetros fisiológicos como potencial hídrico, condutância estomática, transpiração e fotossíntese líquida e suas possíveis relações com a acetilcolina em três folhas das plantas hidratadas e estressadas. Para tanto, foi montado um experimento em blocos casualizados em esquema fatorial (2x3). Os fatores foram: água, nos níveis de hidratação e estresse, e idade das folhas nos níveis folha 4 (mais velha), folha 5 (idade intermediária) e folha 7 (mais jovem). As plantas foram divididas em 20 blocos, contendo uma planta hidratada e uma sob estresse cada e as análises fisiológicas feitas nas três folhas. As plantas foram colocadas em câmara de crescimento tipo BOD com controle de iluminação e temperatura. Após análises fisiológicas, as folhas foram utilizadas para extração e determinação de acetilcolina. Os extratos purificados e secos foram submetidos à pirólise e cromatografia gasosa e as substâncias identificadas por espectrometria de massas. Não foi detectada acetilcolina nas plantas, apesar de estudos anteriores demonstrarem sua ocorrência em folhas e sementes de milho. Hipóteses foram levantadas para explicar tal fato. Quanto as variáveis fisiológicas, o déficit hídrico reduziu em aproximadamente 59% a transpiração, em 65% a condutância estomática e em 59% a fotossíntese das plantas. Condutância estomática e transpiração, condutância e fotossíntese, e transpiração e fotossíntese apresentaram intensa correlação. Já o potencial hídrico teve baixa correlação com essas variáveis. Quanto ao fator idade, folhas 7 apresentaram maiores valores de fotossíntese, condutância e transpiração que as folhas 4 e 5. / The occurrence of action potential and neurotransmitters, the major components of animal nervous system, in plants, bacteria and fungi, shows the universality of signaling principles and information transmission in the way of chemical and electrical signals in all organisms. These study topics, along with plant intelligence and vesicular-based auxin transport, constitute the major research lines of the newly created Plant Neurobiology. Among the neurotransmitters found in plants, the acetylcholine plays a role in phytochromecontrolled growth and development and in membrane ion permeability. In this context, it was suggested that acetylcholine can play an important role in the regulation of stomatal movements, having stimulatory effect in the stomatal opening. In addition it can play a role in root-to-shoot signaling process. Therefore, it was proposed to identify the presence of this neurotransmitter in maize plants hydrated and under water stress, with the aim of correlating the presence of acetylcholine with the stomatal responses of such plants. Moreover, another aim of the study was to evaluate physiological parameters like water potential, stomatal conductance, transpiration rate and net photosynthetic rate and their possible relationship with the acetylcholine in three leaves of hydrated and stressed plants. Therefore, an experiment was set up in randomized block design in 2x3 factorial. The factors were: water, in the levels of hydration and stress, and leaves age in the levels leaf 4 (older), leaf 5 (intermediary age) and leaf 7 (younger). The plants were divided in 20 blocks, and each one has had one hydrated plant and one stressed plant and the physiological analysis was made in three leaves. The plants were placed in B.O.D. growth chamber under controlled conditions of light and temperature. After the physiological analysis, the leaves were used to extraction and determination of acetylcholine. The dried and purified extracts were subjected to pyrolysis and gas chromatography and the substances identified by mass spectrometry. The acetylcholine was not detected in plants, although earlier studies have had demonstrated its occurrence in maize leaves and seeds. Hypotheses were elaborated to explain such fact. Regarding the physiological variables, water stress reduced the plants transpiration rate in 59%, stomatal conductance in 65% and net photosynthesis in 59%. Stomatal conductance, transpiration and photosynthesis were strongly related. On the other hand, the water potential showed weak correlation with that variable. As for the age factor, leaves 7 had higher photosynthetic rates, conductance and transpiration than the leaves 4 and 5.

Oil palm is a perennial evergreen crop which stands out as the crop with the highest oil production per planted area among the oilseeds. The main objective of this thesis was to determine the oil palm water requirement in two different edaphoclimatic Brazilian conditions. Specifically, this study aimed to: (i) quantify actual evapotranspiration (ETa), develop crop coefficients (Kc and Kcb), and determine the relationship between the basal crop coefficient (Kcb) and leaf area index (LAI) of young irrigated oil palm growing under the Brazilian Humid Subtropical conditions; (ii) determine the spatiotemporal variation of oil palm evapotranspiration from adjusted satellite images, as well as the adjusted crop coefficient (Kcadj) and its components under Amazon climate conditions. To compute the water requirement of young oil palm trees, we used a large and precise weighing lysimeter (4.0 m diameter x 1.3 m depth) installed