NOLÊTO, Dônavan Holanda. Coeficiente de cultura e demanda hídrica da cana-de-acúcar na microrregião de Teresina, Piauí. 2015. 90 f. dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Vitor Campos (vitband@gmail.com) on 2016-10-13T23:09:37Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_dhnoleto.pdf: 9717452 bytes, checksum: 1612217d3e813a52f8eaf65b3a06d5ed (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-13T23:16:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_dhnoleto.pdf: 9717452 bytes, checksum: 1612217d3e813a52f8eaf65b3a06d5ed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T23:16:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_dhnoleto.pdf: 9717452 bytes, checksum: 1612217d3e813a52f8eaf65b3a06d5ed (MD5) Previous issue date: 2015 / Sugarcane crop has great socio-economic importance worldwide. Brazil has the largest acreage and production volume in the world, with promising Northeast region because it has areas for expansion of the crop and stilling have a great energy potential. However, the cropping under natural water conditions limit production, making essential the use of supplemental irrigation during periods of drought. For thus its necessary studies to determine the water demand at various stages of crop development. The objective of this study was to determine the crop coefficient and water demand of sugarcane, through the energy balance method, based on the Bowen ratio, at the Teresina region, Piauí State, Brazil. The experiment was conducted at COMVAP - Sugar and Alcohol Ltda. The cultivar used was RB867515, irrigated by center pivot. The biometric analyzes were length and stem diameter, number of green leaves, leaf area and matter fresh and dry of stem, leaves and sheaths. To estimate crop evapotranspiration (ETc) was used an equipped tower with microelectronic sensors installed near the center of the growing area (10 ha plot). The reference evapotranspiration (ETo) was estimated by the Penman-Monteith method / FAO-56, based on data from a weather station located near the experiment. Soil moisture was monitored by an automated system (Time Domain Reflectometry) TDR at depths from 0 to 0.30 0.30 to 0.60 m, at four points surrounding the tower. The number of green leaves per plant ranged from six to nine, reducing to seven leaves in the end of the cycle. The stems reached approximately 3.3 m long and 2.02 kg of weight, presenting linear gains in length and mass, while its diameter remained stable (25-27 mm). The plant leaf area showed quadratic behavior, with maximum peak of 4,197 cm2 to 254 days after cutting. The balance of average daily solar radiation was 13.7, 13.2 and 16.1 MJ m-2, corresponding to 79%, 80% and 85% of the total radiation, while the coefficient clarity showed values of 0.46, 0.48 and 0.52 and the albedo of 0.15, 0.16 and 0.14, in phenological development phases II, III and IV, respectively. The physical consistency of the ETC analysis data showed that 33% of 406 days monitored were agreement. The ETc daily average was 5.3 mm, with a demand of 2,650 mm for the 498 days of the cycle. The crop coefficient (Kc) average per phase was 0.9 (fast growth), 1.32 (maximum development) and 1.07 (maturation). / A cana-de-açúcar possui grande importância socioeconômica em âmbito mundial. O Brasil detém a maior área cultivada e volume de produção no mundo, sendo a região Nordeste promissora para o setor por possuir áreas para expansão da cultura e ainda ter um ótimo potencial energético. Porém, as condições hídricas naturais limitam a produção, tornando essencial o uso de irrigação complementar nos períodos de déficit hídrico. Para a adequada suplementação hídrica da cultura necessita-se determinar a demanda hídrica nos diferentes estádios de desenvolvimento da cultura. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar o coeficiente de cultura e a demanda hídrica da cana-de-açúcar, por meio do método de balanço de energia, com base na razão de Bowen, na microrregião de Teresina, Piauí. O experimento foi conduzido na Usina COMVAP – Açúcar e Álcool Ltda., município de União, microrregião de Teresina, Piauí. A cultivar utilizada foi a RB867515, irrigada por pivô central. As análises biométricas realizadas foram: comprimento e diâmetro do colmo, número de folhas verdes, comprimento e largura da folha +3, área foliar e matéria fresca e seca do colmo, bainhas e folhas. Para a estimativa de evapotranspiração da cultura (ETc) usou-se uma torre equipada com sensores automáticos, instalada próxima ao centro da área de cultivo (talhão de 10 ha). A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelo método Penman-Monteith/FAO-56, a partir de dados de uma estação agrometeorológica localizada próximo ao experimento. A umidade do solo foi monitorada por um sistema automatizado com base em Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR), nas profundidades de 0 a 0,30 m e 0,30 a 0,60 m, em quatro pontos no entorno da torre. O número de folhas verdes por planta variou de seis a nove, reduzindo a sete folhas ao final do ciclo. O colmo alcançou aproximadamente 3,3 m de comprimento e 2,02 kg de massa fresca, apresentando ganhos lineares de comprimento e massa, enquanto o seu diâmetro permaneceu praticamente estável (25 a 27 mm). A área foliar da planta demonstrou comportamento quadrático, com pico máximo de 4.197 cm2, aos 254 dias após o corte. O saldo de radiação solar médio diário foi de 13,7 MJ m-2, 13,2 MJ m-2 e 16,1 MJ m-2, correspondendo a 79%, 80% e 85% da radiação global, enquanto o coeficiente de claridade apresentou valores de 0,46, 0,48 e 0,52 e o albedo de 0,15, 0,16 e 0,14, nas fases II, III e IV de desenvolvimento fenológico da cultura, respectivamente. A análise de consistência física dos dados de ETc mostrou que 33% dos 406 dias monitorados foram consistentes. A ETc média diária foi de 5,3 mm, totalizando uma demanda de 2.650 mm para os 498 dias do ciclo. O coeficiente de cultura (Kc) médio por fase foi de 0,9 (crescimento rápido), 1,32 (máximo desenvolvimento) e 1,07 (maturação).

