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Variabilidade dos componentes do balanço hídrico: um estudo de caso em uma cultura do cafeeiro (Coffea arabica L.) no Brasil / Variability of water balance components: a case study of a coffee crop (Coffea arabica L.) grown in BrazilAdriana Lúcia da Silva 27 January 2006 (has links)
O estabelecimento de balanços hídricos no campo é difícil e dispendioso, sendo a variabilidade de seus componentes o maior problema para se obter resultados confiáveis. Esta variabilidade dos componentes é aqui apresentada para uma cultura de café desenvolvida no hemisfério sul, em um solo tropical com 10% de declividade. É concluído que a chuva deve ser medida com um número apropriado de repetições, que a irrigação pode introduzir grande variabilidade dos cálculos, que a evapotranspiração calculada a partir da equação do balanço hídrico tem coeficientes de variação muito altos, que o componente armazenamento de água no solo é o que mais contribui na propagação dos erros e que a enxurrada pôde ser satisfatoriamente controlada nesse declive por meio de práticas de manejo. / The establishment of field water balances is difficult and costly, the variability of its components being the major problem to obtain reliable results. This component variability is here presented for a coffee crop grown in the Southern Hemisphere, on a tropical soil with 10% slope. It is concluded that rainfall has to the measured with an appropriate number of replicates, that irrigation can introduce great variability into calculations, that evapotranspiration calculated from the water balance equation has high coefficients of variation, that the soil water storage component is the major contributor in error propagation calculations, and that the run-off could be satisfactorily controlled through crop management practices.
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Caracterização de variedades de cana-de-açucar (Saccharum spp.) submetidas a déficit hídrico / Evaluation of sugarcane genotypes (Saccharum spp.) under water stressAna Carolina Ribeiro Guimarães 23 August 2011 (has links)
O déficit hídrico é o principal fator limitante na produtividade das culturas agrícolas. Com a crescente expansão da cultura canavieira rumo a regiões de marcantes déficits hídricos, torna-se essencial o desenvolvimento de variedades tolerantes a este tipo de estresse. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do déficit hídrico, em 20 variedades de cana-de-açúcar, visando identificar características para auxiliar o programa de melhoramento da cultura. O conteúdo relativo de clorofila, a eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm), o teor relativo de água (TRA), o incremento em altura dos colmos (IAC) foram utilizados como parâmetros fisiológicos além das características tecnológicas da matéria prima Brix e Pol. O déficit hídrico foi imposto pela suspensão da irrigação durante 3, 10 e 20 dias. O déficit hídrico reduziu o conteúdo relativo de clorofila, TRA, Fv/Fm, IAC e Pol para a maioria das variedades analisadas enquanto o teor de sólidos solúveis, mensurada através do Brix, não foi afetado. O período de suspensão de rega de 03 dias não foi suficiente para induzir déficit hídrico e, as melhores respostas para identificação de diferenças fisiológicas dentro de variedades foi obtida aos 20 dias. Não foi observado padrão de resposta que possa ser relacionado com o nível de tolerância das variedades para o resultado dos parâmetros IAC, TRA, Brix e Pol. Contudo constatou-se que os parâmetros Fv/Fm e conteúdo relativo de clorofila mostraram-se eficientes para diferenciar variedades de cana-de-açúcar tolerantes e sensíveis à deficiência hídrica. / Drought is a major limitation to crop productivity worldwide. The sugarcane is a crop in expansion towards areas of marked water deficit and it is essential the development of drought tolerant varieties. The aim of this work was to study the effects of drought in 20 sugarcane genotypes to identify parameters to improve the genotype screening in the breeding program. The relative chlorophyll content, potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm), the relative water content (TRA), the increase in height of stalks (IAC) were evaluated as physiological parameters in addition to the technological parameters Brix and Pol. The water deficit was imposed by withholding irrigation for 3, 10 and 20 days. The water deficit reduced the relative chlorophyll content, TRA, Fv/Fm, Pol and IAC for most varieties evaluated while the soluble solids content, measured by ° Brix, was unaffected. The withhold treatment of 03 days was not sufficient to induce water deficit and the best results to identify physiological differences within genotypes were obtained with 20 days. The IAC, TRA, Brix and Pol results were not related to the level of tolerance of genotypes. However, Fv/Fm and relative chlorophyll content traits were effective to distinguish between drought tolerant and susceptible sugarcane genotypes subjected to water stress.