in Piracicaba, SP, Brazil. Crop coefficients were obtained by dividing lysimetric measurements over 24 h period by reference evapotranspiration (ETo) calculated by the Penman-Monteith method (FAO-56) and LAI measurements were performed by using the LAI-2200 Plant Canopy Analyzer. Lysimetric measurements showed that ETa and transpiration young oil palm were 2.50 ± 1.39 mm d-1 and 1.43 ± 1.09 mm d-1, respectively, and the corresponding Kc and Kcb were 0.71 and 0.41, respectively. Average Kcadj for plants between 18- and 33-month-old was 0.08 and is recommended only for drip irrigation as it is the result of an adjustment that depends on ground coverage and crop spacing. The Kcb-LAI relationship obtained for oil palm was Kcb = 0.5895 LAI - 0.6674 (R2 = 0.9856) and can be useful to estimate oil palm water use from LAI measurements. To determine the oil palm water use in the Eastern Brazilian Amazon, a remote-sensing-based ET and water balance model was performed over an 8-year consecutive period in a commercial oil palm site near Moju, Pará, Brazil. The results of the water balance model revealed that under Amazon climate influence, the multi-year average of daily and total ETa was about 3.4 ± 0.4 mm d-1 and 1229 ± 127.2 mm yr-1. The oil palm water requirements were lower during the dry season (364.7 ± 88.94 mm) comparing to the rainy period (864.4 ± 80.91 mm) as a result of eventual water stress. In an annual average basis, Kcadj was 0.87 ± 0.42, Kcb for the two first growing years was 0.78 ± 0.29, reaching an average of 1.16 ± 0.04 from the third cropping year. The correlation between in situ measured and modeled oil palm fresh fruit bunches (FFB) yields was described by a linear function (Yieldmod = 0.7626 Yieldmeas + 538.64; R2 = 0.9913). In summary, this thesis presents interesting results on palm oil needs in two Brazilian regions, which may be of fundamental importance in establishing strategies to improve the efficiency of water use in palm plantations. / A palma de óleo, ou dendezeiro, é uma cultura perene que se destaca pela maior produção de óleo por área plantada entre as oleaginosas. O principal objetivo desta Tese foi determinar a exigência de água pela palma de óleo em duas condições edafoclimáticas brasileiras distintas. Especificamente, este estudo objetivou: (i) quantificar a evapotranspiração real (ETa), obter coeficientes de cultura (Kc e Kcb) e determinar a relação entre o coeficiente de cultura basal (Kcb) e índice de área foliar (IAF) de plantas jovens de palma de óleo irrigadas em condições subtropicais úmidas; (ii) determinar a variação espaço-temporal da evapotranspiração da palma de óleo a partir de imagens de satélite ajustadas, bem como o coeficiente de cultura ajustado (Kcadj) e seus componentes sob condições climáticas da Amazônia. A necessidade hídrica de dendezeiros jovens foi determinada a partir de leituras feitas por um lisímetro de pesagem de precisão (4,0 m de diâmetro x 1,3 m de profundidade) instalado em Piracicaba, SP, Brasil. Os coeficientes de cultura foram obtidos dividindo-se as medidas lisimétricas no período de 24 h pela evapotranspiração de referência (ETo) calculada pelo método de Penman-Monteith (FAO-56) e as medidas de IAF foram realizadas por meio do analisador de área foliar LAI-2200. As medidas lisimétricas mostraram que a ETa e a transpiração da palma de óleo jovem foram 2,50 ± 1,39 mm d-1 e 1,43 ± 1,09 mm d-1, respectivamente, e os correspondentes Kc e Kcb foram 0,71 e 0,41, respectivamente. Kcadj médio para plantas entre 18 e 33 meses de idade foi de 0,08 e é recomendado apenas para irrigação por gotejamento, uma vez que é o resultado de um ajuste dependente da cobertura do solo e do espaçamento entre culturas. A relação Kcb-IAF obtida para palma de óleo foi Kcb = 0,5895 IAF - 0,6674 (R2 = 0,9856) e pode ser útil para estimar o uso de água de dendê a partir de medidas de IAF. Para determinar o consumo hídrico da palma de óleo na Amazônia Oriental Brasileira, um modelo de balanço hídrico baseado em dados de sensoriamento remoto foi utilizado durante um período de 8 anos consecutivos em um cultivo comercial de palma de óleo no município de Moju, Pará, Brasil. Os resultados revelaram que, sob a influência do clima na Amazônia, a média plurianual da ETa diária e total foi de cerca de 3,4 ± 0,4 mm dsup>-1e 1229 ± 127,2 mm ano -1. As necessidades hídricas da palma de óleo foram menores durante a estação seca (364,7 ± 88,94 mm) em relação ao período chuvoso (864,4 ± 80,91 mm) em decorrência de eventuais situações de estresse hídrico. O Kcadj médio de todo o período foi 0,87 ± 0,42. O Kcb foi caracterizado por um contínuo crescimento nos dois primeiros anos de cultivo (média de 0,78 ± 0,29), o qual se estabilizou a partir do terceiro ano com valores médios 1,16 ± 0,04. A correlação entre os rendimentos de cachos de frutos frescos (CFF) medidos in situ e modelados foi descrita por uma função linear (Prodmod = 0,7626. Prodmed + 538,64; R2 = 0,9913). Por fim, esta Tese apresenta resultados interessantes sobre as necessidades de óleo de dendê em duas regiões brasileiras, os quais podem ser de fundamental importância no estabelecimento de estratégias para melhorar a eficiência do uso da água em plantações de dendê.

