Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The hydrous availability in the soil, within the same cultivated area, varies on space and time. However, the application of the irrigation lamina is accomplished likewise in the entire irrigate tilth, without taking into account the variance of the physical-hydro characteristics of the soil that influence in its capacity of retention. This present work had as objective the analysis of the variability of physical-hydro characteristics of the soil in the cultivation area, connecting them to the morphologic characteristics of two corn cultivation types (BM 1120 e BM 1115), in an irrigate area with no variation of the irrigation lamina, in order to build up a scenery that allows us to evaluate the viability of the irrigation precision for the cultivation. The experiment was conducted in the experimental area of Technologic Center from Jaguari Valley , in a town called Jaguari, in RS, in an area of 4,35ha, with a sectorial pivot irrigation system of 270º, divided in six sectors of 45º each. Within each sector were made collection points for the characterization of physical and chemical properties of soil. To evaluate the different components of the plant canopy, were collected five whole plants, within each sector, every twenty days. The irrigation was carried out equally across the area through the estimation of crop evapotranspiration by a class "A", also monitored daily to the water content of soil from the dielectric humidity sensors, installed in different sectors. At the end of the cycle were determined components of crop production for estimation of grain production in different sectors. The results were subordinate to an analysis of variation, and the averages were compared to the Tukey test to 5%. Through the generated maps the spatial variability of productivity and the physical-hydro chemical characteristics of the soil were observed. Due to the variability of the area of study, the cultivation of corn presented a variation in the 40 % productivity to the BM 1120 variety and from 56 % in the BM 1115 variety. The S6 sector was the one that presented the greatest hydrous availability to the cultivations, ergo, it showed up in more grain productivity. The cultivated area must be considered, no matter how small it is, in a heterogeneous way, accomplishing the division in sub-areas for the precise application of the irrigation lamina, in order to optimize the use of natural resources and minimize the expenditures. / A disponibilidade hídrica no solo, dentro de uma mesma área cultivada, varia no espaço e no tempo. Entretanto, a aplicação da lâmina de irrigação é realizada igualitariamente em toda a lavoura irrigada, sem levar em conta as variações das características físico-hídricas do solo, que influem em sua capacidade de retenção. O presente trabalho teve por objetivo, analisar a variabilidade das características físico-hídricas do solo, na área de cultivo, relacionando-as com as características morfológicas de duas cultivares de milho (BM 1120 e BM 1115), em área irrigada sem variação de lâmina de irrigação, a fim de construir um cenário que permita avaliar a viabilidade da irrigação de precisão para a cultura. O experimento foi conduzido na área experimental do Centro Tecnológico do Vale do Jaguari, município de Jaguari/RS, em uma área de 4,35ha, com sistema de irrigação do tipo pivô setorial, de 270º, sendo esta dividida em seis setores de 45º cada. Dentro de cada setor foram realizados pontos de coletas, para a caracterização das propriedades físicas e químicas do solo. Para avaliar os diferentes componentes da parte aérea da planta, eram coletadas cinco plantas inteiras, dentro de cada setor, a cada vinte dias. O manejo da irrigação foi realizado igualitariamente em toda a área, através da estimativa da evapotranspiração da cultura pelo tanque classe A , também monitorou-se diariamente o conteúdo de água no solo, através de sensores dielétricos de umidade, instalados nos diferentes setores. No final do ciclo da cultura foram determinados os componentes de produção da cultura, para estimativa da produção de grãos nos diferentes setores. Os resultados foram submetidos a análise da variância, e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5%. Através dos resultados observou-se variabilidade espacial da produtividade e das características físico-hídricas e químicas do solo. Devido à variabilidade da área em estudo, a cultura do milho apresentou uma variação na produtividade de 40%, para a variedade BM 1120 e de 56% na variedade BM 1115. O setor S6 foi o que apresentou a maior disponibilidade hídrica às culturas, logo, destacou-se em maior produtividade de grãos. Deve-se considerar a área cultivada, por menor que seja, de forma heterogênea, realizando a divisão em subáreas para a aplicação precisa da lâmina de irrigação, a fim de otimizar o aproveitamento dos recursos naturais e minimizar custos.

