Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-27T11:47:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 21511068 bytes, checksum: a137e50ad4047a159423fb723069d69b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T11:47:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 21511068 bytes, checksum: a137e50ad4047a159423fb723069d69b (MD5) Previous issue date: 1996-11-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho objetivou estimar o risco climático na cultura do arroz de sequeiro, para diferentes datas de plantio, em solos classificados como Areia Quartzosa, Areia Quartzosa Hidromórfica, Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho-Amarelo, no Estado de Goiás, e mostrar o desempenho do sistema de informações geográficas, desenvolvido pelo INPE, na espacialização dos valores estimados que definem o risco climático. Os resultados demonstram a grande variabilidade pluviométrica em Goiás, pois, para uma mesma região, o risco climático pode variar com até cinco dias. Observa-se também que, quanto maior for o retardamento do plantio do arroz de sequeiro maiores serão os riscos climáticos, principalmente se a semeadura for realizada em meados do mês de janeiro. Além disso, os dados mostram que o risco climático tende a aumentar de Norte para Sul e de Oeste para Leste. 0 sistema de informações geográficas, desenvolvido pelo INPE, demostrou ser um instrumento de suma importância na espacialização do risco climático para a cultura do arroz de sequeiro no Estado de Goiás. Finalmente, os resultados obtidos neste estudo fornecem informações importantes para escalonamento de plantios e planejamento de política agrícola, bem como para definição de novas diretrizes de pesquisa nas áreas que apresentam condições de alto risco climático para o plantio do arroz de sequeiro em Goiás. / This dissertation reports the study of estimating the risk by erratic rainfall distribution on upland rice grown on sandy soil, hydromorphic sandy soli, red oxisol and yellow oxisol, of the state of Goias, and also the evaluation of the performance of the GIS model developed by INPE, in mapping and defining the regions with the estimated values of the climatical risk. The result of this study showed the great variation in rainfall or precipitation in the State of Goias, where in the same region the climatical risk can vary from 1 to 5 days. The later the planting date of the upland rice in the region the greather the risk, especially when the planting date was later than mid january. Furthermore there are increasing climatical risk going southwards and eastwards, following the rainfall pattern in the State of Goias, when precipitation is lower in the southern and in the eastern regions, compared to the northern and western regions, respectively. The GIS developed by INPE present an important contribution to demonstrate these risk differences in spatial visualization for the upland rice in the State of Goias. The result also offer the possibilities for recommendation of the planting date in the regions, the agriculture policy planing, and lastly to serve as feedback for future research plan and the high risk regions in the State of Goias.

The detailed determination of the probabilities of occurrence of certain levels of water deficit (WD) is important for the farming planning and environmental management in the public and private administration. Such information not available for the central region of Rio Grande do Sul State. The objective of this study was to determine the total and maximum water deficits, the probability of their occurrence at different levels in a month, ten- and fifteen- day periods basis during the year, for different soils of the central region of Rio Grande do Sul State, under the scope of the meteorological station of Santa Maria (MSSM), to adjust techniques of geoprocessing for their spatialization and to evaluate the differences due to the adoption of daily, ten days or monthly periods of sequential water balance (SWB), and the use of two potential evapotranspiration estimation (ETP) methods. Daily meteorological data measured in the MSSM from August of 1968 to July of 2004 where used to calculate the ETP, with Penman-Monteih, Penman and Thornthwaite methods. The WDs were determined by SWB, for daily, ten days and monthly periods, for different capacities of available water storage (CAS) of region soils, obtained with the application of pedotransfer equations to the physical properties of each horizon and considering the depth of the soil explored by the native vegetation roots. For total WD values (TWD) and maximums (MWD) of each period, higher than 50, 40, 20, 10 and 5mmdistribution functions were adjusted and the probabilities of its occurrence for each five days, ten days or month periods in different soils were obtained and geographic distribution of values was done by geoprocessing techniques. It was verified that the monthly and ten days period values of WD of the soil adjusted to the log-normal, gamma and exponential functions, whit the best adjustment obtained with the log-normal for the months with higher WD and whit the gamma function for the months of lower WD of autumn, winter and spring. Shalower soils (Charrua) had the lower CAD, 40mm, and deepest ones (Cerrito) 215mm. In April and August months, there was not significant risk of WD, mainly in soil with the higher CAD. The probability of occurrence of MWD, accumulated during continuous periods without rain (pDHM), is a function mainly of the period of the year and the CAD of the soil: in soils with lower CAD, pDHM > 50mm is higher in December and January (18%), about 10% in November and lower than 5% in the other months, null from April to September; in soil of higher CAD, pDHM >50mm does not exceed 1.7% of the years in any month, but it raises with the reduction of the MWD to 40, 20, 10 and 5mm. There is not clear relationship betwen variation of the probability differences of occurrence between TWD and MWD and the CADs of the soil; the differences tend to be more related to the magnitude of the probabilities, mainly for deficiencies higher than 50, 40 and 20mm; the difference of probability between TWD and MWD is higher, depending on how high are the occurrence probabilities. In the periods of higher WD, pDHTs of ten days period for the different soil are lower then pDHMs of ten days period, decreasing to less than 5% from April to September and with increase of CAD. pDHT in fifteen days periods does not reach high values as in monthly and ten days periods, because of the lower number of considered days; the distribution of the deficiencies during the year is similar to other periods (monthly and ten days), MWD and TWD, but with better definition of beginning and end of the periods wiht different levels of WD. The monthly ETP estimated by Thornthwaite method is higher than the monthly total of the daily values of ETP estimated by the Penman method from January to July, but are not different from September to November. Decreasing TWD from 50 to 5mm, monthly probabilities of SWB on a daily basis are higher than SWB on a monthly basis, mainly during spring and summer, with an opposite trend during winter. / A determinação detalhada das probabilidades de ocorrência de certos níveis de deficiência hídrica (DH) é fundamental para o planejamento agropecuário e a gestão ambiental na administração pública e privada, o que ainda precisa ser realizado para a região central do Rio Grande do