As empresas agrícolas atuam sob condições de risco, dessa maneira a utilidade de modelos determinísticos para fins de planejamento torna-se relativamente limitada. Isto implica na necessidade de não se desprezar a aleatoriedade de determinados coeficientes e introduzir o risco na análise do projeto. Com este objetivo, desenvolveu-se uma ferramenta na forma de um Modelo Computacional para Determinação do Risco Econômico em Culturas Irrigadas, para o ambiente Windows XP em linguagem Delphi 7.0, que permite simular situações de implantação e manejo da irrigação e suas conseqüências econômicas sob o horizonte de risco. Esse modelo considera, na forma de um projeto, as características agronômicas pertinentes ao solo, a cultura e ao clima, para estudar, de maneira regional, o armazenamento de água no solo, a evapotranspiração, o desenvolvimento da cultura durante as fases fenológicas e o preço de venda do produto. Para atingir o objetivo o modelo realiza simulações dos parâmetros de preço de venda do produto, taxa de manutenção do sistema de irrigação, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água, vida útil do sistema de irrigação e taxa de juros; as quais são classificadas em classes, sendo: cinco classes para vida útil, taxa de manutenção, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água e juros, e 10 classes para o preço de venda do produto. Com esses parâmetros o modelo computacional gera 31.250 valores de benefícios líquidos anuais combinados das classes com suas respectivas probabilidades de ocorrência, permitindo assim um estudo probabilístico dos possíveis resultados da decisão de aquisição do sistema de irrigação. Como resultados essa ferramenta simula e fornece a distribuição de probabilidades dos fatores econômicos e calcula os custos fixos, custos variáveis, custos totais e benefícios líquidos anuais da irrigação. Com os 31.250 valores de benefícios líquidos anuais e suas probabilidades realiza o teste de aderência às funções de densidade de probabilidade normal ou triangular e posteriormente exibe as probabilidades de viabilidade do projeto, a relação benefício/custo, valor esperado de benefício líquido, desvio absoluto, variância, desvio padrão e coeficiente de variação como índices econômicos envolvidos na decisão de irrigar ou não irrigar. Apresenta também uma análise de sensibilidade do benefício líquido anual em função da variação dos fatores econômicos e a participação em porcentagem dos fatores econômicos na formação do custo total da irrigação. Nas análises realizadas sobre a irrigação da cana-de-açúcar para região de Piracicaba, todos os sistemas testados apresentaram relação benefício/custo inferior a um e valores esperados de benefício líquido anual da irrigação negativos, indicando inviabilidade. A utilização do motor diesel apresentou para todos os sistemas, probabilidade nula de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero. Dentre os sistemas analisados o pivô central apresentou a maior probabilidade de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero (10,70%) utilizando energia elétrica. No caso da irrigação do tomate industrial na região de Piracicaba todos os sistemas testados apresentaram viabilidade, isto é, relação benefício/custo sempre maior que um e valores esperados de benefício líquido anual positivos. Dentre eles a aspersão convencional apresentou a maior relação benefício/custo (média de 4,74), o maior valor esperado de benefício líquido anual (R$ 1.582,60 ha-1 ano-1) e o menor risco com um desvio padrão de R$ 363,99 ha-1 ano-1. / The agricultural companies were submitted to risky conditions, so the utility of deterministic models to planning is relatively limited. That implies in not despise the randomness of some coefficients and to introduce them in the project analysis. As a proposal of this work a Computational model for risk determination in irrigated cultures was elaborated for Windows XP® in Delphi 7.0 language, that allow the simulation of implanting and managing irrigations projects and their economical consequences under the risk conditions. This model considers, in a project form, the agronomical characteristics of the soil, of the culture and of the climate, to study, regionally, the water storage in the soil, the evapotranspiration, the culture development during the phenological phases and the selling price of the product. To reach its objectives the model accomplishes simulations in the selling price of the product, maintaining cost of the irrigation system, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost, useful life of the system and the welfare taxes, that were classified in classes as: five for useful live, maintain tax, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost and welfare taxes; and ten for selling price. With those parameters the model generated 31,250 values of annual combined liquid profits of the classes with their respective probability of occurrence, allowing a probabilistic study of the possible results in the acquisition of an irrigation system, e.g., the probability of the project viability. This tool, as its results, simulates and displays the economical factor probability and calculates the variable and the non variable costs, total costs and annual profits of irrigation. With the 31,250 values of annual profits and their probabilities, it realizes the adherence test to the density functions of normal or triangular probability and exhibits the project viability probabilities, cost/profit relation, expected value of liquid profit, absolute deviance, variance, standard deviation and coefficient of variation as economical indexes involved in the decision of or not of to irrigate. It also presents a sensibility analysis of the annual profit as a function of the economical variation factors and the participation, in percentage, of those factors in the total cost of the irrigation. In the analysis of sugarcane irrigation in the Piracicaba region, all tested systems showed a cost/profit relation inferior to one and expected annual irrigation profit values negative indicating the inviability. The use of a diesel motor, for any system, showed the null probability of the annual profit to be higher then zero. Among the tested systems the center pivot showed the highest probability of annual liquid profits higher then zero (10.7%) using electrical energy. In the case of tomato culture for industry under irrigation, in the Piracicaba region, all systems were viable, e.g., the relation cost/profit ever higher then one and expected values of annual liquid profits positive. Among them the conventional aspersion showed the higher relation between cost/profit with a mean of 4.74, the highest expected value of annual liquid profit of R$ 1,582.60 ha-1 year-1 and with the lower risk with standard deviation of R$ 363.99 ha-1 year-1.