The variability of total annual precipitation of rain and its distribution during the rainy season in the region of Arapiraca, explains most of the fluctuations in crop yield, which occurs in different years and locations. However, regional water conditions for agriculture must also be considered taking into account the storage capacity of water form the soil. Water is essential to productivity of crops and their consumption is determined by water evaporative demand of the atmosphere, soil type and plants characteristics. A good distribution of rainfall regulates water factor of production, preventing soil moisture is reduced to levels that condition the plant water stress. In particular, the corn grown in the irrigation system in this region has the yield highly dependent on interactions between their phenological phases and water availability which is determined by the storage of water from the soil and the irregularity of the rainfall regime. This work aimed to analyze the sowing dates of maize which have lower risk of water stress during sowing until 10 days after flowering in the region of Arapiraca. For this, calculations were made of daily water balance for two soil types, representing the region of cultivation of maize, with precipitation data of a 37 years period, from the meteorological station of old Empresa de Pesquisa do Estado de Alagoas - EPEAL and the Secretaria Municipal de Arapiraca - SEMAG, considering the life cycle of maize cultivar BR 106 of Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária -EMBRAPA, sown in the period March to August. Also was calculated the accumulated degree-days (GDA) for maize in the sowing- flowering period to estimate dates of flowering for the different simulated sowing dates. Through an analysis of the frequency distribution of the satisfaction water indices of culture (ISH), obtained from daily water balance, it is calculated the probability of this index is above 0.5 with probabilities exceeding 80% in time of sowing and the critical phase of requirement of water by maize (10 days before flowering and 10 days later). The results allowed the determination of planting calendar for maize in the region of Arapiraca - AL starting on 01 June and ending on June 30 for the two soil types studied. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A variabilidade dos totais anuais das precipitações pluviais e sua distribuição durante a estação chuvosa na região de Arapiraca, explica grande parte das flutuações no rendimento das culturas, que ocorre em diferentes anos e locais. Porém, as condições hídricas regionais para a agricultura devem ser analisadas também se levando em consideração a capacidade de armazenamento de água dos solos. A água é fator fundamental a produtividade das culturas e seu consumo é determinado pela demanda evaporativa da atmosfera, tipo de solo e características das plantas. A boa distribuição das precipitações pluviais regula o fator água de produção, impedindo que a umidade do solo reduza-se para níveis que condicionem estresse hídrico as plantas. Em particular, o milho cultivado em sistema de sequeiro nesta região, tem seu rendimento altamente dependente das interações entre suas fases fenológicas e a disponibilidade hídrica a qual é condicionada pelo armazenamento de água do solo e pela irregularidade do regime pluviométrico. Neste trabalho objetivou-se analisar épocas de semeaduras do milho que apresentem menores riscos de estresse hídrico no período semeadura até 10 dias após o florescimento, na região de Arapiraca. Para tal, foram realizados cálculos de balanço hídrico diário para dois tipos de solos, representativos da região de cultivo de milho, com dados de precipitação pluviais de um período de 37 anos, obtidos da estação meteorológica da extinta Empresa de Pesquisa do Estado de Alagoas - EPEAL e da Secretaria Municipal de Agricultura de Arapiraca - SEMAG, considerando a duração do ciclo da cultivar de milho BR 106 da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMBRAPA, semeada no período de março a agosto. Também calculou-se os graus dias acumulados (GDA) para o milho no período semeio florescimento para estimar datas de florescimento para as diferentes datas simuladas para semeio. Por meio de análise da distribuição de freqüência dos índices de satisfação das necessidades de água da cultura (ISH), obtidos do balanço hídrico diário, calcularam-se as probabilidades deste índice está acima de 0,5, com probabilidades superiores a 80%, no momento do semeio e na fase crítica de exigência de água pelo milho (10 dias antes do florescimento e 10 dias depois). Os resultados do estudo permitiram a determinação de um calendário de semeadura para a cultura do milho na região de Arapiraca Alagoas iniciando em 01 de junho e terminando em 30 de junho, para os dois tipos de solos utilizados.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-17T17:43:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 476221 bytes, checksum: acc5b8427cd05ed191c13b0ecb32ad03 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T17:43:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 476221 bytes, checksum: acc5b8427cd05ed191c13b0ecb32ad03 (MD5) Previous issue date: 2003-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A previsão de produção da cultura do café, tanto no Brasil como no âmbito internacional, assume papel fundamental na garantia da estabilidade e regularidade do abastecimento do mercado. Portanto, este trabalho, desenvolvido especificamente para a região Sul do Estado de Minas Gerais, objetivou, em geral, avaliar e testar três modelos prognósticos de produtividade para a cultura do café, tendo como previsores os elementos agrometeorológicos durante as fases fenológicas da cultura. O primeiro modelo avaliado representou os municípios de Alfenas, Guaxupé, Monte Belo, Lavras, São Sebastião do Paraíso, Varginha e Viçosa. Para cada um destes municípios, séries de 15 anos de produtividades (kg ha -1 ) de café em coco foram submetidas, individualmente, à análise harmônica por séries de Fourier, das quais se extraíram os coeficientes de senos e cossenos até o sétimo harmônico, submetendo-os à regressão linear múltipla nos três primeiros componentes principais de um conjunto de 33 variáveis inerentes à produção cafeeira. Tais variáveis foram representadas pela produtividade média de cada município e por elementos climáticos, sendo estes últimos constituídos pelas médias de 15 anos correspondentes aos mesmos anos das produtividades e subdivididos em quatro períodos trimestrais ao longo do ciclo agrícola da cultura, ou seja, de julho a junho. A “performance” dos modelos foi avaliada pelo índice “d” de concordância proposto por WILLMOTT et al. (1985). O modelo não se mostrou satisfatório para a previsão de produtividades, e os resultados apresentaram erros relativos percentuais (ERP) aos valores observados variando de -39,5 a 85,6% e um índice “d” de 0,48. A regressão linear simples, com a reta passando pela origem, de produtividades estimadas em função dos valores observados mostrou uma tendência do modelo em subestimar as produtividades e bastante baixo (r 2 = 0,03) o coeficiente de determinação. O segundo modelo, proposto por Stewart et al. e adaptado por PICINI (1998), foi aplicado a dados de produtividades (sacas ha -1 ) de glebas de lavouras cafeeiras de três municípios do Estado de Minas Gerais (Alfenas, Monte Belo e São Sebastião do Paraíso). Consistiu na regressão linear múltipla da produtividade como função da produtividade do ano anterior e índices de penalização hídrica, sendo estes representados por médias de uma seqüência de três trimestres e outra seqüência de quatro trimestres, de acordo com o ciclo agrícola da cultura. As parametrizações apresentaram valores de R 2 variando de 0,59 a 0,89. Pelos resultados, concluiu-se que o referido modelo não se mostrou