Sul. Objetivou-se determinar as deficiências hídricas totais e máximas, a probabilidade de sua ocorrência de diferentes níveis em períodos mensais, decendiais e qüinqüidiais ao longo do ano, em função da unidade de mapeamento de solo para a região central do Estado do Rio Grande do Sul, abrangida pela estação meteorológica de Santa Maria (EMSM), ajustar técnicas de geoprocessamento para a sua espacialização e avaliar as diferenças decorrentes da adoção de balanço hídrico seqüencial (BHS) diário, decendial ou mensal e da utilização de dois métodos de estimativa da evapotranspiração potencial (ETP). Utilizaram-se dados meteorológicos diários, medidos na EMSM, de agosto de 1968 a julho de 2004, para calcular a ETP, com os métodos de Penman-Monteih, Penman e Thornthwaite. As DHs foram determinadas por BHS, em escala diária, decendial e mensal, para as diferentes capacidades de armazenamento de água disponível (CAD) dos solos da região, obtidas com a aplicação de equações de pedotransferência às propriedades físicas da cada horizonte e considerando a profundidade do solo explorada pelas raízes da vegetação nativa. Aos valores de DH totais (DHT) e máximos (DHM) de cada período, maiores do que 50, 40, 20, 10 e 5mm, foram ajustadas funções de distribuição, com as quais obtiveram-se as probabilidades de sua ocorrência em cada qüinqüídio, decêndio ou mês nos diferentes solos, cuja distribuição geográfica de valores foi efetuada através das técnicas de geoprocessamento. Verificou-se que os valores mensais e decendiais de DH do solo se ajustam às funções log-normal, gama e exponencial, sendo o melhor ajuste com a log-normal nos meses com maior DH e a função gama nos meses de menor DH do outono, inverno e primavera. Os solos menos profundos (Charrua) possuem a menor CAD, 40mm, e os mais profundos (Cerrito) a maior, com 215mm. Nos meses de abril a agosto, não há risco de DH significativa, principalmente nos solos com a maior CAD. A probabilidade de ocorrência de DHM, acumulada durante períodos contínuos sem chuvas (pDHM), é função principalmente da época do ano e da CAD do solo: nos solos com menor CAD, a pDHM >50mm é mais elevada em dezembro e janeiro (18%), cerca de 10% em novembro e é menor do que 5% nos demais meses, sendo nula de abril a setembro; nos solos de maior CAD, a pDHM >50mm não ultrapassa 1,7% dos anos em qualquer mês, mas aumenta com a diminuição da DHM para 40, 20, 10 e 5mm. Não existe relação definida quanto a variação das diferenças de probabilidade de ocorrência entre DHT e DHM com a CADs dos solos; as diferenças tendem a estar mais relacionadas à magnitude das probabilidades, principalmente para deficiências maiores que 50, 40 e 20mm; a diferença de probabilidade entre DHT e DHM é maior, quanto maiores são as probabilidades de ocorrência. Nos períodos de maior DH, as pDHT decendiais para os diferentes solos são menores do que as pDHM decendiais, decrescendo para menos de 5% de abril a setembro e com o aumento da CAD. A pDHT em períodos quinqüidiais não alcança valores elevados como em períodos mensais e decendiais, o que é uma função do menor número de dias considerados; a distribuição das deficiências ao longo do ano é semelhante aos outros períodos utilizados em DHM e DHT mensais e decendiais, mas com melhor definição de início e final dos períodos de DH de diferentes níveis. A ETP mensal estimada pelo método de Thornthwaite é maior do que o total mensal dos valores diários de ETP estimados pelo método de Penman nos meses de janeiro a julho, mas não apresenta diferença de setembro a novembro. Na medida em que DHT decresce de 50 para 5mm, as probabilidades mensais obtidas com BH diário são maiores do que aquelas obtidas com BH mensal, principalmente na primavera e no verão, havendo tendência inversa no inverno.

A cana-de-açúcar é uma das culturas de maior importância social, econômica e ambiental para o Brasil. Com o aumento da demanda de etanol pela frota crescente de veículos flexfuel e com preço atrativo do açúcar, a cultura vem se expandindo de forma desordenada no país. Assim como as demais culturas, a cana-de-açúcar é dependente das condições climáticas para seu desenvolvimento, as quais são os principais fatores de risco para a cultura. Sendo assim, o objetivo do presente estudo foi determinar o risco climático para a cultura da cana-de-açúcar em diferentes regiões brasileiras, com foco nas áreas de expansão, e estabelecer os benefícios de diferentes estratégias de irrigação complementar no incremento de produtividade. Para tanto, utilizou-se o modelo CSM-CANEGRO parametrizado para as condições brasileiras para simular a produtividade da cana-planta de 12 meses em 30 localidades de diferentes regiões do Brasil, com condições agroclimáticas distintas, empregando-se séries históricas de dados meteorológicos, de 1981 a 2010, e para três tipos de solos com diferentes características, em termos da capacidade de retenção de água. A partir dos valores estimados de produtividade potencial (PP) e atingível (PA) foram definidos dois cenários de risco climático de acordo com os níveis de eficiência climática (?), dada pela razão entre PA e PP, sendo um cenário otimista (? >= 0,65) e um conservador (? >= 0,45). Além disso, foram simulados cinco diferentes condições de irrigação complementar, com lâminas fixas de 30 mm e variando-se o número de irrigações, de zero (sequeiro) a cinco (150 mm no ciclo), durante a estação seca de cada localidade. Os resultados mostraram que mesmo com banco de dados meteorológicos restrito, foi possível caracterizar o clima das principais tradicionais e de expansão da cana-de-açúcar. O modelo CSM-CANEGRO apresentou bom desempenho em estimar a produtividade comercial da cana-de-açúcar em diferentes ambientes, com uma Raiz Quadrado do Erro Médio da ordem de 15 t ha-1. O modelo, ainda, foi capaz de simular o efeito dos diferentes tipos de solo e datas de plantio na produtividade potencial e atingível da cana-de-açúcar, o que possibilitou se caracterizar as diferenças nos riscos climáticos associados à cultura da cana-de-açúcar em diferentes regiões do Brasil. A região de maior risco climático foi Petrolina, PE, enquanto que as regiões de menores riscos foram aquelas em que as chuvas eram mais intensas, como em Recife, PE, e Araguaína, TO. Por meio das simulações considerando as diferentes estratégias de irrigação, foi possível se observar que a resposta da cana-planta de 12 meses à irrigação complementar depende da combinação entre lâmina aplicada, tipo de solo e data de plantio. Os maiores incrementos de produtividade se deram no solo de textura arenosa, já que nessas condições o déficit hídrico é maior. No entanto, na grande maioria das localidades analisadas, o incremento de produtividade médio para as lâminas aplicadas, de 30 a 150 mm, não passaram de 30%, sendo a única exceção a região de Petrolina, PE. / Sugarcane is a crop of major social, economic and environmental importance for Brazil. The increasing demand by ethanol for the national flex fuel cars and the attractive sugar prices in the international market is making this crop to expand in a disorderly manner in the country. As well as the other crops, sugarcane requires specific climatic conditions to develop and produce, which are the main source of risk for this crop. Based on that, the objective of this study was to determine the climatic risk for sugarcane crop in different Brazilian regions, mainly for the areas to where the crop is expanding recently, and to evaluate the benefits