Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-03-14T13:22:51Z No. of bitstreams: 1 Paulo Ferreira da Silva.pdf: 1871633 bytes, checksum: e99149f8fc75908f1d9ee5e36ea3b553 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T13:22:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Ferreira da Silva.pdf: 1871633 bytes, checksum: e99149f8fc75908f1d9ee5e36ea3b553 (MD5) Previous issue date: 2015-07-20 / The natural vegetation of Caatinga is relatively well adapted and tolerant to drought and to high temperatures. It is known that forest conversions to pasture and/or crop cultivation are human interventions, which affect energy exchanges, water and carbon between land surface and the atmosphere. However, up to the present moment, there is no study measuring these fluxes in the caatinga and pastures areas in the Brazilian semiarid lands. Thus, this paper aimed at determining the fluxes of energy, H2O and CO2 in areas of caatinga and pastures, as well as at analyzing the seasonal variability patterns of these fluxes. The land activities were carried out in two areas, one of them located on the Buenos Aires farm (7° 59’ 31’’ S and 38° 17’ 59’’ O), and the other located on the Lagoinha farm (07° 56’ 50,4’’ S and 38° 23’ 29’’ O), cultivated with pasture of grass chain (Urochloa mosambicensis), both properties located in the city of Serra Talhada, state of Pernambuco, Brazil. In order to determine the fluxes of energy, H2O and CO2, a methodology of correlation of swirls was adopted, by means of micrometeorological towers, installed in the center of each experimental area. Along with the index of foliar area, we have also measured the aboveground phytomass of both the pasture and the caatinga herbaceous vegetation, as well as water storage in the soil, by means of TDR sensors. On the basis of the results, it has been found that the maximum production of dry pasture mass was in the order of 2,208 kg ha-1 and annual average of 832 kg ha-1. On the other hand, the caatinga dry mass was in the order of 2,559 kg ha-1 and the annual average was 626 kg ha-1. Water storage in the soil (0-40 cm) of pasture was 29% greater than the one of the caatinga. This fact was possibly attributed to the interception of rain by the caatinga canopy. In relation the fluxes of energy, radiation balance (Rb) was used mainly as sensitive flow of heat (H), with 51% in the pasture and 47% in the caatinga. The fraction of Rb used as flow of latent heat (LE) was of 23% in the pasture and 32% in the caatinga. In relation to the evapotranspiration, the caatinga had total values (523 mm) and average values (1,4 mm d-1) greater than the pasture (389 mm and 1,1 mm d-1), possibly due to the greater depth of its radicular system. During the experimental period, the fluxes of daily average CO2 were ˗ 0,91 and ˗ 0,68 μmol m-2 s-1 for the caatinga and the pasture, respectively. Not only during the rainy season but also the dry season, the vegetation acted as atmospheric CO2 sink. The caatinga was more efficient than the pasture, sequestrating in average 14,6 kg of C ha-1 d-1, during the rainy season and 4,3 kg of C ha-1 d-1, in the dry season, while the pasture sequestrated 11,7 kg of C ha-1 d-1, in the rainy season and 2,5 kg of C ha-1 d-1, in the dry season. The caatinga has proved more efficient than the pasture in using soil water (greater ET) and in sequestrating atmospheric CO2. / A vegetação natural da Caatinga é relativamente bem adaptada e tolerante à seca e a altas temperaturas. Sabe-se que a conversão de florestas em pastagens e/ou cultivo de lavouras são intervenções humanas que afetam as trocas de energia, água e carbono entre a superfície da terra e a atmosfera. No entanto, até o momento não se tem nenhum estudo medindo esses fluxos em áreas de caatinga e de pastagens no semiárido brasileiro. Desse modo, este trabalho teve como objetivo determinar os fluxos de energia, H2O e CO2 em áreas de caatinga e de pastagens, além de analisar os padrões de variabilidade sazonal desses fluxos. A s atividades de campo foram realizadas em duas áreas, sendo uma localizada na Fazenda Buenos Aires (7º 59’ 31” S e 38º 17’ 59” O) e a outra localizada na Fazenda Lagoinha (07° 56’ 50,4”S e 38° 23’ 29” O), cultivada com a pastagem capim corrente (Urochloa mosambicensis), ambas propriedades localizadas no Município de Serra Talhada PE. Para a determinação dos fluxos de energia, H2O e CO2 foi usada a metodologia da correlação dos turbilhões, por meio de torres micrometeorológicas instaladas no centro de cada área experimental. Foram medidos o índice de área foliar e a biomassa áerea da pastagem e da vegetação herbácea da caatinga e o armazenamento de água no solo, por meio de sensores TDR. Dos resultados, verificou-se que a produção máxima de massa seca da pastagem foi de 2.208 kg ha-1 e média anual de 832 kg ha-1, já a massa seca máxima da caatinga foi de 2.559 kg ha-1 e a média anual de 626 kg ha-1. O armazenamento de água no solo (0-40 cm) da pastagem foi 29% maior que da caatinga, possivelmente devido a interceptação da chuva pelo dossel da caatinga. Com relação aos fluxos de energia, o saldo de radiação (Rn) foi utilizado principalmente como fluxo de calor sensível (H), com 51% na pastagem e 47% na caatinga. A fração do Rn usada como fluxo de calor latente (LE) foi de 23% na pastagem e 32% na caatinga. Com relação a evapotranspiração, a caatinga teve valores totais (523 mm) e médios (1,4 mm d-1) maiores que a pastagem (389 mm e 1,1 mm d-1), possivelmente, devido a maior profundidade de seu sistema radicular. Durante o período experimental os fluxos de CO2 médios diários foram de -0,91 e -0,68 mol m-2 s-1 para a caatinga e a pastagem, respectivamente. Tanto na estação chuvosa quanto na estação seca, ambas as vegetações atuaram como sumidouro de CO2 atmosférico. A caatinga foi mais eficiente que a pastagem, sequestrando em média 14,6 kg de C ha-1 d-1, na estação chuvosa e 4,3 kg de C ha-1 d-1, na estação seca; enquanto a pastagem sequestrou 11,7 kg de C ha-1 d-1, na estação chuvosa e 2,5 kg de C ha-1 d-1, na estação seca. A caatinga demonstrou ser mais eficiente em usar a água do solo (maior ET) e sequestrar CO2 atmosférico que a pastagem.