A produção animal em regiões tropicais tem sido feita basicamente por pastagens devido ao baixo custo de alimentação proporcionado pela alta resposta das forrageiras tropicais ao clima. Quando não há limitação de água, radiação solar e temperatura, a produtividade dessas culturas é grande e fica limitada apenas pelo sistema de manejo. Quando o manejo é feito na maneira correta produtividades vegetal e animal são altas e limitadas apenas pelos fatores climáticos. Dentre eles o único em que é possível uma modificação significativa é o déficit hídrico, que pode ser eliminado por meio da irrigação. A estimativa de demanda de irrigação pode ser feita com o auxílio de dados climáticos, com os quais se calcula o consumo de água das plantas, denominado evapotranspiração da cultura. Com essa e outras variáveis meteorológicas é possível a realização do balanço hídrico da cultura. Este trabalho tem por objetivo estimar e comparar os valores da deficiência hídrica para forrageiras tropicais obtidos por meio do balanço hídrico com diversas probabilidades de ocorrência. Para isso foram coletados dados meteorológicos de 156 estações que foram espacializados por meio do software QGis, e com isso foram identificadas áreas que não atendem os critérios para o pleno desenvolvimento de forrageiras tropicais, recomendadas por COOPER E TAINTON (1968), PEDREIRA et al. (2015), GOMES (1994) e RODRIGUES e RODRIGUES (1988). Houve localidades em que não há deficiência, por excesso ou por disponibilidade ideal (região Sul, litoral do Nordeste, região Norte).As localidades em que o déficit hídrico é tolerável, mas que apresentam boa resposta à irrigação situam-se na faixa que se estende difusamente pelo leste do País, entre os estados da região Nordeste até o norte do Paraná e as localidades prioritárias à irrigação situam-se numa faixa que vai do Nordeste brasileiro até a divisa leste do MT e MS.Utilizando o conceito de Zonas Agroclimáticas Homogêneas foram escolhidos 27 locais, com o objetivo de calcular o balanço hídrico de cultura, a partir do qual se obteve o déficit hídrico. Com o método de Kimball foram encontrados os valores de ocorrência de déficit hídrico para as probabilidades de ocorrência (p) de 50%, 75%, 80%, 85%, 90% e 95%. A partir desse estudo foi possível concluir que a deficiência hídrica de pastagens tropicais variou de 9 mm.decêndio-1 (Rio Branco - AC) a 64,4mm.decêndio-1 (Conceição do Araguaia- PA) e o balanço hídrico de cultura feito com probabilidades de 75% a 95% apresentou resultados de deficiência hídrica muito superiores aos do balanço hídrico de cultura convencional (p=50%). / The livestock farming in tropical regions has been made primarily of pasture due to the low cost of feeding provided by the high response of tropical forages to climate. When there is no water limitation, solar radiation and temperature, the productivity of these crops is large and is limited only by the management system, if the management is done in the correct plant productivity and animals are so high and limited only by climatic factors, among them unique in that it is possible modification is a significant water stress, which can be removed by irrigation; The estimated demand for irrigation can be made with the assistance of weather data, with which to calculate the water consumption of plants, known as evapotranspiration, with this and other meteorological variables it is possible to hold the water balance of the culture; This study aims to estimate and compare the water deficiency values for tropical forages obtained by the water balance with different probabilities, for that were collected meteorological data from 156 stations that were spatialized through the QGIS software, and it identified areas that do not meet the criteria for the full development of tropical forages recommended by COOPER AND TAINTON (1968), PEDREIRA et al. (2015), GOMES (1994) and RODRIGUES and RODRIGUES (1988). And so it was concluded that there were places where there is no water deficiency, because there is excessive rainfall or optimal availability (South, Northeast coast, Northern regions), the locations where the water deficit is tolerable, but having good response to irrigation are in the range extending diffusely to the east side of the Country, between the states of the Northeast region to the north of Paraná and the priority locations to irrigation are in a range that goes from Northeast Brazil to the east boundary of MT and MS. The concept of homogeneous agro-climatic zones was used to choose a number of 27 counties, in order to calculate the crop water balance. With the Kimball methodology, it was found the water deficit occurrence for the values for the probabilities (p) of 50%, 75%, 80%, 85%, 90% and 95%. It was concluded that the crop water deficit for tropical pastures varied from 9 mm.decendial-1 (Rio Branco - AC) to 64.4 mm. decendial-1 (Conceição do Araguaia - PA) and the crop water balance made with probabilities rangingfrom75% to 95% had water stress results higher them the conventional crop water balance (p = 50%).