satisfatório na previsão de produtividades da cultura do café, apresentando erros relativos percentuais das estimativas bastante discrepantes, com tendência de superestimar a produtividade. O terceiro modelo foi o parametrizado, adotando-se a técnica de regressão linear múltipla em componentes principais para as mesmas séries de produtividades representativas dos municípios do modelo anterior, tomando por base o de Stewart et al., porém acrescentando-se novas variáveis, representadas por elementos agrometeorológicos, além das penalizações hídricas para os quatro trimestres do ciclo agrícola (julho a junho). Como o número de observações é inferior à quantidade de variáveis, recorreu-se à análise multivariada de componentes principais para reduzir a dimensão do conjunto destas. A análise de regressão linear múltipla foi aplicada nos três primeiros componentes principais. As avaliações dos testes apresentaram erros relativos percentuais variando de -61 a 1.969% e os desempenhos, índices “d” de 0,58 a 0,80, havendo também tendência do modelo em superestimar as produtividades. / The prediction of coffee production is of great importance to sustain the stability and regularity of market supplies in Brazil, as well as on the international level. The general objective of this study, specifically developed for the southern region of Minas Gerais State, was therefore the assessment and testing of three prognostic models for coffee yield, using agrometeorological elements during the phenological phases of coffee crop as indicators for the forecast. The first model was evaluated with data from the districts Alfenas, Guaxupé, Monte Belo, Lavras, São Sebastião do Paraíso, Varginha, and Viçosa, in Minas Gerais State. From every site, data from a production series of fifteen years (kg ha -1 ) were submitted, individually, to the harmonic analysis by Fourier series. From each of the Fourier analyses, sine and cosine coefficients were extracted up to the seventh harmonic, submitting them to multiple linear regression in the first three principal components of a group of thirty-three inherent variables of coffee production. These variables were represented by the medium productivity of each local and by climatic elements. These last variables were averages of fifteen years corresponding to the same productivity years and were subdivided in four quarterly periods, according to the agricultural year (July to June). The performance of the model was evaluated by the agreement index “d” proposed by WILLMOTT et al. (1985). The model proved to be unsatisfactory at predicting the yields, since results presented percentile relative errors (ERP) that differed from the observed values between -39,5 and 85,6%, with a “d” index of 0,48. The simple linear regression (the straight line passing through the origin) of estimated productivity in function of observed values revealed a tendency to underestimate productivity, and a very low determination coefficient, (r 2 = 0,03). The second model, proposed by Stewart et al. and adapted by PICINI (1998), was applied to productivity data (bags ha -1 ) of coffee crop for three municipal districts of Minas Gerais State (Alfenas, Monte Belo, and São Sebastião do Paraíso). The model consisted in the multiple linear regression of productivity as a function of the previous annual productivity and water depletion indexes. These were represented by averages of one sequence of three quarterly periods and another of four quarterly periods, according to the agricultural culture cycle. The models presented R 2 values between 0,59 and 0,89. Based on the obtained results, the conclusion was drawn that the models were not satisfactory for a productivity forecast of coffee crop, since they presented a tendency to overestimate productivity, and the estimates presented quite discrepant ERP values. The third model was parameterized by multiple linear regression of principal components for the same representative productivity series of the municipal districts of the previous model. Based on the Stewart et al. model, but with new variables, agrometeorological elements were added, besides the water depletion for the four quarterly periods of the agricultural cycle (July to June). Since the number of observations was lower than the amount of variables, the analysis of the principal components was used as a resort to reduce the dimension of this variable set, and multiple linear regression analysis was applied on the first three principal components. Test evaluations presented ERP values varying from -61 to 69% and the performances presented “d” indexes from 0,58 to 0,80, again with an overestimation tendency. / Tese importada do Alexandria

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-27T11:47:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 21511068 bytes, checksum: a137e50ad4047a159423fb723069d69b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T11:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 21511068 bytes, checksum: a137e50ad4047a159423fb723069d69b (MD5) Previous issue date: 1996-11-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho objetivou estimar o risco climático na cultura do arroz de sequeiro, para diferentes datas de plantio, em solos classificados como Areia Quartzosa, Areia Quartzosa Hidromórfica, Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho-Amarelo, no Estado de Goiás, e mostrar o desempenho do sistema de informações geográficas, desenvolvido pelo INPE, na espacialização dos valores estimados que definem o risco climático. Os resultados demonstram a grande variabilidade pluviométrica em Goiás, pois, para uma mesma região, o risco climático pode variar com até cinco dias. Observa-se também que, quanto maior for o retardamento do plantio do arroz de sequeiro maiores serão os riscos climáticos, principalmente se a semeadura for realizada em meados do mês de janeiro. Além disso, os dados mostram que o risco climático tende a aumentar de Norte para Sul e de Oeste para Leste. 0 sistema de informações geográficas, desenvolvido pelo INPE, demostrou ser um instrumento de suma importância na espacialização do risco climático para a cultura do arroz de sequeiro no Estado de Goiás. Finalmente, os resultados obtidos neste estudo fornecem informações importantes para escalonamento de plantios e planejamento de política agrícola, bem como para definição de novas diretrizes de pesquisa nas áreas que apresentam condições de alto risco climático para o plantio do arroz de sequeiro em Goiás. / This dissertation reports the study of estimating the risk by erratic rainfall distribution on upland rice grown on sandy soil, hydromorphic sandy soli, red oxisol and yellow oxisol, of the state of Goias, and also the evaluation of the performance of the GIS model developed by INPE, in mapping and defining the regions with the estimated values of the climatical risk. The result of this study showed the great variation in rainfall or precipitation in the State of Goias, where in the same region the climatical risk can vary from 1 to 5 days. The later the planting date of the upland rice in the region the greather the risk, especially when the planting date was later than mid january. Furthermore there are increasing climatical risk going southwards and eastwards, following the rainfall pattern in the State of Goias, when precipitation is lower in the southern and in the eastern regions, compared to the northern and western regions, respectively. The GIS developed by INPE present an important contribution to demonstrate these risk differences in spatial visualization for the upland rice in the State of Goias. The result also offer the possibilities for recommendation of the planting date in the regions, the agriculture policy planing, and lastly to serve as feedback for future research plan and the high risk regions in the State of Goias.