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Otimização do uso da água no Perímetro Irrigado Formoso, utilizando a técnica da programação linear / Optimization of water use in Formoso Irrigation District using the technique of linear programmingJorge Luis Copquer dos Santos Júnior 10 February 2011 (has links)
A otimização do uso da água é um desafio para os gerenciadores, pois o planejamento da irrigação requer cuidados especiais, a fim de compatibilizar o balanço hídrico com a demanda, tanto no que se refere à quantidade como a sua repartição espacial e temporal. Técnicas de otimização têm sido empregadas nas recentes décadas para tratar problemas de planejamento e manejo de sistemas de recursos hídricos. O objetivo do presente trabalho consistiu em propor planos ótimos de cultivos, utilizando modelos de programação linear que proporcionem a maximização do retorno líquido do Perímetro de Irrigação Formoso, especificamente quanto a área de lotes familiares. Os modelos utilizados neste estudo foram baseados nos dados que compõem os Relatórios de Monitoria Ano Agrícola de 2008 e 2009 da 2ª Superintendência Regional da CODEVASF, Relatório do Distrito de Irrigação do Projeto Formoso e em informações adicionais fornecidas pela referida empresa pública. O modelo estudado é uma formulação-padrão de programação linear, cuja função-objetivo consistiu em maximizar a receita líquida do projeto, utilizando-se as culturas mais cultivadas nessa área, sob regime de irrigação. Com base nas culturas consideradas e suas respectivas funções de resposta à água, nas restrições de área cultivada, nos preços e nos custos de produção, os resultados permitem as seguintes conclusões: A maximização da receita líquida no Perímetro Irrigado Formoso foi obtida com o modelo de lâminas alternativas, com um retorno financeiro de R$ 68.384.956,53, utilizando o seguinte padrão de cultivo: 30 ha de abóbora, 30 ha de feijão Phaseolus, 977 ha de melancia, 1868 ha de banana, 1200 ha de mamão e 300 ha de limão Tahiti, para o volume anual de 79.649.300 m3. Em qualquer nível de volume de água disponível os valores das lâminas de água foram maiores no modelo lâminas fixas do que no modelo lâminas alternativas. / The optimization of water use is a challenge for managers, because the planning of irrigation requires special care to reconcile the water balance with demand, both in terms of quantity as spatial and temporal distribution. Optimization technique have been employed in recent decades to address problems of planning and management of water resources systems. The aim of this study was to propose optimal crop plans, using linear programming models, providing the maximization of net return on Formoso Irrigation District, regarding the area of farming family. The models used in this study were based on data of the Reports Agricultural year 2008 and 2009 of the 2th Regional Superintendent of CODEVASF and additional information submitted by that government department. The studied model is a traditional linear programming formulation, in which the objective function consisted into maximizing the net income of the project using the most cultivated crops in the area, under irrigation conditions. Based on the crops considered and their response functions to water restrictions on acreage, prices and production costs, the results allow the following conclusions: the maximization of net revenue in Formoso Irrigation District was obtained with the model of alternative irrigation depths, with a payback of R $ 68,384,956.53, using the following crop pattern: 30 ha of squash, 30 ha of Phaseolus beans. 977 ha of watermelon, 1868 ha of banana, 1200 ha of papaya and 300 ha of Tahiti lime, for the annual volume of 79,649,300 m3. At any level of available water the irrigation depths in the model fixed was higher than the irrigation depths in the model alternatives.
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Otimização da lâmina de irrigação na produção de mudas clonais de eucalipto (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla var. plathyphylla) / Optimization of irrigation depth in the production of seedlings clone of eucalypts (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla var. plathyphylla)Yanê Borges Garcia Gruber 11 April 2006 (has links)
Com o objetivo de otimizar a lâmina de irrigação aplicada durante a produção de mudas clonais de eucalipto, por intermédio de avaliações morfológicas, foram conduzidos três experimentos (E1 verão 2003, E2 inverno 2003 e E3 verão 2004) no viveiro de mudas da empresa Eucatex S/A, em pátio de pleno sol, por 56 dias e apresentaram delineamento em blocos casualizados, no esquema de faixas. Os tratamentos constituíram-se de 4 lâminas de irrigação (H0 testemunha, H1, H2 e H3), aspergidas sobre o dossel e 2 clones (E. urophylla x E. grandis CA e E. urophylla var. plathyphylla CB). Foram avaliados: diâmetro de caule (DC), altura da parte aérea (HPA), área foliar (AF), massa seca foliar (MSF), caulinar (MSC), da parte aérea (MSPA), radicular (MSR) e total (MST), em função da idade (dias após estaquia) e por meio dos rendimentos na produtividade, proporcionados pelos níveis de