A cultura do feijão (Phaseolus vulgaris L.) apresenta posição de destaque no agronegócio brasileiro e na alimentação da população; a manutenção de elevados índices produtivos está condicionada a utilização da irrigação de forma racional e na escolha adequada das cultivares. Diante disso, torna-se fundamental o conhecimento das respostas fisiológicas e produtiva de diferentes cultivares de feijão submetida a três níveis de disponibilidade hídrica. Tais conhecimentos ainda são pouco difundidos e necessitam de pesquisas para sua melhor compreensão. O objetivo do presente trabalho foi estudar a resposta dos aspectos produtivos e fisiológicos de cultivares de feijão com monitoramento e manejo da irrigação diferenciados. O experimento foi conduzido em condições controladas no Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), em Londrina, PR com delineamento de blocos ao acaso em esquema fatorial e cinco repetições, constando de três cultivares de feijão e três níveis de disponibilidade hídrica no solo, monitorada por tensiômetro instalado a 0,15; 0,20 e 0,30 m de profundidade. Foram avaliados a fitomassa seca das folhas, caule, legume, parte aérea, raízes e total; rendimento de grãos e índice de colheita; fotossíntese, concentração interna de carbono no mesófilo foliar, transpiração e condutância estomática, eficiência da fotossíntese, e eficiência no uso da água instantânea e extrínseca. Os resultados indicaram variação em relação à produção de fitomassa seca de folhas, parte aérea, total, rendimento de grãos e índice de colheita, com maiores valores para a cultivar IAPAR 81 submetida à disponibilidade hídrica total de 463 mm. A cultivar IPR Tangará apresentou resultado semelhante para característica índice de colheita, nas demais não apresentou diferença com disponibilidade hídrica total de 463 e 547 mm, considerando as características citadas anteriormente. Todas as características avaliadas foram menores para a cultivar IPR Curió, a qual não apresentou diferenças com disponibilidade hídrica total de 329 e 404 mm na produção de fitomassa seca da parte aérea, total, rendimento de grãos e índice de colheita. O desenvolvimento radicular das cultivares IAPAR 81 e IPR Tangará foram semelhantes, diferentemente da cultivar IPR Curió que apresentou menor crescimento. Houve comportamento diferenciado das três cultivares avaliadas e maior capacidade de recuperação das atividades fisiológicas para as cultivares IAPAR 81 e IPR Tangará em comparação a cultivar IPR Curió; aos 62 dias após a semeadura, foi observada maior redução nos tratamentos cujo monitoramento da irrigação foi realizado a 0,30 m de profundidade para as cultivares IAPAR 81 e IPR Tangará. A cultivar IPR Curió apresentou redução gradativa dessas características ao longo do ciclo de desenvolvimento. Considerando os resultados conclui-se que as cultivares de feijão apresentaram resposta diferenciada em relação às características produtivas e fisiológicas, a maior produção de grãos ocorreu com disponibilidade hídrica monitorada a 0,20 e 0,30 m de profunidade, as cultivares IAPAR 81 e IPR Tangará apresentaram capacidade de recuperação das atividades fisiológicas após um período de maior estresse; a cultivar IPR Curió apresentou menor eficiência no uso da água. A cultivar IAPAR 81 é mais adequada para locais sujeitos à deficiência hídrica e as cultivares IPR Tangará e IPR Curió serão mais responsivas em sistemas de produção irrigados; não foram observadas alterações nocivas ao aparato fotossintético das cultivares, em função dos tratamentos. / The bean crop (Phaseolus vulgaris L.) has a prominent position in the Brazilian agribusiness and food of the population; the maintaining of high production rates is dependent upon use of irrigation rationally and in choosing suitable of cultivars. Therefore, it is necessary to know the physiological and productive responses of bean cultivars under three levels of water availability. Such knowledge is still not disseminated and need research for better understanding. The aim of this work was to study the response of productive and physiological aspects of bean cultivars with different monitoring and management of irrigation. The experiment was conducted in Agronomic Institute of Paraná State (IAPAR) in Londrina, PR with a randomized block design in a factorial arrangement with five replications, consisting of three bean cultivars and three levels of soil water availability, monitored by tensiometer installed 0.15; 0.20 and 0.30 m depth. Were evaluated: dry biomass of leaves, stems, pod, aerial part, shoots, and total; grain yield and harvest index; photosynthesis, internal carbon concentration in mesophyll, transpiration, stomatal conductance, photosynthesis efficiency, and efficiency in the use of instant and extrinsic water. The results indicated variation in relation to dry biomass production of leaves, aerial part, total, grain yield and harvest index, with higher values for IAPAR 81 cultivar with total water availability of 463 mm. The IPR Tangará cultivar showed similar results of characteristics to harvest index but in the other characteristics showed no difference in total water availability of 463 and 547 mm, considering the characteristics previously mentioned. All characteristics were smaller to IPR Curió cultivar, which no showed