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.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The water evaporation (Es) is one of the main components of water balance and energy of ground surface. Precise measurements of the Es dynamics require the understanding of water and energy partition on the interface soil surface and atmosphere. The Es accumulated is a function of time, soil texture, and presence or absence of crop residues on soil surface, plants and its stage of development, rainfall and irrigation distribution, with strong influence of the atmosphere evaporative demand. This paper aims to quantify the effect of crop residues in no-tillage system on the components of soil water balance on irrigated and non-irrigated areas and evaluate the dynamic of retained water by the straw after the wetting cycles duet to raindall or irrigation events. Two experiments were carried out, on the experimental area of Department of Rural Engineering of Federal University of Santa Maria. The experiment I was carried out from 2013 to 2014, under a mobile reinaout shelter, in 9 m² plots. A bi-factorial experimental design was used, with three replications, where the factor A was the three soil covering levels: 0, 2 e 4 t ha-1 of black oat residues. The factor B was the three irrigation levels. It was used a micro sprinkling system with an application rate of 8 mm h-1 and a service pressure of 100 kPa. After every irrigation event, a sample of 0,09 m² of the crop residues was collected and weighted, in a time interval of 0, 3, 6, 24 hours after the irrigation, in order to measure the residues retained water. The soil water content was monitored in all experimental units, to a depth of 85 cm, using a set of FDR sensors. The soil water balance was determined by the relation between irrigation depth applied, subtracted the infiltrated irrigation detph, the water retained by the residues and the evaporated irrigation depth, after every irrigation event. The experiment II was carried out during 2015/2016 crop season, using microlysimeters (ML), with dimensions of 10 cm diameter and 10 cm height. It was used the same treatment levels of the experiment I, with three replications. A set of ML was installed in a fallow area with natural rainfall and a second set was installed in an area with soybean, both submitted to natural rainfall. The MLs were weighted, daily, at 6 p.m., with the exception of the days with rainfalls. The Es of the ML was determined by the reason of the difference between the mass of ML measured at time intervals of 24h and ML area. The results indicated that the increase on the quantity of residues from 2 to 4 t ha-1 did not improve the water interception and storage by residues. The evaporation daily percentage was more influenced by atmosphere evaporative demand than by the amount of crop residues on soil surface. Crop residues are important to preserve the soil moisture and have direct impact on soil water availability and the soil water balance during the entire crop cycle duration. / A evaporação da água (Es) é um dos principais componentes do balanço de água e energia da superfície do solo. Medidas precisas da dinâmica da Es requerem o entendimento da participação da água e da energia na interface superfície e atmosfera. A Es acumulada é uma função do tempo, da textura do solo, da presença ou não de resíduos vegetais na superfície do solo, das plantas e estádios de desenvolvimento, da ocorrência de chuvas e irrigações, com forte influência da demanda evaporativa da atmosfera. Assim, o objetivo desse trabalho foi quantificar o efeito do resíduo vegetal do sistema plantio direto nos componentes do balanço hídrico do solo em áreas irrigadas e de sequeiro e avaliar a dinâmica da água retida pela palha após o umedecimento pela chuva ou irrigação. Dois experimentos foram conduzidos, em área experimental do Departamento de Engenharia Rural, da Universidade Federal de Santa Maria. O experimento I foi conduzido entre os anos de 2013 e 2014, sob uma cobertura móvel, em parcelas de 9 m2. Utilizou-se um delineamento bi-fatorial, com três repetições, onde o fator A foi constituído de três níveis de cobertura do solo: 0, 2 e 4 t ha-1 de resíduos de aveia preta. O fator B foi constituído de três lâminas de irrigação. Utilizou-se um sistema de micro aspersão, com taxa de aplicação de 8 mm h-1 e pressão de serviço de 100 kPa. Após cada evento de irrigação, uma amostra de 0,09 m2 de resíduos vegetais era coletada e pesada, em intervalos de 0, 3, 6 e 24 horas após a irrigação, à fim de medir a água retida pelos resíduos. O conteúdo de água no solo foi monitorado em cada unidade experimental, até a profundidade de 85 cm, utilizando-se um conjunto de sensores FDR. O balanço hídrico do solo foi determinado pela relação entre a lâmina aplicada, subtraída