lâmina total aplicada. Os parâmetros climáticos coletados foram: temperatura do ar, umidade relativa do ar, evaporação e chuva. Os tratamentos influenciaram no crescimento das mudas. Durante E1, a lâmina irrigada (LI) variou entre 292,54 mm no nível H0 e 65,09 mm no nível H3. Com o acréscimo da chuva (304,6 mm), a lâmina total (LT) aplicada sobre o dossel variou entre 597,14 e 369,69 mm nos níveis H0 e H3, respectivamente. A chuva ocorrida no período influenciou muito na irrigação. O clone CB proporcionou o maior crescimento, sendo a LT H2 considerada a mais adequada (426,46 mm). A faixa de água responsável pela máxima produtividade variou entre 369,69 mm (MSR) e 508,22 mm (MSC) para o clone CA e entre 435,49 mm (MSC) e 475,01 mm (HPA) para o clone B. Recomenda-se a aplicação de uma lâmina diária estimada (LDE) em torno de 7,6 mm.dia-1. Durante E2, a LI variou entre 399,934 mm no nível H0 e 69,92 mm no nível H3. A lâmina de chuva (LC) foi de 55 mm elevando a LT para 443,93 e 124,92 mm nos níveis H0 e H3, respectivamente. A irrigação foi a principal fonte de aplicação de água. O clone CA garantiu o maior crescimento, sendo a LT do nível H1 (330,75 mm) responsável pelos incrementos superiores. Os pontos de ótimo produtivo foram obtidos com a lâmina máxima (Lmax) entre 328,49 mm (MSF) e 359,69 mm (HPA) para CA e entre 338,47 mm (MSF) e 388,55 mm (DC) para CB. É recomendada a utilização de uma LDE de 6 mm.dia-1. No E3, a LI variou entre 402,90 e 69,35 mm para os níveis H0 e H3, respectivamente. A LC foi de 235,08 mm. A LT variou entre 638,73 mm em H0 e 305,13 mm em H3. O melhor nível de aplicação hídrica foi o H1, com LT de 520,47 mm, sendo o CA o clone com maior crescimento. As Lmax responsáveis pela maior rentabilidade foram entre 523,48 mm e 564,97 mm, para os parâmetros HPA e DC, respectivamente, no caso do clone CA e entre 511,23 mm (MSR) e 544,24 mm (MSF) para o clone CB. A LDE recomendada foi em torno de 9,3 mm.dia-1. Durante a fase de crescimento, conclui-se que a água aplicada pela testemunha (H0) é maior do que as necessidades hídricas das mudas de eucalipto. / With the purpose of optimizing the applied irrigation depth during the production of eucalypts (clone seedlings), through morphologic evaluations, three experiments (E1 - summer 2003, E2 - winter 2003 and E3 - summer 2004), during 56 days, were carried out in the nursery forest (opened field) of the Eucatex S/A Company, using randomized blocks statistical design (with sub-plots in strips). The treatments were constituted of 4 irrigation depth (H0 - control, H1, H2 and H3), sprinkled on the canopy and 2 clones (E. urophylla x E. grandis - CA and E. urophylla var. plathyphylla - CB). The stem diameter (DC), the height of the aerial part (HPA), the leaf area (AF) and the dry mass of leaf (MSF), stem (MSC), aerial part (MSPA), root (MSR) and total (MST) were evaluated in function of the age (days after cutting) and through the incomes in the productivity, proportionate for the levels of applied total sheet. The collected climatic parameters were: temperature of the air, relative humidity of the air, evaporation and rain. The treatments influenced in the growth of the seedlings. During E1, the irrigated depth (LI) it varied among 292.54 mm in the level H0 and 65.09 mm in the level H3. With the increment of the rain (304.6 mm), the total sheet (LT) applied on the dossal it varied between 597.14 and 369.69 mm in the levels H0 and H3, respectively. The rain happened in the period influenced a lot in the irrigation. The clone CB provided the largest growth, being LT considered H2 the most appropriate (426.46 mm). The strip of responsible water for the maxim productivity varied among 369.69 mm (MSR) and 508.22 mm (MSC) for the clone CA and among 435.49 mm (MSC) and 475.01 mm (HPA) for the clone B. the application of a dear daily sheet is Recommended (LDE) around 7.6 mm.day-1. During E2, LI varied among 399.934 mm in the level H0 and 69.92 mm in the level H3. The rain sheet (LC) it was of 55 mm elevating LT for 443.93 and 124.92 mm in the levels H0 and H3, respectively. The irrigation was the main source of application of water. The clone CA guaranteed the largest growth, being it LT of the level H1 (330.75 mm) responsible for the superior increments. The points of great productive they were obtained with the maximum sheet (Lmax) among 328.49 mm (MSF) and 359.69 mm (HPA) for CA and among 338.47 mm (MSF) and 388.55 mm (DC) for CB. The use of a LDE of 6 mm.day-1 is recommended. In E3, LI varied between 402.90 and 69.35 mm for the levels H0 and H3, respectively. LC was of 235.08 mm. LT varied among 638.73 mm in H0 and 305.13 mm in H3. The best level of water application was H1, with LT of 520.47 mm, being CA the clone with larger growth. Responsible Lmax for the largest profitability were between 523.48 mm and 564.97 mm, for the parameters HPA and DC, respectively, in the case of the clone CA and among 511.23 mm (MSR) and 544.24 mm (MSF) for the clone CB. Recommended LDE and around 9.3 mm.day-1. During the growth phase, it is ended that the applied water for the witness (H0) it is larger than the water needs of the eucalyptus seedlings.