differences in total water availability of 329 and 404 mm in the dry biomass production of aerial parts, total grain yield and harvest index. The root development of the IAPAR 81 and IPR Tangará were similar, unlike IPR Curió cultivar which showed lower growth. There was a differential behavior of the three cultivars and greater resilience of physiological activities for IAPAR 81 and IPR Tangará cultivars compared to IPR Curió cultivar; at 62 days after seedling, greater reduction in irrigation treatments whose monitoring was carried out at 0.30 m depth for IAPAR 81 and IPR Tangará cultivars was observed. The IPR Curió cultivar showed gradual reduction of these characteristics throughout the development cycle. Considering the results it is concluded that the cultivars showed different responses in relation to the productive and physiological characteristics, the largest grain production occurred with water availability monitored at 0.20 and 0.30 m depth, the IAPAR 81 cultivars and IPR Tangará showed resilience of physiological activity after a period of increased stress; IPR Curió cultivar showed lower water efficiency use. The IAPAR 81 cultivar is more suitable for locations where the water deficit is frequent and the IPR Tangará and IPR Curió cultivars be more responsive in irrigation systems production; no changes harmful was observed to the photosynthetic apparatus of cultivars, independent of the treatments.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A erosão hídrica é uma das principais causas da degradação das terras no Brasil e no Mundo, causando sérios danos nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, além de favorecer a redução da capacidade de infiltração de água no solo, e afetar diretamente a produtividade agrícola. Neste contexto, objetivou-se neste trabalho determinar as perdas de solo, água, nutrientes (Ca2+, Mg2+, K+ e P) e caborno orgânico em diferentes culturas, solo descoberto e savana natural, sob chuva natural. O delineamento experimental adotado foi o de inteiramente casualizado com cinco tratamentos (solo descoberto - SD, feijão-caupi - FC, Brachiaria brizantha - BB, milho - MI e savana natural - SN) e duas repetições. As maiores perdas de solo e água ocorreram em solo descoberto, seguido pelo solo cultivado com feijão-caupi; Solos cultivados com Brachiaria brizantha, Milho e Savana Natural foram mais eficazes na diminuição das perdas de solo e água, durante todos os meses avaliados; O mês de agosto apresentou precipitações mais erosivas que os meses de junho e julho; As maiores perdas de Ca2+ e Mg2+ ocorreram no mês junho, sendo que as maiores perdas de Ca2+ ocorreram no tratamento de FC com 0,206 kg ha-1, seguido do SD com 0,103 kg ha-1 e MI com 0,114 kg ha-1, para o Mg2+ as maiores perdas foram observadas no tratamento de SD com 0,270 kg ha-1 seguido do FC com 0,161 kg ha-1; O controle das perdas de nutrientes e carbono orgânico foi mais eficiente nos tratamentos com Brachiaria brizantha - BB, Milho - MI e Savana Natural SN; Os maiores perdas P e K+ ocorreram no tratamento de FC com 0,248 kg ha-1 de P no inicio do desenvolvimento vegetativo, e 0,006 kg ha-1 de K+ durante o ciclo vegetativo. As perdas de fósforo e potássio, nos tratamentos seguiram a respectiva sequência de FC > SD > MI > SN > BB; As maiores perdas de CO ocorreram no mês de agosto, mês de maior precipitações de chuvas erosivas para o tratamento de SD com 1,875 kg ha-1. / Water erosion is a major cause of land degradation in Brazil and worldwide, causing serious damage in the physical, chemical and biological soil properties, and promote the reduction of infiltration capacity of the soil water, and directly affect the agricultural productivity. In this context, this study aimed to determine the loss of soil, water, nutrients (Ca2+, Mg2+, K+ and P) and organic carbon in different cultures, bare soil and natural savannah, under natural rainfall. The experimental design was a completely randomized design with five treatments (bare soil - SD, cowpea - CF Brachiaria brizantha - BB Corn - MI and natural savannah - SN) and two repetitions. Large losses of soil and water occurred in bare soil , followed by soil cultivated with cowpea; Soils under Brachiaria brizantha, Corn and Natural Savannah were more effective in reducing the loss of soil and water during all months evaluated; The month of August showed erosive rainfall over the months of June and July; The greatest losses of Ca2+ and Mg2+ occurred in the month June, with the largest losses of Ca2+ occurred in the treatment of CF with 0.206 kg ha-1, followed by SD with 0.103 kg ha-1 and MI with 0.114 kg ha-1 for Mg2+ the greatest losses were observed in the treatment of SD with 0.270 kg ha-1 followed by FC with 0.161 kg ha-1; The control of nutrient losses and organic carbon was more effective in the treatments with Brachiaria brizantha - BB Corn - Natural and MI Savannah - SN; The biggest losses P and K+ occurred in the treatment of CF with 0.248 kg ha-1 P at the beginning of vegetative growth, and 0.006 kg ha-1 of K+ during growth. Losses of phosphorus and potassium treatments followed in their wake CF > SD > MI > SN > BB; The greatest losses of CO occurred in the month of August, the month of greatest rainfall for the treatment of erosive SD with 1.875 kg ha- 1 rain.

