Em um contexto global de aumento da demanda por produtos agrícolas, especialmente de proteína animal, concomitante às mudanças climáticas e escassez de áreas para expansão agrícola, o processo de intensificação sustentável da pecuária é colocado como um importante \"piloto\" frente às políticas públicas setoriais. O Plano ABC, exemplo deste tipo de política pública, destina recursos através do Programa ABC para a recuperação de pastagens degradadas. A identificação de pastagens degradadas se dá através de indicadores de baixa produtividade da pecuária, principalmente pautados na baixa lotação animal. Esta premissa nem sempre é verdadeira, pois há áreas com baixa capacidade de suporte, em função de limitações físicas, mas que não se encontram necessariamente degradadas. A utilização de modelos biofísicos de crescimento de forragem é uma possível alternativa de abordagem à problemática, que pode auxiliar na identificação espacial de áreas onde a pecuária poderia se intensificar sem implicar em impactos ambientais, de modo a melhor direcionar políticas públicas que busquem estimular este processo. O objetivo deste estudo foi determinar para o estado de São Paulo a eficiência na produção e o yield gap (lacuna de produtividade) explorável da pastagem via modelagem mecanística para identificar as áreas com maior potencial de intensificação da pecuária e compará-las com a geografia de aplicação do crédito agrícola do Programa ABC para recuperação de pastagens degradadas. O estudo foi organizado da seguinte forma: a primeira parte (Capítulo 2) apresenta uma discussão acerca das áreas de pastagem com maior potencial de incremento de produtividade com base nas simulações no CROPGRO Perennial Forage para crescimento da pastagem de modo a definir a eficiência produtiva e os yield gaps da pastagem para o estado de São Paulo; a segunda parte (Capítulo 3) traz a análise de desempenho do Programa ABC em relação à aplicação desse recurso para recuperação de pastagem degradada (RPD), ou seja, avaliar se o crédito está sendo aplicado em regiões de maior potencial para incremento de produtividade, com base nos valores de yield gap explorável encontrados anteriormente. A eficiência média atual da produção de pastagens (razão entre produtividade real e produtividade atingível) encontrada via simulação no estado de São Paulo foi de 46,4% e um yield gap médio explorável de 5,8 Mg.ha-1.ano-1 de biomassa úmida. Estes resultados indicam que há um significativo espaço para incremento de produtividade das pastagens neste estado. A priorização de áreas de maior yield gap para intensificação pode contribuir para a redução da pressão por abertura de novas áreas de pastagem em locais com baixo potencial produtivo, áreas estas que podem ser ocupadas para produção agrícola ou para a regularização ambiental, evitando a expansão do desmatamento. O presente estudo buscou contribuir, através de resultados em escala estadual, para futuros estudos em escala nacional, mostrando que o uso de modelos mecanísticos como o CROPGRO Perennial Forage podem ser instrumentos de grande utilidade na avaliação e no direcionamento de políticas públicas condizentes com a construção de diretrizes para o desenvolvimento rural sustentável. / In a global context of increasing demand for agricultural resources, especially animal protein, combined with climate change and scarcity of areas for agricultural expansion, the process of sustainable intensification of livestock farming is placed as an important public policie issue. The ABC Plan, an example of this type of public policy, allocates resources through the ABC Program for the recovery of degraded pastures. The identification of degraded pastures occurs through indicators of low productivity of livestock, mainly based on low animal stocking (UA.ha-1). This premise is not always true, as there are areas with low support capacity , due to physical limitations, but that are not necessarily degraded. The use of biophysical models of forage growth is an alternative approach to this problem, which may help in the spatial identification of areas where livestock could be intensified without environmental impacts, in order to guide public policies seeking to stimulate this process . The objective of this study was to determine pasture yield efficiency and yield gap for São Paulo State , using models to identify areas with the greatest potential for livestock intensification and compare them with the geography of the ABC program application. The study was organized as follows: the first part (Chapter 2) presents a discussion about pasture areas with the greatest potential for productivity increase, based on simulations in CROPGRO Perennial Forage for the growth of Brachiaria brizantha cv Marandu in order to define the productive efficiency and the yield gaps of the pasture for São Paulo State; the second part (Chapter 3) presents the performance analysis of the ABC Program in relation to the application of this resource for degraded pasture recovery (RPD), i.e., to evaluate if the credit is being applied in regions with greater potential for productivity increase, based on the explorable yield gap values previously found. The current average efficiency of pasture production (ratio between real productivity and attainable productivity) found by simulation in São Paulo State was 46.4% and an average yield gap of 5.8 Mg.ha-1.year-1 . These results indicate that there is a significant space to increase pasture productivity in this State. Prioritization of areas with a higher yield gap for intensification may contribute to the reduction of pressure for opening new pasture areas in areas with low productive potential, areas that can be occupied for agricultural production or for environmental regulation, avoiding the expansion of deforestation.The present study sought to contribute, through statewide results, to future studies on a national scale, showing that the use of mechanistic models, such as CROPGRO Perennial Forage, can be very useful for evaluating and directing public policies aimed at rural sustainable development.