A demanda de alimentos para 2050 está prevista ser o dobro da atual. A produção de alimentos no Brasil tem significativa relevância para a segurança alimentar mundial, sendo a pecuária de suma importância devido à grande demanda mundial de carne e leite provenientes do Brasil. Assim, surge a necessidade de estudos que visem aumentar a produção sem expandir área de plantio, sendo a irrigação uma das formas de intensificar a produtividade de sistemas agrícolas. Para um manejo da irrigação adequado é necessário o conhecimento da evapotranspiração da cultura (ETc), e estudos de técnicas que façam essa estimativa com precisão, de forma prática e acessível, são de grande valia para uma agricultura irrigada sustentável. Uma dessas técnicas é a reflectometria no domínio da frequência (FDR), que se destaca por sua praticidade e capacidade de medir a umidade do solo em camadas distintas. Por ser um equipamento portátil, sua utilização pode resultar em menos custo para estimativas de coeficientes de cultura, substituindo a lisimetria (método padrão). Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade da utilização de uma sonda (FDR) como instrumento auxiliar na estimativa de consumo hídrico e de coeficientes de cultura (Kc) do capim Marandu, em cultivo solteiro (primavera/verão) e consorciado com aveia preta + azevém ou centeio + azevém no período de outono/inverno. Como objetivos secundários, buscou-se: (i) estimar o consumo hídrico e os coeficientes de cultura dos dosséis forrageiros estudados com a sonda FDR devidamente calibrada ao solo local; (ii) comparar o consumo de água e os valores de Kc obtidos por meio da sonda FDR e por lisimetria de pesagem; (iii) verificar se a técnica capacitiva é capaz de identificar a atividade de absorção de água do sistema radicular das forrageiras estudadas; e (iv) analisar parâmetros produtivos do capim Marandu solteiro e consorciado, e estimar a produtividade de água da cultura. O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), em Piracicaba-SP. O período experimental foi de 21/09/2017 a 24/09/2018, com ciclos de corte de duração variada, baseados na fenologia das culturas. Os resultados obtidos revelaram que a técnica de capacitância com sonda FDR mostrou-se apropriada para a estimativa de ETc e Kc de dosséis forrageiros em cultivo solteiro e consorciado, com valores próximos ao método padrão (lisimetria de pesagem). O uso da sonda capacitiva também foi eficaz na identificação da atividade de absorção de água pelas raízes, por meio do monitoramento da umidade do solo. A sobressemeadura com culturas de inverno foi uma opção resiliente para o período de estacionalidade, durante o qual aumentou o potencial produtivo do dossel forrageiro. O consórcio Marandu + aveia preta + azevém apresentou maior produtividade que Marandu + centeio + azevém. / The demand for food by 2050 is expected to be the double of the current year. The food production in Brazil has significant relevance for the world food security, and pasture crops are very important due to the great world demand for meat and milk come from Brazil. Thus, there is a need for studies that aim to increase forage production without expanding tillage area, and irrigation is one way to increase the productivity of agricultural systems. Adequate irrigation management requires knowledge of crop evapotranspiration (ETc), and studies of techniques to accurately estimate it, in a practical and accessible way, having a great value for a sustainable irrigated agriculture. One of these techniques is frequency domain reflectometry (FDR), which stands out for being practical and able to measure soil moisture in different layers. Because it is a portable equipment, its use can result in lower costs for estimating crop coefficients, replacing lysimetry (standard method). Therefore, this work aimed at verifying the possibility to use a FDR probe as a tool for estimating the crop water consumption and crop coefficients (Kc) of \'Marandu\' palisade grass, single cropped (spring / summer) and intercropped with black oat + ryegrass and with rye + ryegrass during the fall / winter period. As secondary objectives, we sought to: (i) estimate the crop water consumption and crop coefficients of the forage canopies with the FDR probe properly calibrated to the local soil; (ii) compare the crop water consumption and Kc values estimated by the FDR probe and those ones determined by weighing lysimetry; (iii) verify if the capacitive technique is able to identify the water absorption activity of the root system; (iv) to analyze productive parameters of single and intercropped \'Marandu\' palisade grass, and to estimate the water productivity of the forage canopies. The experiment was carried out at an experimental area of \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ / USP), at Piracicaba-SP. The experimental period was from 09/21/2017 to 09/24/2018, with grow-and-cut cycles whose duration based on the phenology of the crops. The results revealed that FDR capacitance technique was adequate for ETc and Kc estimates of both, single cropped and intercropped forage canopies, with values near to the standard method (weighing lysimetry). The use of the capacitive probe was also effective in identifying the water absorption activity of the root system, through the monitoring of soil moisture. Overseeding with winter forage crops was a resilient option for the seasonality period, increasing the productive potential of the forage canopy. Intercropped \'Marandu\' + black oat + rye consortium presented higher forage yield than \'Marandu\' + rye + ryegrass consortium.