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-01Bitstream added on 2014-06-13T19:01:13Z : No. of bitstreams: 1 faria_mt_dr_jabo.pdf: 645403 bytes, checksum: a7f38f2998ae0e8320d2dace89b81c88 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho foi realizado com o objetivo de determinar o manejo de irrigação mais adequado para a máxima produtividade da cultura do feijoeiro grupo carioca, cultivar pérola. O experimento foi conduzido na Área Demonstrativa e Experimental de Irrigação (ADEI) da FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP. Foram definidos cinco tratamentos: TCA - irrigação com base na ET0 estimada pelo método do Tanque Classe A; RB - irrigações efetuadas com base na ETC medida pelo método da Razão de Bowen; TENS – irrigações baseadas em leituras de tensiômetros instalados nas profundidades de 0,20 e 0,40 m; PM – irrigações efetuadas com base na ET0 estimada pelo método de Penman-Monteith e Test. – testemunha. Os resultados foram submetidos à análise de variância. Para a comparação das médias, foi utilizado o teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Na ausência de chuva em todo o ciclo da cultura, a máxima eficiência de uso da água aplicada em feijoeiro foi alcançada com a lâmina total de irrigação de 344,3 mm recebida pela cultura no tratamento da razão de Bowen. As variáveis de produção, número de vagens por planta, número de grãos por vagem e produtividade de grãos, na cultura do feijoeiro, responderam de forma linearmente crescente ao aumento das lâminas totais de irrigação aplicadas no intervalo (146,0 mm a 405,0 mm) / The objective of this study was to analyze the most appropriate irrigation management to achieve the highest productivity for carioca beans (phaseolus vulgaris), perola cultivar. The research was developed in the Demonstrative and Experimental Area of Irrigation (ADEI) of FCAV/UNESP, Jaboticabal Campus, SP. Five treatments were set out: TCA – irrigation based in ETo estimated by the Class A pan method; RB – irrigation based in ETc measured by the Bowen ratio method, TENS - irrigation based on tensiometer readings installed at 0.20 m and 0.40 m of depth; PM - irrigation conducted with base in ETo estimated by the Penman-Monteith method and Test. - witness. The results were submitted to analysis of variance. To compare the averages the Tukey test was used at 5% of probability. In the absence of rain throughout the crop cycle, the maximum of water use efficiency applied on the beans was obtained by the total irrigation level of 344.3 mm received in the Bowen ratio method. The production variables, number of pods per plant, number of grains per pod and grain yield in the crop, responded linearly rising with the increased of total irrigation level applied in the range (146.0 mm to 405.0 mm)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-07Bitstream added on 2014-06-13T19:40:46Z : No. of bitstreams: 1 andrade_rr_dr_jabo.pdf: 1800588 bytes, checksum: fecbd166fb4765e54b7def9d0d33a46c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Resíduos orgânicos domiciliares ou industriais, são facilmente disponibilizados e podem, após compostagem, ser utilizados na composição de substratos alternativos de baixo custo e com grandes benefícios para a planta e para o ambiente. Hortaliças não convencionais, conhecidas popularmente por suas qualidades nutricionais, como a ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Mill.), começam a ser cultivadas no Brasil, de forma sistematizada, mas sem conhecimento comprovado das respostas de técnicas de cultivo, como as da irrigação e da utilização de composto orgânico. Por isso, procedeu-se ao cultivo de plantas de P. aculeata em vasos dentro de ambiente protegido, utilizando-se o método de estaquia caulinar. As variáveis de produção foram doses de composto orgânico no substrato (CO), oriundo da compostagem de resíduos orgânicos de origem industrial e agropecuária, do município de Uberlândia – MG, equivalentes a 0%, 15%, 30%, 45% e 60% do volume total do substrato e lâminas de irrigação (Li) correspondentes a 50%, 75% e 100% da evapotranspiração de referência (Et0), estimada por meio da equação de Penman-Monteith (FAO-56), com a utilização dos dados meteorológicos obtidos na estação automatizada da Universidade Federal de Uberlândia. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC) com 4 repetições. A irrigação foi realizada a cada 3 dias com a soma dos volumes de água calculados diariamente. Cento e vinte e dois dias após o plantio das estacas efetuou-se o corte das plantas e a determinação da massa seca em folhas, caules e raízes, e dos teores de proteína, cálcio (Ca) e ferro (Fe) nas folhas. Os resultados das análises estatísticas permitiram concluir que, excetuando-se para massa seca em raízes, houve interação entre as Li e as doses de CO para as demais variáveis. O aumento das... / Organic household or industrial waste, are easily available and can, after composting, be used in the composition of alternative substrates with low cost and great benefits for the plant and the environment. Unconventional vegetables, popularly known for its nutritional qualities, as Pereskia aculeata Mill., began to be cultivated in Brazil, in a systematic way, but without proven knowledge of growing techniques such as irrigation and use of organic compound. Therefore, we