of different complementary irrigation strategies for yield increase. For that, the model CSM-CANEGRO, parameterized for Brazilian conditions, was used to simulate the 12-month plant cane crop yield for 30 locations in different regions of Brazil, with varied climates, using a historical climate series from 1981 to 2010 and three types of soils, with distinct soil water holding capacities. With the simulated potential (PP) and attainable (PA) yield data two scenarios of climatic risk were defined, according to the climatic efficiency (?), one optimistic (? >= 0.65), and other conservative (? >= 0.45). Besides, five different complementary irrigation scenarios were simulated, with a fixed irrigation depth of 30 mm, and with the number of irrigations ranging from zero (rainfed crop) to five (150 mm per cycle), during the dry season of each location. The results showed that even with restricted climate series was possible to characterize the climatic conditions of the traditional and expanding sugarcane areas. The CSM-CANEGRO presented a satisfactory performance to estimate the operational sugarcane yield in different environments, with a Root Mean Square Error of about 15 t ha-1. The crop model was also able to simulate the potential and attainable yield for different soil types and planting dates, which makes possible to characterize the climatic risks associated to the sugarcane crop in the different Brazilian regions. The region with the highest risk was Petrolina, PE, whereas the smallest risk was observed where the rainfall was more intense, as in Recife, PE, and Araguaína, TO. Based on the simulations with the different complementary irrigation strategies, it was possible to understand that the 12-month plant cane response to water depends on the combination among amount of water, soil type and planting date. The highest yield increments were observed in the sandy soils, since this is the condition where the water deficit is more intense. However, for the majority of the locations evaluated, the average yield increment for the irrigation depth applied, between 30 and 150 mm, were not greater than 30%, with the only exception for Petrolina, PE.

Recentemente o Pará se tornou o líder em produção de cacau no país, sendo responsável por quase metade de toda produção brasileira. A cacauicultura no estado se destaca como uma das mais competitivas do mundo, por causa da alta produtividade média e baixo custo de produção. Esses fatores associados às características preservacionistas da produção de cacau em sistemas agroflorestais, fazem da cacauicultura paraense uma interessante alternativa para o desenvolvimento rural sustentável. O propósito deste projeto foi desenvolver um zoneamento de aptidão agroclimática e de risco climático para o cacau no estado do Pará. Para tanto, foi utilizada a série de dados climáticos do período de 1980-2013 proveniente do sistema DailyGridded (Xavier et al., 2015) para a confecção dos balanços hídricos normais (BHN). Os valores de evapotranspiração potencial (ETP) e real (ETR), deficiência hídrica (DEF) e excedente hídrico (EXC) foram espacializados para obtenção da variabilidade temporal e espacial dessas variáveis. A interpolação da temperatura anual média (Ta) foi realizada a partir do método de regressão linear múltipla. Para extrapolação espacial das demais variáveis, bem como dos respectivos erros foi empregado o método da krigagem. Os mapas gerados de Ta e DEF foram cruzados para obtenção dos mapas finais do zoneamento agroclimático para o estado do Pará, seguindo os critérios apresentados pelo Brasil (2011). Segundo o zoneamento agroclimático, apenas 5,2% do estado é apto ao cultivo do cacau, sendo as demais áreas classificadas como marginais por deficiência hídrica (37,5%) e inaptas por intensa deficiência hídrica (57,3%). Esse resultado contrasta com a realidade do estado, que é o maior produtor de amêndoas de cacau no país. Já o zoneamento de risco climático, mostrou ser mais flexível, com cerca de 50% das localidades analisadas apresentando risco moderado a muito baixo. Ao se comparar, os resultados desses dois zoneamentos com as informações do zoneamento agrícola de risco climático (ZARC), apresentado pelo sistema Agritempo da EMBRAPA, observa-se que existem algumas disparidades de informações, sendo que o ZARC não está disponível para a maioria das localidades, o que mostra que o zoneamento do cacau é um tema que ainda precisa ser melhor estudado, especialmente com relação às interferências microclimáticas provenientes da diversificação de espécies em uma mesma área de cultivo, o que é uma prática comum da cacauicultura na região amazônica. Para realizar um estudo mais aprofundado sobre a aptidão do cacau para o estado do Pará, seria recomendável se considerar as respostas do cacau às interferências do microclima e estabelecer critérios mais adequados de tolerância à deficiência hídrica para os genótipos recentemente desenvolvidos. / Pará has recently became the leader state in cocoa production, responsible for almost half of all Brazilian production. The state stands out as one of the most competitive in cocoa farming in the world, with high productivity and low costs. These factors associated with the preservation characteristics of cocoa production in agroforestry systems, make this an interesting agricultural alternative for sustainable rural development. The purpose of this project was to develop an agroclimatic and climatic risk zoning for cocoa in the state of Pará. For this purpose, it was utilized climatic data from the period 1980-2013 from the DailyGridded system (Xavier et al., 2015) for making the normal water balance. The outputs of the normal water balance, as potential (PET) and actual (AET) evapotranspiration, water deficit (WD), and water surplus (WS), were spatialized in order to recognize the temporal and spatial variability. For the interpolation of the temperature (Ta), it was used the multiple linear regression method. For spatial estimation of the other climatic variables and the errors, the ordinary kriging was used. The generated maps of Ta and WD were crossed in order to obtain the final maps of the agroclimatic zoning, according to the criterias presented by BRASIL (2011). The agroclimatic zoning showed that only 5.2% of the state is suitable for cultivation of cocoa. The remaining areas were classified as marginal due to water deficiency (37.5%) and unsuitable for cocoa production due to intense water deficiency (57.3%). This result contrasts with the reality of the state, which is the major producer of cocoa almond in the country. On the other hand, the climatic risk zoning is more flexible, therefore 50% of the municipalities analyzed in this work have low or moderate risk. The comparison of these results with the information from the climatic risk agricultural zoning (ZARC), presented by the Agritempo system of EMBRAPA, shows some disparities. Besides, ZARC is not available for the majority of localities, what demonstrates the necessity of further studies on cocoa zoning, specially related to the microclimatic interferences of other tree species being introduced to cocoa cultivation, which is common in the Amazon region. To carry out a more in-depth study on the suitability of cocoa production in the state of Pará, it recommended to consider the responses of cocoa to microclimate interferences and to establish more adequate criteria of water deficiency tolerance for newly developed genotypes.