planejamento, ainda carece de metodologia adequada. Este trabalho norteou-se em realizar uma avaliação geoambiental, com enfoque na compreensão dos padrões dos principais componentes do ciclo hidrológico e de ocupação territorial. Adicionalmente, buscou desenvolver uma metodologia para análises visando ao gerenciamento de bacias hidrográficas. A pesquisa foi desenvolvida na região do Médio Rio Grande (GD7), com área de drenagem de 9800km², localizada no sul do estado de Minas Gerais. A metodologia está dividida nas etapas de análises: básicas, integradas e finais. Em todas as etapas, um grande volume de informações foi adquirido, armazenado, processado e analisado, com auxílio de geotecnologias (incluindo: GPS, imagens orbitais e ferramentas de sensoriamento remoto e geoprocessamento disponíveis nos softwares ENVI, ArcGIS e TerraView), consideradas indispensáveis. A etapa de análises básicas envolveu a aquisição e a avaliação de informações consideradas fundamentais, como uso e ocupação, clima, fluviometria e geomorfometria. Na segunda etapa, efetuou-se uma análise integrada de dados, adquiridos na etapa anterior, o que permitiu a avaliação de: a) potencialidades morfométricas à ocorrência de cheias relâmpago, inundação de planícies e a regularização de vazões; b) potencialidades dos meios físico e antrópico ao escoamento superficial; e c) de demandas hídricas potenciais. A análise de potencialidades de escoamento superficial procurou compreender a influência dos componentes do meio físico e da ocupação territorial nesse processo. Adicionalmente, testou-se uma nova metodologia que demonstrou ser uma forma mais automatizada e padronizada de obtenção de um documento cartográfico, a partir de índices geomorfométricos, que demarca grandes unidades com padrões de escoamento homogêneos. Nas análises finais (3ª etapa), associaram-se informações, obtidas tanto nas análises básicas quanto nas análises integradas, definindo-se assim regiões com diferentes potencialidades quanto à disponibilidade hídrica e excedentes hídricos (relacionadas às cheias relâmpago e inundação de planícies). Os parâmetros geomorfométricos ICCD, ICR, ICGC e HAND demonstraram bons resultados e perspectiva futura para o mapeamento, mais ágil e padronizado, de regiões hidrológica, ecológica e geomorfologicamente distintas. As bacias afluentes da margem direita do Rio Grande apresentam as maiores potencialidades à ocorrência de cheias relâmpago. Enquanto que, na porção à esquerda, a alta potencialidade ocorre em áreas específicas como nas bacias do Ribeirão São Pedro e do Rio Santana, onde, em função da ocorrência de áreas urbanas (municípios de Jacuí, Pratápolis, Passos, Itaú de Minas e Pratápolis), leva a altos níveis de risco decorrentes da inundação. Os parâmetros do ciclo hidrológico apresentam uma nítida sazonalidade anual e uma alternância interanual (geralmente de 3 em 3 anos) com padrões de mais secos e úmidos. A porção sudeste da GD7 apresenta menor disponibilidade hídrica, enquanto os maiores níveis potenciais encontram-se nas porções norte e sudoeste. As perdas de água por evapotranspiração constituem a parcela mais significativa de demanda hídrica (51% do total precipitado). As demanda azul é baixa quando comparada a valores encontrados na bacia do Paraná e em relação à disponibilidade hídrica da área de estudo, contudo há probabilidade de ocorrência de períodos de deficiência hídrica, há hot spots de demanda quali e quantitativa nas proximidades das áreas urbanas de São Sebastião do Paraíso, Passos e Itaú de Minas, principalmente nas bacias afluentes do rio Santana. / Environmental assessment of hydrographic basins addressing their effective management still lacks of an adequate method. In this research a geoenvironmental assessment has been performed focusing on the understanding of the behavior of the main components of the hydrological cycle and the landuse. Beyound, it was intended to develop a method directed to manage hydrographic basins. The method consists in three basic stages of analysis: basic, integrated and final. The study area was established on the middle course of the Rio Grande river (GD7) located at the south of the Minas Gerais state in Brazil. The GD7 region is a hydrologic resource administration unit with 9800 km2 of drainage area and it is managed by the CBH-GD7. Then, a considerably large volume of information was acquired, stored, processed and analyzed with the aid of geotechnologies like GPS, satellite images and remote sensing tools available in commercial software packages (ENVI, ArcGIS and TerraView). These tools were essential to successfully reach the expected results in this method. The basic analysis stage consisted on data acquisition and on the analysis of key information like landuse, weather, fluviometric and geomorphometry. At the second stage, it was made an integrated analysis of the available data. This analysis allowed assessing (a) morphometric potentialities to flash flood, plain inundation and flow regularization (b) runoff potentialities of the physical and anthropic environment (c) potential hydric demands. The analysis of potential runoff aimed to understand the influence of the components of the physical environment and the landuse in this process. Additionally, it was tested a new method to delimitate large units with homogenous runoff patterns. This method showed to be faster and easier than the classic methods to performing cartographic documents with base on geomorphometric indexes. Into the third stage final stage- output data from basic and integrated analysis were integrated again to define regions with different flow potentials associated to flash flood and plain inundation. The geomorphometric parameters ICCD, ICR, ICGC and HAND demonstrated satisfactory results and also, the integration of these models showed to be a faster and easier way to map regions with ecologic and geomorphometric differences. The tributary basins of the right margin of the Rio Grande river showed higher flash flood potential. Meanwhile, in the left margin high potential of flood occurs in some urban areas as those of São Pedro stream and Santana river basins (municipalities of Jacui, Passos, Itaú de Minas and Pratápolis). The presence of these potential hazards in urban areas can generate risks associated to the occurrence of floods. The parameters of the hydrologic cycle showed dry and wet seasonality along the year and a 3-year interval period with hydrologic extremes. The southeast portion of GD7 presented a the smaller hydric availability. In the other hand, the largest levels of hydric potential were located at the north and southwest portions. The water losses due to evapotranspiration constitute the most significant portion of the hydric demand (51% of the precipitation). The blue water footprint is low when compared to the values of the same parameter found at the Paraná basin and also when compared to the hydric availability of the study area. Nevertheless, there exists a probability of occurrence of periods of hydric deficiency. Moreover, there were found hot spots of qualitative and quantitative demand on the São Sebastião do Paraiso, Passos and Itaú de Minas urban areas. The demands affect mainly the tributary basin of the Santana river.