da lâmina infiltrada, a água retida pelo resíduo vegetal e da lâmina evaporada, após cada evento de irrigação. O experimento II foi conduzindo no ano agrícola de 2015/2016, utilizando microlisimetros (ML), com dimensões de 10 cm de diâmetro e 10 cm de altura. Utilizou-se os mesmos níveis de cobertura do experimento I, com três repetições. Um conjunto de ML foi instalado em uma área em pousio com chuva natural e um segundo conjunto foi instalado em uma área com soja, também com chuva natural. Os ML foram pesados em balança de precisão, diariamente, às 18 horas, com exceção dos dias onde se registou chuva. A Es da água nos ML foi determinada pela razão entre a diferença entre a massa dos mesmos num intervalos de 24 horas e a área do ML. Resultados indicaram que o aumento na quantidade de resíduos de 2 para 4 t ha-1 não incrementou a interceptação e armazenamento de água pelos resíduos vegetais. A taxa diária de evaporação foi mais influenciada pela demanda evaporativa da atmosfera do que pela presença de resíduos culturais na superfície do solo, que está relacionado com a quantidade de resíduo. Os resíduos vegetais tem importância quanto ao efeito na disponibilidade de água no solo em todo o ciclo vegetativo.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T13:09:45Z No. of bitstreams: 1 ALEXANDRA LIMA TAVARES - TESE (PPGMet) 2016.PDF: 1785379 bytes, checksum: 4abc947e5329e85eba74a25f6ab6e976 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T13:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEXANDRA LIMA TAVARES - TESE (PPGMet) 2016.PDF: 1785379 bytes, checksum: 4abc947e5329e85eba74a25f6ab6e976 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Capes / O estudo foi conduzido na Unidade de Produção de Hortaliças da empresa Hortaliças Vida Verde, em parceria com a Universidade Federal de Sergipe (UFS), localizado no município de Itabaiana, SE. O objetivo do trabalho foi determinar a evapotranspiração (ETc) e os coeficientes de cultivo (Kc) do coentro e da alface cultivados em clima tropical, bem como avaliar as variáveis fenométricas ao longo de seu ciclo de produção. A ETc das culturas foi obtida através do balanço hídrico no solo e a evapotranspiração de referência (ETo) pelo método de Penman-Monteith, utilizando-se dados coletados numa estação automática localizada próxima à área experimental. As variáveis fenométricas avaliadas foram: comprimento das raízes e caule, área foliar e peso da massa fresca da parte aérea. Os resultados da pesquisa evidenciaram que os valores médios da ETc do coentro e da alface são, respectivamente, 139,8 e 158,5 mm, nas condições de realização do experimento. O Kc médio do coentro encontrado foi 0,87 e da alface 0,84. Verificou-se que as culturas do coentro e da alface requerem mais atenção com a demanda hídrica no período do verão. Os resultados obtidos permitiram ainda constatar que o coentro e a alface no período de outono proporcionam melhor desenvolvimento de suas variáveis fenométricas, bem como suas produtividades, sendo portanto este o período mais apropriado para o cultivo dessas culturas em regiões tropicais. / The study was carried out in production unit of vegetabled of company Hortaliças “Vida Verde” in partnership with the Federal University of Sergipe (UFS), located in the city of Itabaiana, SE. The objective of this study was to determine the evapotranspiration (ETc) and crop coefficients (Kc) of coriander and lettuce grown in a tropical environment, as well as evaluating the fenometric variables throughout its production cycles. The ETc crops was determined based on soil water balance and reference evapotranspiration (ETo) by Penman-Monteith method (FAO/56), using collected dates from automatic weather station next to experimental site. The fenometric variables were: length of the roots and stem, leaf area and Fresh weight of shoot. The mean values of ETc for coriander and lettuce are, respectively, 139.8 and 158.5 mm while the mean values of Kc were 0.87 and 0.84 for coriander and lettuce, respectively. Results also show that coriander crop water needs are higher than lettuce during summer period. The results revealed that the coriander and lettuce in the fall period provide better development of their fenometric variables and productivity, which is the most appropriate period for the cultivation of these crops in the tropical regions.