Em um contexto global de aumento da demanda por produtos agrícolas, especialmente de proteína animal, concomitante às mudanças climáticas e escassez de áreas para expansão agrícola, o processo de intensificação sustentável da pecuária é colocado como um importante \"piloto\" frente às políticas públicas setoriais. O Plano ABC, exemplo deste tipo de política pública, destina recursos através do Programa ABC para a recuperação de pastagens degradadas. A identificação de pastagens degradadas se dá através de indicadores de baixa produtividade da pecuária, principalmente pautados na baixa lotação animal. Esta premissa nem sempre é verdadeira, pois há áreas com baixa capacidade de suporte, em função de limitações físicas, mas que não se encontram necessariamente degradadas. A utilização de modelos biofísicos de crescimento de forragem é uma possível alternativa de abordagem à problemática, que pode auxiliar na identificação espacial de áreas onde a pecuária poderia se intensificar sem implicar em impactos ambientais, de modo a melhor direcionar políticas públicas que busquem estimular este processo. O objetivo deste estudo foi determinar para o estado de São Paulo a eficiência na produção e o yield gap (lacuna de produtividade) explorável da pastagem via modelagem mecanística para identificar as áreas com maior potencial de intensificação da pecuária e compará-las com a geografia de aplicação do crédito agrícola do Programa ABC para recuperação de pastagens degradadas. O estudo foi organizado da seguinte forma: a primeira parte (Capítulo 2) apresenta uma discussão acerca das áreas de pastagem com maior potencial de incremento de produtividade com base nas simulações no CROPGRO Perennial Forage para crescimento da pastagem de modo a definir a eficiência produtiva e os yield gaps da pastagem para o estado de São Paulo; a segunda parte (Capítulo 3) traz a análise de desempenho do Programa ABC em relação à aplicação desse recurso para recuperação de pastagem degradada (RPD), ou seja, avaliar se o crédito está sendo aplicado em regiões de maior potencial para incremento de produtividade, com base nos valores de yield gap explorável encontrados anteriormente. A eficiência média atual da produção de pastagens (razão entre produtividade real e produtividade atingível) encontrada via simulação no estado de São Paulo foi de 46,4% e um yield gap médio explorável de 5,8 Mg.ha-1.ano-1 de biomassa úmida. Estes resultados indicam que há um significativo espaço para incremento de produtividade das pastagens neste estado. A priorização de áreas de maior yield gap para intensificação pode contribuir para a redução da pressão por abertura de novas áreas de pastagem em locais com baixo potencial produtivo, áreas estas que podem ser ocupadas para produção agrícola ou para a regularização ambiental, evitando a expansão do desmatamento. O presente estudo buscou contribuir, através de resultados em escala estadual, para futuros estudos em escala nacional, mostrando que o uso de modelos mecanísticos como o CROPGRO Perennial Forage podem ser instrumentos de grande utilidade na avaliação e no direcionamento de políticas públicas condizentes com a construção de diretrizes para o desenvolvimento rural sustentável. / In a global context of increasing demand for agricultural resources, especially animal protein, combined with climate change and scarcity of areas for agricultural expansion, the process of sustainable intensification of livestock farming is placed as an important public policie issue. The ABC Plan, an example of this type of public policy, allocates resources through the ABC Program for the recovery of degraded pastures. The identification of degraded pastures occurs through indicators of low productivity of livestock, mainly based on low animal stocking (UA.ha-1). This premise is not always true, as there are areas with low support capacity , due to physical limitations, but that are not necessarily degraded. The use of biophysical models of forage growth is an alternative approach to this problem, which may help in the spatial identification of areas where livestock could be intensified without environmental impacts, in order to guide public policies seeking to stimulate this process . The objective of this study was to determine pasture yield efficiency and yield gap for São Paulo State , using models to identify areas with the greatest potential for livestock intensification and compare them with the geography of the ABC program application. The study was organized as follows: the first part (Chapter 2) presents a discussion about pasture areas with the greatest potential for productivity increase, based on simulations in CROPGRO Perennial Forage for the growth of Brachiaria brizantha cv Marandu in order to define the productive efficiency and the yield gaps of the pasture for São Paulo State; the second part (Chapter 3) presents the performance analysis of the ABC Program in relation to the application of this resource for degraded pasture recovery (RPD), i.e., to evaluate if the credit is being applied in regions with greater potential for productivity increase, based on the explorable yield gap values previously found. The current average efficiency of pasture production (ratio between real productivity and attainable productivity) found by simulation in São Paulo State was 46.4% and an average yield gap of 5.8 Mg.ha-1.year-1 . These results indicate that there is a significant space to increase pasture productivity in this State. Prioritization of areas with a higher yield gap for intensification may contribute to the reduction of pressure for opening new pasture areas in areas with low productive potential, areas that can be occupied for agricultural production or for environmental regulation, avoiding the expansion of deforestation.The present study sought to contribute, through statewide results, to future studies on a national scale, showing that the use of mechanistic models, such as CROPGRO Perennial Forage, can be very useful for evaluating and directing public policies aimed at rural sustainable development.

[pt] Entender como características culturais interferem no desempenho de uma empresa, é extremamente relevante em mercados cada vez mais competitivos e dinâmicos. Assim sendo, o objetivo deste trabalho é analisar a relação da Cultura e o Desempenho Organizacional. A partir da revisão da literatura foi realizado um estudo de caso em uma empresa privada do setor de seguros, que se destaca no mercado em que atua, estando entre as maiores seguradoras independentes do Brasil em Vida, Previdência e Capitalização e ao longo dos anos, recebeu prêmios e participou dos mais importantes rankings financeiros nacionais, reunindo certificações que reforçam a credibilidade, o desempenho e a excelência em sua gestão. A pesquisa coletou dados referentes ao resultado do desempenho organizacional, mais especificamente o resultado dos indicadores financeiros - Return on Sales (ROS), Return on Asset (ROA) e Retorno sobre Patrimônio Líquido (ROE) e, pela aplicação do questionário do modelo de Cultura Organizacional de Denison - DOCS (1990) no seu quadro gerencial, foi possível avaliar as características chaves da cultura organizacional, sob as dimensões de Missão, Consistência, Envolvimento e Adaptabilidade. A análise qualitativa dos dados coletados evidenciou que existe relação entre o resultado das dimensões culturais e os indicadores de rentabilidade, e sugere a importância do aprofundamento desta linha de pesquisa em outras organizações. / [en] Understanding how organizational cultures interfere with a company s performance, and what are the important cultural characteristics to leverage this performance, is extremely relevant in increasingly competitive and dynamic markets. Therefore, the objective of this work is to analyze the relationship between Culture and Organizational Performance. From the literature review, a case study was conducted in a private insurance company, which stands out in the market in which it operates, being among the largest independent insurers in Brazil in Life, Private Pension and Savings Bonds and over the years, received awards and participated in the most important national financial rankings, gathering certifications that reinforce the credibility, the performance and the excellence in its management. The survey collected data on the results of organizational performance, more specifically the result of the financial indicators - Return on Sales (ROS), Return on Asset (ROA) and Return on Equity (ROE) and, by applying the Denison Organizational Culture Model - DOCS questionnaire to managers, it was possible to evaluate the key characteristics of the organizational culture, under the dimensions of Mission, Consistency, Involvement and Adaptability. The qualitative analysis of the data collected showed that there is a relationship between the results of the cultural dimensions and the indicators of profitability and suggests the importance of future research on this subject in other organizations.