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T20:18:13Z : No. of bitstreams: 1 gomes_dp_me_jabo.pdf: 375333 bytes, checksum: d2044e94be55c12e13ab4e37ad5eb7ea (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo da pesquisa foi determinar a influência de fatores abióticos e bióticos sobre a ocorrência de “damping-off” de pré e de pós – emergência, além de outros danos nas sementes e plântulas, quando da semeadura de milho e feijão. Foram escolhidos dois lotes de milho e feijão, safra 2007/2008, provenientes das cultivares D 766 e Carioca, respectivamente, de acordo com sua distinção em alto e baixo vigor, com baixa incidência fúngica e ausência de Rhizoctonia solani. Sementes desinfestadas foram infectadas com o fungo em meio de cultura BDA com restrição hídrica (acrescido de manitol a -1,0 MPa). Nos tratamentos testemunha foi utilizado o mesmo meio de cultura, porém, sem a presença do fungo. Para cada tratamento as sementes foram sobrepostas nos meios de cultura por 36 horas para o milho e por 20 horas para o feijão. Para a infestação direta do fungo em solo, foram utilizadas sementes de sorgo esterilizadas. O experimento foi conduzido em duas épocas distintas (caracterizadas como fria e quente). Para as duas épocas, as parcelas experimentais foram constituídas de vasos plásticos (capacidade de 4,5 L) contendo terra esterilizada dispostos segundo a casualização dos tratamentos em casa de vegetação. Os tratamentos foram constituídos a partir de três disponibilidades hídricas no solo contido em vaso (30 %, 50 % e 70 % de retenção de água), dois níveis de vigor da semente (alto e baixo vigor) com e sem a inoculação de Rhizoctonia solani, através de inoculação na própria semente do hospedeiro e da infestação no solo através de sementes de sorgo esterilizadas. Foram feitas quatro repetições, cada uma contendo dois vasos, totalizando oito vasos para cada tratamento. / The objective of the research was to determine the influence of biotic and abiotic factors on the occurrence of damping-off of pre and post - emergence, and others problems to the seeds and seedlings, when the sowing of corn and bean. They chose two plots of corn and bean, growing season 2007/2008, from the cultivars Carioca and D 766 respectively, according to his distinction in high and low vigour, low fungi incidence and absence of Rhizoctonia solani. Disinfested seeds were infected with the fungus in culture medium without BDA and water restriction (mannitol, -1.0 MPa). In control treatments was the same growing medium, but without the presence of the fungus. For each treatment the seeds were superimposed in culture media for 36 hours for the corn and bean for 20 hours. For the direct addition of the fungus in soil, we used the technique of sterile sorghum seeds. The experiment was conducted in two different seasons (hot and cold). For two growing seasons the plots were established in plastic pots (capacity 4.5 L) containing sterilized soil prepared according to the randomization of treatments in a greenhouse. The treatments were made from three water availability in the soil contained in vase (30 %, 50 % and 70 % retention of water), two levels of vigour of the seed (high and low vigour) with and without inoculation of Rhizoctonia solani by of inoculation in the seed of the host and soil addition with sterile sorghum seeds. Were four replicates, each containing two vessels, totaling eight pots for each treatment. Twenty days after inoculation, for the cold season, and fifteen days for the hot season was to assess the severity, damping-off of pre and post-emergence, seedling length, dry matter weight and percentage of seedlings healthy.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:36:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 265899 bytes, checksum: 81ab8de5806f355ffcac5dc064de5611 (MD5) Previous issue date: 2009-10-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The coffee is indigenous to African tropical forests, where it is found as an understory species growing under shade. In Brazil, however, the coffee plantations have been conducted almost exclusively in full sun. Coffee in full sunlight produce, in most cases, more than shaded plantations, although at the expense of a high investment in photoprotective mechanisms. It is hypothesized that the cultivation of coffee under shade would reduce the negative effects of water deficit (WD). In this study, the photosynthetic performance, the water relations and the antioxidant metabolism were analyzed in plants of Coffea arabica L. cv. ' Catuaí Vermelho'. The plants were grown in pots under three levels of irradiance and three levels of water availability. Overall, there was no statistical significance of the interaction between water and light treatments, but instead an independent and orthogonal response was found. Plants at 35% shading showed higher average rate of net carbon assimilation (A) under moderate WD in the two measurement times (08:00 and 12:00 h); under severe WD A was similar regardless of the light environments. The stomatal conductance (gs) was always higher in control plants than in droughted plants, regardless of the light regime. The total plant transpiration (E) differed significantly among the light treatments and water regimes; higher E rates were found in well-irrigated plants grown in the sun. The total leaf area was similar between plants in