Para promover o desenvolvimento sustentável e a conservação dos recursos naturais, torna-se fundamental compreender e quantificar a dinâmica do balanço hídrico regional. Comumente, a variabilidade dos componentes do balanço hídrico é causada por variações naturais do clima, contudo, as atividades antrópicas também podem provocar significativas variações espaço-temporais na dinâmica hidrológica da bacia hidrográfica. Ao reduzir a cobertura vegetal do solo, através do desflorestamento ou colheita de culturas anuais, promove-se uma redução na evapotranspiração e conseqüentemente, um aumento na vazão da bacia. Por conseguinte, realizou-se neste estudo a análise das relações entre as variações dos componentes do balanço hídrico e da área com solo exposto na bacia do rio Verde, entre 1995 a 2001 (Período 1) e 2002 a 2008 (Período 2). Para tanto, foi utilizado um banco de dados hidrológicos, climatológicos e de sensoriamento remoto, assim como técnicas de processamento, análise de consistência, testes de significância e modelagem do SEBAL. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, a precipitação pluviométrica anual nos Períodos 1 e 2 não diferiram, resultando em uma lâmina média de 1.405,7mm. Contudo, a vazão média anual da bacia do rio Verde, no Período 1, foi 22% menor que a do Período 2, enquanto que, na sub-bacia denominada Cana, esta diferença foi de 27,7%. Nesta sub-bacia, as vazões anuais do Período 1 foram predominantemente menores, ou bem próximas, daquelas registradas no Período 2, mesmo nos anos do primeiro período em que registrou maior lâmina de precipitação. Da mesma forma, as vazões médias mensais de Fevereiro, Março, Maio, Junho, Julho e Agosto do segundo período foram maiores do que aquelas registradas no primeiro. A lâmina escoada no rio, no primeiro semestre de 2007 (Período 2) e 2001 (Período 1), foi de 404,3 e 188,9mm, respectivamente, sendo que não foi identificado diferença estatística na precipitação deste período. A estimativa da evapotranspiração real () resultou em uma lâmina média de 899,3mm.ano-1, em ambos os períodos. Considerando a precipitação anual, a representava 67,2% das perdas de água, no balanço hídrico da sub-bacia Cana. A modelagem do SEBAL indicou que, na sub-bacia Cana, a evapotranspiração real, em Junho de 2001 e 2007, foi em média de 166,3 e 148,7mm, respectivamente. Em média, 57,3% da área desta sub-bacia apresentava solo exposto entre Junho e Julho, de 1995 a 2008, sendo que em 2001 e 2007, esta proporção era de 50,1 e 53,8%, respectivamente. Constatou-se, também, que a variação da precipitação e percentual de solo exposto, em Junho, não poderia ser responsável por toda variabilidade de vazão da sub-bacia Cana, entre 1995 e 2008. / In order to promote the sustainable development and natural resources conservation, it is important to understand and quantify the dynamics of regional water balance. Generally, the variability of water balance components is produced by natural climate fluctuations. However, anthropic activity may also causes significantly spacetemporal variations in hydrological dynamics of a watershed. Reducing soil cover, by deforestation or crops harvesting, promotes a reduction in evapotranspiration and, as a consequence, an increment of watershed flow. Due to these, this study analyzed the relations between the variations in water balance components and area with bare soil for the Verde River watershed, in 1995 to 2001 (Period 1) and 2002 to 2008 (Period 2). In this way, there were used hydrologic, climatologic and remote sensing databases, even as processing techniques, consistency analysis, significance tests, and modeling with SEBAL. According to the results obtained in this study, the annual precipitation for the Periods 1 and 2 do not differed, resulting in a mean water depth of 1,405.7mm. On the other hand, mean annual Verde River watershed flow was 22% less for the Period 1 as compared to the Period 2. For the sub-watershed named Cana, this difference was 27.7%. In this sub-watershed annual flow for the Period 1 was predominantly lower, sometimes equal, to those obtained for the Period 2, even for those years of the Period 1 where was determined higher precipitation. In this same way, monthly flow averages were higher for the Period 2 in February, March, May, June, July, and August. Total flow for the 1st semester, 2007 (Period 2) and 2001 (Period 1) was 404.3 and 188.9mm, respectively. No statistical difference was found for precipitation of this period. For both periods, average estimates of evapotranspiration were 899.3mm year-1. This suggests that evapotranspiration corresponded to 67.2% of water losses of the water balance in sub-watershed Cana. The SEBAL modeling indicated that, for the sub-watershed Cana, the actual evapotranspiration, in June, 2001 and 2007, was 166.3 and 148.7mm, respectively. In terms of mean values, 57.3% of the area of this sub-watershed was composed of bare soil between June and July, 1995 to 2008. For 2001 and 2007, this proportion was 50.1 and 53.8%, respectively. There was also observed that the variation in precipitation and percentage of bare soil in June might not be capable of promote all the variability in flow of the sub-watershed Cana for the period between 1995 and 2008.