Região Metropolitana de São Paulo, onde a disponibilidade hídrica foi classificada como \"Crítica\", durante os anos de 2014 e 2015 ocorreu um período de seca que originou a denominada \"crise hídrica\", agravando a situação dos mananciais que abastecem a região. Os estudos sobre mudanças climáticas demonstram não ser um fenômeno isolado e, diante disso, a adoção de tecnologias para reúso de água é essencial para aumentar a disponibilidade hídrica de locais que enfrentam cenários de escassez, como a RMSP. A recarga de aquíferos com efluentes tratados para reúso de água é uma técnica que, se adotada corretamente, pode trazer benefícios como o aumento do volume de água subterrânea disponível para a população. Para estudo da tecnologia, buscou-se como referência as plantas de Shafdan (Israel), Atlantis (África do Sul), Sabadell (Espanha), Adelaide (Austrália), avaliando principalmente os processos de tratamento, métodos de recarga e características qualitativas dos efluentes utilizados para recarga de aquíferos. Foram consultadas as legislações de Estados Unidos e da Espanha sobre o assunto e, com base nestas referências, foram adotados os seguintes requisitos de qualidade do efluente para recarga de aquíferos: sólidos suspensos (35 mg/L), carbono orgânico dissolvido (125,0 mg/L), DBO5,20 (25,0 mg/L), nitrato (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). A partir dos estudos de caso e das legislações, foi definido que o requisito mínimo de tratamento para recarga é o tratamento terciário para remoção de nitrogênio. Foi avaliada a replicabilidade desta técnica na Região Metropolitana de São Paulo através de comparativos entre os requisitos definidos e as características do efluente e da água de reúso produzida na RMSP em quatro cenários: legislação aplicável ao lançamento de efluentes tratados, características do efluente tratado a nível secundário de uma das ETEs da RMSP, características da água de reúso produzida na RMSP para usos urbanos e características da água de reúso produzida para uso industrial na planta Aquapolo. Verificou-se que atualmente apenas a água de reúso produzida no Aquapolo é submetida a tratamento terciário e atende aos requisitos qualitativos para recarga adotados neste trabalho. O custo de operação de um sistema de produção de água de reúso e recarga de aquíferos foi estimado em US$ 1,41/m³, valor superior à tarifa de água potável comercializada para residências na RMSP, atualmente US$ 0,75/m³. Concluiu-se que há potencial para adoção da tecnologia de recarga de aquíferos com água de reúso na RMSP, visto que há tecnologia disponível para produzir água de reúso na qualidade requerida. Ainda assim, é necessária a avaliação da hidrogeologia local antes de praticar a recarga. Em relação ao custo, o valor da tarifa de água potável vigente é expressivamente menor quando comparado ao valor caso a tecnologia proposta nesse trabalho fosse implantada. Entretanto, deve-se avaliar a importância da adoção de alternativas para disponibilização de água para a população. Ou seja, mesmo que em primeira vista seja mais onerosa, esta técnica é uma oportunidade para obtenção de água para diversos usos em situações de extrema seca, quando o valor da água passa a ser inestimável. / In the São Paulo metropolitan region, where water availability was classified as \"critical\", during the years of 2014 and 2015 there was a period of drought that led to the \"water crisis\", aggravating the situation of the water sources that supply the region. Studies on climate change demonstrate not be an isolated phenomenon and, given this, the adoption of technologies for reuse of water is essential to increase the water availability in areas facing drought situations, like SPMR. The aquifer recharge with treated wastewater to water reuse is a technics that, if properly implemented, can bring benefits as increasing the volume of groundwater available to the population. For the study of the technology, the reference plants were Shafdan (Israel), Atlantis (South Africa), Sabadell (Spain), Adelaide (Australia), survey the treatment processes, recharge methods and qualitative characteristics of effluents to aquifer recharge. The legislation of the United States and Spain was consulted and, based on these references, the following aquifer recharge effluent quality requirements were adopted: suspended solids (35 mg/L), organic solved carbon (125,0 mg/L), BOD5,20 (25,0 mg/L), nitrate (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). From the case studies and legislation, it was defined that the minimum treatment requirement for recharge is the tertiary treatment for nitrogen removal. The replicability of this technics in the Metropolitan Region of São Paulo was survey through comparisons between the defined requirements and the characteristics of the effluent and the reuse water produced in the RMSP in four scenarios: applicable legislation to treated effluents discharge, effluent characteristics at secondary level treated, reuse water produced in the SPMR for urban uses and characteristics of the reuse water produced for industrial use in Aquapolo. It was verified that currently only the reuse water produced in Aquapolo is subjected to tertiary treatment and meets the qualitative requirements for recharge adopted in this study. The operating cost of a reuse and aquifer recharge water production system was estimated at US$ 1,41 / m³, which is higher than the drinking water tariff traded for residences in the RMSP, currently US$ 0,75 / m³. It was concluded that there is potential for the adoption of recharge water reuse technology in the RMSP, because the technology is available there to produce reuse water in the required quality. Nevertheless, it is necessary to study the local hydrogeology before the recharge. About cost, the value of the current drinking water tariff is significantly lower when compared to the value in case the technology proposed in this work was implemented. However, the importance of adopting alternatives for water availability to the population should be study. That is, even if it is more expensive at first sight, this technique is an opportunity to obtain water for various uses in situations of extreme drought, when the water value becomes inestimable.