Sugarcane crop is the main source of sugar and the second largest source of biofuel in the world. Since the 1980s, Brazil has been the largest sugarcane producing nation, producing half of the global amount. Ethanol and biomass from sugarcane account for more than 15% of the country´s energy source. Nevertheless, commercial Brazilian sugarcane yield has plateaued at 75 t ha-1, and to meet the increasing demand for sugar and ethanol, the crop has strongly expanded towards central-western regions, where irrigation is mandatory to offset water stress risks. To support decision making and scientific guidance towards where and how the crop should expand and/or to increase yields, a heuristic view of the crop system is needed, which can mathematically be translated into a crop model. In turn, the effects of crop management, land use change, climate variability and agro-economic change factors on crop production and associated quantities can and have been assessed by using crop process-based models (PBM). In contrast to other crops, however, sugarcane has only two PBMs available for end users (DSSAT-CANEGRO and APSIM-Sugar), and further modifications of these models are required to better assess and support sustainable sugarcane production in Brazil. Therefore, this study aimed to develop, calibrate and evaluate different crop modelling approaches for Brazilian sugarcane farming systems, water management strategies, climate change impacts and canopy structures to support improved decisions for private and public stakeholders in the sugarcane sector, provide scientific guidance and establish a Brazilian platform of crop simulations. A new version of the sugarcane process-based model (SAMUCA) was developed to operate at phytomer level, focusing on soil mulch effects on crop growth and development, tillering process under competition for light and sucrose accumulation based on source-sink relations. The model was embedded into a modular platform dedicated to simulating the soil-plant-atmosphere and the management of the sugarcane farm system. The previous version of SAMUCA was also re-structured and coupled to the SWAP (Soil, Water, Atmosphere and Plant) agrohydrological model platform, focusing on soil water relations to crop growth. Moreover, a Functional-Structural Plant Model (FSPM) for sugarcane was developed by integrating the main crop components at the organ level (phytomer), based on a relative source-sink approach and a robust light model embedded into a three-dimensional modelling platform (GroIMP). All approaches were evaluated, and the performance under experimental conditions for different Brazilian conditions was determined. The performance of the new version of SAMUCA in a long-term experiment and under different Brazilian conditions was satisfactory, with agreement indices close to those of other widely used sugarcane crop models (CANEGRO and APSIM-Sugar). In addition, the modulated crop simulation platform can be used to host more crop models and integrate new features of Brazilian farming systems. The coupling of the SWAP-SAMUCA model was accomplished, and although non-expressive improvements in model performance regarding crop yield were noticed (with an overall 6% lower RMSE), the ability of SWAP-SAMUCA to simulate soil water content was higher than that of the original \"tipping bucket\" approach (32% lower RMSE). The Functional-Structural Plant Model for sugarcane was able to satisfactorily simulate canopy development, tillering and sucrose accumulation at the organ level and its integration at the whole-plant level. Besides its ability to simulate competition for light, helping to understand intra-specific competition among tillers, the sugarcane FSPM framework can be used to support sucrose accumulation and translocation mechanism studies as well as intercropping studies for sugarcane, which has already successfully been done for other crops. / A cultura da cana-de-açúcar é a principal fonte de açúcar e a segunda maior fonte de biocombustíveis do mundo. O Brasil é o maior produtor mundial desde a década de 80 e atualmente representa metade da produção mundial, enquanto