A escassez de água é um dos fatores mais limitantes à produção agrícola. O entendimento dos fatores que regem a extração da água do solo por plantas e a sua distribuição ao longo do sistema radicular em condições hidráulicas contrastantes é importante para o ajuste fino de modelos hidrológicos que servem de referência para modelos de produção vegetal e meteorológicos, entre outros. Com a finalidade de contribuir com o conhecimento sobre a dinâmica da água na rizosfera, nesta dissertação um modelo de partição de extração de água do solo pelas raízes foi descrito e testado experimentalmente. Para poder medir a partição da extração de água do solo por raízes impondo condições contrastantes de teor de água foi criado um ambiente artificial, um lisímetro com dois compartimentos A e B separados fisicamente (split-pot). Foram confeccionados quatro desses lisímetros, preenchidos com material de um solo de textura média e plantados com duas plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), dividindo o sistema radicular ao meio entre os compartimentos. Sensores de TDR e tensiômetros foram instalados nos lisímetros para monitoramento do teor de água no solo e referencia para irrigação, respectivamente. O manejo da irrigação adotado foi constituído de quatro fases: I - irrigação apenas do compartimento B e secagem do compartimento A (07/05 25/05); II - secagem dos dois compartimentos (26/05 05/06); III - irrigação do compartimento A e secagem do compartimento B (06/06 14/06); IV - secagem dos dois compartimentos (15/06 - 22/06). O material de solo utilizado foi analisado quanto a suas propriedades hidráulicas. Após o fim do período de monitoramento os lisímetros foram desmontados e os parâmetros radiculares determinados. Para avaliar o desempenho do modelo de extração radicular compararam-se os dados observados de teor de água (obs) com os previstos pelo modelo (mod), utilizando-se a raiz do erro médio quadrático (RMSE) como indicador quantitativo. Incluiu-se um fator de correção para atividade e distribuição do sistema radicular. Para as quatro unidades experimentais, os valores do teor de água variaram devido às lâminas de irrigação aplicadas e a extração de água pela planta. Observaram-se, ainda, muito mais valores positivo de modelados do que observados, o que indica que a resistência hidráulica interna das raízes e mecanismos que impedem o refluxo de água ao solo, não considerados pelo modelo, podem, na verdade, ter um papel importante nas relações hídricas na rizosfera. Concluiu-se que o experimento permitiu fazer observações da extração radicular em condições hidráulicas contrastantes de seu sistema radicular. As plantas demonstraram preferência por extrair água dos compartimentos mais úmidos, interrompendo a exploração dos mais secos. Em diversas ocasiões a liberação da água ao solo foi observada nos compartimentos mais secos. Utilizando-se um fator de eficiência radicular de 0,015, o modelo testado descreveu razoavelmente bem as observações. / Water shortage is one of the most limiting factors for agricultural production. The understanding of factors that rule the extraction of soil water by plants and its distribution along the root system under contrasting hydraulic conditions is important for fine-tuning hydrological models which are a reference for crop growth models, meteorological models, among others. Aiming to contribute with the understanding of water dynamics in the rhizosphere, a model for the description of root water extraction partition was described and experimentally tested in this dissertation. To measure the root water extraction partition under contrasting hydraulic conditions an artificial environment was created: a split-pot lysimeter with two physically divided compartments A and B. Four of these lysimeters were constructed, filled with a medium textured soil and populated by two sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants whose root systems were divided among the compartments. TDR and tensiometer equipment was installed in the lysimeters to measure soil water content and as a reference for irrigation, respectively. Irrigation management consisted of four phases: I - irrigation only in compartment B, drying out compartment A (07/May 25/May); II no irrigation, drying out of both compartments (26/May 05/June); III - irrigation only in compartment A, drying out compartment B (06/June 14/June); IV - no irrigation, drying out of both compartments (15/June 22/June). Soil hydraulic properties were determined in laboratory. At the end of the experimental period, lysimeters were disassembled and root system parameters were determined. To evaluate the performance of the root water extraction model, observed water contents were compared with model predictions, using the root means square error (RMSE) as quantitative index. A correction factor for root activity and distribution was included. Water contents were observed to vary in the four lysimeters due to irrigation and root water extraction. Model predictions showed much more positive values of than observed, suggesting that internal root resistance and mechanisms impeding reflux from root to soil, not considered by the model may play an important role in rhizosphere water relations. It is concluded that the experiment permitted to observe root water extraction under contrasting hydraulic conditions in the root system. Plants showed preference for water extraction from the wetter compartments, interrupting the exploitation of the dryer ones. On several occasions, a hydraulic lift (water transfer from roots to soil) was observed in the dry compartments. Using a root system efficiency factor of 0.015, the tested model described the observations reasonably well.