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Efeito do cálcio na homeostase de brotações de um clone de Eucalyptus grandis Hill (ex Maiden) sob condições de deficiência hídrica induzida in vitro. / The effects of calcium in the homeostasis of one clone of Eucalyptus grandis Hill (ex Maiden) shoots under water defecit conditions induced in vitro.Vanderlei Antonio Stefanuto 04 April 2002 (has links)
Este trabalho teve como objetivo verificar os efeitos de diferentes concentrações de cálcio nas respostas de brotações de E. grandis submetido à deficiência hídrica. A hipótese deste trabalho foi a de que o cálcio atua como amenizador dos efeitos causados pela deficiência hídrica. Isto é, aumentando a tolerância (estabilidade) das plantas, retardando as alterações de alguns parâmetros bioquímicos que contribuem para o ajuste osmótico, evitando assim, perdas energéticas excessivas nas sínteses de osmólitos como: açúcares solúveis, aminoácidos solúveis entre outros. Brotações de E. grandis foram cultivadas em meio JADS líquido, suplementadas com 15% de PEG 6000 e diferentes concentrações de cálcio: 5,0 (controle); 7,5; 10,0; 12,5 e 15,0 mmol.L -1 . Foram realizadas 4 repetições por tratamento em blocos inteiramente casualizados. As respostas das plantas foram avaliadas de acordo com os seguintes parâmetros: taxa de crescimento relativo, conteúdo de aminoácidos solúveis totais; açúcares solúveis totais; prolina; proteínas totais; teores de clorofila a, b e total; anatomia foliar e potencial hídrico foliar (yf) As condições de de cultivo foram: PAR 50 ± 2 mmol. m -2 s -1 , 25 ± 2° C, e fotoperíodo de 16 horas. As análises foram realizadas aos 7 e 21 dias de cultivo. Então, todo o material vegetal restante foi repicado e transferido para meio JADS básico por 21 dias para a avaliação da recuperação das plantas. O tratamento com PEG, sem cálcio suplementar induziu respostas significativas (Tukey, p< 0,05) em todos os parâmetros bioquímicos em relação ao controle (JADS básico). As análises de componentes principais demonstraram que a dose de cálcio suplementar que mais contribuiu para a homeostase das plantas sob deficiência hídrica foi 7,5 mmol.L -1 de cálcio na forma de CaCl2. / The aim of this work was to verify the effects of diferent calcium concentrations in the response of E. grandis shoots to the water deficit. The hypotesis of this work was the calcium acts as a buffer to the effects induced by the water deficit. Thus, increasing the tolerance (estability) of the plants, slowing the changes in some biochemical parameters that contribute to the osmotic adjustment and avoiding excessive energetic losses in the synthesis of osmolites like: soluble sugar, soluble aminoacids amg others. Shoots of E. grandis were cultivated in liquid JADS medium supplemented with 15% of PEG 600 and different concentration of calcium: 5,0 (control) 7,5; 10,0; 12,5 e 15,0 mmol.L-1. Four replicates were made for treatment in a totally randomized blocks design. The plant responses were evalueted according to the folling variables: relative growth rate, total soluble aminoacid content; total soluble sugars; proline content, total sugars; proline content, total soluble proteins, chlorophyll a and b contents, leaf anatomy and leaf water potencial (yf). The growth conditions were: PAR 50 ± 2 mmol. m -2 s -1 , 25 ± 2° C ad 16 hour photoperiod. The analysis were made at the seventh and the 21 rts days of culture. Then, all the remainng shoots were transplanted in vitro JADS basic medium for shoots recovery after 21 days of culture. The tratment with PEG 6000 without calcium addition induced signifitive responses (Tukey, p<0,05) for all biochemical variables in the relation to the control (basic JADS medium). The PCA showed that the supplementar calcium concentration that contributed the most to the shoot homeostais under water deficit was that of 7.5 mmol.L-1 in the form of CaCl2.
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Distribuição espacial e variabilidade da precipitação pluviométrica na bacia do rio Piquiri-PR / Spatial distribution and variability of rainfall in the watershed Piquiri-PRMarcio Greyck Guimaraes Correa 21 June 2013 (has links)
Esta pesquisa apresenta uma análise da distribuição espacial e variabilidade da precipitação pluviométrica na bacia do rio Piquiri-PR, baseando-se na teoria sistêmica e nas condições de troca de energia e matéria em uma bacia hidrográfica. Analisaram-se as condições pluviométricas para o período de 1976-2010 com dados de 73 postos pluviométricos do Instituto das Águas do Paraná. Verificando a distribuição e a variabilidade espaço-temporal da precipitação pluviométrica por meio de mapas de isoietas gerados a partir da interpolação dos dados pluviométricos na bacia do rio Piquiri, percebeu-se que os sistemas atmosféricos e o relevo participam ativamente na distribuição anual, sazonal e mensal da precipitação. Entre as cotas altimétricas de 400 a 900 metros o efeito do relevo potencializa o acréscimo de precipitação média anual, indicando singularidades no que diz respeito à variabilidade espacial da chuva. Por meio da metodologia dos anos-padrão determinaram-se os anos chuvosos, secos e habituais, e de acordo com a distribuição característica mensal da chuva escolheu-se os anos de 1983, 1978 e 2001 para o estudo detalhado da variabilidade pluviométrica. Notou-se que as variações espaciais e temporais diferenciam-se entre o sul e sudeste em relação ao norte e noroeste da bacia, o mais chuvoso e o menos chuvoso respectivamente. A disponibilidade hídrica analisada através do balanço hídrico climatológico de Thornthwaite e Mather (1955) mostra variações mensais nos excedentes e nas deficiências hídricas da bacia, sendo março o mês com maior deficiência enquanto maio e outubro os meses de maior excedente hídrico. / This research presents an analysis of spatial distribution and variability of rainfall in the watershed Piquiri-PR, based on the systemic theory and conditions exchange energy and matter in a drainage basin. It was analyzed the rainfall conditions to the period 1976-2010 with data 73 gauge stations of Instituto das Aguas do Paraná. Checking the distribution and spatio-temporal variability of rainfall with maps of isohyets generated from the interpolation of rainfall data in the drainage basin Piquiri, it was realized that atmospheric systems and the relief actively participate in the precipitation distribution annual, seasonal and monthly. Between altimetric elevations of 400-900 meters the relief effect potentiates the increase average annual rainfall, indicating singularities to the rainfall spatial variability. Through of methodology years-pattern were determined the wet years, dry and normal, and according to the characteristic distribution of monthly rain was chosen the years 1983, 1978 and 2001 to the detailed study of rainfall variability. It was observed that the spatial and temporal variations differentiate between the south and southeast compared with the north and northwest of the drainage basin, the most rainy and less rainy, respectively. The water availability analyzed by water balance climatology Thornthwaite and Mathers (1955) shows monthly variations in the excess and deficiencies of water of drainage basin, March being the month with the highest deficiency while May and October the months of highest water excess.