que ao mesmo tempo o etanol e a biomassa correspondem a mais de 15% da fonte de energia do país. Contudo, a produtividade comercial da cana-de-açúcar brasileira atingiu um limiar de cerca de 75 t ha-1 e para atender à crescente demanda de açúcar e etanol, a cultura expandiu-se fortemente para a região centro-oeste, onde a irrigação é obrigatória para manter os níveis de produção e diminuir riscos de quebra de safra. Para dar suporte a tomada de decisão e avanço científico sobre onde e como a cultura deve se expandir e/ou aumentar a produtividade, é necessária uma visão heurística do sistema agrícola brasileiro que pode ser traduzida matematicamente para um modelo de cultura. Desta forma, os efeitos do manejo e tipo de solo, variabilidade climática e fatores econômicos na produtividade de culturas agrícolas podem ser avaliados quantitativamente por meio de modelos de culturas baseados em processos (MBP). No entanto, em contraste a outras culturas, a cana-de-açúcar possui apenas dois MBPs disponíveis para usuários finais (DSSAT-CANEGRO e APSIM-Sugar) que requerem calibração e parametrização para melhor representar o sistema agrícola de cana-de-açúcar do Brasil. Portanto, este estudo teve como objetivo desenvolver, calibrar e avaliar diferentes abordagens de modelagem de culturas voltadas a produção de cana-de-açúcar no Brasil, para servir como ferramenta de tomada de decisão para o setor público e privado, auxilio no manejo da água e avaliação dos impactos nas mudanças climáticas. Portanto, uma nova versão do modelo baseado em processo de cana-de-açúcar (SAMUCA) foi desenvolvida para operar a nível de fitômeros, incluindo os efeitos no crescimento e desenvolvimento da cana com base na cobertura da palha no solo, competição por luz no processo de perfilhamento e acúmulo de sacarose com base nas relações fonte-dreno. O modelo foi incorporado em uma plataforma modular dedicada a simular o sistema solo-planta-atmosfera e manejo do sistema agrícola. Além disso, a versão anterior do SAMUCA também foi reestruturada e acoplada à plataforma agro-hidrológica SWAP (\"Soil, Water, Atmosphere and Plant\") com objetivo de aprimorar as simulações de balanço hídrico no solo e efeito no crescimento da cana-de-açúcar. Por fim, um Modelo Funcional-Estrutural de Plantas (MFEP) para a cana-de-açúcar foi desenvolvido integrando os principais componentes da cultura a nível de órgãos (fitômeros) com base em uma abordagem de fonte-dreno e um modelo robusto de radiação que foram introduzidos em uma plataforma de modelagem tridimensional (GroIMP). As três abordagens foram avaliadas e seu desempenho foi determinado com base em condições experimentais para diferentes regiões brasileiras. O desempenho da nova versão do modelo SAMUCA em experimento de longo prazo e em diferentes condições brasileiras foi satisfatório e os índices de concordância foram próximos de outros modelos de cana-de-açúcar amplamente utilizados (CANEGRO e APSIM-Sugar). Além disso, a plataforma de simulação de culturas modulada pode ser usada para hospedar mais modelos de culturas e integrar novas características do sistema de cultivo brasileiro. O acoplamento do modelo SWAP-SAMUCA foi realizado e apesar não apresentar melhorias expressivas no desempenho do modelo em simular os componentes da cultura (com erro médio quadrático [RMSE] 6% menor), a habilidade do modelo SWAP-SAMUCA em simular o teor de água no solo mostrou-se consideravelmente superior em comparação ao modelo original (RMSE 32% menor). O MFEP para cana-de-açúcar foi capaz de simular o desenvolvimento do dossel, o processo de perfilhamento e o acúmulo de sacarose ao nível de órgãos e planta de forma satisfatória. Além de sua capacidade em simular com precisão a interceptação da radiação por cada estrutura do dossel, podendo auxiliar na compreensão do processo de competição intraespecífica entre perfilhos, a estrutura do MFEP da cana-de-açúcar também pode ser usada no apoio à pesquisa focando os mecanismos de acúmulo de sacarose e translocação de açúcares bem como em estudos de consórcio em cana-de-açúcar, como têm sido realizado com sucesso para outras culturas nos últimos anos.