OLIVEIRA, Medida de atributos físicos do solo por um sensor capacitivo e aplicação no manejo da irrigação da melancia. 2012. 113 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-02T14:47:59Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_adsoliveira.pdf: 9954665 bytes, checksum: 4cf53911bfca35d5e5215682663f8cb9 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-02T14:54:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_adsoliveira.pdf: 9954665 bytes, checksum: 4cf53911bfca35d5e5215682663f8cb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T14:54:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_adsoliveira.pdf: 9954665 bytes, checksum: 4cf53911bfca35d5e5215682663f8cb9 (MD5) Previous issue date: 2012 / In recent years, with the explosive development of information technology and electronics, the scientific community worldwide has intensified research to develop and implement research-based improvement in precision application. Advances in information technology, especially in the developing of interfaces with electronic sensors, allowed for the development and application of various transducers in Agricultural Engineering. With respect to irrigated farms there is a major concern with the large volume of water used. According to FAO by 2030 it will be required an increase of 14% of drinking water used by irrigation, in order to meet the demand caused by population growth worldwide. In order to improve water use in irrigation, several studies have been and are being developed, especially focused on evaluating, economically, the conversion of water into food and the actual requirement of crops for their full development. The kc is a factor that relates crop water requirement of a real crop to the water requirement of a hypothetical culture. The soil water balance accounts for all additions and withdrawals of water that actually occur in a certain volume of soil used in agricultural production, allowing to access the water situation in which a culture is. From the above, this study aimed to evaluate the use of a capacitive FDR sensor to replace tensiometer in the process of obtaining the crop coefficient (kc) through the soil water balance. The experiment was conducted at the Low Acaraú Irrigation District - Ceará, in an area of 1.0 ha, into two cycles with of watermelon, in the years 2009 and 2010. The sensors were calibrated in the laboratory using regression analysis between soil moisture from a soil sample and frequency produced by the sensor, and between it and the tension found in a mercury based tensiometer, from saturation to approximately 8.0% volumetric water content. The evaluation of the calibration equation occurred by comparing the sensor data and data from tensiometers for moisture and irrigation timing. The calibration equation for both moisture and for the tension was exponential. The comparison between the estimated and measured tensions using the fitted equation produced a strong performance and/or great on all items analyzed. Field validation of the fitted models was conducted by comparative analysis between the frequencies obtained from the FDR sensors and the tensiometers during the first harvesting year. For the second harvesting year, the technique of filter paper was tested. It resulted in the following equations to fit the water retention curves for the soil: θ=0,3843*T^(-0,381) (1st layer), θ=0,4381*T^(-0,372) (2nd layer) and θ=0,4103*T^(-0,34) (3rd layer). In addition, the instantaneous profile method for evaluating the hydraulic conductivity was applied. Were application depth was applied as a treatment for analyzing some physiological characteristics of the crop. The treatments showed statistical differences for stomatal conductance and transpiration, T4 (ϴ= 1.3 of field capacity) being superior to the others to a 0.05 confidence level. kc values ranged between treatments from 0.74 to 1.06 (18 DAP), 0.98 to 1.52 (45 DAP) and 0.67 to 0.85 (59 DAP). Crop yield ranged from 13.019 to 25.867 Mg between treatments. The efficiency of water use ranged from 4.17 to 6.95 kg m-3. The use of the sensor allows for real time measurement of soil water potential and soil moisture, enabling a more secure monitoring and decision making. / Nos últimos anos, com a evolução explosiva da informática e da eletrônica, a comunidade científica mundial tem intensificado os estudos no sentido de desenvolver e aplicar pesquisas baseada no aprimoramento da alta precisão. Os avanços na área de informática, principalmente na elaboração de interfaces com sensores eletrônicos, permitiram o desenvolvimento e aplicação de vários transdutores na Engenharia Agrícola. No que diz respeito à agricultura irrigada uma grande preocupação é com o enorme volume de água utilizado. Segundo a FAO até 2030 será necessário um incremento de 14% da água potável, na irrigação, a fim de suprir a demanda provocada pelo crescimento da população mundial. No intuito de aprimorar o uso da água na irrigação, vários trabalhos foram e estão sendo desenvolvidos, principalmente na busca de se avaliar, economicamente, a conversão da água em alimento e a real necessidade hídrica das culturas para seu desenvolvimento pleno. O kc é um fator que relaciona a necessidade hídrica da cultura em estudo e a necessidade hídrica de uma cultura hipotética. O balanço hídrico do solo contabiliza todas as adições e retiradas de água que realmente ocorrem em certo volume de solo, utilizado na produção agrícola, permitindo avaliar a situação hídrica pela qual uma cultura passa. Pelo exposto acima, o presente trabalho teve como objetivo geral a avaliação do uso do sensor capacitivo FDR em substituição ao tensiômetro para o cálculo do coeficiente de cultivo (kc), por meio do balanço hídrico do solo. O experimento foi realizado no Perímetro Irrigado do Baixo Acaraú – Ceará, em uma área de 1,0 ha, em dois ciclos com a cultura da melancia nos anos de 2009 e 2010. Os sensores foram calibrados, em laboratório, através de análise de regressão entre umidade da amostra e frequência produzida pelo sensor, e entre esta última e a tensão verificada em um tensiômetro