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Lisímetros de pesagem direta para o estudo do consumo hídrico do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) / Direct weighing lysimeters to study the crop water use by physic nut (Jatropha curcas L.)Danilton Luiz Flumignan 07 February 2012 (has links)
Nos últimos anos tem aumentado o interesse no uso do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) como fonte de óleo para a produção de biodiesel. No entanto, o conhecimento atualmente disponível sobre o consumo hídrico desta cultura é escasso e constitui um dos principais fatores limitantes no seu uso como alternativa agroenergética. Somado a isso, acredita-se que o aumento da produção de biodiesel no mundo irá aumentar a pressão sobre os recursos hídricos, o que torna necessário utilizar a água na agricultura da forma mais eficiente possível. Assim, este estudo teve como objetivo construir seis lisímetros de pesagem direta que serão utilizados para estudar o consumo hídrico do pinhão-manso irrigado por pivô central, gotejamento e sem irrigação. Esses lisímetros foram calibrados e testados quanto a sua sensibilidade a temperatura do ar e vento. Além disso, comparou-se a influência do uso de duas células de carga diferentes na qualidade dos mesmos. Na área de cada tratamento foram instalados dois lisímetros, sendo um utilizando células de carga ALFA® e outro HBM®. Cada lisímetro foi constituído por tanques de aço carbono de 1,955 m de raio interno (12 m2) e 1,3 m de profundidade útil. Estes foram circundados por paredes de concreto, possuíam sistema de drenagem e se encontravam diretamente apoiados sobre três células de carga. Ambos os modelos das células apresentavam capacidade nominal de 10.000 kg, sendo a capacidade combinada do lisímetro de 30.000 kg. Os lisímetros foram calibrados adicionando e, depois, retirando 1.000 kg de massa dos mesmos. Os dados foram usados para ajustar um modelo de regressão linear entre a massa acumulada e a média do sinal de saída das três células de carga. No teste de sensibilidade à temperatura, a massa dos lisímetros foi monitorada por até dois dias consecutivos, sob condição de massa constante e com proteção para não haver interferência do vento. Os dados foram comparados com a temperatura registrada na estação meteorológica e, também, com a temperatura medida pelo datalogger e um termohigrômetro, os quais foram instalados no fosso dos lisímetros. Para a avaliação da sensibilidade ao vento, foram construídos protótipos de árvores usando tubos de PVC e lonas de ráfia. Em cada lisímetro instalou-se uma árvore e, sob condição de massa constante, a massa dos mesmos foi monitorada por seis dias consecutivos. Os dados obtidos foram comparados com a velocidade do vento medida na estação meteorológica. Todos os lisímetros construídos neste estudo apresentaram qualidade suficiente para serem usados na determinação da evapotranspiração em escala horária e diária. Nos lisímetros ALFA®, a resolução final das medidas foi de 0,0013 mm, sendo realizadas com boa precisão, apresentando histerese e baixa acurácia (erro padrão entre 0,27 e 1,04 mm). Os lisímetros HBM® apresentaram resolução final de 0,00088 mm, boa precisão, pouca ou nenhuma histerese e alta acurácia (erro padrão entre 0,03 e 0,1 mm). Todos os lisímetros demonstraram não sofrer influência da temperatura e do vento na determinação da evapotranspiração, embora, em ambos, ALFA® e HBM®, a precisão das medidas foi reduzida linearmente com o aumento da velocidade do vento. / Recently, there is an increasing interest in using physic nut (Jatropha curcas L.) as a source of oil for biodiesel production. However, currently knowledge regarding its crop water requirement is scarce and constitutes one of the main gaps that limit its use as an agroenergy alternative. In addition, there is a general agreement that an increase in biodiesel production worldwide will bring additional pressure to water resources, what provokes to use water in agriculture in a more efficient way. So, this study had as objective to construct six direct weighing lysimeter that will be used to study the water use of physic nut conducted under sprinkler and drip irrigation, and without irrigation. These lysimeters were calibrated and tested for its sensibility to air temperature and wind. Furthermore, there was also compared the influence of using two different load cells on their quality. Two lysimeters were installed for each treatment, one using ALFA® load cells and other using HBM®. Each lysimeter was constituted by a steel tank with 1.955 m inner radius (12 m2) and 1.3 m of usable depth. They were encompassed by concrete walls, have a drainage system and were directly supported by three load cells. Both load cell models has a nominal capacity of 10,000 kg, with a lysimeter summed capacity of 30,000 kg. Lysimeters calibration procedure was done by adding and, after it, removing 1,000 kg of mass from then. Data were used to fit a linear regression model between the accumulated mass and the mean output value of the three load cells. For testing the sensibility to temperature, lysimeters mass were monitored till two consecutive days, under constant mass and with a barrier for protecting against wind interference. Data were compared to the temperature measured by the weather station and, also, by that measured by a datalogger and a thermohygrometer, which were installed inside the lysimeters pit. For testing to wind sensibility, there were constructed some trees prototypes using PVC pipes and raffia tarpaulin. One tree was installed on each lysimeter and, under constant mass, lysimeters mass were monitored during six consecutive days. Data were compared to the wind velocity, as measured by the weather station. All the six lysimeters constructed in this study presented adequate quality to be used for the determination of evapotranspiration on hourly and daily basis. For ALFA® lysimeters, the final measurement resolution was 0.0013 mm, being obtained with good precision, hysteresis, and low accuracy (standard error of 0.27 to 1.04 mm). HBM® lysimeters presented a final resolution of 0.00088 mm, good precision, few or no hysteresis, and high accuracy (standard error between 0.03 and 0.1 mm). All lysimeters proved to be not influenced by air temperature and wind on the determination of evapotranspiration, in spite of, in both, ALFA® and HBM® lysimeters, their measurement precision was linearly reduced with an increase in wind velocity.