shaded environments and higher than in plants in full sun. The photochemical efficiency (Fv/Fm) of photosystem II (PSII) and the capture efficiency of excitation energy by open reaction centers of PSII (Fv'/Fm'), the quantum efficiency of electron transport by PSII (ΦPSII) and the photochemical quenching (qP) all did not respond to the water supply, regardless of the light environments except under severe WD condition in which the use of energy in photochemistry was limited. The coefficient of non-photochemical quenching (NPQ) did not vary in response to moderate WD; however, under severe WD, reductions in NPQ were found. Plants under deep shade (70%) generally showed higher concentrations of total chlorophyll (Chl) and Chl a/b ratio compared with plants from the other light environments, as found at predawn. Total carotenoids (Car) and Chl/Car ratio did not differ significantly at the predawn. The Chl a/b and Chl/Car ratios differed significantly in response to the light environments with the plants full sunlight grown showing the lowest ratios and plants from deep shade the largest ones, but only at midday. Plants in full sun and under 35% shading had antheraxanthin and zeaxanthin concentrations similar to each other, but superior to those of the deepest shaded plants, indicating a greater need for photoprotection. In addition, those plants also showed a higher VAZ pool (sum of the concentrations of violaxanthin, anteraxanthin and zeaxanthin) and higher values of DEPS (depoxidation state of the xanthophylls cycle). Cellular damages, evaluated via electrolyte leakage and production of malondialdehyde, were significantly more severe in plants grown under water deficit than in their control counterparts, regardless of the light environment. From the above, it is believed that the use of 35% shading would be an interesting option to improve environmental conditions without negatively impacting the agronomic performance of shaded coffee plants compared with those grown in full sun. / O cafeeiro é originário das florestas tropicais da África, onde é encontrado como vegetação de sub-bosque, desenvolvendo-se sob sombra. No Brasil, no entanto, os cafezais vêm sendo conduzidos quase exclusivamente a pleno sol. Cafezais a pleno sol produzem, na maioria dos casos, mais que os plantios à sombra, o que deve envolver altos investimentos em mecanismos fotoprotetores. Hipotetiza-se, pois, que o cultivo de cafezais sombreado reduziria os efeitos negativos do déficit hídrico (DH). Neste estudo, pretendeuse analisar o desempenho fotossintético, as relações hídricas e o metabolismo antioxidativo em plantas de Coffea arabica L. cv. Catuaí Vermelho cultivadas em vasos, utilizando-se de três níveis de irradiância e três níveis de disponibilidade hídrica. De modo geral, não foi observada significância estatística da interação entre os tratamentos hídricos e lumínicos, mas uma resposta independente e ortogonal. As plantas do ambiente com sombreamento de 35% apresentaram maiores valores médios da taxa de assimilação líquida de carbono sob DH moderado, nos dois horários de medição (08:00 e 12:00h) e, sob DH severo, não se obserbou diferença significativa na resposta das plantas entre os ambientes lumínicos. A condutância estomática foi sempre maior nas plantas-controle que nas plantas sob DH, independentemente do regime lumínico. A transpiração total das plantas diferiu estatisticamente entre os tratamentos lumínicos e entre os regimes hídricos, apresentando maiores taxas nas plantas dos ambientes com maiores níveis de radiação solar e naquelas mantidas irrigadas. A área foliar total foi similar entre as plantas dos ambientes sombreados e maior em comparação com as plantas a pleno sol. A eficiência fotoquímica máxima do fotossistema II (FSII), assim como a eficiência de captura da energia de excitação pelos centros de reação abertos do FSII, a eficiência quântica do transporte de elétrons pelo FSII e o coeficiente de extinção fotoquímico não responderam aos regimes hídricos, independentemente dos ambientes lumínicos, exceto sob DH severo, condição na qual o uso da energia na fotoquímica foi limitado. O coeficiente de extinção não-fotoquímico (NPQ) não variou em resposta ao DH moderado, porém, sob DH severo, observaram-se reduções em NPQ. As plantas sob sombreamento mais intenso (70%), de modo geral, apresentaram maiores valores de concentrações de clorofilas (Cl) totais e da razão Cl a/b em comparação com as de outros ambientes de luz, na antemanhã. Os carotenóides (Car) totais e a relação Cl/Car não diferiram significativamente na antemanhã. Ao meio-dia, somente os valores médios das razões Cl a/b e Cl/Car diferiram significativamente em relação aos ambientes lumínicos, com as plantas a pleno sol apresentando os menores valores e aquelas do ambiente mais sombreado os maiores. As plantas a pleno sol e sob sombreamento de 35% apresentaram concentrações semelhantes entre si e maiores de anteraxantina e de zeaxantina que as plantas sob 70% de sombreamento, indicando maior necessidade de fotoproteção. Em adição, também apresentaram maior concentração de VAZ (soma das concentrações de violaxantina, anteraxantina e zeaxantina) e maior grau de desepoxidação dos carotenóides do ciclo das xantofilas. Os danos celulares, avaliados via extravasamento de eletrólitos e produção de aldeído malônico, foram significativamente mais intensos nas plantas submetidas ao déficit hídrico do que nos respectivos controles irrigados, independentemente dos ambientes lumínicos. A partir dos resultados encontrados, acredita-se que o uso do sombreamento de 35% seria interessante por melhorar as condições ambientais, pouco afetando o desempenho agronômico dessas plantas em comparação com as cultivadas a pleno sol.