Estudos recentes mostram que as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera vêm aumentando desde a Revolução Industrial. A esse acréscimo de gases, originado principalmente por atividades antrópicas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, atribui-se a responsabilidade principal pelo aquecimento global. Além da temperatura, a precipitação também tem sofrido variações decorrentes dessas práticas e as projeções climáticas para este século indicam a possibilidade de graves conseqüências para a humanidade. Dentre as atividades econômicas, a agricultura é a mais dependente dos fatores climáticos e as alterações desses fatores afetarão a produtividade das culturas, com efeito sobre o agronegócio como um todo. No presente trabalho, foi utilizado um modelo agrometeorológico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar na região de Piracicaba, SP, e, com base nos cenários futuros apresentados no quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), foram avaliados os possíveis impactos que alterações de temperatura, precipitação, insolação e concentração de CO2 na atmosfera poderão causar na produtividade dessa cultura, levando em conta também os avanços tecnológicos. Utilizando-se os cenários de mudanças climáticas adotados para a execução deste estudo, observa-se aumento na evapotranspiração potencial (ETP). A evapotranspiração real também tende a aumentar, porém o aumento não é tão acentuado quanto o da ETP, pois a influência do aumento da temperatura é minimizada pela variação no regime hídrico. Os resultados evidenciam uma redução na disponibilidade dos recursos hídricos, com aumento das deficiências e redução dos excedentes. O aumento da temperatura acarretará aumento da produtividade potencial (PP), já que essa variável afeta positivamente a eficiência do processo fotossintético das plantas C4. Com relação às produtividades reais (PR), nas quais o efeito do déficit hídrico sobre a PP é considerado, observa-se padrão semelhante de variação dos valores obtidos em relação à PP. Ao analisar os cenários de mudanças climáticas, nota-se que a PR tende a aumentar, basicamente, devido ao acréscimo de temperatura, de CO2 e ao avanço tecnológico. A variação da resposta entre os diferentes cortes de cana deve-se ao fato de que os mesmos permanecem no campo em diferentes períodos do ano. Observa-se que a variação das PRs nos diferentes cenários obedece ao mesmo padrão das PPs de cada tipo de cana e que a PR acompanha a tendência da PP, desde que o déficit hídrico seja o mesmo. Se houver aumento ou diminuição no déficit hídrico, a PR integrará os efeitos das variáveis que condicionam a PP, bem como o déficit hídrico. O aumento da produtividade da cana-de-açúcar observado na ocorrência de mudanças climáticas globais poderá ter impactos importantes no setor canavieiro, como a possibilidade de a cultura ser expandida para regiões que estão inviabilizadas de produzir. No entanto, com o aumento da temperatura e a conseqüente elevação das taxas de evapotranspiração, haverá maiores deficiências hídricas, o que exigirá o uso da irrigação, especialmente para as canas socas precoces e médias, que enfrentaram períodos mais longos com baixa disponibilidade de água no solo. / Recent studies show increasingly higher concentrations of greenhouse effect gases in the atmosphere since the Industrial Revolution. The major responsibility for the global warming is attributed to such increase, caused by gases resulting mainly from anthropic activities like burning fossil combustibles and deforestation. Other than temperature, precipitation has also suffered variations due to these practices; furthermore, the climatic projections for this century indicate the possibility of severe consequences for human beings. Agricultural activity depends largely on climatic factors, hence changes in these factors will affect the yield rate of crops, thus adversely affecting the agribusiness as a whole. In this work, an agricultural meteorological model was used to estimate the yield rate of sugarcane activity in the Piracicaba region, SP. Based on future scenarios presented in the fourth report by the Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC) and taking into consideration technological advances, it was proceeded an evaluation on the yielding rate of that crop, of the possible impacts caused by changes in temperature, precipitation, insolation and CO2 concentration in the atmosphere. Through the climate change scenarios adopted in this study, it can be observed an increase of the potential evapotranspiration (ETP). Actual evapotranspiration itself also tends to increase, although in a lesser degree than the ETP, since the influence of an increase in temperature is minimized by the variation of the hydrological regimen. The results show a reduction in the availability of water resources, with an increase in deficiencies and a reduction in excesses. Increasingly higher temperatures will cause an increase of the potential productivity (PP), since that variable affects positively the efficiency of the photosynthetic processes of C4 plants. Regarding the actual productivities (PR), in which the effect of the water deficit on PP is considered, it can be observed that the variation is similar to the one obtained for PP. This increase is due to an increase in temperature, in CO2 and to technological advance. The variation of response among different cuts of sugarcane arises from their staying in the field in different periods of the year. The variation of the PRs in different scenarios follows the same pattern as the PPs of each kind of sugarcane, provided that the water deficit is the same. If an increase or decrease of the water deficit occurs, the PR will integrate the effects of the variables that condition PP, as well as the water deficit. The observed increase in sugarcane productivity resulting from global climate changes may have important impacts on the sugarcane sector, such as the possibility that the crop will expand to regions now unfeasible for production. However, with the increase in temperature and the consequent increase in the evapotranspiration rates there will be higher hydric deficiencies, which will require the use of irrigation, especially for early and medium sugarcane ratoon crops hit by longer periods of low availability of water in the soil.