Com o objetivo de avaliar o desenvolvimento e qualidade de mudas de três espécies nativas do Cerrado, em função de lâminas de irrigação e tamanhos de recipiente, três experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, em Piracicaba, São Paulo. As espécies utilizadas foram o jatobazeiro (Hymenaea courbaril L.), a pitangueira (Eugenia uniflora L.) e o baruzeiro (Dipteryx alata Vog.), nos Experimentos I, II e III, respectivamente. Os experimentos foram instalados no delineamento em blocos ao acaso, com três repetições, em parcelas subdivididas, no esquema 2 x 5. Nas parcelas, utilizaram-se dois tamanhos de recipientes, e nas subparcelas, cinco lâminas de irrigação (20%, 40%, 60%, 80% e 100% da evapotranspiração potencial - ETp, obtida por pesagem das mudas). Cada subparcela foi constituída por oito mudas, espaçadas em 22,5 cm entre si. Os recipientes, no Experimento I, foram vasos de 3,1 L e citrovasos de 4,0 L, enquanto nos Experimentos II e III, foram utilizados vasos (2,3 L) e sacos de polietileno (2,0 L). O substrato foi constituído de uma mistura de 50% substrato comercial e 50% areia fina (v/v). Para cada 100 L da mistura, foram adicionados 15 L de vermiculita. Utilizou-se o sistema de irrigação por gotejamento, com emissores autocompensantes de 2,0 e 4,0 L h-1, em diferentes combinações para atender as lâminas. As irrigações foram realizadas diariamente. Durante o período experimental, foram registrados em datalogger, a temperatura, a umidade relativa e a radiação solar global, e em tanque Classe A, a evaporação. Aos 80, 120, 160 e 200 dias após a semeadura (DAS), foram avaliados a altura, o diâmetro de caule e o número de folhas. Aos 120, 160 e 200 DAS, foram mensurados a área foliar, o comprimento do sistema radicular, as massas de matéria seca de raízes, caule, folhas e de muda, a relação das massas de matéria seca de raízes e parte aérea (MSR/MSPA) e a qualidade das mudas (Índice de Qualidade de Dickson - IQD). O coeficiente de cultivo (Kc) foi determinado em cinco fases de desenvolvimento. Lâminas de irrigação de 90,1% a 100% da ETp proporcionaram maior desenvolvimento vegetativo e IQD das mudas de H. courbaril L., até 200 dias de idade. Com relação aos recipientes, maior desenvolvimento de mudas de jatobazeiro, pitangueira e baruzeiro foi observado no citrovaso, no vaso (2,3 L) e no saco plástico, respectivamente. Mudas de pitangueira e de baruzeiro apresentaram maior desenvolvimento e IQD, na lâmina de irrigação de 100% (ausência de deficit hídrico). Maior ac úmulo de matéria seca pelo jatobazeiro e baruzeiro, foi observado de 120 a 160 DAS, e pela pitangueira, de 160 a 200 DAS. Mudas de pitangueira submetidas a deficit hídrico mais intenso, se mostraram resistentes à seca, em razão da maior relação MSR/MSPA. Nos primeiros 200 dias após semeadura, o Kc das espécies, obtido pela metodologia de Penman-Monteith apresentou os seguintes valores: 0,54 a 1,01 (H. courbaril L), 0,35 a 0,67 (E. uniflora L.) e 0,52 a 0,85 (D. alata Vog), sendo maior na fase de 160 a 200 DAS. / Aiming to evaluate the development and seedlings quality of three native plants species of the Savannah, in function of irrigation levels and container sizes, three experiments were carried in greenhouse, in Piracicaba, São Paulo. The species used were jatoba plant (Hymenaea courbaril L.), Surinam cherry (Eugenia uniflora L.) and \"baru\" plant (Dipteryx alata Vog.) in the Experiments I, II and III, respectively. The experiments were installed in randomized blocks design, with three replications, in split-plot, in the scheme 2 x 5. Two sizes of containers were used in the plots, and five irrigation levels (20%, 40%, 60%, 80% and 100% of the potential evapotranspiration - ETp, obtained by weighting of seedlings) were used in the subplots. Each subplots was constituted by eight seedlings, at the spacing 22.5 cm between themselves. The containers in the Experiment I, were pots 3.1 L and stiff plastic tube of 4.0 L, while in the Experiments II and III, pots (2.3 L) and container of polyethylene (2.0 L) were used. The substrate was constituted of 50% commercial substrate and 50% fine sand (v/v) mixture. Fifteen liters of vermiculite were added per each 100 L of that mixture. The drip irrigation system was used, with self compensating emitters at flow of 2.0 and 4.0 L h-1, in different combinations to satisfy the irrigation levels. The irrigations were accomplished daily. During the experimental period, the temperature, relative humidity and global solar radiation were recorded in data logger, and the evaporation was mensured in class A pan. The seedling height, the stem diameter and leaves number were appraised at the 80, 120, 160 and 200 days after sowing (DAS), while the leaf area, the root system length, the dry matter mass of roots, stem, leaves and seedling, the ratio between roots dry matter mass and aerial part (MSR/MSPA) and seedlings quality (Dickson Quality Index - IQD) were measured at 120, 160 and 200 DAS. The crop coefficient (Kc) was determined in five stages of the species development. Irrigation levels between 90.1% and 100% of ETp provided larger vegetative development and IQD of H courbaril L. seedlings, up to 200 days of age. Regarding the containers, larger development of the H. courbaril L., E. uniflora L. and D. alata Vog. seedlings was obtained in the stiff plastic tube, the pot (2.3 L) and the polyethylene container, respectively. E. uniflora L. and D. alata Vog. seedlings presented larger development and IQD, under the irrigation level 100% (absence of water deficit). Larger dry matter mass production of the H. courbaril L. and D. alata Vog. seedlings was observed between 120 and 160 DAS, and of the E. uniflora L., in the stage from 160 to 200 DAS. E. uniflora L. seedlings under to more intense water deficit, they presented resistance to the drought, in reason of the largest ratio MSR/MSPA. Seedlings of up to 200 days after sowing, the Kc presented the following values, by methodology of Penman-Monteith: 0.54-1.01 (H. courbaril L), 0.35-0.67 (E. uniflora L.) and 0.52-0.85 (D. alata Vog.), being larger in the stage from 160 to 200 DAS.