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2149246 bytes, checksum: 8debcff78327096bde291a9f25f1dda5 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present study aimed to estimate the water availability of soils from Minas Gerais, in scenarios of global warming and develop a culture for agroclimatic zoning of Jatrophas curcas in the state of Minas Gerais, taking into account these possible changes. Information was used as soil texture, depth horizons, organic carbon, and other lifting discovery and recognition of the soils in Brazil, conducted by RADAMBRASIL and EMBRAPA, to determine the available water capacity of soils, given this need for calculation of water balance according to the method of Thornthwaite. The meteorological data were extracted from the model of atmospheric circulation HadRM3 with data range from 1960 to 1989 and from 2070 to 2100, for the pessimistic scenario A2 and B2 optimistic according to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). The availability of soil water was determined according to the index "R" and then the information was interpolated using the spline interpolation in the software ArcGIS 3.2. Although the scenarios present a gradual upward trend as the precipitation, they envisage a reduction in water availability throughout the state index of water availability below 0.6, indicating a deficit of soil moisture, accounting for 0.7 % in the current period and the B2 scenario and A2 now represents about 20 and 16 % respectively. In addition to losses in the total area of classes that represent moisture favorable to the development of culture. The zoning for the cultivation of jatropha has indicated that even under the most extreme change the state of Minas Gerais may contribute to the production of biodiesel. Introducing small areas with thermal constraints of culture, about 7 % under the B2 and 12 % in A2 and the ability to 37 % of the water areas of the state were considered suitable for cultivation in B2, reaching 42 % in the A2 scenario. / O presente trabalho teve como objetivo estimar a disponibilidade hídrica dos solos de Minas Gerais, em cenários de aquecimento global e elaborar um zoneamento agroclimático para a cultura do pinhão manso no estado de Minas Gerais, levando em consideração destas possíveis mudanças climáticas. Foram utilizadas informações pedológicas como textura, profundidade dos horizontes, carbono orgânico, entre outras do levantamento exploratório e de reconhecimento dos solos do Brasil, realizados pelo Projeto Radambrasil e pela Embrapa, para determinação da capacidade de água disponível dos solos, dado este necessário para o cálculo do balanço hídrico segundo o método de Thornthwaite. As informações meteorológicas foram extraídas do Modelo de circulação geral da atmosfera HadRM3 com intervalo de dados dos períodos de 1960 - 1989 e 2070 - 2100, para o cenário A2, pessimista, e B2, otimista, segundo o Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas (IPCC). A disponibilidade hídrica dos solos foi determinada de acordo com o índice R e, posteriormente, todas as informações foram interpoladas utilizando o interpolador spline no software ArcGis 3.2. Apesar dos cenários apresentarem progressiva tendência positiva quanto à precipitação, eles prevêem redução na disponibilidade hídrica em todo estado com índices inferiores a 0.6, que indicam déficit de umidade do solo, representando 0,7 % no período atual e, nos cenários B2 e A2, 20 e 16 %,respectivamente. Além de perdas na área total das classes que representam umidade favorável ao desenvolvimento da cultura. O zoneamento para a cultura do pinhão manso indicou que, até mesmo nas condições mais extremas de alterações climáticas, o estado de Minas Gerais poderá contribuir com a produção do biodiesel, apresentando pequenas áreas com restrições térmicas à cultura, cerca de 7 %, no cenário B2, e 12 % no A2. Quanto à aptidão hídrica, 37 % das áreas do estado foram consideradas aptas ao cultivo no cenário B2, chegando a 42 % no cenário A2.

O objetivo principal deste projeto de pesquisa é a avaliação preliminar da redução do consumo estimativo de água na atividade agrícola com aumento de eficiência no uso da água para irrigação, através da melhoria ou adoção de sistemas de irrigação mais eficientes em relação ao consumo hídrico, dentro da sub-bacia hidrográfica do Alto Tietê - Cabeceiras situada na Região Metropolitana de São Paulo RMSP. Tendo em vista a importância da manutenção da horticultura, cultivo predominante na região, próxima ao centro consumidor e a ocorrência de elevados consumos de água na agricultura, devido às perdas físicas pelo uso de técnicas e manejo inadequados dos sistemas de irrigação, a pesquisa considera que na hipótese de implantação de técnicas de irrigação mais eficientes, a redução no consumo de água alcançada poderia ser transferida para abastecimento de outras categorias de consumo hídrico na maior região metropolitana do país. A justificativa mais relevante para escolha do tema é a necessidade de redução de perdas nas categorias de consumo de água para usos urbanos e uso rural, evitando-se desperdício de água na metrópole, onde a demanda hídrica ultrapassa sua disponibilidade natural de produção, devido à sua localização geográfica e dimensão populacional. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que caso sejam utilizados métodos de irrigação mais eficientes nesta bacia, o valor estimado de vazão a ser reduzido no consumo agrícola de água e o correspondente número de habitantes equivalentes a serem beneficiados pelo remanejamento hídrico, podem ser altamente significativos. / The mais purpose of this research is to perform a preliminary assessment of the estimated agricultural water consumption reduction by increasing the irrigation efficiency through the improvement or adoption of more efficient irrigation systems, considering the case of the Alto Tietê Cabeceiras watershed, located in the Sao Paulo Metropolitan Region. Knowing the importance of keeping this produce fields close to the consumptiom region and considering the corresponding agricultural high water consumption, including the water losses due to the inadequate techniques and management of the irrigation systems, this research considers the adoption of more efficient irrigation systems such that the water saved by them could be used to supply other demands in this region. The most important reason which led to approach this subject is the need to reduce urban and rural water losses by reducing the waste of water in the metropolitan region, where the water demand is greater than the natural water availability due to its geographic location and the large population demand. The results here obtained suggest that the use of more efficient irrigation methods in this watershed, which can reduce the water demand for irrigation, it is alternatively able to supply a significant population number.