grow plants of P. aculeata in pots inside of a greenhouse, using the method of stem cuttings. Were broadly two the variables tested: doses of the organic compost in the substrate (CO), produced by composting organic waste from industry and agriculture in Uberlândia - MG, equivalent to 0%, 15%, 30%, 45% and 60% the total volume of the substrate; irrigation depths (Li) corresponding to 50%, 75% and 100% of the reference evapotranspiration (Et0) estimated with the FAO 56 Penman-Monteith equation, using meteorological data obtained at an automated station of the Federal University of Uberlândia. The experimental design was a completely randomized design with 4 replications. The irrigation was done every 3 days with the sum of the water volumes calculated daily. One hundred and twenty-two days after planting the plants were cut off and it was determined the dry masses of leaves, stems and roots, and the content of protein, calcium (Ca) and iron (Fe) in the leaves. The results of the statistical analyzes showed that, except for dry weight in roots, there was interaction between Li and CO levels for the other variables. The accumulation of... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-05-30T18:07:12Z No. of bitstreams: 1 LOURIVAL ANTONIO SIMÕES DE FARIAS - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2015..pdf: 2827594 bytes, checksum: c74d04fcc0516d2010f76d674829aa28 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-30T18:07:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LOURIVAL ANTONIO SIMÕES DE FARIAS - DISSERTAÇÃO PPGSA PROFISSIONAL 2015..pdf: 2827594 bytes, checksum: c74d04fcc0516d2010f76d674829aa28 (MD5) Previous issue date: 2015-03-25 / O semiárido brasileiro é caracterizado por chuvas irregulares, alta evapotranspiração, elevadas temperaturas e baixa pluviometria, fenômenos que assolam grande parte do território brasileiro, sendo visualizado com maior intensidade na região Nordeste. Dentro deste espaço, localiza-se o estado da Paraíba, que periodicamente vivencia o fenômeno da seca, a qual é causadora das irregularidades de safras agrícolas e prejuízos nas lavouras. Buscou-se, neste estudo, demonstrar a influência da variação de temperatura e da sazonalidade pluviométrica, nos polos receptores do fruto, Rio de Janeiro e São Paulo, na formação do preço unitário deste, independentemente das variações de temperatura e das chuvas na região de São Gonçalo, o que faz oscilar o seu valor unitário, deixando o produtor sem possibilidades de negociação ou mesmo de um maior lucro em relação à demanda e à oferta. Nesta dissertação tem-se por objetivo verificar as possibilidades de aproveitamento dos derivados do coco, em substituição à venda do fruto verde in natura, desenvolvendo em um primeiro momento, a análise de um questionário sobre as características socioeconômicas deste produtor, de sua propriedade e da relação com os atravessadores na produção e venda do fruto in natura. Utilizando-se os dados coletados, realizou-se o confronto entre os índices pluviométricos e de temperatura média mensal, tanto do polo produtor, como do polo receptor, com o preço unitário do coco verde em São Gonçalo no período de 2012 a 2014. Na sequência, foram utilizadas ferramentas matemáticas de modelagem e de custo, para observar quais as possibilidades de agroindustrialização dos derivados do coco, analisando os seus custos e as suas devidas restrições, buscando uma situação máxima de receita que possibilite ao produtor armazenar, beneficiar, agregar valor e até mesmo agroindustrializar os derivados do coco a exemplo de: água, leite, óleo, fibra, ralados, etc. Verificou-se que existem alternativas mais lucrativas, para o produtor, ao realizar a agroindustrialização dos derivados do fruto, principalmente na produção do óleo de coco. / The Brazilian semiarid region is characterized by irregular rainfall, high evapotranspiration, high temperatures and low rainfall, phenomena that plague much of the Brazilian territory, being viewed with greater intensity in the Northeast. Within this space is located the state of Paraiba, which periodically experiences the phenomenon of drought, which is the cause of the irregularities of agricultural crops and damage to crops. We sought in this study demonstrate the influence of changes in temperature and rainfall seasonality in recipient poles of fruit, Rio de Janeiro and São Paulo, in the pricing of this unit, regardless of temperature variations and rainfall in the region of São Gonçalo, which makes oscillate the unit value, leaving the producer without tradability or even a higher profit in relation to demand and supply. In this dissertation has for objective to verify the possibilities of use of derivatives coconut, replacing the sale of the green fruit fresh, developing in the first place, the analysis of a questionnaire on the socioeconomic characteristics of this producer, its property and relationship with the middlemen in the production and sale of fresh fruit. Using the data collected, there was the confrontation between the rainfall and average temperatures of both the production hub, and the recipient pole, with the unit price of coconut in São Gonçalo in the 2012 period to 2014. In sequence, mathematical modeling tools and cost were used to observe which industrialization possibilities of coconut derivatives, analyzing their costs and their due restrictions, seeking a maximum state revenue that enables the producer storing, processing, adding value and even agroindustrializar derived from coconut example: water, milk, oil, fiber, grating, etc. It was found that more profitable alternative for the producer to perform the industrialization of the derivatives of fruit, especially in the production of coconut oil.