com mercúrio partindo do ponto de saturação até aproximadamente 8,0% de umidade volumétrica. A avaliação da equação de calibração ocorreu através da comparação entre os dados dos sensores e os dados dos tensiômetros para umidade e tempo de irrigação. A equação de calibração tanto para a umidade, como para tensão foi do tipo exponencial. A comparação entre as tensões medidas e estimadas, pela equação de ajuste, alcançou desempenho forte e/ou ótimo em todos os itens analisados. A validação em campo, das equações de ajuste, deu-se através de uma análise comparativa entre as tensões obtidas pelos sensores FDR e pelos tensiômetros, além das umidades atuais, estimadas por ambos os equipamentos, no primeiro ano de cultivo. Para o segundo ciclo produtivo fez-se uso da técnica do papel filtro que retornou as seguintes equações de ajuste para as curvas de retenção da água no solo: θ=0,3843*T^(-0,381)(1ª camada), θ=0,4381*T^(-0,372)(2ª camada) e θ=0,4103*T^(-0,34)(3ª camada), e a técnica do perfil instantâneo para avaliação da condutividade hidráulica. Aplicaram-se variações de umidade do solo, com tratamento, a fim de verificar algumas respostas fisiológicas da cultura. Os tratamentos apresentaram diferença estatística para transpiração e condutância estomática, sendo o T4 (ϴ= 1,3 da capacidade de campo) superior aos demais ao nível de confiança de 0,05. Os valores de kc variaram entre os tratamentos de 0,74 a 1,06 (18º DAP), 0,98 a 1,52 (45º DAP) e 0,67 a 0,85 (59º DAP). A produção variou de 13,019 a 25,867 Mg entre os tratamentos. O uso eficiente de água variou de 4,17 a 6,95 kg m-3. O uso do sensor permite medir o potencial da água no solo e a umidade em tempo real, possibilitando o monitoramento e a tomada de decisões de forma mais segura.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-02T13:05:36Z No. of bitstreams: 1 JOÃO HUGO BARACUY DA CUNHA CAMPOS - TESE (PPGRN) 2010.pdf: 28932035 bytes, checksum: dbde6d0a56b6228c2c9a4fa65197654f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T13:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO HUGO BARACUY DA CUNHA CAMPOS - TESE (PPGRN) 2010.pdf: 28932035 bytes, checksum: dbde6d0a56b6228c2c9a4fa65197654f (MD5) Previous issue date: 2010-08-20 / CNPq / Este estudo avalia os impactos das alterações climáticas sobre o zoneamento agrícola de risco climático do feijão e milho cultivados na região Nordeste do Brasil (NEB), com base nos relatórios do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). O modelo de balanço hídrico, combinado com técnicas de geoprocessamento (SIG), foi utilizado para identificar as áreas da região de estudo onde as culturas poderão sofrer restrições de rendimento devido às mudanças climáticas. Os dados utilizados no estudo foram as séries históricas de precipitação com no mínimo 20 anos de dados diários, coeficientes de cultura, evapotranspiração potencial e a duração do ciclo da cultura. Foi adotado como critério de corte para o Índice de Satisfação das Necessidades de Água para a cultura (ISNA), definido como a relação entre a evapotranspiração real e a evapotranspiração máxima (ETr/ETm), os valores 0,55 e 0,50 para o milho e o feijão, respectivamente. Os cenários de aumento na temperatura do ar utilizados nas simulações foram de 1,5; 3 e 5 ºC. Os resultados indicam que o aumento na temperatura do ar pode afeta significativamente a disponibilidade de área agricultável das culturas de feijão e de milho no NEB. Portanto, é importante que variedades dessas culturas mais resistentes a altas temperaturas sejam desenvolvidas visando enfrentar a problemática do aquecimento. Os resultados ainda indicam que existe considerável diferença entre os três cenários de aquecimento e as condições climáticas atuais em termos dos efeitos projetados da variação de temperatura sobre as áreas cultivadas com feijão e milho na região de estudo. Mediante os cenários de aquecimento, o tamanho da estação de cultivo e a produtividade serão significativamente reduzidos como conseqüência do decréscimo em área agricultável com as culturas de milho e feijão. A época de semeadura de janeiro a março se apresenta menos afetada pelos cenários de aquecimento do que a semeadura nos meses de novembro e dezembro ou de abril e maio, provavelmente em face da regularidade dos padrões da ITCZ na maior parte do NEB. / This study assesses the impacts of climate change on the agricultural zoning of climatic risk in cowpea and corn grown in northeastern Brazil (NEB), based on the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) reports. The water balance model, combined with geospatial technologies (GIS), was used to identify areas of the study area where the crops will suffer yield restrictions due to climate change. The data used were the time series in rainfall at least 20 years of daily data, crop coefficients, potential evapotranspiration and duration of the crop cycle. The scenarios analyzed were of increases in air temperature of 1.5, 3 and 5 oC. It was adopted as baseline for the Water Requirements Satisfaction Index for culture (WRSI), defined as the ratio between actual evapotranspiration and maximum evapotranspiration (ETr/ETm), the values of 0.55 and 0.50 for maize and cowpea bean, respectively. An increase of air temperature affects the availability of suitable agricultural area and particularly the cowpea bean and corn yield across NEB. Therefore, it is important that crops varieties better suited to hightemperature conditions should be planted. There are considerable differences between the three warming scenarios and normal climatic conditions in terms of projected effects of changes in temperature on the area suitable for cowpea bean and corn cultivation. Under the warming scenarios, the length of the growing period and yield should be drastically affected as a consequence of the decrease in agriculturally suitable area. The sowing date from January to March appears to be less affected by warming scenarios than sowing in November and December or April and May, probably due to the soil conditions and regularity of seasonal ITCZ patterns in most of northern NEB.