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Quantificação da alteração no balanço hídrico devido à cavas de mineração utilizando lisímetros e tanques de evaporação / Quantifying the alteration in water balance due to the mining caves using lysimeters and evaporation tanksManoel Camilo Moleiro Cabrera 16 September 2011 (has links)
A quantificação da alteração no balanço hídrico, provocado pelo surgimento de espelhos dágua devido a atividades mineradoras, é fundamental para se avaliar o impacto das atividades antrópicas no ciclo hidrológico. O presente trabalho aborda a análise da perda de água em superfície vegetada sobre diferentes solos comparando com a perda de água em superfície liquida livre. Para isso foi usado um experimento composto por um lisímetro contendo solo argiloso, outro arenoso, um tanque de evaporação enterrado no solo e o conceito de balanço hídrico. E assim realizou-se um estudo sobre as alterações nos fluxos de água entre o solo, planta e atmosfera, quando ocorre à transformação de uma área coberta por vegetação rasteira, para uma superfície líquida exposta diretamente as mesmas condições climáticas. Com a expansão das cavas de mineração do tipo fechada, muitas paisagens naturais que antes eram cobertas por vegetação rasteira foram se transformando em cavas inundadas à céu aberto e depois com a desativação das atividades mineradoras na área, essas cavas inundadas se tornam lagoas, muitas vezes sem função alguma, o resultado deste trabalho demonstra que essa transformação altera o balanço hídrico. Os dois lisímetros empregados foram do tipo Drenagem com um nível fixo de água em seu interior, simulando o armazenamento subterrâneo de água. As superfícies dos lisímetros estavam cobertas por grama do tipo Batatais (Paspalum notatum Flugge) com altura de 0,08 a 0,12 m. O tanque de evaporação também foi mantido com o nível constante e alimentação continua de água. Ambos os lisímetros e o tanque de evaporação estavam equipados com um sistema de caixas com torneira de boia e caixas de drenagem, com finalidade de escoar rapidamente a precipitação. Os volumes de água que percolaram através do lisímetro com solo argiloso (lis-arg), foram similares aos do lisímetro com solo arenoso (lis-aren), indicando a boa drenagem efetuada pelo solo argiloso. O lisímetro com argila não necessitou de reposições diárias de água em seu interior para a manutenção do nível durante o período chuvoso da região, porém o desenvolvimento da grama na superfície evaporante do lisímetro não foi satisfatório. As medidas lisimétricas, permitiram uma melhor compreensão sobre os efeitos da mineração e transformação de paisagem no balanço hídrico em solos argilosos e arenosos. Os resultados obtidos indicaram que a perda de água em solo argiloso coberto por grama batatais aumentou 237 mm quando 1 \'M POT.2\' deste tipo de superfície foi substituída por espelho dágua. O solo arenoso vegetado quando substituído por superfície teve um aumento de 200 mm da perda de água para a atmosfera. / The quantification of changes in water balance, caused by the appearance of water features due to mining activities, it is essential to assess the impact of human activities on the hydrological cycle. This paper deals with the analysis of water loss over different vegetated surface soils compared to the loss of water in liquid free surface. Was used for this experiment consists of a lysimeter containing a clay soil, one sandy, an evaporation tank buried in the soil and the concept of water balance. And so do a study on changes in water fluxes between soil, plant and atmosphere, the transformation occurs when an area covered by low vegetation, to a liquid surface directly exposed to the same climatic conditions. With the expansion of mining pits of the \"closed\", many natural landscapes that were once covered by low vegetation were becoming flooded caves in the open air and then with the deactivation of mining activities in the area, these arches become flooded ponds, often without any function, the result of this work shows that this transformation changes the water balance. The two lysimeters were employees of the \"Drainage\" with a fixed level of water inside, simulating the underground storage of water. The surfaces of the lysimeters were covered with grass type Bahiagrass (Paspalum notatum Flügge) in height from 0.08 to 0.12 m. The evaporation tank was maintained constant level with the water and food remains. Both lysimeter and evaporation pan were equipped with a speaker system with tap float boxes and drainage, with the purpose of draining the precipitation quickly. The volumes of water percolating through the lysimeter with clay soil (lis-arg), were similar to the lysimeter with sandy soil (lis-aren), indicating good drainage performed by clay soil. The clay lysimeter did not require daily replacement of water inside to maintain the level during the rainy season in the region, but the development of grass on the evaporating surface of the lysimeter was not satisfactory. Measures lysimetric allowed a better understanding of the effects of mining and processing of the landscape water balance in sandy and clay soils. The results indicated that the loss of water in clay soil covered with bahiagrass increased when a 237 mm \'M POT.2\' of this type has been replaced by surface water body. The vegetated sandy soil when the surface was replaced by an increase of 200 mm of water loss to the atmosphere.