The natural water availability in a small hydrographic basin can be represented by its maximum, average and minimum flow. The knowledge of these values has a great importance for a proper planning of shared use and management, minimizing conflicts between its users. The purpose of this study is to simulate water availability and to estimate regional indicators in small hydrographic basins in the central region of Rio Grande do Sul by using the WIN_IPH2 model. The model was calibrated with short flow series and, after that, the extension of the flow series was realized from the historical precipitation long series. By using the extended flow series, permanence curves and the regional flow indicators were obtained. Results were satisfactory in calibration and validation, as it was obtained a good adjustment to parameters and a good Nash Suttciffe coefficient. For the flow duration curve, results from years 1961 to 2000 and from 2002 to 2015 were compared from the same pluviometric station (UFSM) for the Vacacaí Mirim hydrographic basin fluviometric stations, and no differences in average flow results were found. For the Ibicuí Mirim hydrographic basin, a result below the expected average was found. For the regional flow indicators, it was found values near the expected for the flood index and the rcp50 index (average flow). For the minimum flow indexes, values tended to zero because hydrographic basins were small and because an objective function for maximum and averages was used. / A disponibilidade hídrica natural em uma pequena bacia hidrográfica pode ser representada pelas vazões máximas, médias e mínimas, sendo o conhecimento destas de grande importância para um adequado planejamento do uso e da gestão dos recursos hídricos, minimizando assim os conflitos entre os diversos usuários. O objetivo deste estudo é simular a disponibilidade hídrica e estimar os Indicadores Regionais em pequenas bacias hidrográficas na região central do Rio Grande do Sul, utilizando o modelo WIN_IPH2. O modelo foi calibrado com séries curtas de vazões e posteriormente, foi realizada a extensão da série de vazão a partir das séries longas de precipitação histórica. Com as séries de vazão estendida foram obtidas as curvas de permanência e os indicadores regionais de vazão. Os resultados apresentaram-se satisfatórios quanto a calibração e validação, pois obteve-se bons ajustes para os parâmetros e um bom coeficiente de Nash Suttcliffe. Para a curva de permanência comparou-se os resultados entre os anos de 1961 a 2000 e 2002 a 2015 da mesma estação pluviométrica (UFSM) para as estações fluviométricas da bacia hidrográfica do rio Vacacaí Mirim, não apresentando diferença entre os resultados encontrados nas vazões médias. Para a bacia hidrográfica do rio Ibicuí Mirim encontrou-se um resultado abaixo da média esperada. Para os indicadores regionais de vazão foram encontrados valores satisfatórios para os índices de enchentes e o índice rcp50 (vazão média). Para os índices de vazão mínima os valores tenderam a zero por se tratar de bacias menores e por ter optado por uma função objetivo para máximas e médias.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-27T12:24:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pereira 2016_Tese(versão atualizada).pdf: 1847194 bytes, checksum: 1bbe90969d40979662752cf1108d5095 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T12:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pereira 2016_Tese(versão atualizada).pdf: 1847194 bytes, checksum: 1bbe90969d40979662752cf1108d5095 (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / FACEPE / A expansão das populações humanas promove alterações nos ecossistemas naturais. Estas alterações ocorrem desde a perda de hábitat ao nível de paisagem e a extração de recursos a nível local até mudanças climáticas a nível regional e global. No entanto, pouco se sabe acerca das consequências que estas alterações têm à biodiversidade e estrutura das comunidades de plantas e ao empobrecimento biológico dos ecossistemas e distribuição de espécies em florestas tropicais secas. A Caatinga, um bosque seco do Brasil, possui uma grande área modificada pelas ações humanas e os modelos climáticos predizem que nos próximos anos este ecossistema vai sofrer uma importante redução na precipitação e um aumento na temperatura. Esta tese buscou compreender, em uma escala de paisagem, como ações humanas afetam a composição e estrutura da flora lenhosa da Caatinga. Foram estudadas 18 áreas dentro de 214.3 km2 dominados por Caatinga madura exposta a diferentes tipos de distúrbio. O primeiro capítulo avaliou o efeito aditivo e multiplicativo da precipitação (gradiente de 510 a 940 mm), três preditores de distúrbio crônico (i.e. distancia para fazendas e estradas, densidade de trilhas de caprinos) e um preditor de distúrbio agudo (i.e. porcentagem de cobertura vegetal em um raio de 1 km) sobre a diversidade taxonômica, densidade de indivíduos, equabilidade, composição de espécies e biomassa de indivíduos adultos de árvores e arbustos. A precipitação anual foi o melhor preditor da composição e estrutura da vegetação, afetando positivamente a biomassa e riqueza de espécies, mas reduzindo a equabilidade das comunidades devido à perda de espécies raras em áreas com baixa precipitação. Os distúrbios agudos e crônicos tiveram fraco impacto sobre a vegetação, mas a distância para as estradas esteve negativamente relacionada com a riqueza, densidade e equabilidade das comunidades. No segundo capítulo, foi provada se a diversidade β taxonômica e a diversidade filogenética dentro e entre comunidades (α e β 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e qu – filogenética) mudam com a disponibilidade hídrica (déficit hídrico médio anual, 658– 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e que portanto, (iii) as comunidades locais de plantas não representam