Mato Grosso do Sul (MS) é um estado brasileiro cuja economia é fortemente dependente da atividade agrícola, sendo diretamente afetado pelas flutuações das safras. Soja e milho são as principais culturas exploradas, chegando a representar 96% dos cultivos temporários. Perdas agrícolas decorrentes de adversidades climáticas são relativamente frequentes nesses cultivos, sobretudo por déficit hídrico. Nesse sentido, estratégias que minimizam perdas, como o Zoneamento Agrícola de Risco Climático (ZARC), são essenciais para garantir o sucesso dos produtores. Todavia, o ZARC não está isento de falhas, requerendo ajustes e melhorias, face às grandes alterações que ocorreram no processo produtivo nas últimas décadas, dentre as quais a ampliação e a atualização da base de dados meteorológicos empregada na determinação dos riscos e o uso de coeficientes de cultura (Kc) atualizados, especialmente no caso da soja com hábito de crescimento indeterminado. Desse modo, os objetivos deste estudo foram: a) comparar o desempenho de duas diferentes estruturas lisimétricas para a obtenção da evapotranspiração das culturas (ETc) da soja e do milho; b) determinar localmente os valores de Kc, com base na lisimetria (ETc) e na evapotranspiração de referência de Penman-Monteith (ETo), considerando cultivares de soja com hábitos de crescimento determinado e indeterminado; c) gerar mapas atualizados de risco climático para a cultura da soja em MS, considerando-se novos Kc e a ampliação da base de dados, para distintas épocas de semeadura; e d) avaliar épocas de semeadura da soja em MS e seus efeitos no risco climático. Os resultados mostraram que as estruturas lisimétricas podem ser empregadas na determinação da ETc, sem diferenças significativas (p < 0,01), apesar das peculiaridades de cada uma. Assim, foi constatado que as determinações de Kc (milho e soja) não sofreram influência do tipo de lisímetro utilizado. Em todos os experimentos realizados, as plantas do interior dos lisímetros apresentaram o mesmo padrão de crescimento, desenvolvimento e produtividade do entorno. Na fase inicial da cultura do milho outonoinverno (0-15 DAE), o Kc médio obtido foi 0,54, com incremento linear até atingir o máximo de 1,37 no pendoamento (50 DAE), decaindo gradualmente durante a fase reprodutiva, ficando próximo a 0,80 na maturação fisiológica (110 DAE) e 0,40 na colheita. Para a cultura da soja, os valores de Kc diferiram significativamente (p < 0,05) entre as cultivares com diferentes hábitos de crescimento, havendo também diferenças entre os Kc propostos nesse estudo em relação àqueles utilizados pelo ZARC e FAO, especialmente na fase reprodutiva, mais longa para as cultivares de hábito indeterminado. Finalmente, o emprego de novos Kc e uso de dados climáticos atualizados (até 2013) e ampliados (190 estações) resultou em mudanças substanciais no ZARC da soja em MS, alterando a proporção de áreas com alto risco nas épocas avaliadas e levando à uma perspectiva diferenciada da antecipação da semeadura da soja. Com base nesses resultados concluiu-se que é necessária uma profunda revisão do ZARC utilizado no Brasil, sendo recomendada a atualização e expansão da base de dados climáticos empregados, assim como a revisão dos parâmetros culturais exigidos pelo modelo Sarra. / Mato Grosso do Sul (MS) is a Brazilian state whose economy is highly dependent on agriculture, being, therefore, directly affected by fluctuations on production. Soybean and maize are the main crops, representing 96% of temporary crops cultivated along the year. Agricultural losses caused by adverse climatic conditions are relatively frequent in these crops, especially by water deficit. Considering that, strategies for minimizing losses, as the Agricultural Climate Risk Zoning (ZARC), are essential to ensure growers success. However, the ZARC requires adjustments and improvements, due the great changes that have occurred in the production system in the past decades. Among the most important changes are the expansion and updating of the climatic database used for determining the risks and the use of new crop coefficients (Kc) concerning to modern cultivars, especially for soybean with indeterminate growth habit. Therefore, this study has as objectives: a) to compare the performance of two different lysimetric structures to obtain soybean and maize evapotranspiration (ETc); b) to determine Kc values for maize and for determinate and indeterminate soybean cultivars, based on ETc from lysimeters and Penman-Monteith reference evapotranspiration (ETo); c) to generate updated maps of climatic risk for the soybean crop in MS, considering new Kc values and the updated and extended climatic databases, for different sowing dates; and d) to evaluate different sowing dates in MS and their impacts on soybean climatic risk. The results showed that lysimetric structures can be employed to determining ETc without significant differences (p < 0.01), despite the peculiarities of each one. Kc values for maize and soybean were not affected by lysimeter type. In all experiments, the plants inside the lysimeters had the same growth patterns than those in the surrounding area. For autumn-winter maize crop, the average Kc from 0 to 15 days after emergence (DAE) was 0.54, with a linear increase up to the maximum of 1.37 at tasseling (50 DAE), gradually decreasing during the reproductive phase, getting close to 0.80 at physiological maturity (110 AED) and 0.40 at harvest. For soybean, Kc values differed significantly (p < 0.05) between cultivars with distinct growth habits, and also among those proposed here and used by ZARC and FAO, mainly during the reproductive phase, which was longer for indeterminate cultivars. Finally, the use of new soybean Kc values and updated climatic data (190 stations with data until 2013) resulted in substantial changes on the soybean ZARC in MS, mainly in the proportion of areas with high risk, leading to new perspectives about soybean sowing anticipation. The main conclusion of this study is that ZARC used in Brazil requires to be deeply reviewed, for both the climatic database used and crop parameters required by Sarra model.