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Balanço de água em um Latossolo Vermelho cultivado com cana-de-açúcar / Water balance in an Ultisol cropped with SugarcaneAlexsandro dos Santos Brito 26 January 2007 (has links)
A disponibilidade de água no solo para as culturas é um dos principais fatores de produção. O estudo das características climáticas, juntamente com as propriedades físico-hídricas do solo, o sistema de manejo do agro-ambiente e as características vegetais são itens fundamentais para a implantação de um canavial produtivo. Objetivando caracterizar o comportamento da água no solo e sua influência na produtividade da cana-de-açúcar com e sem adubação nitrogenada, foram instalados instrumentos para medir a entrada e saída da água do solo, permitindo a efetuação do balanço de água em um LATOSSOLO VERMELHO Distrófico típico, localizado na Usina Santa Adélia, Município de Jaboticabal - São Paulo. O estudo foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, com 2 tratamentos e 4 repetições, sendo que os tratamentos constaram de uma testemunha - T1 (sem adubação nitrogenada) e T2 (120 kg ha-1 de nitrogênio). As avaliações foram realizadas do dia 30 de setembro de 2005 a 12 de julho de 2006. O volume de controle de utilizado teve como limite inferior a profundidade de 0,90 m, uma vez que essa camada engloba mais de 95 % do sistema radicular da cana-de-açúcar. A precipitação pluviométrica foi medida com um pluviômetro, modelo Paulista, instalado ao lado da área experimental e uma estação meteorológica automática instalada a 500 m da área experimental. As armazenagens de água no solo foram feitas gravimetricamente, nas seguintes camadas: 0 - 0,15; 0,15 - 0,25; 0,25 - 0,35; 0,35 - 0,45; 0,45 - 0,55; 0,55 - 0,65; 0,65 - 0,75; 0,75 - 0,85; 0,85 - 0,95 m; em períodos que variaram de 14 a 28 dias, totalizando 14 amostragens. Para a determinação das densidades de fluxo diárias, no limite inferior do volume de controle de solo, foram instalados tensiômetros nas profundidades de 0,80; 0,90 e 1,0 m, sendo que o tensiômetro de 0,90 m foi utilizado para a estimação da umidade do solo, com uso da curva de retenção da água no solo, e os outros dois tensiômetros para o cálculo do gradiente de potencial total da água no solo. As densidades de fluxo foram calculadas pela equação de Darcy-Buckingham, sendo que a condutividade hidráulica do solo foi determinada pelo método do perfil instantâneo. Conhecendo esses componentes, foi possível efetuar o balanço de água no solo para os 13 períodos, calculando a evapotranspiração pela equação de balanço de massas, uma vez que a pequena declividade permitiu negligenciar o escoamento superficial. As perdas de água por drenagem interna para todo o período não apresentou diferença significativa, enquanto a entrada de água no volume de controle de solo por ascensão capilar foi 87,53 % maior no T2. Esse comportamento das densidades de fluxo nos tratamentos não refletiu em diferença significativa para a armazenagem de água no solo. Ao longo dos 13 períodos avaliados, o T2 apresentou uma evapotranspiração de 1156,06 mm, enquanto no T1 foi de 1057,85. Não se verificou diferença significativa para a produtividade, nem para a eficiência de uso da água da cultura. / The soil water availability for agricultural crops is one of the main production factors. The study of climatic characteristics together with soil physical and hydrological properties, agroenvironmental management system and the plant characteristics are of fundamental importance for the introduction of a productive sugarcane crop. With the objective of characterizing the soilwater behaviour and its influence on the sugarcane productivity, with and without nitrogen fertilization, instruments were installed to measure inputs and outputs of water in the soil, which permitted the determination of the water balance in an Ultisol (Arenic Kandiustults) located in the county of Jaboticabal, State of São Paulo, Brazil. The work was carried out using the experimental design of random blocks, with two treatments and four replications, being the treatments: T1 (control, without nitrogen fertilization), T2 (120 kg ha-1 of nitrogen fertilization). Measurements were made from September 30, 2005 to July 12, 2006. The lower limit of the soil control volume for the water balance was the soil depth if 0.9 m. Rainfall was measured with a raingauge, model ?Paulista? installed beside the experimental area and also by means of an automatic meteorological station installed 500 m from the experimental area. Soil water storages were made gravimetrically in the following soil layers 0 - 0.15 m; 0.15 - 0.25 m; 0.25 - 0.35 m; 0.35 - 0.45 m; 0.45 - 0.55 m; 0.55 - 0.65 m; 0.65 - 0.75 m; 0.75 - 0.85 m; 0.85 - 0.95 m in periods that varied from 14 to 28 days, totalizing 14 samplings. For the dayly water flux density calculations in the lower limit of the control volume, by Darcy-Buckingham equation, tensiometers were installed the 0.80, 0.90 and 1.00 m soil depths, being the tensiometer