Recentemente o Pará se tornou o líder em produção de cacau no país, sendo responsável por quase metade de toda produção brasileira. A cacauicultura no estado se destaca como uma das mais competitivas do mundo, por causa da alta produtividade média e baixo custo de produção. Esses fatores associados às características preservacionistas da produção de cacau em sistemas agroflorestais, fazem da cacauicultura paraense uma interessante alternativa para o desenvolvimento rural sustentável. O propósito deste projeto foi desenvolver um zoneamento de aptidão agroclimática e de risco climático para o cacau no estado do Pará. Para tanto, foi utilizada a série de dados climáticos do período de 1980-2013 proveniente do sistema DailyGridded (Xavier et al., 2015) para a confecção dos balanços hídricos normais (BHN). Os valores de evapotranspiração potencial (ETP) e real (ETR), deficiência hídrica (DEF) e excedente hídrico (EXC) foram espacializados para obtenção da variabilidade temporal e espacial dessas variáveis. A interpolação da temperatura anual média (Ta) foi realizada a partir do método de regressão linear múltipla. Para extrapolação espacial das demais variáveis, bem como dos respectivos erros foi empregado o método da krigagem. Os mapas gerados de Ta e DEF foram cruzados para obtenção dos mapas finais do zoneamento agroclimático para o estado do Pará, seguindo os critérios apresentados pelo Brasil (2011). Segundo o zoneamento agroclimático, apenas 5,2% do estado é apto ao cultivo do cacau, sendo as demais áreas classificadas como marginais por deficiência hídrica (37,5%) e inaptas por intensa deficiência hídrica (57,3%). Esse resultado contrasta com a realidade do estado, que é o maior produtor de amêndoas de cacau no país. Já o zoneamento de risco climático, mostrou ser mais flexível, com cerca de 50% das localidades analisadas apresentando risco moderado a muito baixo. Ao se comparar, os resultados desses dois zoneamentos com as informações do zoneamento agrícola de risco climático (ZARC), apresentado pelo sistema Agritempo da EMBRAPA, observa-se que existem algumas disparidades de informações, sendo que o ZARC não está disponível para a maioria das localidades, o que mostra que o zoneamento do cacau é um tema que ainda precisa ser melhor estudado, especialmente com relação às interferências microclimáticas provenientes da diversificação de espécies em uma mesma área de cultivo, o que é uma prática comum da cacauicultura na região amazônica. Para realizar um estudo mais aprofundado sobre a aptidão do cacau para o estado do Pará, seria recomendável se considerar as respostas do cacau às interferências do microclima e estabelecer critérios mais adequados de tolerância à deficiência hídrica para os genótipos recentemente desenvolvidos. / Pará has recently became the leader state in cocoa production, responsible for almost half of all Brazilian production. The state stands out as one of the most competitive in cocoa farming in the world, with high productivity and low costs. These factors associated with the preservation characteristics of cocoa production in agroforestry systems, make this an interesting agricultural alternative for sustainable rural development. The purpose of this project was to develop an agroclimatic and climatic risk zoning for cocoa in the state of Pará. For this purpose, it was utilized climatic data from the period 1980-2013 from the DailyGridded system (Xavier et al., 2015) for making the normal water balance. The outputs of the normal water balance, as potential (PET) and actual (AET) evapotranspiration, water deficit (WD), and water surplus (WS), were spatialized in order to recognize the temporal and spatial variability. For the interpolation of the temperature (Ta), it was used the multiple linear regression method. For spatial estimation of the other climatic variables and the errors, the ordinary kriging was used. The generated maps of Ta and WD were crossed in order to obtain the final maps of the agroclimatic zoning, according to the criterias presented by BRASIL (2011). The agroclimatic zoning showed that only 5.2% of the state is suitable for cultivation of cocoa. The remaining areas were classified as marginal due to water deficiency (37.5%) and unsuitable for cocoa production due to intense water deficiency (57.3%). This result contrasts with the reality of the state, which is the major producer of cocoa almond in the country. On the other hand, the climatic risk zoning is more flexible, therefore 50% of the municipalities analyzed in this work have low or moderate risk. The comparison of these results with the information from the climatic risk agricultural zoning (ZARC), presented by the Agritempo system of EMBRAPA, shows some disparities. Besides, ZARC is not available for the majority of localities, what demonstrates the necessity of further studies on cocoa zoning, specially related to the microclimatic interferences of other tree species being introduced to cocoa cultivation, which is common in the Amazon region. To carry out a more in-depth study on the suitability of cocoa production in the state of Pará, it recommended to consider the responses of cocoa to microclimate interferences and to establish more adequate criteria of water deficiency tolerance for newly developed genotypes.