Climate change and increasing water demands prioritize the need to implement planning strategies for urban water security in the long and medium term. However, risk planning requires robust and timely financial support during and after the disaster. Therefore, risk transfer tools, such as insurance, have emerged as an effective strategy to ensure financial resilience and as an element that could encourage the implementation of hydrological risk reduction mechanisms. Among the main insurance design problems are the lack of information on the real drought impacts and climate uncertainty, which may incur adverse selection and/or moral hazards among the most common drawbacks in insurance practice. Currently, most of the income from water utility companies is based on water resources management, therefore during prolonged drought periods these economies can be strongly affected, despite having robust storage schemes as support. Thus, this thesis proposes an insurance plan for the water utility company of the State of Sao Paulo (SABESP) to deal with revenue reductions during long drought periods. The methodology is implemented on the MTRH-SHS model, developed under ex-ante damage cost calculation through the risk-based approach. The synthetic (\'what-if\') approach uses a \"set of change drivers\" to estimate the optimal premium through a multiyear insurance contract (MYI). The methodology integrates the hydrological simulation procedures under radiative climate forcing scenarios RCP 4.5 and 8.5, from the regional climate model outputs Eta-HadGEM and Eta-MIROC5, with time horizons of 2007-2040, 2041-2070, and 2071-2099, linked to the Water Evaluation and Planning system (WEAP) hydrologic model and under stationary and non-stationary water supply demand assumptions. The model framework is applied to the Cantareira Water Supply System for the Sao Paulo Metropolitan Region, Brazil, with severe vulnerability to droughts. As a result, the evaluated indexes showed that multi-year contracts with drought coverage higher than 240 days offer better financial performance than contracts with wider coverages. Moreover, this MYI adopted in the installed storage residual risk generates both a higher level of solvency for the insurance fund in the long term and annual average premiums closer to the expected revenue reductions by scenario. Finally, the approach can help the systematic evaluation of moral hazards and adverse selection. In the first case, the progressive evaluation must generate useful information to change or maintain the behavior of both the insured and insurers considering future risks related to climate change. In the second case, the multi-scenario valuation can help the insurer to set price thresholds, offering risk differential cover options in the premium value. / As mudanças climáticas e o incremento na demanda de água priorizam a necessidade de implementar estratégias de planejamento para a segurança hídrica urbana no longo e mediano prazo. No entanto, o planejamento dos riscos exige um suporte financeiro robusto e oportuno durante e após do desastre. Portanto, as ferramentas de transferência de risco, como os seguros, emergem como uma estratégia efetiva para garantir a resiliência financeira e como um elemento que poderia incentivar a implementação de mecanismos de redução do risco hidrológico. Entre os principais problemas no planejamento de seguros, estão a falta de informações sobre os impactos reais das secas e a incerteza climática, que podem levar a seleção adversa e/ou perigo moral como as problemáticas mais comuns na prática dos seguros. Atualmente, a maior parte da renda das empresas de serviços de água é baseada na gestão do recurso hídrico; portanto, durante períodos prolongados de seca, essas economias podem ser fortemente afetadas, apesar de ter sistemas de armazenamento robustos como suporte. Assim, esta tese propõe um plano de seguro para a empresa de serviços de água do Estado de São Paulo (SABESP), para enfrentar as reduções de receita durante longos períodos de seca. A metodologia é implementada no modelo MTRH-SHS, desenvolvido no cálculo \"ex-ante\" de custos de dano, através da abordagem baseada em risco. A abordagem sintética (\"what-if\"), usa um \"conjunto de drivers de mudança\" para estimar o prêmio ótimo através de um contrato de seguro plurianual (SPA). A metodologia integra os procedimentos de simulação hidrológica, sob cenários de forçamento climático radiativo RCP 4.5 e 8.5, do modelo de clima regional Eta-HadGEM e Eta-MIROC5, com horizontes temporais de 2007-2040, 2041-2070 e 2071-2099, vinculados ao modelo hidrológico do sistema de avaliação e planejamento da água (WEAP) e sob pressupostos de demanda como abastecimento de água estacionária e não estacionária. A estrutura do modelo é aplicada ao Sistema de Abastecimento de Água de Cantareira na Região Metropolitana de São Paulo, Brasil, região com alta vulnerabilidade às secas. Como resultado, os índices de rendimento do seguro avaliados mostraram que os contratos plurianuais com cobertura para secas superiores a 240 dias, oferecem melhor desempenho financeiro do que os contratos com coberturas mais amplas. Além, o SPA adotado para o risco residual do armazenamento instalado, gera um nível mais alto de solvência para o fundo de seguros no longo prazo com prêmios médios anuais mais próximos das reduções de receita esperadas por cenário. Finalmente, a abordagem pode ajudar na avaliação sistemática do risco moral e na seleção adversa. No primeiro caso, a avaliação progressiva deve gerar informações úteis para mudar ou manter o comportamento de segurados e seguradoras considerando riscos futuros relacionados à mudança climática. No segundo caso, a valoração de múltiplos cenários pode ajudar a estabelecer limiares de preços, oferecendo opções de cobertura diferencial de risco no valor prêmio de seguro.