Com a crescente utilização da irrigação em sistemas de produção animal, aumentam a demanda por estudos na área de consumo de água de plantas forrageiras para a obtenção de medidas mais precisas com o propósito de aprimorar o manejo de água em pastagens. Quando esse manejo é realizado a partir de elementos climáticos, uma das estratégias é a utilização de modelos para estimativa da evapotranspiração da cultura (ETc), e para isso é necessário conhecer os valores do coeficiente de cultura (Kc) ao longo do ciclo fenológico. Entretanto, ainda há poucos estudos de determinação de Kc para as forrageiras tropicais, de modo a preencher a lacuna da falta de informação aos usuários e técnicos que orientam a irrigação na forragicultura. O objetivo deste projeto foi determinar o consumo de água e coeficiente de cultura da Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu em sistema de cultivo exclusivo e consorciado com forrageiras de inverno (Aveia-preta e Azevém). Como objetivos secundários, buscou-se: (i) determinar o consumo de água das forrageiras com sonda capacitiva; (ii) medir parâmetros biométricos e produtivos das forrageiras ao longo dos ciclos; (iii) relacionar a evolução do Kc ao longo do período de crescimento com o índice de área foliar (IAF), altura do dossel forrageiro (ADF) e graus-dias (GD). O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), em duas parcelas com área individual de 144 m², nas quais foram instalados lisímetros ao centro, com sistemas automáticos de pesagem e drenagem. Esses lisímetros foram utilizados para medir a ETc e estimar o Kc a partir da comparação entre valores medidos e estimativas de evapotranspiração de referência (ETo) com dados provenientes do Posto Meteorológico localizado na ESALQ e a 100 m de distância da área experimental. Analisou-se o período de 10 de fevereiro a 11 de outubro de 2016 com ciclos de cortes de duração variada devido à fenologia da cultura. Os resultados obtidos revelaram que ambos os sistemas de cultivo (capim Marandu solteiro e consorciado) demando volumes considerais de água para máxima produção. Porém durante o período estacional, o capim Marandu não é eficiente na conversão em matéria seca produzida. O uso da sonda capacitiva como estimativa de evapotranspiração apresenta resultados diferentes a dos lisímetros, porém com correlações significativas. O uso de modelo de crescimento para estimativa de Kc explicam uma utilização prática. Demais resultados detalhados são encontrados no desenvolvimento de cada capítulo. / With the increasing use of irrigation in animal production systems, the demand for studies in the area of water consumption of forage plants increases to obtain more precise measures for the purpose of improving water management in pastures. When this management is carried out from climatic elements, one of the strategies is the use of models to estimate crop evapotranspiration (ETc), and for this it is necessary to know the values of the crop coefficient (Kc) throughout the phenological cycle. However, there are still few Kc determination studies for tropical forages, in order to fill the gap of the lack of information to the users and technicians that guide the irrigation in forage. The purpose this study, the was to determine the water consumption and culture coefficient of Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu in a system of exclusive cultivation and intercropped with winter forages (Oat-black and Azevém). As secondary objectives, we sought to: (i) determine the water consumption of forages with capacitive probe; (Ii) to measure biometric and productive parameters of forages along the cycles; (Iii) to correlate the evolution of Kc throughout the growth period with the leaf area index (LAI), forage canopy height (ADF) and degree-days (GD). The experiment was carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP), in two plots with an individual area of 144 m², in which lysimeters were installed in the center, with automatic weighing and drainage systems. These lysimeters were used to measure the ETc and estimate the Kc from the comparison between measured values and estimates of reference evapotranspiration (ETo) with data from the Meteorological Station located at ESALQ, 100 m away from the experimental area. The period from February 10 to October 11, 2016 was analyzed with crop cycles of varied duration due to crop phenology. The results showed that both cultivation systems (single and intercropped Marandu grass) require considerable volumes of water for maximum production. However during the seasonal period, the Marandu grass is not efficient in the conversion to dry matter produced. The use of the capacitive probe as an estimate of evapotranspiration presents different results from lysimeters, but with significant correlations. The use of growth model to estimate Kc explains a practical use. Further detailed results are found in the development of each chapter.