O complexo soja tem um papel importante no desenvolvimento da economia brasileira. Cultivada especialmente nas regiões Centro-Oeste e Sul do país, a soja se firmou como um dos produtos mais destacados da agricultura nacional e na balança comercial. Assim como as demais culturas agrícolas, a soja depende de boas condições climáticas para expressar o seu potencial produtivo. Desse modo, o clima é um dos principais fatores de risco para o sucesso da cultura, especialmente quando se consideram os cenários futuros de mudanças climáticas. Desta forma, pode-se lançar mão de estratégias de manejo da cultura de modo a minimizar os riscos associados ao aquecimento global, como, por exemplo, alterar as datas de semeadura da soja, buscando-se períodos que possam amenizar os impactos proporcionados pela elevação das temperaturas. Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi simular o desenvolvimento e a produtividade da cultura da soja nas condições climáticas atuais e futuras e simular diferentes decêndios para a semeadura da cultura, buscando-se determinar as épocas preferenciais em treze regiões produtoras do sul do Brasil. Para tanto, utilizou-se o modelo de simulação de cultura CSM-CropGro-Soybean para simular o desempenho da cultura da soja nas condições climáticas atuais e futuras. Os cenários climáticos, A2 e B2 do IPCC, foram gerados com base nos acréscimos de temperaturas gerados pelos modelos climáticos ETA e PRECIS para dois períodos: D25, entre 2013 e 2043; e D55, entre 2041 e 2071, em treze diferentes localidades produtoras de soja da região Sul do Brasil. A partir dos valores de produtividades potencial e atingível de soja, foram definidos quatro níveis de risco climático, sendo eles: baixo risco; risco moderado; risco alto; e risco muito alto. Também foram simulados quatro decêndios de semedura de soja, dois antecipados e dois tardios em relação ao período atual recomendado. O modelo CSM-CropGro-Soybean foi capaz de simular os efeitos dos diferentes tipos de solo e cultivares de soja nas produtividades potencial e atingível, considerando-se as séries climáticas atuais e futuras. Foi possível observar que o aquecimento global deverá levar a reduções de produtividade da cultura da soja, com as menores perdas ocorrendo nas localidades de Castro, PR, e Santa Maria, RS, e as maiores nas localidades de Palotina, PR, e Uruguaiana, RS. Observou-se que as localidades de Campo Mourão e Cascavel, no estado do Paraná, são as de menores riscos climáticos para o cultivo da soja, enquanto que nas localidades Bagé e Pelotas, RS, ocorrem os maiores riscos climáticos. Ao atrasar ou antecipar a semeadura em relação à época atualmente recomendada, verifica-se diferenças nas produtividades, sendo essas variáveis conforme a localidade estudada. / The soybean complex has an important role in the development of the Brazilian economy. It is especially cultivated in areas like Midwest and South of the country where the crop is established as one of the most important product of national agriculture and the trade balance. Like other crops, soybean depends on good weather to express all its productive potential, thus the climatic condition becomes one of the main risk factors for this crop failure, especially when climate change is considered. Considering that, crop management strategies can be adopted to minimize the climatic risks in the changing climate by anticipating or delaying the soybean sowing dates in relation to the recommended period. Based on that, the objective of this study was to simulate the development and yield of soybean crop in the current and future climate conditions and simulate different sowing dates in order to determine the preferred ones thirteen producing regions of southern Brazil. For that, the crop simulation model CSM-CROPGRO-Soybean was used to estimate soybean yield in the current and future climate scenarios, A2 and B2, with increasing temperatures generated by the climate models ETA and PRECIS for two distinct periods: D25, between 2013 and 2043; and D55, between 2041 and 2071, in thirteen different locations in southern Brazil. Based on the potential and attainable soybean yields, four levels of climatic risk were stablished, being: low risk; moderate risk; high risk; and very high risk. In order to evaluate the management strategies for mitigate the impacts of global warming on crop yield, four new sowing dates were simulated, being two before the recommended sowing period and two after that. The CSMCROPGRO- Soybean model was able to simulate the effects of different soil types and soybean cultivars, for potential and attainable yields, taking into account current and future climate data. It was possible to observe that a reduction in the soybean yield will occur in the future climate scenarios, with the lowest impacts in locations of Castro, PR, and Santa Maria, RS, and the greatest ones in Palotina, PR, and Uruguaiana, RS. Regarding the climatic risk for soybean crop, Campo Mourão and Cascavel, in the PR, were the locations with the lowest values, whereas in Bagé and Pelotas, RS, the highest values were observed. When under global warming, the delaying or advancing of the sowing dates in relation to the present ones, recommended by the government, can result in soybean yield changes, which vary across the locations studied in southern Brazil.