um subgrupo aleatório das espécies da flora regional e sim um subgrupo de espécies adaptadas ao estresse hídrico e distúrbios antrópicos. / Human population growth promotes changes in natural ecosystems, ranging from landscape level by habitat loss to regional and global level by climatic changes. However, there is a lack of knowledge about the effects of habitat loss and climatic changes on community biodiversity in Seasonally Dry Tropical Forest (STDF) through changes in vegetation structure and species’ distribution. The Caatinga is Brazilian SDTF threatened by climate change (future predictions estimate a decreasing in precipitation and an increasing in temperature) and by anthropogenic disturbance such as overgrazing, continuously collection of forest products and livestock production. In this study, we tested at landscape scale the impacts of precipitation and human disturbances in the composition and the structure of Caatinga wood flora. We carried out 18 0.1 ha plots across 21 430 ha of Brazilian Caatinga dominated by mature forests exposed to different disturbance types. The first chapter, we evaluated the additive and synergic effects of precipitation (510 to 940 mm gradient), plus three predictors of chronic disturbance (i.e. distance to nearest farm and road, and length of goat trails) and one predictor of acute disturbance (i.e. landscape vegetation cover) on the diversity, stem density, evenness, taxonomic composition and biomass of adult trees and shrubs. The annual mean precipitation was the best predictor of vegetation structure and composition, affecting positively the biomass and species richness, but reducing the community equability due to the rare species loss in low precipitation areas. The acute and chronic disturbance had a weaker impact on vegetation, but the distance to nearest roads was negatively related to species richness and density and community equability. In the second chapter, we prove whether taxonomic β diversity and phylogenetic diversity within and between communities (α e β – phylogenetic) change with water availability (annual average water deficit, 658–1086 mm) and with the three chronic disturbance predictors. The water availability was the best predictor of α – phylogenetic and β taxonomic and phylogenetic diversity when considered rare and common species, but not for dominant species. Chronic disturbances were not good predictors to α or β – phylogenetic diversity. Only β – taxonomic diversity, when considering rare species, was explained by dispersion limitation (i.e. geographic distance) and distance to the nearest road. In this thesis, our results show that (i) the water availability and chronic disturbances are important community assembly forces in Caatinga, (ii) the species loss is not random across the phylogeny and, therefore, (iii) the local plant communities do not represent a random subgroup of regional flora but a subgroup of human disturbance and water stress adapted species.

O objetivo principal deste projeto de pesquisa é a avaliação preliminar da redução do consumo estimativo de água na atividade agrícola com aumento de eficiência no uso da água para irrigação, através da melhoria ou adoção de sistemas de irrigação mais eficientes em relação ao consumo hídrico, dentro da sub-bacia hidrográfica do Alto Tietê - Cabeceiras situada na Região Metropolitana de São Paulo RMSP. Tendo em vista a importância da manutenção da horticultura, cultivo predominante na região, próxima ao centro consumidor e a ocorrência de elevados consumos de água na agricultura, devido às perdas físicas pelo uso de técnicas e manejo inadequados dos sistemas de irrigação, a pesquisa considera que na hipótese de implantação de técnicas de irrigação mais eficientes, a redução no consumo de água alcançada poderia ser transferida para abastecimento de outras categorias de consumo hídrico na maior região metropolitana do país. A justificativa mais relevante para escolha do tema é a necessidade de redução de perdas nas categorias de consumo de água para usos urbanos e uso rural, evitando-se desperdício de água na metrópole, onde a demanda hídrica ultrapassa sua disponibilidade natural de produção, devido à sua localização geográfica e dimensão populacional. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que caso sejam utilizados métodos de irrigação mais eficientes nesta bacia, o valor estimado de vazão a ser reduzido no consumo agrícola de água e o correspondente número de habitantes equivalentes a serem beneficiados pelo remanejamento hídrico, podem ser altamente significativos. / The mais purpose of this research is to perform a preliminary assessment of the estimated agricultural water consumption reduction by increasing the irrigation efficiency through the improvement or adoption of more efficient irrigation systems, considering the case of the Alto Tietê Cabeceiras watershed, located in the Sao Paulo Metropolitan Region. Knowing the importance of keeping this produce fields close to the consumptiom region and considering the corresponding agricultural high water consumption, including the water losses due to the inadequate techniques and management of the irrigation systems, this research considers the adoption of more efficient irrigation systems such that the water saved by them could be used to supply other demands in this region. The most important reason which led to approach this subject is the need to reduce urban and rural water losses by reducing the waste of water in the metropolitan region, where the water demand is greater than the natural water availability due to its geographic location and the large population demand. The results here obtained suggest that the use of more efficient irrigation methods in this watershed, which can reduce the water demand for irrigation, it is alternatively able to supply a significant population number.