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The sustainability of irrigation management implies a conservatory management and environmentally sustainable. The deficit irrigation can be used to obtain high water productivity without, however, cause significant losses in seed yield of culture. This study aims to evaluate the effects of different deficit irrigation management on morphological indices (leaf area, plant height), physiological (photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate), forage production and grain yield, and to identify the deficit irrigation management that has the highest water productivity. The experiment was conducted inside a mobile greenhouse, that preventes the rainfall on the experimental area. The experimental design was completely randomized design with three replications. Five irrigation management treatments using sorghum were tested; the treatments were maintained with 100, 75, 50 and 25% ETc Kc single and 100% ETc Kc dual. It was also evaluated the daily water storage and accumulated water losses of the soil profile, and weekly morphological characteristics of sorghum (plant height and leaf area index). Some physiological characteristics of the sorghum plants were evaluated, such as: photosynthetic rate, stomatal conductance, intrinsic efficiency of water use and total plant photosynthesis. Besides, it was also measured the sorghum grain yield, water productivity and irrigation water productivity. A 25% reduction in water application caused a reduction of 6.5 cm (7%) in the sorghum plant height and 5% in leaf area index of plants. A 75% reduction in the application of irrigation water deficit, reducing from 100 to 25% ETc Kc single reduced 0.675 mol H2O m-2 s-1 in stomatal conductance and 43.50 mol CO2 m-1s-1 in photosynthetic rate,. The reduction in the replacement of ETc also showed linear reduction in photosynthesis total sorghum plants. A 25% reduction in the application of water caused a reduction of 7414, 2169 e 1113 kg ha-1 in the green dry matter, dry matter production and grain yield, respectively. The maximum technical efficiency of water productivity was observed with the replacement of 64% ETc Kc single, and the irrigation water productivity and economic return reduced with the increased of 25 to 100% ETc Kc single. The irrigation management with 100% ETc Kc dual parameterized by FAO, provided a reduction in water application of 120 mm compared to irrigation management with 100% ETc Kc single. The morphological characteristics, green and dry mass yield and grain yield of sorghum plants were similar between these two irrigation managements. Plants maintained at 100% ETc Kc dual had better rates for water productivity and irrigation water productivity compared to those obtained with the irrigation treatment 100% ETc Kc single. / A sustentabilidade do manejo de irrigação implica em uma gestão conservatória e ambientalmente sustentável. A irrigação deficitária pode ser utilizada para obtenção de elevada produtividade da água sem, no entanto, ocasionar perdas expressivas na produtividade de grãos da cultura. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes manejos de irrigação deficitária sobre os índices morfológicos (área foliar, altura de plantas), fisiológicos (taxa fotossintética, condutância estomática, taxa de transpiração), produção de forragem e produtividade de grãos do sorgo, além de identificar o manejo de irrigação deficitária que apresenta a maior produtividade da água. O experimento foi desenvolvido no interior de uma cobertura móvel, sob trilhos, que quando fechada impedia o ingresso da precipitação pluvial no interior da área experimental. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualisado, com três repetições. Foram testados cinco tratamentos de manejo de irrigação na cultura do sorgo, sendo os tratamentos mantidos com 100, 75, 50 e 25 % ETc Kc simples e 100% ETc Kc dual. Diariamente foram avaliados o armazenamento e perdas acumuladas de água no solo e, semanalmente, as características morfológicas do sorgo (altura de plantas e o índice de área foliar). As seguintes características fisiológicas das plantas de sorgo foram avaliadas: taxa fotossintética, condutância estomática, eficiência intrínseca do uso da água e fotossíntese total da planta. Determinou-se a produtividade de grãos do sorgo, produtividade da água e produtividade da água irrigada. A redução de 25% na aplicação da água provocou redução de 6,5 cm (7%) na altura das plantas de sorgo e 5% no índice de área foliar das plantas. A redução de 75% na aplicação da água na irrigação deficitária passando de 100 para 25% a ETc Kc simples, reduziu em até 0,675 mol H2O m-2 s-1 a condutância estomática e 43,50 mol CO2 m-1s-1 a taxa fotossintética. Esta redução na reposição da ETc também apresentou redução linear na fotossíntese total das plantas de sorgo. As irrigações deficitárias ocasionam redução na produção de forragem e de grãos. A redução de 25% na aplicação da água provocou redução de 7414, 2169 e 1113 kg ha-1 na PMV, PMS, e rendimento de grãos, respectivamente. A máxima eficiência técnica da produtividade da água foi observada com a reposição de 64% da ETc Kc simples e, o valor da produtividade da água irrigada e do retorno econômico aumentou com a redução de 100% para 25% da ETc Kc simples. O manejo de irrigação com 100% de ETc Kc dual, parametrizado pela FAO, proporcionou uma redução na aplicação de água de 120 mm em relação ao manejo de irrigação com 100 % de ETc Kc simples. As características morfológicas, produtividade de massa verde e massa seca e rendimento de grãos das plantas de sorgo foram semelhantes entre estes dois manejos de irrigação. As plantas mantidas com 100% da ETc Kc dual apresentaram melhores índices para a produtividade de água e produtividade de água irrigada em comparação aos obtidos com a irrigação do tratamento 100% de ETc Kc simples.