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In order to overcome periods of drought and low water availability, deficit irrigation becomes an important tool as long as it is applied on the least sensitive periods of the crops development to reduce the impacts on the productivity. Furthermore, deficit irrigation can be most efficient when there is an understanding of the way plants lose water. Crop evapotranspiration (ETc) is divided into soil evaporation (Es) and crop transpiration (Tc). The objectives of this paper were, beside measuring the soil water balance for different crops (bean, soybean and maize), was to determine adequate crop base coefficients (Kcb) for southern Brazil conditions, partition ETc into Es and Tc to better evaluate and understand soil water dynamics along the crops development cycle, determine water productivity (WP) considering different levels of deficit irrigation, to compare scenarios of water consumption on main and secondary crop schedules. The soil water balance model SIMDualKc was used, after due calibration and validation, using the dual crop coefficient methodology (Kc dual). A series of experiments were done (drybeans in 2010/11; maize in secondary schedule in 2010/11; maize in 2011/12; and soybean in 2014/15), with the imposition of different irrigation deficits as treatments, using drip irrigation and mulching. The results of SIMDualKc simulations show good agreement between the observed and simulated available soil water (ASW) content, values of regression coefficients (b0) were in average 0,98 for drybeans, 0,97 for soybean, 1,0 for secondary schedule maize and 1,05 for regular maize. The adjusted Kcb values for local conditions were respectively to bean, soybean and maize, 0,15; 0,15; 0,2 for the initial period (Kcb ini), 1,03; 1,0; 1,12 for the middle season (Kcb mid); and 0,2 for the end season for all crops (Kcb end). The results of water balance for each crop show that the less water is given to the plants, the better the water use, keeping in mind that ETc have not reduced in the same proportion. Regarding main and secondary schedules for maize the results for soil water balance show that main schedule maize had an increased water consumption (higher ETc) when compared to secondary schedule. The Es component was lower than 26% of ETc, for bean and soybean, and lower than 9% of ETc for maize, indicating the positive effect of mulching. / Para contornar períodos de secas e de baixa disponibilidade hídrica, a irrigação deficitária constitui-se em uma ferramenta importante, desde que aplicada nos períodos menos sensíveis das culturas, a fim de reduzir os impactos sobre a produtividade das culturas. Além disso, a irrigação deficitária pode ser mais eficiente quando se compreende o modo como ocorre a perda de água pelas plantas, a evapotranspiração das culturas (ETc), que se divide em evaporação do solo (Es) e transpiração da cultura (Tc). Os objetivos deste trabalho consistiram em (a) realizar o balanço hídrico do solo cultivado com diferentes culturas (feijão, soja e milho) e determinar os coeficientes de cultura basal (Kcb) mais adequados para as condições do Sul do Brasil; (b) particionar a ETc em Es e Tc para melhor avaliação e entendimento da dinâmica da água no solo ao longo do ciclo das culturas; (c) avaliação da produtividade da água (WP) considerando diferentes níveis de irrigação deficitária; (d) comparação de cenários entre cultivo de safra e safrinha no que se refere ao consumo de água pelas plantas. Para isso, utilizou-se o modelo de balanço hídrico SIMDualKc, o qual foi devidamente calibrado e validado, e que utiliza a metodologia dos coeficientes culturais duais (Kc dual). Experimentos foram conduzidos (feijão em 2010/11; milho safrinha em 2010/11; milho safra em 2011/12; e soja em 2014/15), com a imposição de diferentes níveis de déficit hídrico, utilizando a irrigação por gotejamento e com presença de resíduos vegetais na superfície do solo. Os resultados obtidos com as simulações do modelo SIMDualKc apresentaram boa concordância entre os valores de água disponível no solo (ASW) observados e simulados, com valores de coeficiente de regressão (b0) de, em média, 0,98 para feijão, 0,97 para soja, 1,0 para milho safrinha e 1,05 para milho safra. Os valores de Kcb ajustados para as condições locais foram, respectivamente para feijão, soja, milho, para o período inicial (Kcb ini) 0,15; 0,15; 0,2; para o período intermediário (Kcb mid) 1,03; 1,0; 1,12; e para o período final (Kcb end) 0,2 para todas as culturas. Os resultados do balanço hídrico do solo para cada uma das culturas demonstraram que quanto menor a quantidade de água aplicada nas plantas, melhor uso foi feito desta água pelas plantas, tendo em vista que a ETc não reduziu-se na mesma proporção. No que se refere a comparação de cenários entre milho safra e safrinha, os resultados do balanço hídrico do solo também demonstraram que o milho cultivado durante a época de safra teve um maior consumo de água (maior ETc) quando comparado ao milho cultivado no período de safrinha. O componente Es foi inferior a 26% da ETc, para feijão e soja, e inferior a 9% da ETc para milho safra e safrinha, indicando assim o efeito positivo da utilização de resíduos vegetais sobre a superfície do solo.