Foram avaliados dois modelos para estimativa do potencial produtivo relativo de cana-de-açúcar. Utilizou-se dados de produtividade (t.ha -1 ) de experimentos, dados de campo da Usina Santa Rita, localizado no município de Santa Rita do Passa Quatro e das áreas de cana-de-açúcar da Usina Costa Pinto em Piracicaba, todas localizadas no Estado de São Paulo, Brasil, para realizar uma comparação entre a produtividade obtida em campo e a produtividade relativa (% da máxima produtividade) estimada pelo modelo matemático. As variáveis de entrada são o fósforo (P, mmolc/kg), potássio (K, mmolc/kg), capacidade de troca de cátions (T, mmolc/kg), saturação por bases (V%) e o teor de argila (Arg%). As avaliações mostraram que o modelo estimou de forma eficiente a produtividade relativa de cana-de-açúcar, com relações altamente significativas (P<0,001) entre produtividade medida no campo e produtividade relativa estimada. Verificou-se que o modelo ganha precisão quando se trabalha em escalas maiores (dados experimentais) em comparação com escalas menores (grandes fazendas). Uma análise de regressão linear múltipla, pelo método stepwise, foi utilizada para verificar quais foram os fatores que influenciaram a produtividade da cana-de-açúcar nos diferentes anos. Verificou-se forte influencia do número de cortes e das variedades, entretanto notou-se que as variáveis do solo utilizados como variáveis de entrada (P,K,T,V,Arg) nem sempre influenciaram a produtividade nos diferentes anos. Constatou-se então que as ferramentas estatísticas podem ser limitadas para elaboração de modelos. Consequentemente o modelo mostrou-se uma ferramenta útil para identificação da capacidade produtiva de áreas para a cana-de-açúcar de maneira holística e integrada em comparação aos métodos estatísticos. O modelo foi aplicado, numa escala regional, no o município de Piracicaba. Através de um sistema de informações geográficas (SIG) foram gerados um mapa de declividade, mapa de distância em relação a 4 usinas da região e uma mapa de produtividade relativa. Os mapas foram úteis na identificação da distribuição espacial da cana-de-açúcar no município. Utilizou-se o modelo climático da FAO para simular a produtividade da cana-de-açúcar mês a mês durante um ano. O mesmo não apresentou correlação com a produtividade média mensal obtida. Este modelo foi concebido para estudos em dimensões continentais com regiões climaticamente contrastantes. Em escala local se mostrou muito sensível ao déficit hídrico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar adequado para realizar estimativas, principalmente porque esta cultura é tolerante a períodos de stress hídricos. / Two models of sugarcane were evaluated. The yield (t/ha) out of experimental data, and from fields of the Santa Rita Sugar Mill, located at Santa Rita do Passa Quatro, and from large farms of the Costa Pinto Sugar Mill, located at Piracicaba, all in the State of São Paulo – Brazil were compared to the estimated relative yield (% of the maximum yield) by a mathematical model having as input the soil fertility parameters: potassium content (K, in mol/kg), phosphorus content (P, in mol/kg), cation exchange capacity (T, in mol/kg), base saturation (V, in %) and clay content (Arg, in %), by linear regression. The high significance of the regressions (P<0,001) showed a closed relation between estimated and measured yield. The model gain precision with bigger scales (experimental data) compared to the smaller scales (larger farms). A linear multiple regression statistical analysis, by the stepwise method, were applied to select the soil parameter which most affected the yield. The ratton number and the sugarcane variety were the most important factors determining yield, overcoming the soil fertility parameters which not always affected yield according to this analysis. Consequently, the model was a better tool to identify soil capability for sugarcane yield, in a holistic and integrated manner, than the statistical analysis. The soil model to estimated relative yield were applied tin the regional scale on the Piracicaba county to generate maps of the distance of sugarcane field to the sugar mills, relative sugarcane yield of the fields, and land slopes of the sugarcane fields. The maps were useful to elucidate the sugarcane distribution within the county. An estimation of yield by the FAO model, using weather data as input parameters, showed a large month to month yield variation in discrepancy to the field observations. No significance regressions demonstrated that the yield estimated by FAO model is not related to the field data. This model was created for studies at continental level with contrasting weather differences, but is too sensitive for the water deficit to estimate sugarcane yield at local and regional scale, mainly because this crop is particularly tolerant do periodic water stress.