Com a crescente utilização da irrigação em sistemas de produção animal, aumentam a demanda por estudos na área de consumo de água de plantas forrageiras para a obtenção de medidas mais precisas com o propósito de aprimorar o manejo de água em pastagens. Quando esse manejo é realizado a partir de elementos climáticos, uma das estratégias é a utilização de modelos para estimativa da evapotranspiração da cultura (ETc), e para isso é necessário conhecer os valores do coeficiente de cultura (Kc) ao longo do ciclo fenológico. Entretanto, ainda há poucos estudos de determinação de Kc para as forrageiras tropicais, de modo a preencher a lacuna da falta de informação aos usuários e técnicos que orientam a irrigação na forragicultura. O objetivo deste projeto foi determinar o consumo de água e coeficiente de cultura da Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu em sistema de cultivo exclusivo e consorciado com forrageiras de inverno (Aveia-preta e Azevém). Como objetivos secundários, buscou-se: (i) determinar o consumo de água das forrageiras com sonda capacitiva; (ii) medir parâmetros biométricos e produtivos das forrageiras ao longo dos ciclos; (iii) relacionar a evolução do Kc ao longo do período de crescimento com o índice de área foliar (IAF), altura do dossel forrageiro (ADF) e graus-dias (GD). O experimento foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ/USP), em duas parcelas com área individual de 144 m², nas quais foram instalados lisímetros ao centro, com sistemas automáticos de pesagem e drenagem. Esses lisímetros foram utilizados para medir a ETc e estimar o Kc a partir da comparação entre valores medidos e estimativas de evapotranspiração de referência (ETo) com dados provenientes do Posto Meteorológico localizado na ESALQ e a 100 m de distância da área experimental. Analisou-se o período de 10 de fevereiro a 11 de outubro de 2016 com ciclos de cortes de duração variada devido à fenologia da cultura. Os resultados obtidos revelaram que ambos os sistemas de cultivo (capim Marandu solteiro e consorciado) demando volumes considerais de água para máxima produção. Porém durante o período estacional, o capim Marandu não é eficiente na conversão em matéria seca produzida. O uso da sonda capacitiva como estimativa de evapotranspiração apresenta resultados diferentes a dos lisímetros, porém com correlações significativas. O uso de modelo de crescimento para estimativa de Kc explicam uma utilização prática. Demais resultados detalhados são encontrados no desenvolvimento de cada capítulo. / With the increasing use of irrigation in animal production systems, the demand for studies in the area of water consumption of forage plants increases to obtain more precise measures for the purpose of improving water management in pastures. When this management is carried out from climatic elements, one of the strategies is the use of models to estimate crop evapotranspiration (ETc), and for this it is necessary to know the values of the crop coefficient (Kc) throughout the phenological cycle. However, there are still few Kc determination studies for tropical forages, in order to fill the gap of the lack of information to the users and technicians that guide the irrigation in forage. The purpose this study, the was to determine the water consumption and culture coefficient of Urochloa brizantha (Syn. Brachiaria brizantha) cv. Marandu in a system of exclusive cultivation and intercropped with winter forages (Oat-black and Azevém). As secondary objectives, we sought to: (i) determine the water consumption of forages with capacitive probe; (Ii) to measure biometric and productive parameters of forages along the cycles; (Iii) to correlate the evolution of Kc throughout the growth period with the leaf area index (LAI), forage canopy height (ADF) and degree-days (GD). The experiment was carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ/USP), in two plots with an individual area of 144 m², in which lysimeters were installed in the center, with automatic weighing and drainage systems. These lysimeters were used to measure the ETc and estimate the Kc from the comparison between measured values and estimates of reference evapotranspiration (ETo) with data from the Meteorological Station located at ESALQ, 100 m away from the experimental area. The period from February 10 to October 11, 2016 was analyzed with crop cycles of varied duration due to crop phenology. The results showed that both cultivation systems (single and intercropped Marandu grass) require considerable volumes of water for maximum production. However during the seasonal period, the Marandu grass is not efficient in the conversion to dry matter produced. The use of the capacitive probe as an estimate of evapotranspiration presents different results from lysimeters, but with significant correlations. The use of growth model to estimate Kc explains a practical use. Further detailed results are found in the development of each chapter.