Made available in DSpace on 2016-12-23T13:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Zancanella Bonomo.pdf: 1042232 bytes, checksum: 9f5a5145bc9e9626b7d0e92900bdb65c (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to the conditions of uneven distribution of rainfall in northern Espírito Santo, Brazil, cultivation of Conilon coffee (Coffeacanephora) has been done predominantly under irrigation with highly productive crops especially coffee production in Brazil. After the irrigation system implementation it is fundamental to the success of the project to implement a system of water management in irrigated crop, requiring a correct quantification of crop water consumption. The purpose of this study was to evaluate the response of different genetic materials (clones) of Conilon coffee to different irrigation. The study aimed quantification of water consumption, as well as to estimate the crop coefficient (Kc). The research was conducted in a farm called Córrego Grande in São Mateus, Espírito Santo state, Brazil in commercial cultivation of Conilon coffee in 3 x 0.8 m spacing, conventional drip irrigated, with a flow rate of 2 L h-1 and spaced 0.5 m. The experimental design was completely randomized in a subplot design, with six plots, five subplots and four replications. The plots were irrigation corresponding to 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150% of evapotranspiration for a condition of drip irrigation. The subplots were Conilon called 02, 03, 18, 153 and bamburral. Each replication was consisted of 20 plants. Data were subjected to analysis of variance and the means of treatments (subplots) were compared by Tukey test at 5% probability. The averages of the treatments (plots), were subjected to polynomial regression analysis. Regarding the growth parameters the 150% evapotranspiration blade for located irrigation was superior to the other ones. As for the first crop productivity, the percentages of irrigation applied for the maximum productivity varied according to the evaluated clone from blade percentages of 94.7% (kc = 0.947) for clone 03, percentage to 123.9% of the blade EToLoc (kc = 1.239) for clone 02 / Em razão das condições da distribuição irregular das chuvas na região norte do Espírito Santo, o cultivo de café Conilon (Coffea canephora) tem sido feito predominantemente sob irrigação, com lavouras altamente produtivas com destaque na produção cafeeira nacional. Após a implantação do sistema de irrigação torna-se fundamental ao sucesso do projeto a implementação do manejo de água do cultivo, requerendo uma correta quantificação do consumo hídrico da cultura. Diante isso, o trabalho teve como objetivo a avaliação da resposta de diferentes materiais genéticos (clones) de café Conilon a diferentes lâminas de irrigação, visando a quantificação do consumo hídrico, bem como a estimativa do coeficiente de cultura (Kc). A pesquisa foi conduzida na fazenda Córrego Grande, em São Mateus, em cultivo comercial de café Conilon, no espaçamento 3,0 x 0,8 m, irrigada por gotejamento convencional, com vazão do gotejador de 2 L h-1 e espaçados de 0,5 m entre si. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em parcela subdividida, com seis parcelas, cinco subparcelas e quatro repetições. As parcelas foram lâminas de irrigação correspondentes a 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150% da evapotranspiração para condição de irrigação localizada. As subparcelas foram os genótipos de Conilon denominados 02, 03, 18, 153 e Bamburral. Cada repetição foi constituída de 20 plantas. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos (subparcelas), comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. As médias dos tratamentos (parcelas), foram submetidos a análise regressão polinomial. Em todos os parâmetros vegetativos avaliados a porcentagem da lâmina aplicada de 150% da evapotranspiração para irrigação localizada foi superior às demais. Já para produtividade da primeira safra, as porcentagens das lâminas de irrigação aplicadas para a máxima produtividade variaram em função do clone avaliado, desde porcentagens de lâmina de 94,7% (kc = 0,947) para o clone 03, até porcentagem de lâmina de 123,9% da EToLoc (kc = 1,239) para o clone 02

Submitted by Paulo Miguel de Bodas Terassi (pmbterassi@gmail.com) on 2016-01-14T11:33:09Z No. of bitstreams: 1 Estudo de parâmetros climáticos como subsídio à gestão ambiental da vertente paraense da bacia hidrográfica do rio Itararé (Finalizada)..pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Não recebi financiamento / Os estudos dos aspectos físicos e sociais existentes em bacias hidrográficas permitem avaliar os seus diversos componentes, os processos e interações que nela ocorrem. Sobretudo, o clima funciona como um insumo de energia para a bacia hidrográfica e desempenha o papel de controlar ou influenciar diversos componentes da dinâmica socioambiental desse recorte espacial. Nessa perspectiva, o presente trabalho objetiva o estudo das características climáticas e, especificamente o conhecimento do comportamento da erosividade das chuvas e da disponibilidade hídrica na vertente paranaense da bacia hidrográfica do rio Itararé. O recorte de estudo está situado nos setores nordeste e leste do Paraná e abrange uma superfície aproximada de 4.845 km2. Foram obtidos os dados anuais, sazonais, mensais e diários de chuva de treze postos pluviométricos junto ao Instituto das Águas do Paraná e de uma estação meteorológica, de Joaquim Távora, pertencente ao Instituto Agronômico do Paraná. Foram utilizadas as seguintes metodologias: aplicou-se o índice de erosividade de Rufino, Biscaia e Merten (1993); espacializou-se as estimativas de temperatura fornecidas pela Universidade de Delaware (2014); empregou-se o balanço hídrico climatológico de Thornthwaite e Mather (1955); foram aplicados os sistemas de classificação climática de Köppen (1948), Thornthwaite (1948) e Nimer (1972); e, por fim, empregou-se a técnica de agrupamento para a obtenção de regiões homogêneas e para a definição de anos-padrão. Observou-se que embora tenham sido observados alguns padrões entre o efeito orográfico e o aumento de pluviosidade em alguns setores da bacia hidrográfica, a distribuição das isolinhas de pluviosidade e número de dias de chuva para a escala anual está propriamente mais ligada às diferenças entre o regime pluviométrico sazonal e a interferência da dinâmica atmosférica regional. Identificou-se que as maiores alturas pluviométricas ocorrem durante o período que vai de setembro a março, período de ocorrência do maior potencial erosivo. As maiores isotermas, os maiores valores de evapotranspiração e menores valores de excedente hídrico foram identificados para o setor norte, com um cenário inverso para os setores sul e oeste. O emprego do sistema de classificação climática de Köppen (1948) possibilitou delimitar a área de estudo em três tipologias climáticas: Cfb para os setores oeste e central; Cfa para o setor norte; Cfa/Cfb para os setores transitórios. A metodologia de Thornthwaite (1948) apresentou seis tipologias climáticas distinguindo apropriadamente as características climáticas da bacia hidrográfica em