As relações hídricas e fisiológicas em plantas de lima ácida ‘Tahiti’ sob estresse hídrico foram estudadas tendo-se como principais objetivos: (a) verificar a sazonalidade da evapotranspiração e o coeficiente de cultivo com o uso de lisímetro de pesagem baseado em célula de carga eletrônica, (b) determinar o limite crítico da água disponível em função da evapotranspiração, trocas gasosas e potencial de água na folha durante um período de estresse hídrico e (c) avaliar o efeito da supressão da irrigação durante diferentes períodos fenológicos sobre o desenvolvimento vegetativo, na produtividade e qualidade do fruto. Este experimento foi conduzido na Fazenda Areão do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, em um pomar de 1 hectare no espaçamento de 7 X 4 m com lima ácida ‘Tahiti’ (Citrus latifolia Tanaka) enxertadas em citrumelo ‘Swingle’ [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x C. paradisi Macf.] irrigadas por gotejamento. Para as medidas fisiológicas, foram utilizados equipamentos portáteis como a câmara de pressão e analisador de gases por infravermelho além de medidas do desenvolvimento vegetativo e produtivo. O monitoramento da água solo foi realizado por tensiômetros e sondas de TDR. A Evapotranspiração de Referência foi obtida com uma estação agrometeorológica automatizada presente na área. Verificou-se um efeito sazonal na evapotranspiração, com uma redução superior a 50% no período verãoinverno, possibilitando a economia da irrigação no período. A evapotranspiração, trocas gasosas e potencial da água na folha ao amanhecer foram diminuídos pelo esgotamento de 40% da água disponível do solo por ocasião do final do período de inverno. A supressão da irrigação no período de Setembro a Março diminuiu o potencial matricial do solo e promoveu um estresse leve nas plantas não-irrigadas, não se observando efeitos negativos no desenvolvimento vegetativo, produtivo e na qualidade dos frutos formados. Recomenda-se o potencial da água no folha ao amanhecer para manejo da irrigação, mantendo-o maior que -0,6 MPa, para evitar o estresse hídrico em plantas de limeira ácida ‘Tahiti’. / Water and physiologic relations in acid lime trees under water stress were studied with the following purposes: (a) to verify the seasonal effect of evapotranspiration and the crop coefficient in non-stressed trees by weighing lysimeter; (b) to determine the critical soil water depletion for evapotranspiration, gas exchange as well as the leaf water potential during a stage of growing of the trees and (c) to determine the effect of the irrigation suppression on growth, yield and fruit quality during different phenological periods. The experiment was carried out an experimental farm at College of Agriculture Luiz de Queiroz (ESALQ), in Piracicaba and performed from 2003 to 2005 in a 1 hectare orchard planted with ‘Tahiti’ (Citrus latifolia Tanaka) grafted on ‘Swingle’ [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x C. paradisi Macf. ] rootstock. The trees were spaced 7 x 4 m apart and drip-irrigated. For physiologic measurements were used portable equipments such as a pressure chamber and an infrared gas analyzer as well measurements of vegetative and productive growth. The soil water status was monitored by tensiometers and TDR probes. The reference evapotranspiration was obtained by an automatic weather station presented on the area. There was a seasonal effect on evapotranspiration with a reduction higher than 50% forward to summer-winter, being able to water savings in the period. The evapotranspiration, gas exchange and leaf water potential at predawn were decreased when the soil water available was depleted by 40% in the end of winter. The irrigation suppression from September and March decreased the soil matric potential and promoted a light stress level in non-irrigated trees, but without negative effects on vegetative, productive and fruit quality. We recommend the leaf water potential at predawn for irrigation scheduling, keeping higher than -0.6 MPa for avoid water stress in acid lime trees.