Mato Grosso do Sul (MS) é um estado brasileiro cuja economia é fortemente dependente da atividade agrícola, sendo diretamente afetado pelas flutuações das safras. Soja e milho são as principais culturas exploradas, chegando a representar 96% dos cultivos temporários. Perdas agrícolas decorrentes de adversidades climáticas são relativamente frequentes nesses cultivos, sobretudo por déficit hídrico. Nesse sentido, estratégias que minimizam perdas, como o Zoneamento Agrícola de Risco Climático (ZARC), são essenciais para garantir o sucesso dos produtores. Todavia, o ZARC não está isento de falhas, requerendo ajustes e melhorias, face às grandes alterações que ocorreram no processo produtivo nas últimas décadas, dentre as quais a ampliação e a atualização da base de dados meteorológicos empregada na determinação dos riscos e o uso de coeficientes de cultura (Kc) atualizados, especialmente no caso da soja com hábito de crescimento indeterminado. Desse modo, os objetivos deste estudo foram: a) comparar o desempenho de duas diferentes estruturas lisimétricas para a obtenção da evapotranspiração das culturas (ETc) da soja e do milho; b) determinar localmente os valores de Kc, com base na lisimetria (ETc) e na evapotranspiração de referência de Penman-Monteith (ETo), considerando cultivares de soja com hábitos de crescimento determinado e indeterminado; c) gerar mapas atualizados de risco climático para a cultura da soja em MS, considerando-se novos Kc e a ampliação da base de dados, para distintas épocas de semeadura; e d) avaliar épocas de semeadura da soja em MS e seus efeitos no risco climático. Os resultados mostraram que as estruturas lisimétricas podem ser empregadas na determinação da ETc, sem diferenças significativas (p < 0,01), apesar das peculiaridades de cada uma. Assim, foi constatado que as determinações de Kc (milho e soja) não sofreram influência do tipo de lisímetro utilizado. Em todos os experimentos realizados, as plantas do interior dos lisímetros apresentaram o mesmo padrão de crescimento, desenvolvimento e produtividade do entorno. Na fase inicial da cultura do milho outonoinverno (0-15 DAE), o Kc médio obtido foi 0,54, com incremento linear até atingir o máximo de 1,37 no pendoamento (50 DAE), decaindo gradualmente durante a fase reprodutiva, ficando próximo a 0,80 na maturação fisiológica (110 DAE) e 0,40 na colheita. Para a cultura da soja, os valores de Kc diferiram significativamente (p < 0,05) entre as cultivares com diferentes hábitos de crescimento, havendo também diferenças entre os Kc propostos nesse estudo em relação àqueles utilizados pelo ZARC e FAO, especialmente na fase reprodutiva, mais longa para as cultivares de hábito indeterminado. Finalmente, o emprego de novos Kc e uso de dados climáticos atualizados (até 2013) e ampliados (190 estações) resultou em mudanças substanciais no ZARC da soja em MS, alterando a proporção de áreas com alto risco nas épocas avaliadas e levando à uma perspectiva diferenciada da antecipação da semeadura da soja. Com base nesses resultados concluiu-se que é necessária uma profunda revisão do ZARC utilizado no Brasil, sendo recomendada a atualização e expansão da base de dados climáticos empregados, assim como a revisão dos parâmetros culturais exigidos pelo modelo Sarra. / Mato Grosso do Sul (MS) is a Brazilian state whose economy is highly dependent on agriculture, being, therefore, directly affected by fluctuations on production. Soybean and maize are the main crops, representing 96% of temporary crops cultivated along the year. Agricultural losses caused by adverse climatic conditions are relatively frequent in these crops, especially by water deficit. Considering that, strategies for minimizing losses, as the Agricultural Climate Risk Zoning (ZARC), are essential to ensure growers success. However, the ZARC requires adjustments and improvements, due the great changes that have occurred in the production system in the past decades. Among the most important changes are the expansion and updating of the climatic database used for determining the risks and the use of new crop coefficients (Kc) concerning to modern cultivars, especially for soybean with indeterminate growth habit. Therefore, this study has as objectives: a) to compare the performance of two different lysimetric structures to obtain soybean and maize evapotranspiration (ETc); b) to determine Kc values for maize and for determinate and indeterminate soybean cultivars, based on ETc from lysimeters and Penman-Monteith reference evapotranspiration (ETo); c) to generate updated maps of climatic risk for the soybean crop in MS, considering new Kc values and the updated and extended climatic databases, for different sowing dates; and d) to evaluate different sowing dates in MS and their impacts on soybean climatic risk. The results showed that lysimetric structures can be employed to determining ETc without significant differences (p < 0.01), despite the peculiarities of each one. Kc values for maize and soybean were not affected by lysimeter type. In all experiments, the plants inside the lysimeters had the same growth patterns than those in the surrounding area. For autumn-winter maize crop, the average Kc from 0 to 15 days after emergence (DAE) was 0.54, with a linear increase up to the maximum of 1.37 at tasseling (50 DAE), gradually decreasing during the reproductive phase, getting close to 0.80 at physiological maturity (110 AED) and 0.40 at harvest. For soybean, Kc values differed significantly (p < 0.05) between cultivars with distinct growth habits, and also among those proposed here and used by ZARC and FAO, mainly during the reproductive phase, which was longer for indeterminate cultivars. Finally, the use of new soybean Kc values and updated climatic data (190 stations with data until 2013) resulted in substantial changes on the soybean ZARC in MS, mainly in the proportion of areas with high risk, leading to new perspectives about soybean sowing anticipation. The main conclusion of this study is that ZARC used in Brazil requires to be deeply reviewed, for both the climatic database used and crop parameters required by Sarra model.