No dinâmico e eficiente mundo do agronegócio brasileiro, a soja, representa uma das mais importantes culturas agrícolas produzidas no Brasil, sendo além disso, uns dos principais commodities no mercado mundial. Entre os fatores que afetam a produção agrícola no Brasil, destaca-se o clima, limitando o potencial de rendimento principalmente por causa do déficit hídrico. É por isso que devem ser avaliadas estratégias de manejo para identificar períodos onde as condições climáticas sejam favoráveis para reduzir o risco de perdas, por exemplo, através da modificação do ambiente de cultivo por meio da definição da melhor época de semeadura, visando atingir produtividades próximas ao potencial produtivo da cultura. Baseados nessa problemática, o objetivo deste estudo foi definir períodos ideais de semeadura verificando sua influência no potencial produtivo da cultura da soja em 9 municípios do estado do Paraná. Para tanto, testou-se o modelo da Zona Agroecológica (MZA) - FAO para a estimativa da produtividade potencial (PP) da cultura da soja em base a 21 épocas de semeadura, 56 anos da dados meteorológicos e 3 cultivares de ciclo precoce, médio e tardio, penalizando-as posteriormente em função do déficit hídrico nos solos com 5 diferentes capacidades de água disponível (CAD), obtendo-se a produtividade atingível (PA) e por último, em função da média de produtividade real (PR) e a PP máxima estimada para cada cultivar e município, foi calculada a quebra de produtividade (PR/PP). Após da definição dos períodos favoráveis de semeadura, com base nas produtividades potencial e atingível foi aplicado o modelo para determinação do dia ótimo de semeadura (Jo) em função de parâmetros empíricos. A partir das simulações, foram possíveis identificar os períodos favoráveis de maior probabilidade de se obter as máximas produtividades (kg ha-1) em base à condicionantes climáticas propostas. Posteriormente, esses foram comparados aos recomendados pelo Zoneamento Agrícola de Risco Climático (ZARC) do Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Observou-se de maneira geral que os períodos de simulação da semeadura da soja pela metodologia proposta, coincidiram com os do ZARC, variando de acordo à localidade e os diferentes ciclos da cultura. Enquanto às perdas estimadas neste trabalho, de forma geral foram observados valores máximos de 52,8; 62,3 e 67,7% para cultivares de ciclo precoce, médio e tardio, respectivamente, apenas em base à definição da melhor época de semeadura. Por tanto, pode-se concluir que o MZA - FAO foi o mais indicado para a estimação do potencial produtivo por meio da definição das épocas preferenciais de semeadura da cultura da soja em função das diferentes CAD e pelo déficit hídrico, apresentado potencial de uso nas metodologias utilizadas no ZARC, gerando informações úteis ao produtor e visando reduzir as perdas causadas pelo clima. / In the dynamic and efficient world of Brazilian agribusiness, soybean represents one of the most important agricultural crops produced in Brazil and is also one of the main commodities in the world market. Among the factors that affect agricultural production in Brazil, the climate is outstanding, limiting yield potential being mainly due to the water deficit. That is why management strategies should be evaluated to identify periods where climatic conditions are favorable to reduce the risk of losses, for example, by modifying the growing environment by defining the best sowing season, aiming to achieve productivities near to the productive potential of the crop. Based on this problem, the objective of this study was to define optimal sowing periods by verifying their influence on the productive potential of the soybean crop in 9 municipalities in the state of Paraná. In order to do so, the model of the Agroecological Zone (MZA) - FAO programe for the estimation of the potential productivity (PP) of the soybean crop was tested based on 21 sowing seasons, 56 years of meteorological data and 3 cultivars of early, medium and later. Productivities were penalized as a function of the water deficit in the soils with 5 different available water capacities (AWC), obtaining attainable productivity (AP) and finally, as a function of the real productivity average (RP). The PP estimated maximum for each cultivar and municipality, we calculated the productivity decrease (PR/PP). After the definition of favorable sowing periods, based on potential and attainable yields, the model for determination of the optimal sowing day (Jo) was applied as a function of empirical parameters. From the simulations, it was possible to identify the favorable periods with the highest probability of obtaining the maximum yields (kg ha-1) based on the proposed climatic conditions. Subsequently, these were compared to those recommended by the ZARC of the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA). It was observed in general that the periods of simulation of soybean sowing by the proposed methodology coincided with those of the ZARC, varying according to the locality and the different cycles of the crop. While the losses estimated in this study, in general, maximum values of 52.8; 62.3 and 67.7% were observed for early, middle and late cycle cultivars, respectively, only based on the definition of the best sowing season. Therefore, it can be concluded that the MZA-FAO was the most indicated method for the estimation of the productive potential by means of the definition of the preferential times of sowing of the soybean crop in function of the different CADs and the water deficit, presenting potential of use in the methodologies of ZARC, generating information useful to the producer and aiming to reduce the losses caused by the climate.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T18:32:14Z No. of bitstreams: 1 ALEXANDRE MAGNO TEODOSIO DE MEDEIROS – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 15829653 bytes, checksum: e3488ce83a714300069849345ca5f676 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T18:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALEXANDRE MAGNO TEODOSIO DE MEDEIROS – TESE (PPGMet) 2017.pdf: 15829653 bytes, checksum: e3488ce83a714300069849345ca5f676 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma nova abordagem metodológica para ser utilizada em associação aos resultados da técnica já consolidada do Zoneamento Agrícola de Riscos Climáticos (ZARC) adotada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento - MAPA, visando adequar os resultados do zoneamento tradicional a realidade do período chuvoso local, através da análise do balanço hídrico, procurando assim, minimizar, ainda mais o risco climático para a cultura do milho de sequeiro no Estado da Paraíba. Elaborou-se inicialmente o ZARC para a cultura do milho, com base na aplicação do modelo de balanço hídrico SARRAZON (Sistema de Análise Regional dos Riscos Agroclimáticos, Módulo Zoneamento) e que combinado com ferramentas de geoprocessamento, utilizou-se para identificar as áreas e os períodos de menor risco de quebra de rendimento e restrições hídricas. O índice de Satisfação da Necessidade de Água (ISNA) foi adotado com o critério de corte e definido como a relação entre a evapotranspiração real e a evapotranspiração máxima (ETR/ETM) para valores entre 0,45 e 0,55, que definira uma aptidão agrícola. Foram utilizados dados de precipitação pluviométrica do período de 1961 a 2012 e dados de temperatura estimada, de 99 pontos no Estado da Paraíba, parâmetros do solo e da cultura do milho (capacidade de água disponível, duração dos ciclos e das fases fenológicas, coeficientes de cultura, etc) e que associados aos resultados do ISNA e às classes de riscos, foram utilizados para a geração dos resultados finais do zoneamento. Os resultados obtidos foram utilizados para delimitar as regiões com maior potencial agroclimático e determinar as épocas de semeadura que ofereçam menores riscos climáticos, assim, foi possível identificar as melhores datas de plantio, minimizando os riscos climáticos regionais. Por outro lado, desenvolveu-se uma nova abordagem metodológica, chamada de Zoneamento Climático Ajustado (ZOCLIMA), que baseada no balanço hídrico sequencial de Thornthwaite&Mather foi determinado os períodos de excedente, deficiência e reposição, e como os resultados gráficos do balanço, delimitou-se a área da reposição hídrica com a interseção do zero do período de excedente hídrico, criando um período delimitado e que foi considerado como a faixa