O objetivo deste estudo foi quantificar a produtividade de biomassa e energia (parte aérea), bem como a produtividade da água (PA) em 24 variedades de cana-de-açúcar, submetidas à irrigação plena e ao déficit hídrico, durante o estádio de crescimento dos colmos. Foram instalados dois experimentos, em casa de vegetação, na área do Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ/USP, Piracicaba, SP. O Experimento-1 avaliou dez variedades de canade- açúcar em solo de textura argilosa (RB835054, RB855453, RB855536, RB925211, RB867515, SP89-1115, SP81-3250, CTC14, CTC8 e CTC6) e o Experimento-2, quatorze variedades em solo de textura franco-arenosa (RB925345, RB855156, RB966928, RB72454, RB92579, IACSP95- 5000, Caiana, SP83-2847, SP90-3414, SP79-1011, CTC17, CTC15, CTC9 e CTC2). Para ambos os experimentos foram adotadas duas formas de manejo da irrigação: T100 - irrigação plena com reposição de 100% da evapotranspiração da cultura (ETc), mantendo-se o solo com umidade próxima a capacidade de campo, e T70 - irrigação com 70% da lâmina de reposição de T100. A diferenciação das irrigações iniciou-se aos 101 dias após o corte (DAC) da cana-planta, correspondendo ao final do perfilhamento intenso e inicio da fase de crescimento dos colmos (1ª soca). Observou-se variação na produtividade da água em biomassa fresca de colmos (PABFC) na ordem de 16,22 a 29,21 kg m-3 em função das variedades e dos manejos de irrigação aplicados. Destacaram-se as variedades CTC6, CTC14, RB867515, SP81-3250 e RB92579, em T100, e as variedades CTC6, CTC14 e SP90-3414, em T70. Em termos de produtividade da água em biomassa de açúcar total recuperável (PABATR), observou-se variação entre 1,95 e 3,84 kg m-3, destacando-se as variedades CTC6 e RB92579 (T100) e as variedades RB835054 e RB966928 (T70). A produtividade da água em biomassa seca total da parte aérea (PABTPA) variou entre 6,98 e 11,94 kg m-3 com destaque para as variedades RB92579 e SP81-3250 (T100), e SP90-3414 e SP81-3250 (T70). Para a produtividade da água em energia total (PATOT), verificou-se variação entre 101,17 e 174,65 MJ m-3, com melhores desempenhos para as variedades SP81-3250, CTC6, CTC17 e RB92579 (T100), e SP90-3414, SP81-3250 e CTC6 (T70). / The purpose of this study was to observe the response on biomass yield and energy (shoot) as well as the water productivity (WP) for 24 sugarcane varieties, subjected to full and deficit irrigation during stalk growth stage. Two experiments were established under greenhouse conditions on Biosystems Engineering Department, ESALQ/USP, Piracicaba, SP. The Experiment - 1 evaluated ten varieties on a clay soil (RB835054, RB855453, RB855536, RB925211, RB867515, SP89-1115, SP81-3250, CTC14, CTC8 e CTC6) and the Experiment - 2, fourteen varieties on a sandy-loam soil (RB925345, RB855156, RB966928, RB72454, RB92579, IACSP95-5000, Caiana, SP83-2847, SP90-3414, SP79-1011, CTC17, CTC15, CTC9 e CTC2). In both experiments were adopted two forms of irrigation management: T100 - full irrigation with 100% crop evapotranspiration replacement, maintaining soil moisture near field capacity, and T70 - irrigation with 70% of water depth applied in T100. The differentiation of irrigations was initiated at 101 days after harvest (DAH) of cane-plant, corresponding to the end of tillering and the beginning of intense stalk growth phase (first ratoon). It was observed variation in water productivity of stalk fresh biomass (WPSFB) from 16.22 to 29.21 kg m-3, according of the varieties and irrigation management applied. The highest values were observed in varieties CTC6, CTC14, RB867515, SP81-3250 and RB92579, full irrigation conditions (T100), and CTC6, CTC14 and SP90-3414, deficit irrigation conditions (T70). The water productivity of total recoverable sugar (WPTRS) ranged from 1.95 to 3.84 kg m-3, highest values were observed in varieties CTC6 and RB92579 (T100), as well as RB835054 e RB966928 (T70). For water productivity of total shoot dry biomass (WPTSDB) ranged from 6.98 to 11.94 kg m-3 with better performance observed in varieties RB92579 and SP81-3250 (T100), as well as SP90-3414 and SP81-3250 (T70). The water productivity of total energy (WPTE) varied from 101.17 to 174.65 MJ m-3 with highest values in varieties SP81-3250, CTC6, CTC17 and RB92579 (T100), as well as SP90-3414, SP81-3250 and CTC6 (T70).