at the 0.90 m depth used to calculate the soil water content, via a soil water retention curve, and then the soil hydraulic conductivity at this depth, and the other two tensiometers to calculate the soil water total potential gradient at the same depth. The hydraulic conductivity as a function of soil water content was determined by the instantaneous profile method. With the knowledge of these processes of the soil water balance, it was possible to determine the balance for the 13 selected periods, calculating the actual evapotranspiration as the unknown of the soil water balance equation. The small slope of the experimental area permitted to neglect the surface runoff. Internal drainage water losses for the entire period between treatments, were not different, while the water inputs in the control volume by capillary rise was 87.53% higher in treatments T2. This behaviour of the water flux densities in the treatments did not reflect in significant differences for the soil water storage. For the entire evaluated period, treatment T2 presented an evapotranspiration of 1156.06 mm, and treatement T1 of 1057.85 mm. Sugarcane productivity and water use efficiency did not present significant defference between treatments T1 and T2 eventhough plants of treatment T1 were, in average, more efficient in using water.
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Análise dos impactos das mudanças climáticas no escoamento superficial da bacia hidrográfica do rio Tapacurá-PE, a partir da utilização de um modelo de balanço hídrico mensal semidistribuídoCoutinho Duarte, Cristiana 31 January 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O aquecimento global pode interferir profundamente nos recursos hídricos a partir do
aumento da temperatura levando a ampliação da variabilidade da precipitação ou
intensificação dos eventos extremos que podem comprometer a qualidade de vida de
uma população, cenário que piora ainda mais devido ao mau uso dos recursos naturais.
Na bacia do Tapacurá não é diferente. É uma bacia que se apresenta bastante
antropizada, com ocupação desordenada às margens dos rios, desmatamentos e o uso
inapropriado da água por atividades poluidoras como as atividades domésticas,
indústrias, agricultura e pecuária. Apresenta também uma heterogeneidade nos aspectos
físicos como, geologia, relevo e clima que geram comportamentos diferenciados do
escoamento superficial. Deste modo, a variabilidade ou modificações climáticas podem
agravar ainda mais tais problemas existentes na bacia, gerando respostas diferenciadas a
essas modificações. Neste contexto a presente pesquisa objetiva primeiramente
caracterizar fisiograficamente a bacia e analisar as mudanças no uso-do-solo, para
entender a sua heterogeneidade e se houve modificações no seu comportamento
hidrológico ao longo de 18 anos. Em seguida a partir da análise de uma série histórica
da pluviometria, levar-se-á em conta a variabilidade natural do clima e suas tendências,
tomando-se como cenário de referencia, para, então, avaliar os impactos das mudanças
climáticas no escoamento superficial da bacia do rio Tapacurá, a partir da criação de
cenários de modificações no clima aplicados a um modelo mensal de balanço hídrico
semi-distribuído de dois parâmetros. De acordo com os resultados encontrados a bacia
do Tapacurá não é sujeita a enchentes em anos normais de precipitação, por apresentar
um formato alongado, mas o mau uso da terra e a ocupação desordenada das margens
do rio principal vêm provocando diversos impactos em anos de precipitação intensa. As
análises do comportamento climático no município de Vitória mostraram que há uma
variabilidade anual e interdecadal do clima, provocado por anomalias na temperatura da
superfície do mar dos oceanos Atlântico e Pacífico Tropical, interferindo, portanto no
comportamento hidrológico da bacia do Tapacurá. O modelo de balanço hídrico
apresentou um resultado adequado, com um Coeficiente de Nash de 85,45% e um erro
relativo de 0,21, mostrando uma boa resposta às características físicas da bacia. Após a
calibração do modelo foram criados dezesseis cenários de modificações climáticas. Dois
deles foram baseados nos resultados de Modelos Climáticos Regionais, que
apresentaram anomalias de precipitação e temperatura nas escalas anual e sazonal para o
cenário climático de emissão de gases de efeito estufa B2 (otimista). Para os outros
quatorzes cenários, foram adicionados valores incrementais na temperatura e
precipitação média mensal. Nos dois primeiros cenários houve uma diminuição
significativa do escoamento superficial no período chuvoso da bacia, mais no cenário
C2 (sazonal) que no C1 (anual). Com relação aos cenários incrementais, observou-se
que o escoamento sofreu muito mais interferências com as variações na precipitação do
que na temperatura, sendo esta última um agente controlador do aumento ou diminuição
do escoamento. O período chuvoso foi o que demonstrou maiores variações em todos os
cenários
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