temporal mais adequada à semeadura. Esse resultado foi utilizado como complementar e restritivo ao SARRAZON, filtrando as épocas de plantio já definidas como indicado pelo ZOCLIMA, gerando assim um novo calendário indicativo do plantio do milho de sequeiro. O ZOCLIMA, apesar de ser mais restritivo, conseguiu filtrar os extremos extrapolantes dos resultados obtidos pelo SARRAZON, que indicava datas de plantio fora do período mais chuvoso da região, tanto no início, quanto no final da estação chuvosa e com isso reduziu o risco climático da perda ou quebra de safra do milho de sequeiro, principalmente por apresentar um período limitante mais seguro e a garantia de indicativo climatológico de umidade no solo e de também poder aplicar a metodologia individualmente para cada localidade, garantindo assim, um indicativo do período de semeadura dentro do período mais chuvoso de cada região, reduzindo deste modo, as perdas por estresse hídrico. / The main objective of this study was to develop a new methodological approach to be used in association with the results of the already consolidated technique of Agricultural Zoning of Climate Risks (ZARC) adopted by the Ministry of Agriculture, Livestock and Food Supply MAPA, aiming to adapt the results of the traditional zoning to regional rainy season through the analysis of the local water balance, trying to minimize even more the climatic risk for the corn crop in the state of Paraíba. The ZARC was initially developed for the maize crop, based on the application of the SARRAZON (System of Regional Analysis of Agroclimatic Risks, Zoning Module) water balance model and, combined with geoprocessing tools, was used to identify the areas and periods with the lowest risk of yield loss and water restrictions. The Water Need Satisfaction Index (ISNA) was adapted as a cutoff criterion and was defined as there lation between actual evapotranspiration and maximum evapotranspiration (ETR/ETM) for values between 0.45 and 0.55, which defined the fitness agricultural. Rainfall data from 1961 to 2012 and estimated temperature data for 99 points in the State of Paraíba, soil and maize parameters (available water capacity, duration of cycles and phonological phases, coefficients of culture, etc.) and associated with ISNA results and risk classes, were used to generate the final zoning results. There sults obtained were used to delineate the regions with the greatest agroclimatic potential and to determine the so wing times that offer lower climatic risks, thus, it was possible to identify the best planting dates, minimizing the regional climatic risks. On the other hand, a new methodological approach was developed, called Adjusted Climatic Zoning (ZOCLIMA), which based on the Thornthwaite & Mather sequential water balance was determined the periods of surplus, deficiency and replacement, and the graphical results of the balance sheet, the area of the water replenishment was delimited with the Intersection of zero of the water surplus period, creating a delimited period and that was considered as the most suitable temporal range to so wing. This result was used as complementary and restrictive to SARRAZON, filtering the planting times already defined with the indicated by ZOCLIMA, generating a new indicative calendar of the plantation of the drycorn. ZOCLIMA, although more restrictive, was able to filter the extra polating extremes of the results obtained by SARRAZON, which indicated dates of planting outside the rainy season in the region, both at the beginning and at the end of the rainy season, reducing the climatic risk of the loss or crop failure of rainfed maize, mainly because it presents a more secure limiting period and the guarantee of a climatologic indication of humidity in the soil and also to be able to apply the methodology individually for each locality, thus guaranteeing an indicative of the so wing period within the wettest period of each region, thus reducing water stress losses.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The sustainability of the crop production, i.e. the ability to remain itself in the market, protecting the environment and have good financial returns is often threatened by risk factors. Among the risk factors in agriculture, highlights the climatic factor, and hail occurrence of extreme events of this factor. The objective of this study was to evaluate sunflower plants responses after application of different levels of injury in leaves in different phenological stages, to quantify the injury effect on the productivity reduction of achenes. In addition, mathematical models were developed to estimate the production reduction in function of crop development stage and occurrence intensity of injury in leaves. The experiments were conducted at Crop Science Department of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil, in the agricultural years 2009/2010 and 2010/2011, following the growth and development of plants during the crop cycle through phenological and phenometric observations. The meteorological data were obtained from the meteorological station of Santa Maria, belonging to 8th DISME/INMET/MA. Were made sixteen treatments arranged in a randomized block design with three replications for the 2009/2010 agricultural year and fifteen treatments for the 2010/2011 agricultural year. The treatments consisted of four foliar injury levels (0, 25, 50 and 75%) applied at four phenological stages (20 emitted leaves, R2, R5.1 and R6) of sunflower plants in the experiment conducted in 2009/2010 and five foliar injury levels (0, 25, 50, 75 and 100%) applied at three phenological stages (20 emitted leaves, R2 and R6) of sunflower plants in 2010/2011. The injuries were promoted by perforations in leaf blade of all sunflower leaves with auger of 23, 25 and 30 mm in diameter. The number of perforations was set according of leaves width, auger diameter and desired injury level. The sunflower yield was affected by injury levels applied and by stages considered. The reproductive stage R2 was most affected by injuries, while 25% injury level had caused proportionally greater effect on sunflower yield. / A sustentabilidade da produção de uma cultura, isto é, a capacidade desta conservar-se no mercado, preservar o ambiente e ter bons retornos financeiros é frequentemente ameaçada por fatores de risco. Dentre os fatores de risco na agricultura, destaca-se o fator climático, e a ocorrência de granizo é um dos eventos extremos deste fator. O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas das plantas de girassol após a aplicação de diferentes níveis de injúria foliar, em diferentes estágios fenológicos, para quantificar o efeito dessa injúria na redução da produtividade de aquênios. Além disso, objetivou-se desenvolver modelos matemáticos de estimativa de redução de produção em função do estágio de desenvolvimento da cultura e da intensidade da ocorrência da injúria foliar. Os experimentos foram conduzidos junto ao Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, nos anos agrícolas de 2009/2010 e 2010/2011, acompanhando-se o crescimento e o desenvolvimento das plantas no decorrer do ciclo da cultura através de observações fenométricas e fenológicas. Os dados meteorológicos foram obtidos junto à estação meteorológica principal de Santa Maria, pertencente ao 8° DISME/INMET/MA. Foram realizados dezesseis tratamentos arranjados no delineamento de blocos ao acaso, com três repetições para o ano agrícola 2009/2010 e quinze tratamentos para o ano agrícola de 2010/2011. Os tratamentos constaram de quatro níveis de injúria foliar (0, 25, 50 e 75%) aplicados em quatro estágios fenológicos (20 folhas emitidas, R2, R5.1 e R6) das plantas de girassol para experimento conduzido em 2009/2010 e cinco níveis de injúria foliar (0, 25, 50, 75 e 100%) aplicados em três estágios fenológicos (20 folhas emitidas, R2 e R6) das plantas de girassol em 2010/2011. As injúrias foram promovidas por meio de perfurações no limbo foliar de todas as folhas das plantas de girassol realizadas com o auxílio de vazadores de 23, 25 e 30 mm de diâmetro. O número de perfurações era estipulado de acordo com a largura das folhas, diâmetro do vazador e nível de injúria pretendido. A produtividade do girassol foi afetada pelos níveis de injúria aplicados e pelos estágios considerados. O estágio reprodutivo R2 foi o mais afetado pelas injúrias, enquanto que a injúria de 25% foi a que promoveu proporcionalmente maior efeito na produtividade do girassol.