Atualmente o mundo vive uma fase de mudança da matriz energética, onde fontes mais limpas e renováveis de energia estão sendo cada vez mais utilizadas. Considerando o eminente cenário de escassez dos recursos hídricos, além da necessidade de produzir energia mais limpa, existe a necessidade de racionalizar o uso da água e para isso é preciso estudar o consumo hídrico das culturas. Assim, este projeto terá como objetivos calibrar e utilizar medidas de fluxo de seiva obtidas pelo método de dissipação térmica (MDT) para determinar a transpiração do pinhão-manso (Jatropha curcas L.). Para a calibração foram utilizadas plantas de pinhão-manso cultivadas em casa de vegetação dentro de vasos de 250 L. Estes vasos foram acondicionados sobre lisímetros de pesagem e tiveram sua superfície coberta para evitar a evaporação da água do solo. A calibração foi realizada durante 60 dias consecutivos, quando durante os primeiros 15 dias o solo foi mantido com umidade próxima da condição de capacidade de vaso por meio de irrigações frequentes, seguido de 30 dias de redução da umidade do solo devido a supressão da irrigação e de 15 dias finais com o retorno da irrigação para a recuperação da hidratação das plantas. A transpiração foi determinada nos lisímetros e estes dados foram utilizados para calibrar as medidas obtidas por sensores de fluxo de seiva inseridos no tronco das plantas. Após a calibração, os sensores foram instalados em campo para monitorar a transpiração de plantas cultivadas sob irrigação por pivô central, gotejamento e sem irrigação. Aliado a diferentes tipos de poda a que foram submetidas as plantas, avaliou-se a combinação do consumo de água das plantas de pinhão-manso associado a estes tratamentos de podas. Como esperado o método de dissipação térmica apresentou-se como sendo confiável para determinação da transpiração de pinhão-manso, permitindo que a metodologia pudesse ser utilizada em campo. Foi verificado efeito significativo da irrigação, dos tipos de poda e da época de avaliação após a poda para a altura de plantas, diâmetro e volume de copa e IAF. Observou-se valores de ETc de 6,96; 7,54 e 6,57 mm dia-1 para os tratamentos de irrigação localizada, pivô central e sem irrigação, respectivamente. / Today the world is going through a phase of changing the energy matrix, where cleaner and renewable sources of energy are being used more and more. Considering the imminent scenario of scarcity of water resources, in addition to the need to produce cleaner energy, there is a need to rationalize the use of water and for this we must study the water consumption of crops. Thus, this project will aim to calibrate and use sap flow measurements obtained by the thermal dissipation probe to determine Jatropha curcas L. transpiration. For the calibration, jatropha plants grown under greenhouse conditions were used in 250 L vessels. These vessels were placed on weighing lysimeters and had their surface covered to avoid evaporation of soil water. The calibration was carried out during 60 consecutive days, which during the first 15 days the soil was maintained with humidity near the pot capacity by means of frequent irrigations, followed by 30 days of soil moisture reduction due to suppression of irrigation and of 15 days with the return of irrigation to the recovery of plant hydration. The transpiration was determined in the lysimeters and these data were used to calibrate the measurements obtained by sap flow sensors inserted in the trunk of the plants. After the calibration, the sensors were installed in the field to monitor the transpiration of plants cultivated under central pivot irrigation, drip irrigation and without irrigation. Allied to the different types of pruning to which the plants were submitted, the combination of the water consumption of the jatropha plants associated to these pruning treatments was evaluated. As expected, the thermal dissipation method proved to be reliable for the determination of perspiration of Jatropha, allowing the methodology to be used in the field. It was verified a significant effect of irrigation, pruning types and evaluation period after pruning for plant height, canopy diameter and volume and LAI. ETc values of 6.96; 7.54 and 6.57 mm day-1 for the treatments of localized irrigation, central pivot and without irrigation, respectively.