A população e a demanda por água potável para abastecimento público na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) crescem continuamente, caracterizando uma situação limite na disponibilidade e uso desse bem. No período de 2000 a 2012, segundo dados do IBGE, a população na metrópole cresceu aproximadamente 11,87 por cento e, nesse mesmo período, a demanda por água tratada (m³/s) para abastecimento apresentou um aumento de 11,76 por cento. Esses dados evidenciam que a demanda por água é crescente, assim como a população. São necessárias novas alternativas de captação de água principalmente fora dos limites territoriais da RMSP, pois os mananciais da metrópole não possuem mais carga de água suficiente para abastecimento desse contingente populacional. Diante dessa tendência, é necessária uma integração na questão do desenvolvimento metropolitano principalmente no quesito de recursos hídricos para abastecimento público de água. Nesse sentido, o objetivo geral deste estudo foi investigar a dinâmica entre oferta e atendimento de demanda por água potável para abastecimento público na RMSP, associando às pressões sobre os ecossistemas que interferem na oferta do recurso água em quantidade e qualidade adequadas às necessidades da população. Os objetivos específicos buscaram rever os momentos críticos de escassez de água e a identificação de atores e ações tomadas para mitigação do problema, relacionar a atual condição ambiental e social dos principais mananciais abastecedores da RMSP e identificar uma possível correspondência entre a gestão dos recursos hídricos para abastecimento público de água e um modelo de gestão integrada. A metodologia utilizada baseou-se numa pesquisa de caráter exploratório na forma de estudo de caso e análise de conteúdo por meio da construção de categorias de análise, a partir de documentos e entrevistas aplicadas. Os dados e informações obtidos e discutidos em resultados e discussões demonstram que as decisões tomadas ao longo dos anos em relação à busca por água potável na RMSP ocorreram em momentos emergenciais de escassez do recurso. Porém, a tendência é sempre o aumento da demanda pela água por conta do contínuo crescimento populacional e da inclusão socioeconômica que vem ocorrendo na RMSP. Os mananciais metropolitanos estão demasiadamente poluídos, sendo necessária a captação de água em outras regiões, fora do limite da metrópole e gerando conflitos pelo uso da água. E as considerações finais evidenciam a importância de uma gestão integrada metropolitana para recursos hídricos envolvendo e integrando diferentes políticas setoriais ao gerenciamento dos recursos hídricos e aos planos de desenvolvimento urbano / The population and the potable water demand for public supply in the Metropolitan Region of São Paulo (RMSP) grow continuously, characterizing a limit on the availability and use of those goods. In the period from 2000 to 2012, according to IBGE data, the population in the metropolis grew approximately 11.87 per cent and during the same period, demand for treated water (m³ / s) for supply increased by 11.76 per cent. These data show that the demand for water is increasing as it is the population. New alternatives for water catchment are needed, primarily outside the territorial limits of the RMSP, because the watersheds of the metropolis have no more sufficient water load to supply this population group. Given this trend, an integration in the issue of metropolitan development is necessary, especially in the matter of water resources for public water supply. Accordingly, the aim of this study was to investigate the dynamics between supply and meeting demand for potable water for public supply in the RMSP associating the pressures on ecosystems that influence the supply of water resources in quantity and quality suited to the needs of the population. The specific objectives were to review the critical moments of water scarcity and the identification of actors and actions taken to mitigate the problem, relate to current social and environmental condition of the main water sources supplying the RMSP and identify a possible match between the management of water resources for public water supply and an integrated management model. The methodology applied was based on exploratory research in the form of case study and content analysis through the construction of analysis categories from documents and interviews applied. The data and information obtained and discussed in results and discussions show that the decisions taken over the years in relation to the search for clean water in the RMSP occurred in times of emergency by resource scarcity. But the trend is always the increasing demand for water due to the continuous population growth and economic inclusion that has occurred in the RMSP. The metropolitan watersheds are too polluted, requiring water uptake in other regions outside the boundary of the metropolis and generating conflicts over water use. The final considerations highlight the importance of an integrated metropolitan management for water resources, involving and integrating different sectoral policies to the management of water resources and urban development plans