O complexo soja tem um papel importante no desenvolvimento da economia brasileira. Cultivada especialmente nas regiões Centro-Oeste e Sul do país, a soja se firmou como um dos produtos mais destacados da agricultura nacional e na balança comercial. Assim como as demais culturas agrícolas, a soja depende de boas condições climáticas para expressar o seu potencial produtivo. Desse modo, o clima é um dos principais fatores de risco para o sucesso da cultura, especialmente quando se consideram os cenários futuros de mudanças climáticas. Desta forma, pode-se lançar mão de estratégias de manejo da cultura de modo a minimizar os riscos associados ao aquecimento global, como, por exemplo, alterar as datas de semeadura da soja, buscando-se períodos que possam amenizar os impactos proporcionados pela elevação das temperaturas. Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi simular o desenvolvimento e a produtividade da cultura da soja nas condições climáticas atuais e futuras e simular diferentes decêndios para a semeadura da cultura, buscando-se determinar as épocas preferenciais em treze regiões produtoras do sul do Brasil. Para tanto, utilizou-se o modelo de simulação de cultura CSM-CropGro-Soybean para simular o desempenho da cultura da soja nas condições climáticas atuais e futuras. Os cenários climáticos, A2 e B2 do IPCC, foram gerados com base nos acréscimos de temperaturas gerados pelos modelos climáticos ETA e PRECIS para dois períodos: D25, entre 2013 e 2043; e D55, entre 2041 e 2071, em treze diferentes localidades produtoras de soja da região Sul do Brasil. A partir dos valores de produtividades potencial e atingível de soja, foram definidos quatro níveis de risco climático, sendo eles: baixo risco; risco moderado; risco alto; e risco muito alto. Também foram simulados quatro decêndios de semedura de soja, dois antecipados e dois tardios em relação ao período atual recomendado. O modelo CSM-CropGro-Soybean foi capaz de simular os efeitos dos diferentes tipos de solo e cultivares de soja nas produtividades potencial e atingível, considerando-se as séries climáticas atuais e futuras. Foi possível observar que o aquecimento global deverá levar a reduções de produtividade da cultura da soja, com as menores perdas ocorrendo nas localidades de Castro, PR, e Santa Maria, RS, e as maiores nas localidades de Palotina, PR, e Uruguaiana, RS. Observou-se que as localidades de Campo Mourão e Cascavel, no estado do Paraná, são as de menores riscos climáticos para o cultivo da soja, enquanto que nas localidades Bagé e Pelotas, RS, ocorrem os maiores riscos climáticos. Ao atrasar ou antecipar a semeadura em relação à época atualmente recomendada, verifica-se diferenças nas produtividades, sendo essas variáveis conforme a localidade estudada. / The soybean complex has an important role in the development of the Brazilian economy. It is especially cultivated in areas like Midwest and South of the country where the crop is established as one of the most important product of national agriculture and the trade balance. Like other crops, soybean depends on good weather to express all its productive potential, thus the climatic condition becomes one of the main risk factors for this crop failure, especially when climate change is considered. Considering that, crop management strategies can be adopted to minimize the climatic risks in the changing climate by anticipating or delaying the soybean sowing dates in relation to the recommended period. Based on that, the objective of this study was to simulate the development and yield of soybean crop in the current and future climate conditions and simulate different sowing dates in order to determine the preferred ones thirteen producing regions of southern Brazil. For that, the crop simulation model CSM-CROPGRO-Soybean was used to estimate soybean yield in the current and future climate scenarios, A2 and B2, with increasing temperatures generated by the climate models ETA and PRECIS for two distinct periods: D25, between 2013 and 2043; and D55, between 2041 and 2071, in thirteen different locations in southern Brazil. Based on the potential and attainable soybean yields, four levels of climatic risk were stablished, being: low risk; moderate risk; high risk; and very high risk. In order to evaluate the management strategies for mitigate the impacts of global warming on crop yield, four new sowing dates were simulated, being two before the recommended sowing period and two after that. The CSMCROPGRO- Soybean model was able to simulate the effects of different soil types and soybean cultivars, for potential and attainable yields, taking into account current and future climate data. It was possible to observe that a reduction in the soybean yield will occur in the future climate scenarios, with the lowest impacts in locations of Castro, PR, and Santa Maria, RS, and the greatest ones in Palotina, PR, and Uruguaiana, RS. Regarding the climatic risk for soybean crop, Campo Mourão and Cascavel, in the PR, were the locations with the lowest values, whereas in Bagé and Pelotas, RS, the highest values were observed. When under global warming, the delaying or advancing of the sowing dates in relation to the present ones, recommended by the government, can result in soybean yield changes, which vary across the locations studied in southern Brazil.