conformidade com o índice de umidade efetiva e a eficiência térmica. A metodologia de Nimer (1972) identificou três tipologias climáticas e definiu características da circulação atmosférica a partir dos atributos climáticos. O zoneamento climático permitiu averiguar a relação das características climáticas com os componentes socioambientais da área de estudo. A zona climática IV merece atenção por ter apresentado a maior erosividade das chuvas, junto à verificação de solo exposto associado a elevadas declividades, fatores que representam maiores riscos à erosão. A zona climática I apresenta a significativa ocupação por pastagens e lavouras temporárias e, o alerta da possibilidade de deficiência hídrica, especialmente em condições de La Niña ou em meses como abril e agosto, demonstram uma vulnerabilidade a essas atividades econômicas. / The studies of the physical and social aspects present in a watershed allow us to evaluate their various components, their processes and interactions that occur in it. Above all, the climate works as an energy input to the watershed and plays the role of controlling and influencing various components of the dynamics socio-environmental of this spatial cutout. From this perspective, the present study aims to study the climatic characteristics and specifically the knowledge of the behavior of rainfall erosivity and water availability in the watershed Itararé, in Parana state. The study clipping is situated in the northeast and eastern sectors of Paraná and covers an area of approximately 4,845 km2. Annual, seasonal, monthly and daily rain data of thirteen rain gauge stations were obtained along with the Paraná Institute of Water and the weather station Joaquim Távora, which belongs to the Agronomic Institute of Paraná. The following methodologies were used: erosivity indices of Rufino, Biscaia and Merten (1993); Temperature estimates provided by the University of Delaware (2014); climatic water balance of Thornthwaite and Mather (1955); Climate classification system of Köppen (1948), Thornthwaite (1948) and Nimer (1972) and, lastly, a clustering technique for obtaining homogeneous regions and to define standard-years was used. It was noticed that although some patterns between the orographic effect and the increase of pluviosity in some sectors of the watershed were observed, the distribution of isoline rainfall and the number of rainy days for the annual range is more properly related to the differences between seasonal rainfall and the interference of regional atmospheric dynamics. It was identified that the highest rainfall occur during the period from September to March, which is the period of occurrence of the most erosive potential. The biggest isotherms, the highest evapotranspiration values and lower water surplus values were identified for the northern sector, with a reverse scenario to the south and west sectors. The usage of Köppen‟s classification system (1948) allowed us to define the study area into three climatic types: Cfb for the western and central sectors; Cfa for the northern sector; Cfa / Cfb for transient sectors. The methodology presented by Thornthwaite (1948) exposed six climate types, properly distinguishing the climatic characteristics of the watershed in accordance with the effective moisture and thermal efficiency. Nimer‟s methodology (1972) identified three climate types and defined the atmospheric circulation features through the climatic attributes. The climatic zoning made it possible to examine the relation between the climatic characteristics and the social-environmental components of the study area. The climate zone IV requires attention for presenting the highest rainfall erosivity besides the exposed soil associated with high declivities, factors that evince the greatest risk to erosion. The climate zona I presents significant occupancy of pastures and temporary crops, and the warning of the possibility of deficiency water, especially in La Niña conditions or months like April and August, demonstrate a vulnerability to these economic activities.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The El Nino Southern Oscillation (ENSO) is a large-scale phenomenon that impacts weather and climate worldwide, including Southern and Northeast Brazil. Soil water is a major factor that affects interannual crop production in Rio Grande do Sul State. Other factor that may affect crop yield is the possible climate change. Human activities have been blamed to increase the CO2 concentration of the Earth s Atmosphere. Earth temperature may increase in response to increasing CO2 concentration. The Impact of the projected climate change on soil water and agroecossystems yield is an important and relevant issue both from a scientific and political viewpoint. The objective of this study was to simulate wheat, maize and soybean yields, and the fraction of transpirable soil water (FTSW) and link its interannual variability to ENSO and under climate change scenarios at Santa Maria, RS. Soil water and crop yield were simulated with models available in the literature. Air temperature and rainfall were modified to create climate change scenarios. The results showed that neutral years are the years of the largest risk to production of wheat, maize and soybean. During La Niña years the trend of water deficit is not clear and El Niño years are associated with years with greater FTSW. The increase in temperature, expected to decreases wheat and maize yields more than soybean yield. / O El Niño Oscilação Sul (ENOS) é um fenômeno de grande escala que afeta o tempo e o clima em diversos locais do Globo Terrestre, incluindo o Brasil, especialmente as regiões Sul e Nordeste brasileiro. A água disponível no solo para os cultivos é um importante fator de variabilidade interanual da produção agrícola no Estado do Rio Grande do Sul. Outro fator que poderá influenciar o rendimento das culturas é a possível mudança climática. A concentração de CO2 da atmosfera terrestre está aumentando devido às atividades humanas, assim, a temperatura média do ar do Planeta poderá aumentar nos próximos anos devido ao efeito estufa do CO2 atmosférico. O impacto de uma possível mudança climática sobre a água disponível e o rendimento em agroecossistemas é um assunto de interesse científico e político. O objetivo deste estudo foi simular a fração de água disponível no solo e sua conseqüência sobre o rendimento de trigo, milho e soja, associando sua variabilidade interanual com o fenômeno ENOS e, em diferentes cenários climáticos para Santa Maria, RS. Para a simulação foi utilizado o cenário meteorológico atual (1969-2003) e, criados cenários de mudança climática com diferentes aumentos de temperatura do ar com e sem aumento de precipitação pluviométrica para os próximos 100 anos. Os resultados mostraram que anos neutros constituem anos de maior risco para as culturas do trigo, milho e soja. Para anos de La Niña a tendência de défice hídrico não foi tão clara. Anos de El Niño, normalmente, estão associados a maior disponibilidade hídrica para as plantas. Se o aquecimento global se confirmar, espera-se que o rendimento de grãos de trigo e milho seja mais afetado do que a soja.