O déficit hídrico é o principal fator limitante na produtividade das culturas agrícolas. A exposição das plantas a este estresse pode resultar em dano oxidativo devido ao aumento na produção de espécies ativas de oxigênio (EAOs). O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do déficit hídrico, em 20 variedades de cana-deaçúcar, através da resposta do sistema antioxidante. O déficit hídrico foi imposto pela supressão da irrigação durante 3, 10 e 20 dias. A peroxidação lipídica, mensurada através do conteúdo de MDA, e a concentração de peróxido de hidrogênio (H2O2) foram utilizados como indicativos da ocorrência de estresse oxidativo. A resposta do sistema antioxidante variou em função das variedades estudadas e da intensidade do estresse aplicado. Todavia, após 3 dias de supressão da irrigação não ocorreu variação no perfil protéico em SDS-PAGE, no conteúdo de MDA, H2O2, prolina e na atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPOX) e glutationa redutase (GR), para a maioria das variedades estudadas. Entretanto, aos 10 dias de supressão da irrigação, com exceção da GR, a maioria das variedades demonstrou incremento nestes parâmetros. Após 20 dias todos os genótipos demonstraram incremento no conteúdo de MDA, em relação ao controle, refletindo os danos causados pelo estresse oxidativo. As variedades que demonstraram redução na atividade das enzimas SOD e APX, 20 dias após a suspensão da irrigação, apresentaram maior incremento na peroxidação lipídica e conteúdo de H2O2. Estes resultados sugerem que sob déficit hídrico moderado, a maioria das variedades foi capaz de induzir a atividade das enzimas antioxidantes. Entretanto, à medida que o déficit hídrico torna-se mais severo pode ocorrer o colapso do sistema de defesa antioxidante, sendo a SOD e APX as enzimas mais afetadas. / Water deficit is the major yield-limiting factor of crop plants. Plant exposure to this abiotic stress can result in oxidative damage due to the over production of reactive oxygen species (ROS). The aim of this work was to study the effects of water deficit in 20 sugarcane genotypes in response of the antioxidant system. Water deficit was imposed by withholding irrigation during 3, 10 and 20 days. Lipid peroxidation, measured as MDA content, and hydrogen peroxide (H2O2) was used as oxidative stress markers. Antioxidant system response ranged according to genotypes and stress intensity. After 3 days of withholding irrigation, no variation in protein profile (SDSPAGE), MDA content, H2O2, proline and activity of antioxidant enzymes superoxido dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPOX) and glutathione reductase (GR) was observed, in the majority of genotypes. However, 10 days after withholding irrigation, the majority of genotypes showed increase in these parameters. After 20 days, all genotypes showed increase in MDA content, compared with control plants, reflecting the damage caused by oxidative stress. Genotypes that showed decrease in the activity of SOD and APX, 20 days after withholding irrigation, presented high increase in lipid peroxidation and H2O2 content. These results suggest that under moderate water deficit, the majority of genotypes were able to induce the activity of antioxidant enzymes. However, as the water deficit became more severe the collapse of antioxidant system can occur, being SOD and APX the more affected enzymes.

Com o quadro de escassez hídrica apresentado nos últimos anos no estado de São Paulo, cada vez é mais evidente a necessidade do planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos de forma racional, compartilhada e sustentável. Além do aumento da demanda por água devido ao contínuo crescimento populacional, somam-se, ao desafio da gestão integrada dos recursos hídricos, as alterações climáticas que vêm sendo observadas ao longo das últimas décadas. Diante a situação apresentada, essa pesquisa teve como objetivo avaliar, de forma quantitativa, as possíveis alterações no regime hidrológico no conjunto de reservatórios do Sistema Cantareira, em diferentes cenários de mudanças climáticas futuras. O simulador climático MAGICC/SCENGEN foi utilizado para estimar as alterações climáticas previstas para o ano de 2100 em dois diferentes cenários de emissões de gases de efeito estufa, A1FIMI e B2MES. As variações de temperatura e precipitação foram incorporadas às séries climatológicas observadas na região em estudo. Para simular o comportamento das bacias contribuintes ao Sistema Cantareira, foi selecionado o modelo hidrológico SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure). As séries alteradas de temperatura e precipitação serviram como dados de entrada do modelo hidrológico calibrado. As séries de vazões originadas desse processo, referentes aos dois cenários futuros A1FIMI e B2MES, foram comparadas às séries de vazões simuladas pelo modelo hidrológico no período de 1990 a 2010. Os resultados indicam queda no regime de vazões para os dois cenários futuros analisados, com diminuição mais acentuada para o cenário A1FIMI, de alta emissão de gases de efeito estufa. A diminuição nas vazões mostra-se preocupante, principalmente por se tratar do principal sistema de abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo, o que traz à tona a necessidade de repensar as medidas adotadas para a exploração dos recursos hídricos no Sistema Cantareira. / The recent water shortages in the state of São Paulo, highlight the increasingly need for rational and sustainable water resources management. The increase in water demand due to continuous populational growth associated with climate changes observed in the past decades challenge the integrated management of water resources. Given this context, this research aimed to evaluate possible changes in the hydrological cycle of the Cantareira System reservoirs associated to different future climate change scenarios. A climate scenario generator (MAGICC/SCENGEN) was used to estimate the climate for the year 2100 with two different greenhouse gas emissions scenarios, A1FIMI and B2MES. Variations in temperature and precipitation were incorporated into climatological series observed in the study area. The SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure) hydrologic model was used to simulate the behavior of the Cantareira System catchment basins. The altered temperature and precipitation series were used as input data in the calibrated hydrologic model. The discharge series of the two future scenarios obtained were compared to discharges simulated in recent climate conditions (series from 1990 to 2010) with the same hydrologic model. The results show a drop in the discharge series for the two future scenarios analyzed, with more marked decrease for A1FIMI, a scenario with higher greenhouse gases emissions. The decrease in discharge rates is a concern, especially because the Cantareira System is the main water system to supply São Paulo´s metropolitan area. This highlights a need to rethink the water use and management in the Cantareira System.