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No. of bitstreams: 2 Tese - Darliane de Castro Santos - 2016.pdf: 2196832 bytes, checksum: 3914f15d046c5d2c2bd24d888cb44fab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The presence of trees in silvopastoral systems (SSP) can influence the forage dry mass, the structural and chemical characteristics as well as animal performance in these systems. Modeling is a tool that can help to understand the dynamics of forage growth in SSP. The research objective was to evaluate the cumulative dry matter, availability, structural characteristics and chemical composition of Brachiaria brizantha cv. BRS Piatã (Piatã grass) and animal performance in two densities of trees in silvopastoral system, in contrast to area without trees, in the rainy and dry periods in the Brazilian Cerrado. Concomitantly, the study tested the ability of the STICS crop model to simulate forage dry mass production and leaf area index of Piatã grass. The forage was the Piatã grass and the tree species the eucalyptus urograndis (Eucalyptus grandis x E. urophylla) planted on the North-South direction, with the treatments: forage in area without eucalyptus (control); forage grown on eucalyptus understory with spacing between rows of 22 m (SSP22); forage grown on eucalyptus understory with spacing between rows of 12 m (SSP12). The experimental design was a randomized complete block with three replications and evaluations were conducted from April 2013 to April 2014. There was a reduction in cumulative dry mass and in the accumulation rate of Piatã grass in SSP in the rainy period and the Western side suffered greater interference from trees during this period. For every 1% reduction of photosynthetically active radiation occurred a decrease of 1.35% in the forage dry mass, corresponding to 42.8 kg ha-1. The structural traits of Piatã grass were changed in both periods in SSP. There was a higher availability of dry mass in the treatment without trees in both periods and the SSP22 treatment was higher than SSP12 only in the rainy season. In SSP12 and SSP22 treatments higher levels of crude protein, but lower density of forage were observed. The stem-leaf ratio and in vitro digestibility of dry matter were higher in control compared to SSP12. The treatments did not affect cell wall components, but the period of the year did. The stocking rate was higher in control and the animal average daily gain did not differ between treatments. The live weight gain per hectare was higher in SSP22 compared to SSP12 and both were lower than control. The low values for all statistical criteria showed the good performance of the STICS model in the simulation of dry mass, forage accumulation and leaf area index, and it is a promising model for the simulation of these variables. From this study, new simulations may be conducted to calibrate this model to help to define spacing between alleys potential for SSP. To adopt the SSP, with eucalyptus trees planted on North-South direction and with the main objective of producing animals, spacing between alleys not less than 22 m is recommended. / A presença de árvores em sistemas silvipastoris (SSP) pode influenciar a massa seca de forragem, as características estruturais, bromatológicas e o desempenho animal nestes sistemas. Uma ferramenta que pode ajudar a compreender a dinâmica do crescimento de forragem em SSP é a modelagem. Diante disso, objetivou-se avaliar o acúmulo de massa seca, a disponibilidade, as características estruturais e a composição bromatológica da Brachiaria brizantha cv. BRS Piatã (capim-Piatã), bem como o desempenho animal em duas densidades de árvores em sistema silvipastoril, em contraste com área sem a presença de árvores nos períodos chuvoso e seco do Cerrado brasileiro. Concomitantemente, foi testada a capacidade do modelo de cultura STICS na simulação da produção de massa seca de forragem e do índice de área foliar do capim-Piatã. A forrageira foi o capim-Piatã e a espécie arbórea o eucalipto urograndis (Eucalyptus grandis x E. urophylla) plantado na orientação norte-sul, sendo os tratamentos: forrageira cultivada em área sem árvores (controle); forrageira cultivada em sub-bosque de eucalipto com espaçamento entre renques de 22 m (SSP22); forrageira cultivada em sub-bosque de eucalipto com espaçamento entre renques de 12 m (SSP12). O delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso com três repetições e as avaliações conduzidas de abril de 2013 a abril de 2014. Houve redução na massa seca acumulada e na taxa de acúmulo do capim-Piatã em SSP no período chuvoso e a face Oeste foi a que sofreu maior interferência das árvores neste período. Para cada 1% de redução de radiação fotossinteticamente ativa ocorreu diminuição de 1,35% na massa seca de forragem, o que correspondeu a 42,8 kg ha-1. As características