O presente trabalho foi desenvolvido com objetivo de analisar a classificação climática segundo Köppen e Thornthwaite (comparando os valores de armazenamento de água no solo, evapotranspiração real, deficiência hídrica e excedente hídrico para realização do balanço hídrico cíclico mensal), e de propor uma caracterização edafoclimática referente à região mesoclimática de Santa Maria, RS utilizando uma série histórica de 35 anos (de 1969 a 2003). De acordo com os resultados, as seguintes conclusões podem ser apresentadas: (a) a classificação climática segundo Thornthwaite ou Köppen pode ser feita com base na classe mais freqüente ou utilizando os valores médios de temperatura e de chuva e a capacidade de água disponível de 50 mm; (b) classificação climática segundo Thornthwaite: A r B\'3 a\' (classe mais freqüente) ou B4 r B\'3 a\' (utilizando os valores médios de temperatura e de chuva); (c) classificação climática segundo Köppen: Cfga (classe mais freqüente) ou Cwga (utilizando os valores médios de temperatura e de chuva); e (d) A29/42S,53/42W,95,35,11,7,27,2,20,3,5,5,471,1/5,1235,2672,1802,20,953,887,915,50: caracterização edafoclimática proposta. Isso significa que a evapotranspiração real é pelo menos 90% da evapotranspiração potencial de referência (classe A de disponibilidade hídrica), a localização geográfica é de 29o42\' (latitude sul), 53o42\' (longitude oeste) e altitude de 95 m, e que a série histórica apresenta 35 anos, sendo as temperaturas mínima e máxima mensal de 11oC (julho) e 27oC (fevereiro), a temperatura média anual de 20oC, respectivamente, com coeficiente de variação de 3%, e as chuvas mínima e máxima mensal de 5 mm (maio) e 471 mm (janeiro/maio), as chuvas mínima, máxima e média anual de 1235 mm, 2672 mm e 1802 mm, respectivamente, com coeficiente de variação de 20%, valores médios anuais de evapotranspiração potencial de referência, evapotranspiração real e excedente hídrico de 953 mm, 887 mm e 915 mm, respectivamente, adotando uma capacidade de água disponível de 50 mm. / The present work was developed with the purpose of analyzing the climatic classification by Köppen and Thornthwaite (comparing the values of soil water holding, actual evapotranspiration, water deficit and water excess for cyclic water balance using monthly data), and of proposing an edaphoclimatic characterization related to the mesoclimatic region of Santa Maria, State of Rio Grande do Sul, Brazil, using a historical series of 35 years (from 1969 to 2003). According to the results, the following conclusions can be presented: (a) the climatic classification by Thornthwaite or Köppen can be done based on the modal class or using the mean values of air temperature and rainfall and the soil water holding capacity of 50 mm; (b) the climatic classification by Thornthwaite is A r B\'3 a\' (modal class) or B4 r B\'3 a\' (using the mean values of temperature and rainfall); (c) the climatic classification by Köppen is Cfga (modal class) or Cwga (using the mean values of temperature and rainfall); and (d) A29/42S,53/42W,95,35,11,7,27,2,20,3,5,5,471,1/5,1235,2672,1802,20,953,887,915,50 is the proposed edaphoclimatic characterization. It means the actual evapotranspiration is at least 90% of the potential evapotranspiration (class A of soil water availability), the geographic localization is 29o42\' South (latitude), 53o42\' West (longitude) and altitude of 95 m, using a historic series of 35 years, being monthly minimum and maximum air temperatures of 11oC (July) and 27oC (February), the annual mean air temperature of 20oC, with coefficient of variation of 3%, and the monthly minimum and maximum rainfall of 5 mm (May) and 471 mm (January/May), the annual minimum, maximum and mean rainfall of 1235 mm, 2672 mm and 1802 mm, respectively, with coefficient of variation of 20%, and the annual mean values of potential evapotranspiration, actual evapotranspiration and water excess of 953 mm, 887 mm and 915 mm, respectively, using a soil water holding capacity of 50 mm.