O balanço hídrico para a bacia do Ji-Paraná (RO) nos anos de 1995 e 1996 foi modelado de modo simples, integrado a um Sistema de Informações Geográficas (SIG), utilizando como entrada, imagens de sensores remotos orbitais, dados climáticos (precipitação) e informações quanto à cobertura e o tipo de solo da bacia. Imagens diárias do sensor AVHRR foram utilizadas na geração de imagens compostas mensais de temperatura da bacia, as quais foram utilizadas na estimativa da evapotranspiração potencial mensal, através do método empírico de Thornthwaite. Estas, juntamente com mapas de precipitação interpolados a partir de postos pluviométricos, foram então utilizadas para se efetuar o balanço hídrico da bacia conforme Thornthwaite – Mather. Todo o sistema está inserido em um SIG, de forma que os resultados são espacialmente distribuídos. A evapotranspiração média da bacia foi de aproximadamente 3,2 mm dia-1. A máxima ocorreu nos meses de outubro (aproximadamente 4,2 mm dia-1), período onde se tem tanto energia e água disponível para a evapotranspiração. A mínima ocorreu no auge da estação seca, nos meses de julho e agosto (aproximadamente 1,7 mm dia-1). Esta sazonalidade indica que o modelo é fortemente influenciado pela disponibilidade hídrica. Os resultados obtidos com a modelagem foram comparados com o balanço de massa anual de 10 sub-bacias presentes na bacia do Ji-Paraná. O modelo aqui proposto sub estimou ligeiramente a evapotranspiração real (aprox 9 %), principalmente no período seco, apontando que a restrição hídrica exerce muita influência sobre os resultados. No entanto, um melhor ajuste da capacidade de armazenamento de água do solo (CAD) pode levar a melhores resultados. / Water balance for the Ji-Paraná (RO) basin for 1995 and 1996 was done through a simple model, integrated into a Geographic Information System (GIS), using as input, remote sensing images, climatic data (precipitation), soils and land cover maps. Daily AVHRR images were used to obtain mean monthly temperature composites, which were converted to monthly potential evapotranspiration, using Thornthwaite’s empirical formulation. Along with precipitation maps, derived from the interpolation of rain gages, the water balance was obtained according to Thornthwaite – Mather approach. All modeling was done inside a GIS, allowing for the results to be spatially distributed. Mean evapotranspiration for the basin is approximately 3.2 mm day-1. Maximum evapotranspiration, close to 4.2 mm day-1, occurred in October, when there is sufficient water and available energy. Minimum evapotranspiration, approximately 1.7 mm day-1, occurred at the peak of the dry season, July and August. This indicates that the model is strongly influenced by water availability. The results obtained by the model were checked against annual water balances for 10 sub-basins in the Ji-Paraná basin. Evapotranspiration was sub-estimated by aprox. 9 %. However, a better adjustment of the water holding capacity (CAD) can lead to better results.

O estudo teve como objetivos a quantificação da interceptação das chuvas pelas copas das árvores e a estimativa da evapotranspiração real pelos métodos dos balanços hídrico e de cloreto. Para isso, estabeleceu-se o monitoramento de duas microbacias hidrográficas experimentais localizadas na Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica), uma no Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI) e a outra no Parque Estadual da Serra do Mar - Núcleo Cunha, ambas no Estado de São Paulo. As interceptações estimadas para o IAG-PEFI e para a microbacia B-Cunha foram de 21,6% e 24,0%, respectivamente. Os resultados das análises de regressão linear simples, entre a precipitação e a transprecipitação apresentaram coeficientes de determinação elevados para o IAG-PEFI (92,0%) e Cunha (88,6%), indicando que a variável independente explica maior proporção da variação da variável dependente. Para a interceptação foi aplicado o teste de correlação de Spearman (rs), sendo de 0,5449 para o IAG-PEFI e de 0,5243 para Cunha, indicando uma moderada correlação positiva, significativa para o nível de 5%. A pequena diferença encontrada na interceptação das chuvas pelas florestas para as duas localidades pode ser explicada pelas aberturas dos dosséis, no IAG-PEFI de 34,2% e Cunha de 31,1%. No ano hídrico de 2000 na microbacia do IAG-PEFI, a precipitação e o deflúvio totais foram de 1.279,6 mm e 273,4 mm. A evapotranspiração real alcançou 1.006,2 mm, representando 78,6% da precipitação total, indicando uma baixa produção hídrica (21,4%). Para os anos hídricos de 2001, 2002 e 2003 na microbacia B-Cunha, as evapotranspirações reais alcançaram 696,4 mm (42,8%), 769,5 mm (47,7%) e 748,4 mm (44,0%), com média de 738,1 mm (44,8%), indicando uma boa produção hídrica média (55,2%). Os fluxos totais de cloreto via deposição úmida nas microbacias do IAG-PEFI e B-Cunha foram de 7,26 e 7,57 kg.ha-1.ano-1, enquanto os fluxos totais através do rio alcançou 7,15 kg.ha-1.ano-1 e 7,96 kg.ha- 1.ano-1. Os resultados mostraram que os fluxos de