GONÇALVES, Fabrício Mota. Evapotranspiração e coeficientes de cultivo (KC) da cana-de-açúcar irrigada por gotejamento subsuperficial. 2010. 64 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T16:59:16Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_fmgonçalves.pdf: 3900094 bytes, checksum: 1ad79acf1432c0de09bcbdf52cb0f8c3 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-28T16:59:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_fmgonçalves.pdf: 3900094 bytes, checksum: 1ad79acf1432c0de09bcbdf52cb0f8c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T16:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_fmgonçalves.pdf: 3900094 bytes, checksum: 1ad79acf1432c0de09bcbdf52cb0f8c3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Sugar cane is one of the crops with the highest level of water consumption, with a high evapotranspiration demand throughout most of its cycle. Knowledge of the sugar cane water demand, the time that irrigation should be applied, and how to irrigate the crop are becoming increasingly important for the sustainable development of irrigated sugar cane cultivation, especially in areas of low water availability, as it is the case in northea stern Brazil. The experiment was carried out at the Curu Experimental Field (property of the Embrapa Tropical Agroindustry), located in the Curu-Paraipaba Irrig ation Project, city of Paraipaba-CE (3 ° 29 '20''S, 39 ° 9' 45''W and elevation 30m), in order to determine the evapotrans piration and crop coefficients (Kc) of sugarcane (Saccharum L. officinarium), subsurface drip-irrigated. It was used the SP 6949 sugar cane variety, planted in a spacing of 1.8 m between double rows and 0.4 m between rows within the double row. As to t he irrigation, we used one lateral water line for each double row, buried at a depth of 0.15 m, w ith self-compensating drip emitters, with a flow rate of 1 L h-1, spaced 0.5 m on the water line. The crop was irrigated daily and there were three fertigations per week. The irrigation de pth was periodically adjusted, keeping the soil water potential between -8 kPa to -20 kPa. The crop evapotranspiration (ETc) was determined using a wei ghing lysimeter with a surface area of 2.25 m 2. The reference evapotranspiration (ETo) was estimated by the FAO Penman-Monteith method. The durations of the phenological stages of cane sugar were estimated through analysis of soil cover, with the use of digital images. Durations of 31, 49, 237 and 118 days were observed, respectively for initial, crop development, mid-season and late season stages. The yields achieved within and outside the lysimeter were respectively 144.4 and 108.8 t ha -1 . The total ETc observed during the cycle of the sugar cane was 1074.1 m m, with maximum values of 6.6 mm d-1 during the mid-season stage. Observed Kc values for initial, mid-season and late season stages were respectively 0.23, 1 .03 and 0.50. In the crop development stage, the relationship between Kc and the (crop) soil cover was represented with good accuracy by a negative quadratic model. / A cana-de-açúcar é uma das culturas com maior consumo de água, apresentando uma alta demanda evapotranspirativa ao longo da maior parte do seu ciclo. O conhecimento das necessidades hídricas da cana-de-açúcar, do momento de aplicação da água requerida pela mesma e a forma de aplicação torna-se cada vez mais importante para o desenvolvimento sustentável da sua produção irrigada, principalmente em regiões de pouca disponibilidade hídrica, como é o caso da região Nordeste do Brasil. O experimento foi conduzido no Campo Experimental do Curu, pertencente à Embrapa Agroindústria Tropical localizado no Perímetro Irrigado Curu-Paraipaba, município de Paraipaba-CE (3° 29’ 20’’ S, 39° 9’ 45’’ W e altitude de 30 m), com o objetivo de determinar a evapotranspiração e os coeficientes de cultivo (Kc) da cana-de-açúcar (Saccharum officinarium L.), irrigada por gotejamento subsuperficial. Utilizou-se a variedade de cana SP 6949, plantada no espaçamento de 1,8 m entre fileiras duplas e 0,4 m entre linhas dentro da fileira dupla. Na irrigação utilizou-se uma linha lateral para cada fileira dupla, enterrada na profundidade de 0,15 m, com gotejadores autocompensantes, com vazão de 1 L h-1, espaçados de 0,5 m na linha. A cultura foi irrigada com freqüência diária e foram realizadas três fertirrigações por semana. A lâmina de irrigação foi ajustada periodicamente, mantendo-se o potencial de água no solo entre -8 kPa e -20 kPa. A evapotranspiração da cultura (ETc) foi determinada utilizando-se um lisímetro de pesagem com área superficial de 2,25 m2. A evapotranspiração de referência (ETo) foi estimada pelo método FAO Penman-Monteith. As durações das fases fenológicas da cana-de-açúcar foram estimadas por meio da análise da cobertura do solo pela cultura, determinada com o uso de imagens digitais. Foram observadas durações de 31, 49, 237 e 118 dias, para as fases inicial, de desenvolvimento, intermediária e final, respectivamente. A produtividade alcançada dentro e fora do lisímetro foi de 144,4 e 108,8 t ha-1, respectivamente. A ETc total observada durante o ciclo da cana-de-açúcar foi de 1.074,1 mm, com valores máximos da ordem de 6,6 mm d-1 durante a fase intermediária. Foram observados valores de Kc iguais a 0,23, 1,03 e 0,50, para as fases inicial, intermediária e final, respectivamente. Na fase de desenvolvimento vegetativo a relação entre o Kc e a cobertura do solo pela cultura foi representada com bastante exatidão por um modelo quadrático negativo.