Foram determinadas as taxas de evapotranspiração global (ETc) e sua partição em evapotranspiração dos renques e das entrelinhas, bem como a partição da energia disponível em calores sensível e latente de um cafezal adensado (3,50m x 0,90m), irrigado por gotejamento, durante o período de 1 a 2 anos após sua implantação, em Piracicaba, SP. Foram utilizados os métodos do balanço de energia–razão de Bowen (MRB) e aerodinâmico (MA) para a determinação de ETc, o método lisimétrico para a evapotranspiração dos renques e o método do balanço de calor no caule para a transpiração a partir do fluxo de seiva. No uso do MA, foram verificados vários problemas. Um deles, é o aumento inicial pequeno do “deslocamento do plano zero” (d) normalizado pela altura da cultura, ter sido seguido por um decréscimo teoricamente inconsistente com o aumento da altura dos cafeeiros, além de uma grande variação do comprimento de rugosidade (zo), dependente das condições de cobertura das entrelinhas, da direção e da velocidade do vento, sendo evidenciado efeito dessas últimas duas variáveis também sobre d. Provavelmente, a maior fonte de erro para o MA foi terem os coeficientes de transporte turbulento, determinados com as funções empíricas do número de Richardson de estabilidade atmosférica, válidas para a subcamada atmosférica inercial e superfícies homogêneas, mostrado-se inadequados para as condições do estudo, resultando em valores irreais de ETc. As estimativas pelo MRB foram satisfatórias, por ter ocorrido boa similaridade entre os perfis de temperatura e de pressão de vapor do ar, indicando que a razão entre os coeficientes de difusão turbulenta para calor sensível e latente se manteve próxima de 1. Durante o período seco, grande parte dos dias tiveram as determinações de ETc pelo MRB comprometidas, devido aos pequenos gradientes de pressão de vapor e aos erros causados pelos sensores dos psicrômetros. O fluxo de calor latente do cafezal correspondeu a mais de 80% da energia disponível no período úmido, diminuindo para valores da ordem de 64% no período seco. Os valores do coeficiente “global” de cultura (razão entre ETc e a evapotranspiração de referência (ETo)), variaram entre 1,04 e 1,30, sendo altamente dependentes das condições de umidade do solo. No último período de medida, o valor de aproximadamente 0,86 deve ser tomado com ressalvas devido a problemas de manejo da área. O “coeficiente de evapotranspiração do renque”, sendo a razão entre a evapotranspiração do renque (evaporação do solo da área contínua sob as copas mais a transpiração dos cafeeiros) e ETo, variou entre 0,22 e 0,43, sendo influenciado pelas condições de umidade da superfície, especialmente pela área molhada na irrigação, e pelo aumento da área foliar dos cafeeiros. Os valores do coeficiente basal de cultura (razão entre transpiração dos cafeeiros e ETo) variaram de 0,03 a 0,20. Durante o período seco evidenciou-se efeito advectivo sobre as medidas, adotando-se critérios para selecionar dias com tal efeito nulo, ou mínimo, sobre os valores médios dos coeficientes acima. / The objectives of this study were to evaluate the magnitude of global evapotranspiration (ETc) in a high density young coffee crop (3.5mx0.9m) under drip irrigation, the ETc partition considering hedgerows and interrows, and the partition of the available radiant energy between sensible and latent heat fluxes. The experiments were conducted from September 2002 to September 2003, in Piracicaba, SP, Brazil. ETc was determined by the Energy balance–Bowen ratio (BRM) and aerodynamic (AM) methods. Hedgerows evapotranspiration was measured by weighing lysimeters and coffee transpiration by the sap flow using the stem heat balance method. When AM was used, several problems were observed. One of them was the “zero plane displacement” (d) normalized by the crop height, which showed an earlier small increase, followed by an unexplained decrease when plant height increased, besides of a huge variation of the roughness length (zo), which depended on interrows cover conditions and wind direction and speed. Also, the effect of these former was noticed on d. Probably, the major source of error in AM was the use of turbulent transport coefficients determined with empirical functions, using the Richardson number, valid for homogeneous surfaces, and measurements taken on the inertial atmospheric sublayer. This procedure proved to be inadequate for the heterogeneous coffee crop surface, resulting in unrealistic ETc values. The BRM estimates of ETc were more appropriate, as a consequence of the good similarity between potential temperature and vapor pressure profiles, indicating that the ratio between the turbulent transport coefficients for sensible and latent heat was close to unity. During the dry season, in the majority of the days with measurements, ETc estimates were less effective due the small vapor pressure gradients and the errors caused by the psychrometer sensors. The ratio between global latent heat flux and available surface energy was higher than 80% in the wet season, decreasing to 64% when the interrows were drying. The “global” crop coefficient (Kc), representing the ratio between ETc and reference evapotranspiration (ETo) ranged from 1.04 to 1.30, being highly dependent on soil moisture conditions. In the latest period of measurements, Kc was about 0.86, which must be analyzed with care due problems in the coffee crop management. The “hedgerows evapotranspiration coefficient”, which means the ratio between hedgerows evapotranspiration (evaporation of continuous soil area under hedgerows plus the crop transpiration) and ETo, ranged from 0.22 to 0.43, being influenced by soil moisture, especially by the soil surface area wetted by the drip irrigation and by the increase of leaf area. The basal crop coefficient (ratio between transpiration and ETo) ranged from 0.03 to 0.20. During the dry season, effect of advection on the measurements was observed; so, some criteria were used to select days in which this effect was considered to be null or having a minimum degree, in order to calculate the mean values of the above described coefficients.