entrada do íon foram muito próximos, indicando que o processo de urbanização que o entorno do PEFI sofreu não está influenciando nas precipitações. Na microbacia do IAG-PEFI a evapotranspiração real foi de 1.000,1 mm, correspondendo a 78,2% da precipitação total, valor este muito próximo ao método do balanço hídrico. Na microbacia BCunha a evapotranspiração real para os anos hídricos de 2001, 2002 e 2003 foi de 898,6 mm (55,2%), 696,7 mm (43,2%) e 693,7 mm (40,8%), e a média para os três anos de 763,0 mm (46,3%), valor ligeiramente superior ao obtido pelo balanço hídrico. Para as duas microbacias, os fluxos das entradas e das saídas do cloreto foram praticamente iguais. Então, podemos inferir que o íon não é um produto do intemperismo, e que seu envolvimento em troca iônica ou processos biológicos atingiu o equilíbrio. Portanto, esse íon pode ser considerado conservativo. A estimativa da evapotranspiração real pelo escoamento de base do mês de junho de 2000 na microbacia do IAG-PEFI, através do método do cloreto apresentou valor de 989,0 mm (77,3%). Já, na microbacia B-Cunha para agosto do ano hídrico de 2001, a evapotranspiração real foi de 450,5 mm (27,7%), valor muito abaixo do obtido pelos outros métodos, possivelmente pelo pequeno número de amostras realizadas. Para os meses de agosto e julho dos anos de 2002 e 2003 os resultados foram satisfatórios, alcançando 707,8 mm (43,9%) e 719,4 mm (42,3%). / The present study aims the quantification of the interception of the rains by the trees canopy and the determination of the real evapotranspiration by the methods of the water and the chloride balances. For that, it was established the monitory of two experimental catchments situated at Dense Ombrófila Forest (Atlantic Forest) one of them, in Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI) and the other in Parque Estadual da Serra do Mar- Cunha Nucleus both in São Paulo State. The interceptions estimated for the IAG-PEFI and for the B-Cunha catchments were of 21.6% and 24.0%, at the same time. According to the D`Agostino-Pearson test for the transformed values, of the precipitation and the transprecipitation it was verified normal distribution at the level of significance 5%. The analysis results of simple linear regression presented coefficient of elevated determination for the IAG-PEFI (92.0%) and Cunha (88.6%). The analysis through the test of D`Agostino-Pearson for the absolute values and transformed from interception do not followed normal distribution. Thus, it was applied the test of correlation of Spearman, being of 0.545 for the IAG-PEFI and the 0.524 for Cunha showing a positive moderate correlation for the level of 5% significant. The small difference found in the interception of the rains through the forests for the two locations might be explained by the canopy openings in IAG-PEFI of 34.2% and Cunha of 31.1%. During the water year of 2000 in the catchment of IAG-PEFI, the precipitation and the total streamflow were of 1,279.6 mm and 273.4 mm. The real evapotranspiration reached 1,006.2 mm, representing 78.6% from total precipitation, indicating a low water production (21.4%) For the water years of 2001, 2002 and 2003 in the B-Cunha catchments, the real evapotranspiration reached 696.4 mm (42.8%), 769.5 mm (47.7%) and 748.4 mm (44.0%), with average of 738.1 mm (44.8%), indicating a good water production (55.2%). The chloride by wet deposition total flux in the IAG-PEFI and B-Cunha catchments were of 7.26 kg.ha-¹.year-1 and 7.57 kg.ha-¹.year-¹ and while the total flux through the streamflow were 7.15 kg.ha ¹.year-¹ and 7.96 kg.ha-¹.year-¹. The results showed that the ion enter flux were much closed, indicating that the urbanization process suffered by PEFI spilled is not influencing in the precipitations. In the IAGPEFI catchment, the estimated real evapotranspiration was of 1,000.1 mm, that correspond the 78.2% of the total precipitation a much closed value to the water balance. In the B-Cunha catchment the estimated real evapotranspiration for the water years of 2001, 2002 and 2003 was of 898.6 mm (55.2%), 693.7 mm (43.2%) and 693.7 mm (40.8%), and the medium for the three years of 763.0 mm (46.3%), value a little superior to that obtained in the water balance. For the two catchments, the input and output chloride flux were basically the same. Then, we could infer that the ion is not a product of intemperism, and that its involvement in ionic change, or biologic process reach the balance, however, this ion may be consider conservative. The estimative of real evapotranspiration by the base flow for June 2000 in the IAG-PEFI catchment, through the chloride method presented the value of 989.0 mm (77.3%). But in the B-Cunha catchment for August of the water year of 2001, the real evapotranspiration was of 450.5 mm (27.7%), value much lower obtained by the other methods, possible by the small number of sample realized. For the months of August and July of the 2002 and 2003 water years, the results were satisfactory, reaching 707.8 mm (43.9%) and 719.4 mm (43.3%).