estruturais do capim-Piatã foram alteradas nos dois períodos em SSP. Houve maior disponibilidade de massa seca de forragem no tratamento sem árvores nos dois períodos e o tratamento SSP22 foi superior ao SSP12 somente no período chuvoso. Nos tratamentos SSP12 e SSP22 observou-se maiores teores de proteína bruta, porém menor densidade de forragem. Já a relação folha-colmo e a digestibilidade in vitro da matéria seca foram superiores no controle quando comparado ao SSP12. Os componentes da parede celular não foram afetados pelos tratamentos, mas somente pelo período do ano. A taxa de lotação foi maior no controle e o ganho animal médio diário não se diferiu entre os tratamentos. O ganho de peso vivo por hectare foi superior no SSP22 quando comparado ao SSP12 e os dois foram inferiores ao controle. Os baixos valores para todos os critérios estatísticos mostram a boa performance do modelo STICS na simulação das variáveis massa seca de forragem, acúmulo de forragem e índice de área foliar sendo um modelo promissor para a simulação dessas variáveis. A partir desse estudo, novas simulações poderão ser conduzidas visando a calibração desse modelo para auxiliar na definição de espaçamentos entre renques potenciais para SSP. Quando se desejar adotar o SSP, com árvores de eucalipto em sentido de plantio Norte-Sul, com objetivo principal a produção animal recomenda-se, espaçamentos entre os renques não inferiores a 22 m

Sugarcane crop is the main source of sugar and the second largest source of biofuel in the world. Since the 1980s, Brazil has been the largest sugarcane producing nation, producing half of the global amount. Ethanol and biomass from sugarcane account for more than 15% of the country´s energy source. Nevertheless, commercial Brazilian sugarcane yield has plateaued at 75 t ha-1, and to meet the increasing demand for sugar and ethanol, the crop has strongly expanded towards central-western regions, where irrigation is mandatory to offset water stress risks. To support decision making and scientific guidance towards where and how the crop should expand and/or to increase yields, a heuristic view of the crop system is needed, which can mathematically be translated into a crop model. In turn, the effects of crop management, land use change, climate variability and agro-economic change factors on crop production and associated quantities can and have been assessed by using crop process-based models (PBM). In contrast to other crops, however, sugarcane has only two PBMs available for end users (DSSAT-CANEGRO and APSIM-Sugar), and further modifications of these models are required to better assess and support sustainable sugarcane production in Brazil. Therefore, this study aimed to develop, calibrate and evaluate different crop modelling approaches for Brazilian sugarcane farming systems, water management strategies, climate change impacts and canopy structures to support improved decisions for private and public stakeholders in the sugarcane sector, provide scientific guidance and establish a Brazilian platform of crop simulations. A new version of the sugarcane process-based model (SAMUCA) was developed to operate at phytomer level, focusing on soil mulch effects on crop growth and development, tillering process under competition for light and sucrose accumulation based on source-sink relations. The model was embedded into a modular platform dedicated to simulating the soil-plant-atmosphere and the management of the sugarcane farm system. The previous version of SAMUCA was also re-structured and coupled to the SWAP (Soil, Water, Atmosphere and Plant) agrohydrological model platform, focusing on soil water relations to crop growth. Moreover, a Functional-Structural Plant Model (FSPM) for sugarcane was developed by integrating the main crop components at the organ level (phytomer), based on a relative source-sink approach and a robust light model embedded into a three-dimensional modelling platform (GroIMP). All approaches were evaluated, and the performance under experimental conditions for different Brazilian conditions was determined. The performance of the new version of SAMUCA in a long-term experiment and under different Brazilian conditions was satisfactory, with agreement indices close to those of other widely used sugarcane crop models (CANEGRO and APSIM-Sugar). In addition, the modulated crop simulation platform can be used to host more crop models and integrate new features of Brazilian farming systems. The coupling of the SWAP-SAMUCA model was accomplished, and although non-expressive improvements in model performance regarding crop yield were noticed (with an overall 6% lower RMSE), the ability of SWAP-SAMUCA to simulate soil water content was higher than that of the original \"tipping bucket\" approach (32% lower RMSE). The Functional-Structural Plant Model for sugarcane was