A evapotranspiração de referência (ETo, mm d-1) foi medida por um lisímetro de pesagem acoplado a três células de carga, durante 1996, em Piracicaba, SP. Discute-se as dificuldades operacionais encontradas com esse tipo de lisímetro em dias com chuvas intensas e em seqüência de dias com chuvas intermitentes. A série temporal dos valores medidos diariamente foi agrupada em seqüências de 10 ou 30 dias, gerando conjuntos de valores médios representativos dessas duas escalas de tempo. Média móvel com diversos passos foram usadas para aumentar o número de pontos nos conjuntos gerados e para verificar seus efeitos sobre as relações estatísticas. Estimativas de ETo médio correspondentes aos intervalos de tempo das médias medidas foram obtidas com a equação de Penman-Monteith seguindo-se as parametrizações e procedimentos descritos no boletim FAO-56, usando dados meteorológicos de uma estação automatizada situada próxima ao lisímetro. A análise de regressão linear simples (Lisímetro = b Estimativa) mostrou as seguintes tendências estatística: 1) na escala de 30 dias, Y = 1,0905 X ± 0,212 mm d-1, r2 = 0,9512 de janeiro a junho; e Y = 0,9622 X ± 0,166 mm d-1, r2 = 0,8249 de agosto a novembro; 2) na escala de 10 dias, Y = 1,0866 X ± 0,332 mm d-1, r2 = 0,9158 de janeiro a junho; e Y =0,9573 X ± 0,323 mm d-1, r2 = 0,7729 de agosto a novembro. Os diferentes passos não afetaram substancialmente o valor de b; mas, em geral, o erro médio da estimativa aumentou quando o passo aumentou, diminuindo o número de pontos comparados. Face às dificuldades de medir ETo em períodos chuvosos as relações obtidas no segundo período talvez expressem melhor o grau de ajuste das estimativas. A performance das estimativas não se alterou quando se substituiu o saldo de radiação medido por valor estimado usando os procedimentos FAO-56, simulando uma situação muito comum de ausência de medida desse elemento meteorológico. / Reference evapotranspiration (ETo, mm d-1) was measured by a weighing lysimeter coupled with three load cells, during 1996, in Piracicaba, SP, Brazil. Operational difficulties with this kind of lysimeter during days with high intensity rainfall and also during a sequence of days with intermittent rains are discussed. The time series of measured ETo was pooled in sequences of either 10 or 30 days generating groups of mean values for such time scales. Moving averages with different steps were used to increase the number of points in each group and to test their effect upon the statistical relationships. Estimatives of mean ETo corresponding to the time intervals of the measured averages were computed with the Penman-Monteith equation following the parameterizations and procedures described in the FAO Irrigation and Drainage Paper 56, using data given by an automatic meteorological weather station located next to the lysimeter. Simple linear regression analysis (Lysimeter = b Estimative) indicates the following statistical tendencies: 1) for the 30-days time scale, Y = 1.0905 X ± 0.212 mm d-1, r2 = 0.9512 from january to june; and Y = 0.9622 X ± 0.166 mm d-1, r2 = 0.8249 from august to november; 2) for the 10-days time scale, Y = 1.0866 X ± 0.332 mm d-1, r2= 0.9158 from january to june; e Y = 0.9573 X ± 0.323 mm d-1, r2 = 0.7729 from august to november. The different time steps did not affect substantially the b value; but, in general, as the time step increased so did the mean error of the estimative due to the decrease in the number of points compared. Due to the operational difficulties in measuring ETo during periods of high intensity rains perhaps the relationships found for the second period represents better the degree of fit of the estimatives. The performance of the ETo estimatives did not change substantially when the measured net radiation was substituted by an estimative using the FAO-56 guidelines, simulating a very common situation of lack of such weather element.

A evapotranspiração (ET) é um fenômeno natural que influencia diretamente mudanças no clima local e global, possuindo grande importância hidrológica e meteorológica. Este trabalho teve como objetivo estimar a ET através do método Penman-Monteith, e comparar com os resultados estimados pelo Método da Covariância de Vórtices Turbulentos. Os dados de IAF (Índice de Área Foliar) para descrição da vegetação foram obtidos a partir do sensor MODIS e de medições em campo da Rede SulFlux. A área de estudo desta pesquisa localizou-se no município de Cachoeira do Sul-RS, em uma propriedade de cultivo de arroz irrigado. O período de estudo referiu-se a safra que estendeu-se de outubro de 2010 a março de 2011. Os resultados mostraram que o IAF e as estimativas de ET apresentam um comportamento temporal semelhante. A comparação entre os resultados das estimativas de ET, utilizando dados obtidos em campo e estimados através de sensoriamento remoto, foram satisfatórios. No entanto, o resultado que apresentou os maiores valores para a ET foi proveniente do sensor MODIS. Sendo assim, pode-se concluir que a estimativa da ET, a partir de dados de vegetação, obtidos através de técnicas de sensoriamento remoto, constituem-se como uma alternativa para os métodos de ET que utilizam dados de vegetação medidos em campo. / The Evapotranspiration (ET) is a natural phenomenon that directly causes changes in the local and global climate, having a great hydrologic and meteorological importance. This work has as objective to estimate ET through the Penman-Monteith method and compare with the estimated results by the Eddy Covariance Method. The LAI (Leaf Area Index) data for the vegetation description were obtained from the MODIS sensor and from field measurements of the SulFlux network. The field of study of this research had place in the city of Cachoeira do Sul – Rio Grande do Sul state, in a irrigated rice crop property. The study period is referred to the crop that extended from October 2010 to March 2011. The results showed that the LAI and the ET estimates have a similar temporal behavior. The comparison between the results of ET estimates, using data obtained in field and estimated through remote sensing, were satisfactory. However, the result that showed the highest values for ET was from the MODIS sensor. This way, it can be concluded that the ET estimate, through vegetation data, obtained by remote sensing techniques, are an alternative for the ET methods that use vegetation field measured data.