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O uso eficiente desses recursos faz-se cada vez mais necessário, envolvendo fatores como a estimativa de algumas variáveis relacionadas ao ciclo hidrológico, notadamente a evapotranspiração. Há quase trinta anos a FAO recomendou o uso da equação de Penman-Monteith para a estimativa da evapotranspiração de referência. Desde então tem sido aplicada com sucesso em diferentes regiões e sob diferentes climas. No entanto, esta abordagem tem algumas desvantagens, entre elas, o fato de depender de medições de campo de parâmetros climáticos, tais como temperatura, humidade do ar, velocidade do vento e radiação solar. Além disso, essas medições são pontuais em referência ao local de operação da estação meteorológica e podem não representar de forma fidedigna as condições climáticas dos ambientes circundantes. Nos últimos tempos, com o avanço da tecnologia, o desenvolvimento de potentes linguagens de programação orientados à análise de dados, o surgimento das técnicas na área de inteligência artificial e do tratamento de grandes volumes de dados (“Big Data”), surgiram ferramentas com grande potencial para melhorar a forma como se tratam os eventos naturais ou antrópicos, permitindo maior eficiência e produtividade. Nessa linha, o objetivo principal do presente estudo é o uso desse conjunto de tecnologias para uma estimação confiável e robusta da evapotranspiração, na medida que constitui uma variável fundamental no fechamento do balanço hídrico no nível de uma bacia hidrográfica. Complementarmente, essa estimativa poderia ser também empregada como indicativo da perda água em uma cultura pelo agricultor. Em especial, dois procedimentos foram aplicados ao longo deste trabalho: redes neurais artificiais (RNA’s) e o algoritmo METRIC. O primeiro está associado a uma ferramenta com base em inteligência artificial, capaz de reproduzir o comportamento de certas variáveis com um alto nível de semelhança abrindo a possibilidade de gerar predições a curto-maio prazo que ajude no gerenciamento dos recursos hídricos por parte dos comités de bacia e outros entes responsáveis por eles. Por outro lado, METRIC permite usar imagens de satélite para estimar evapotranspiração em escala horária, capturando as abruptas mudanças que sofrem algumas variáveis climáticas ao longo do dia, sendo esta uma informação de vital importância para os agricultores determinarem a irrigação com maior confiabilidade. Os resultados obtidos após a aplicação de ambos os procedimentos, que compõem a abordagem metodológica deste trabalho, foram muito satisfatórios e com uma alta correlação com aqueles gerados pela metodologia considerada como referência. Assim sendo, pode-se concluir que ambos procedimentos formam um referencial apropriado na estimativa de valores de evapotranspiração que podem ser transferidos à prática agrícola com a certeza de uma melhora constante a tenor da rápida e imparável evolução da tecnologia na área da agricultura de precisão. / Nowadays, any study related to water resources and its usage, such as irrigation, water consumption and energy production is a central issue due to the climate change scenario we are currently living. The efficient use of such resources is a must and involves several factors, among them, the estimate of some hydrologic cycle-related variables, highlighting evapotranspiration, among them. About thirty years ago, the FAO recommended Penman-Monteith equation as the most trustworthy and representative methodology to estimate reference crop evapotranspiration. Since then, it has been applied successfully over different regions and under diverse weather conditions. However, this approach has some cons, such as its dependency on ground measurements of most common climatological parameters: temperature, relative air humidity, wind speed or solar radiation. In addition, these measurements are punctual on the weather station’s location and may not fully represent surrounding environments’ conditions. Lately, thanks to technological advances, the development of powerful programming data analysis-oriented languages, the rising of artificial intelligence, as well as big data, we have a wide variety of tools to improve the way we analyse natural phenomena, making it more efficient and productive. Therefore, the main objective of the present study is the use of such technologies aiming to estimate reliable evapotranspiration values, as a central parameter on water resources management at watershed basis, or even as an indicator of crop water loss, by farmers. Mainly, two different technology-based approaches have been applied along this dissertation pursuing the objective previously mentioned: artificial neural networks (ANN’s) and METRIC algorithm. The former is an artificial intelligence-based tool, capable of “recording” specific variables behaviour and succeed in “mimicking” them at a high resemblance level, favouring the possibility of short-half term forecasts to help watershed committees and other responsible bodies manage water resources. On the other hand, METRIC algorithm uses satellite imagery in order to estimate evapotranspiration hourly and able thus to catch the disrupting changes some of the climatological variables suffer along the day, turning into a vital piece of information for farmers, since they can design irrigation schedule more precisely. Results obtained after both procedures’ application, which compose the methodological approach throughout this study, fully satisfied our expectations and showed a high correlation to those results estimated by the methodology of reference. To sum up, we conclude that both approaches are reliable at estimating reference crop evapotranspiration and can be transferred to the agricultural management assuring a steady improvement due to the quick and unstoppable evolution in technology on the “agriculture of precision” field.