El trabajo de investigación se realizó con el objetivo de analizar la sostenibilidad ambiental de la Huella Hídrica verde de la actividad agrícola en la subcuenca del río Achamayo en la localidad de Ingenio – 2016. Se utilizó los datos proporcionados por la estación meteorológica de “Ingenio” entre enero del 2011 hasta diciembre del 2015, para poder cuantificar la Huella Hídrica verde mediante el programa CROPWAT y luego analizarla para poder determinar el uso actual del agua proveniente de las precipitaciones en la agricultura. Se utilizó el método sistémico para analizar sus interacciones entre la cantidad de agua de lluvia en la zona, la demanda hídrica de los productos vegetales y su sostenibilidad ambiental a lo largo del tiempo, de esta forma, este trabajo brinda más que un mero cálculo, brinda un aporte científico al determinar la sostenibilidad ambiental del área de estudio. / Tesis

This study has taken as reference, for investigation and analysis, the poor population access to water at the isolated areas in the semi-arid region of Tobias Barreto, which is located in the State of Sergipe, Brazil, from the experience of the Programa Um Milhão de Cisternas (P1MC) One Million Cisterns Program. The P1MC is a non state-owned public policy founded within the boundaries of the State reform, in the exhaustion of federal and state rural development vertical policies, in the persistence of rural Northeast underdevelopment problems, specially in the semi-arid region, and with the advent of sustainable development concept from 1992 on, at UNCED United Nations Conference on Environment and Development. Conceived in the methodological source derived from Áridas Project, it foresees an articulated action at the semi-arid territory with the objective of joining to its basic premises of breaking the monopoly of access to water, land and other means of production and preservation, sustainable use and environmental reconstitution of semi-arid natural resources, other public policies actions which are capable of supplying the bare necessities of that population such as education, health, work, land, environment, leisure, technology and welfare assistance. Guided by the effort of guaranteeing the principles of the Programa de Convivência com o Semi-árido Program of Coexistence with Semi-Arid, which proclaims joint management, partnership, decentralization and participation, social mobilization, citizen education, social rights, sustainable development, civil society strengthening and construction of a new political culture capable of breaking the command of favoritism and welfarism, P1MC faces, in Tobias Barreto, the challenges of the political weakness of the mass social organizations and the low level of organization of those who are socially excluded, in spite of their need of mobilization to get involved in the Program, in order to obtain their autonomy. This analysis has shown that the non-governamental organizations are subordinated to the determinations of programs that come to the localities ready, in accordance with international and multilateral organizations interests and without the participation of the population in their definition. In contradiction, their commitment and participation in the execution of the program are required. P1MC has been introduced in 6 of the 25 villages of Tobias Barreto municipality which were selected for beeing the most isolated ones, having the most difficult access to water and the highest level of poverty, reaching, in this way, 172 of the 283 families. The Program is inserted in the spectrum of water policies of sustainable regional development of poverty mitigation. / Este estudo tem como referência, para investigação e análise, o acesso à água das populações pobres de áreas isoladas do Agreste Semi-árido de Tobias Barreto, a partir das ações do Programa Um Milhão de Cisternas (P1MC). O P1MC é uma política pública não estatal fundada nos marcos da reforma do Estado, no esgotamento das políticas verticais de desenvolvimento rural federal e estadual, na persistência dos problemas de subdesenvolvimento do Nordeste rural, em especial na região do semi-árido e na emergência do conceito de desenvolvimento sustentável a partir da ECO-92. Concebido na vertente metodológica derivada do Projeto Áridas, prevê uma ação articulada no território do semiárido visando acoplar às suas premissas básicas de quebra do monopólio do acesso à água, a terra e outros meios de produção e de preservação, uso sustentável e recomposição ambiental dos recursos naturais do semi-árido, outras ações de políticas públicas capazes de suprir as necessidades humanas básicas daquelas populações em termos de educação, saúde, trabalho, terra, meio ambiente, lazer, tecnologia e assistência. O P1MC, guiado pelo referencial da Convivência com o Semi-árido em contraposição à idéia de combate à seca que perpassou as políticas para o semi-árido até a década de 1980, tem como princípios norteadores gestão compartilhada, parceria, descentralização e participação, mobilização social, educação cidadã, direito social, desenvolvimento sustentável, fortalecimento da sociedade civil e a construção de uma nova cultura política capaz de romper com o domínio do clientelismo e do assistencialismo.Defronta-se nos áridos recônditos de Tobias Barreto, com o desafio do enfraquecimento político das organizações sociais de massa e a baixa organização dos extratos socialmente excluídos, na contrapartida da necessidade de sua mobilização para engajamento na execução do Programa e para a construção de autonomia. A análise evidenciou a subordinação das ONG s à lógica da captação de recursos e às determinações de programas que chegam às localidades prontos, em acordo com a visão e com as exigências de organismos multilaterais e internacionais, sem que a população tenha qualquer participação na sua definição, mas para os quais, é requisitado o seu engajamento ou participação. O P1MC foi implantado em 6 dos 25 povoados do município de Tobias Barreto, selecionados por apresentarem maior isolamento, mais difícil acesso à água e maior índice de pobreza, atingindo 172 famílias das 283 que ali vivem. O Programa insere-se no espectro das políticas hídricas, de desenvolvimento regional sustentável e de combate à pobreza.