able to satisfactorily simulate canopy development, tillering and sucrose accumulation at the organ level and its integration at the whole-plant level. Besides its ability to simulate competition for light, helping to understand intra-specific competition among tillers, the sugarcane FSPM framework can be used to support sucrose accumulation and translocation mechanism studies as well as intercropping studies for sugarcane, which has already successfully been done for other crops. / A cultura da cana-de-açúcar é a principal fonte de açúcar e a segunda maior fonte de biocombustíveis do mundo. O Brasil é o maior produtor mundial desde a década de 80 e atualmente representa metade da produção mundial, enquanto que ao mesmo tempo o etanol e a biomassa correspondem a mais de 15% da fonte de energia do país. Contudo, a produtividade comercial da cana-de-açúcar brasileira atingiu um limiar de cerca de 75 t ha-1 e para atender à crescente demanda de açúcar e etanol, a cultura expandiu-se fortemente para a região centro-oeste, onde a irrigação é obrigatória para manter os níveis de produção e diminuir riscos de quebra de safra. Para dar suporte a tomada de decisão e avanço científico sobre onde e como a cultura deve se expandir e/ou aumentar a produtividade, é necessária uma visão heurística do sistema agrícola brasileiro que pode ser traduzida matematicamente para um modelo de cultura. Desta forma, os efeitos do manejo e tipo de solo, variabilidade climática e fatores econômicos na produtividade de culturas agrícolas podem ser avaliados quantitativamente por meio de modelos de culturas baseados em processos (MBP). No entanto, em contraste a outras culturas, a cana-de-açúcar possui apenas dois MBPs disponíveis para usuários finais (DSSAT-CANEGRO e APSIM-Sugar) que requerem calibração e parametrização para melhor representar o sistema agrícola de cana-de-açúcar do Brasil. Portanto, este estudo teve como objetivo desenvolver, calibrar e avaliar diferentes abordagens de modelagem de culturas voltadas a produção de cana-de-açúcar no Brasil, para servir como ferramenta de tomada de decisão para o setor público e privado, auxilio no manejo da água e avaliação dos impactos nas mudanças climáticas. Portanto, uma nova versão do modelo baseado em processo de cana-de-açúcar (SAMUCA) foi desenvolvida para operar a nível de fitômeros, incluindo os efeitos no crescimento e desenvolvimento da cana com base na cobertura da palha no solo, competição por luz no processo de perfilhamento e acúmulo de sacarose com base nas relações fonte-dreno. O modelo foi incorporado em uma plataforma modular dedicada a simular o sistema solo-planta-atmosfera e manejo do sistema agrícola. Além disso, a versão anterior do SAMUCA também foi reestruturada e acoplada à plataforma agro-hidrológica SWAP (\"Soil, Water, Atmosphere and Plant\") com objetivo de aprimorar as simulações de balanço hídrico no solo e efeito no crescimento da cana-de-açúcar. Por fim, um Modelo Funcional-Estrutural de Plantas (MFEP) para a cana-de-açúcar foi desenvolvido integrando os principais componentes da cultura a nível de órgãos (fitômeros) com base em uma abordagem de fonte-dreno e um modelo robusto de radiação que foram introduzidos em uma plataforma de modelagem tridimensional (GroIMP). As três abordagens foram avaliadas e seu desempenho foi determinado com base em condições experimentais para diferentes regiões brasileiras. O desempenho da nova versão do modelo SAMUCA em experimento de longo prazo e em diferentes condições brasileiras foi satisfatório e os índices de concordância foram próximos de outros modelos de cana-de-açúcar amplamente utilizados (CANEGRO e APSIM-Sugar). Além disso, a plataforma de simulação de culturas modulada pode ser usada para hospedar mais modelos de culturas e integrar novas características do sistema de cultivo brasileiro. O acoplamento do modelo SWAP-SAMUCA foi realizado e apesar não apresentar melhorias expressivas no desempenho do modelo em simular os componentes da cultura (com erro médio quadrático [RMSE] 6% menor), a habilidade do modelo SWAP-SAMUCA em simular o teor de água no solo mostrou-se consideravelmente superior em comparação ao modelo original (RMSE 32% menor). O MFEP para cana-de-açúcar foi capaz de simular o desenvolvimento do dossel, o processo de perfilhamento e o acúmulo de sacarose ao nível de órgãos e planta de forma satisfatória. Além de sua capacidade em simular com precisão a interceptação da radiação por cada estrutura do dossel, podendo auxiliar na compreensão do processo de competição intraespecífica entre perfilhos, a estrutura do MFEP da cana-de-açúcar também pode ser usada no apoio à pesquisa focando os mecanismos de acúmulo de sacarose e translocação de açúcares bem como em estudos de consórcio em cana-de-açúcar, como têm sido realizado com sucesso para outras culturas nos últimos anos.