The major aim of this work is to develop a framework for the estimation of Evapotranspiration (ET) over the Indian landmass using remote sensing (RS) datasets in a repeated and consistent manner with improved spatial resolution. Different RS based ET models exist in the literature, out of which, the triangle, the S-SEBI and the Sim-ReSET models were compared for the estimation of daytime integrated latent heat flux (λEday). These three models were chosen as they can be driven only with RS based inputs without the need for any ground measurements. The results showed that the application of simpler contextual models may yield better results than physically based models when ground data is limited or not available. To improve the spatial resolution of one of the key surface variable, Land Surface Temperature (LST), the performance of five different vegetation indices Normalised Difference Vegetation Index (NDVI), Fraction Vegetation Cover (FVC), Normalised Difference Water Index (NDWI), Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) and Modified SAVI (MSAVI) were tested in the existing DisTrad disaggregation model. Results suggested that the most commonly used vegetation indices NDVI and FVC yielded better results only under wet conditions. Under drier surface conditions, using NDWI for disaggregation resulted in relatively higher accurate LST. A model for spatial disaggregation of Evaporative Fraction (EF) called DEFrac (Disaggregation of Evaporative Fraction) was developed based on the relationship between EF and NDVI to obtain finer spatial resolution EF from coarser resolution estimates. The experimental results suggested that the DEFrac model developed in this study, yielded more accurate disaggregated EF. The disaggregated EF was further used to get disaggregated λEday. Finally, The issue of lack of proper ET dataset over India was addressed by developing two data products one over entire India at 0.05° spatial resolution and the second product over the Kabini basin at 1 km spatial resolution. Both the products were developed with a temporal resolution of 8-day and for the period 2001–2014. The developed ET products were validated against ground observed data at seven sites across India and against ET simulated by a hydrological model over a forested watershed. Further the developed ET products were compared with some other global ET products such as MOD16, LandFlux Eval synthesis ET and GLEAM ET. Analyses revealed that only in regions where ET is predominantly driven by rainfall and where irrigation is not applied at very large scales, the global ET products tend to capture the ET patterns satisfactorily. On the other hand, the ET products developed in this work captured the spatial and temporal patterns of ET quite realistically all across India.

Understanding the spatial and temporal dynamics of soil water and crop water stress within a field is critical for effective Variable Rate Irrigation (VRI) management. Proper VRI can result in improved protection of the crop from early onset of crop water stress while minimizing runoff and drainage losses. The objectives of this study are (1) to examine zone delineation for informing irrigation recommendations from volumetric water content (VWC) and field capacity (FC) to grow similar or greater wheat yields with less water, (2) evaluate the ability to model soil and crop water dynamics within a season and within a field of irrigated winter wheat, and evaluate the sensitivity of crop water stress, evapotranspiration and soil water depletion outputs within a water balance model with Penman-Monteith evapotranspiration (ET) in response to adjusted soil properties, spring volumetric water content (VWC), and crop coefficient model input values. Five irrigation zones were delineated from two years of historical yield and evapotranspiration (ET) data. Soil sensors were placed at multiple depths within each zone to give real time data of the VWC values within each soil profile. Soil samples were taken within a 22 ha field of winter wheat (Triticum aestivum ‘UI Magic’) near Grace, Idaho, USA multiple times during a growing season to describe the spatial variation of VWC throughout the field, and to assist in modeling soil water dynamics and crop water stress through energy balance and water balance equations. Spatial variation of VWC was observed throughout the field, and on a smaller scale within each zone, suggesting the benefit of breaking portions of the field into zones for irrigation management purposes. Irrigation events were triggered when soil sensors detected low values of VWC, with each zone receiving unique rates intended to refill to zone specific FC. Cumulative irrigation rates varied among zones and the VRI approach saved water when compared to an estimated uniform Grower Standard Practice (GSP) irrigation approach. This method of zone management with soil sampling and sensors approximately represented the VWC within each zone and proved beneficial with effective reduction of irrigation rates in every zone compared to an estimated GSP. As such, there was a delay in the premature onset of crop water stress throughout some areas of the field. Variability in soil properties and spring soil moisture were key in giving accurate values to the model in order to make proper VRI management decisions. When assessing the model sensitivity, changing the inputs such as FC, wilting point (WP), total available water (TAW), spring VWC and crop coefficient (Kc) by -4 to +4 standard deviations away from their spatially average values, impacted the outputs of the model, with Kc having a large impact all three of the outputs. Further work is needed to improve the accuracy of representing VWC throughout a field, thus improving VRI management, and there is potential benefit in using a variable crop coefficient could to more accurate VRI management decisions from a soil water depletion model.

Modelling of the rainfall-runoff process is one of the basic scientific skills in hydrology. Rainfall-runoff modelling can help to improve water management, handling of the reservoir's storage volume, or also to facilitate adaptation to current climatic conditions. The aim of the diploma thesis is to create a functional rainfall-runoff model on the basis of water balance equations based on the lumped water balance principle of the hydrological model. Several modifications of the general rainfall-runoff model are approached in the diploma thesis. Four types of the daily evapotranspiration determination are used in the calculations. The rainfall-runoff model is compiled from temperature data and precipitation totals in a daily step. The practical application is carried out on a sub-basin of the river Dyje, which is located above Vranov water reservoir. The main output is a series of daily flow rates that were obtained from calibrated rainfall-runoff models. The best rainfall-runoff model takes into account the water from snow cover melting, the value of the Nash Sutcliffe calibration criterion of this model is 0.608. Finally, the hydrological simulation for the period 2021-2060 is performed in the diploma thesis.