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.

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.

A escassez hídrica devido às baixas vazões e problemas de captação de água são objeto de debates e conflitos na bacia hidrográfica do rio Piracicaba. A restauração florestal é tida como uma alternativa para a minimização destes conflitos. No entanto, as florestas modificam significativamente os processos hidrológicos, influenciando a dinâmica da água na bacia hidrográfica. Portanto, a fim de se obter disponibilidade hídrica a longo prazo, é necessário identificar as áreas aptas para a restauração florestal, onde os efeitos sejam positivos para os recursos hídricos. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo utilizar um modelo hídrico climático distribuído para espacializar as características hídricas e climáticas favoráveis, ou não, à restauração florestal. Para isto, foi utilizada a bacia hidrográfica do rio Piracicaba como área de estudo (12.500 km2). Foram obtidos dados mensais normais de precipitação, temperatura, radiação solar, topografia e capacidade de armazenamento de água no solo, distribuídos espacialmente na bacia hidrográfica. A partir destas informações, foi calculado o balanço hídrico climático distribuído (BHCD) através da ferramenta \"Water Balance\", que calcula a evapotranspiração potencial e real, o déficit e o excedente hídrico em um ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Os resultados foram comparados com o balanço hídrico climático (BHC), tradicional ou pontual, e uma análise estatística de agrupamentos de áreas com características hidrológicas semelhantes foi realizada. A divisão da bacia hidrográfica em classes (ou grupos) com características semelhantes permite compreender a sensibilidade natural das áreas e possíveis efeitos na disponibilidade hídrica. A capacidade de determinar, em diferentes escalas de estudo, a dinâmica dos recursos hídricos possibilitou melhores condições de análise diante da heterogeneidade natural da bacia hidrográfica. Os dados gerados permitiram identificar áreas onde as recomendações locais podem ser feitas com base nas variáveis do balanço hídrico. Dessa forma, a espacialização das variáveis e o agrupamento por características hidrológicas são ferramentas que podem ser utilizadas em projetos de restauração florestal, uma vez que podem subsidiar decisões a respeito das áreas mais favoráveis a restauração florestal. / Water shortage due to low flows and water basin capitation problems are subject of debates and conflicts in Piracicaba river basin. Forest restoration is an alternative to minimize these conflicts. However, forests significantly modify the hydrological processes, influencing the dynamics of the water in the watershed. Therefore, in order to obtain water availability in the long term, it is necessary to identify suitable areas for forest restoration, where effects are positive for water resources. In this context, this study aimed at using a climatic model water to spatialize the water features and favorable climate, or not, to forest restoration. For this purpose, the Piracicaba river basin was used as study area (12,500 km2). Monthly data were obtained from precipitation, temperature, solar radiation, topography, and water storage capacity in the soil. Trough these data, distributed climatic water balance was calculated by the Water Balance tool, integrated in a GIS (Geographic Information System) which calculates the potential and actual evapotranspiration, deficit and the surplus water. Results were compared with traditional climatic water balance. Later statistical analyses was performed to identify areas with similar hydrological characteristics. This division of the watershed into classes (or groups) with similar characteristics allows us to understand the natural sensitivity of the areas and possible effects on water availability. The ability to determine, in different study scales, the dynamics of water resources, has enabled better analysis of conditions on the natural heterogeneity of the basin. Raised info has identified areas where local recommendations can be made based on the variables of water balance. Thus, spatial distribution of variables and grouping by hydrological characteristics are tools that can be used in forest restoration projects as it can subsidize decisions regarding the most favorable areas for forest restoration.

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

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.

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

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.