Northeastern Brazil is hydrologically characterized by recurrent droughts leading to a highly vulnerable natural water resource system. The region contains the Caatinga biome, a sparsely studied ecosystem, covering an area of approximately 800,000 km2. Reduced wateravailability is projected to take place in large regions of the globe, including Northeastern Brazil. Given the strong interactions between climate and vegetation, research has addressed climate change effects on natural and agricultural ecosystems. In this context, soil hydraulic properties are essential to assess soil water flow, and thus the ability of soil to supply water to plants at potential rates under different ranges of pressure head. Based on that, the aims of this thesis are: to increase insight in water balance components for the Caatinga biome, under current and future climate scenarios; and to assess the ability of soils in supplying water to plants by the further development of an existing matric flux potential approach, followed by its application to a group of soils from two Brazilian climatic zones (semi-arid and subhumid). Both for current and future climate scenarios, hydrological simulations were performed with SWAP model parameterized for a preserved Caatinga basin of 12 km2. The validation of the simulations was performed using a dataset of daily soil-water content measurements taken at 0.2 m depth in the period from 2004 to 2012. The soil water supplying capacity was evaluated through a multilayer matric flux potential approach, coupling the soil hydraulic properties, root length density and plant transpiration. Regarding the current climate conditions, the Caatinga biome returns 75% of the annual precipitation to the atmosphere, whereas the partitioning of total evapotranspiration into its components (transpiration, evaporation and interception) on annual basis accounts for 41%, 40% and 19%, respectively. Evapotranspiration and air temperature are most sensitive to soil moisture during the periods June-September and December-January. Concerning the future climate, transpiration was enhanced by 36%, soil evaporation and interception losses reduced by 16% and 34%, respectively. The amount of precipitation returned to the atmosphere was on average 98%. For both climate scenarios, the soil-plant-atmosphere fluxes seem to be controlled by the surface soil layer (0-0.2 m) which provides, on average, 80% of the total transpiration, suggesting that the Caatinga biome may become completely soil-water pulse dominated under scenarios of reduced water availability. The matric flux potential analysis revealed that soils from the semiarid zone were able to deliver water to plants at potential rates under a wider range of bulk soil pressure head (-36 to -148 m), whereas the soils from the wetter zone showed more hydraulic restriction with limiting soil water potential above -1.5 m. For the analyzed soils, only a negligible increase in available water results from decreasing the root water potential below -150 m, therefore, in order to adapt to water-limited conditions, plant species may invest in other adaptive strategies, rather than spending energy in structures that allow a reduction of the lower suction limit in their tissues. / O Nordeste do Brasil é hidrologicamente caracterizado por secas recorrentes, tornando os recursos hídricos naturais altamente vulneráveis. Nesta região está o bioma Caatinga, ocupando uma área de aproximadamente 800.000 km2. Cenários de déficit hídrico são projetados para grandes regiões do globo, incluindo o Nordeste brasileiro. Devido às interações entre clima e vegetação, várias pesquisas têm abordado os efeitos das mudanças climáticas sobre os ecossistemas naturais e agrícolas. Neste contexto, as propriedades hidráulicas do solo são essenciais para avaliar o movimento de água, e assim a capacidade de fornecimento de água às plantas. Com base nesta contextualização, os objetivos desta tese são: simular os componentes do balanço hídrico do bioma Caatinga para cenários climáticos atuais e futuros; e avaliar a capacidade de alguns solos em fornecer água às plantas a partir de uma abordagem de potencial de fluxo matricial. Para os cenários climáticos atuais e futuros, simulações hidrológicas foram realizadas com o modelo SWAP, parametrizado para uma microbacia de 12 km2, inserida em área de Caatinga preservada. A validação das simulações foi processada a partir de medidas diárias do conteúdo de água do solo na profundidade de 0,2 m no período de 2004 a 2012. A capacidade do solo em fornecer água às plantas foi avaliada através da atualização de uma função de potencial de fluxo matricial, que acopla as propriedades hidráulicas do solo, densidade de comprimento radicular e transpiração das plantas, aplicada a um grupo de solos da zona climática semiárida e sub-úmida. Como resultados principais destacam-se: nas condições climáticas atuais, o bioma Caatinga retorna 75% da precipitação anual para a atmosfera como evapotranspiração, particionada entre seus componentes (transpiração, evaporação e intercepção) em 41%, 40% e 19%, respectivamente. Evapotranspiração e temperatura do ar foram sensíveis à umidade do solo durante os períodos de junho-setembro e dezembro-janeiro. Em relação ao cenário climático futuro, a taxa de transpiração foi acrescida em 36%. A evaporação do solo e a interceptação foram reduzidas em 16% e 34%, respectivamente. A quantidade de precipitação devolvida para a atmosfera foi em média 98%. Para ambos os cenários climáticos, é sugerido que os fluxos de água no sistema solo-planta-atmosfera são controlados pela camada superior do solo (0-0,2 m), fornecendo, em média, 80% do total transpirado, indicando que, caso os cenários de disponibilidade hídrica reduzida se confirmem, o bioma Caatinga pode se tornar completamente dependente dos pulsos de água no solo. A partir do potencial de fluxo matricial limitante revelou-se que os solos da região semiárida são capazes de manter o fluxo de água às plantas em taxas potenciais em condições de solo seco (potencial matricial limitante variando de -36 a -148 m), enquanto que, os solos da região mais úmida indicaram severa restrição hidráulica, com potencial matricial limitante maior do que -1,5 m. Ainda para os solos analisados, a atribuição de potencial na superfície da raiz inferior a -150 m não ocasionou aumento de disponibilidade hídrica, indicando que valores menores que -150 m não implicam em uma estratégia viável para suportar baixa disponibilidade hídrica.