The performance of three maize (Zea mays L.) hybrids, grown under two irrigation levels, was used to investigate the effects of soil moisture competition between adjacent plots, the transmission of these effects into multi-row adjacent plots and types of multi-row plots and plot borders most effective in shielding from these interplot competition effects. On the basis of grain yield, competition effects intended to the second rows of five-row plots necessitating more than five-row plots to accurately evaluate the full transmission of interplot competition effects into adjacent plots. Evaluation of genotypes in one-row plots all with the same common border row genotype to make them three-row plots would be more suitable for evaluation of relative competitiveness for soil moisture under soil moisture stress conditions compared to no border rows or border rows of the same genotype being evaluated.

Master of Arts / Department of Geography / Douglas Goodin / In this thesis, I proposed a new surface dryness index based on the slope of soil moisture isolines in the Land Surface Temperature/Normalized Difference Vegetation Index (LST/NDVI) feature space. This index, referred to here as Dryness Slope Index (DSI), overcomes the problem of Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI) having different basis when calculating TVDI values across different images. This problem is rooted in the definition of TVDI whose calculation depends on the position of the “dry edge” and “wet edge” of pixels’ values in the LST/NDVI space of a specific image. The “wet edge” has a fairly stable physical meaning, which represents soil at field capacity or above, and it remains stable across a time series of images. However, the position of “dry edge” represents the driest condition in the image, which does not necessarily mean that the soil is completely dry. Therefore, the value of TVDI calculated from different images is not based on an invariant dry edge value as its baseline, and it is therefore likely to lead to incorrect conclusion if used without extra examination. This problem manifests itself when comparing TVDI values from different images with meteorological data. Results from similar analyses done with DSI showed more reasonable match with the validation data, indicating DSI is a more robust surface dryness index than TVDI. Having verified DSI can be effectively used in estimating soil moisture, I applied DSI on Landsat5 TM to study the relationship between soil moisture and land cover, slope, aspect, and relative elevation. Results showed that land cover accounts the most for variations of estimated soil moisture. I also applied DSI on a long time-series (2000 to 2014) of MODIS data trying to explore the temporal evolution of soil moisture in the entire Flint Hills ecoregion. Results showed little correlation between time and estimated soil moisture, indicating that no noticeable changes in soil moisture has been found through all these years.

Synthetic Aperture Radar (SAR) has been identified as a good candidate to provide high-resolution soil moisture information over extended areas. SAR data could be used as observations within a global Data Assimilation (DA) approach to benefit applications such as hydrology and agriculture. Prior to developing an operational DA system, one must tackle the following challenges of soil moisture estimation with SAR: (1) the dependency of the measured radar signal on both soil moisture and soil surface roughness which leads to an ill-conditioned inverse problem, and (2) the difficulty in characterizing spatially/temporally surface roughness of natural soils and its scattering contribution. The objectives of this project are (1) to develop a roughness measurement method to improve the spatial/temporal characterization of soil surface roughness, and (2) to investigate to what extent the inverse problem can be solved by combining multipolarization, multi-incidence, and/or multi-frequency radar measurements. The first objective is achieved with a measurement method based on Structure from Motion (SfM). It is tailored to monitor natural surface roughness changes which have often been assumed negligible although without evidence. The measurement method is flexible, a.ordable, straightforward and generates Digital Elevation Models (DEMs) for a SAR-pixel-size plot with mm accuracy. A new processing method based on band-filtering of the DEM and its 2D Power Spectral Density (PSD) is proposed to compute the classical roughness parameters. Time series of DEMs show that non-negligible changes in surface roughness can happen within two months at scales relevant for microwave scattering. The second objective is achieved using maximum likelihood fitting of the Oh backscattering model to (1) full-polarimetric Radarsat-2 data and (2) simulated multi-polarization / multi-incidence / multi-frequency radar data. Model fitting with the Radarsat-2 images leads to poor soil moisture retrieval which is related to inaccuracy of the Oh model. Model fitting with the simulated data quantifies the amount of multilooking for di.erent combinations of measurements needed to mitigate the critical e.ect of speckle on soil moisture uncertainty. Results also suggest that dual-polarization measurements at L- and C-bands are a promising combination to achieve the observation requirements of soil moisture. In conclusion, the SfM method along with the recommended processing techniques are good candidates to improve the characterization of surface roughness. A combination of multi-polarization and multi-frequency radar measurements appears to be a robust basis for a future Data Assimilation system for global soil moisture monitoring.

Measurements of soil moisture are a crucial component for understanding the global water and carbon cycle, weather forecasting, climate models, drought prediction, and agriculture production. Active and passive microwave radar instruments are currently in use for remote sensing of soil moisture. Signals of Opportunity (SoOp) based remote sensing has recently emerged as a complementary method for soil moisture remote sensing. SoOp reuses general digital communication signals allowing the reuse of allocated wireless communication signal bands for science measurements. This thesis developed a tower based SoOp instrument implementing frequencies in the P-Band and S-Band. Two field campaigns were conducted using this new instrument during the summers of 2017 and 2018 at Purdue's Agronomy Center for Research and Education.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da umidade em quatro tipos de solos sobre a emergência de adultos e duração da fase pupal das moscas-das-frutas, Ceratitis capitata (Wiedemann, 1824) e Anastrepha fraterculus (Wiedemann, 1830) e do bicho-furão dos citros, Gymnandrosoma aurantianum Lima, 1927 e na emergência do parasitóide de moscas-das-frutas, Diachasmimorpha longicaudata (Ashmed, 1905), utilizando-se diferentes potenciais mátricos de água no solo e com uma metodologia própria e desenvolvida no presente trabalho. As profundidades de pupação de G. aurantianum e A. fraterculus foram estudadas em tratamento seco e úmido (5%), com a finalidade de se determinar a profundidade adequada para cada espécie utilizada nos experimentos de avaliação da influência da umidade em quatro tipos de solo. G. aurantianum pupou na mesma profundidade em substrato úmido ou seco. A pupação de A. fraterculus é mais superficial em condições secas, com 100% de pupação entre 0 e 1,5 cm. Para C. capitata, a profundidade utilizada no experimento de influência da umidade e do tipo de solo foi a de 3,0 cm. A duração da fase pupal desta espécie foi influenciada diferentemente para machos e fêmeas. Para fêmeas, apenas o tipo de solo influenciou a duração da fase pupal, que foi maior no solo Argiloso. Nos machos, a duração da fase de pupa foi influenciada pela umidade e pelo tipo de solo, isoladamente, ocorrendo redução da fase pupal de machos de C. capitata no solo Muito Argiloso e Argilo arenoso, com maior duração no solo Argiloso. À medida que o potencial mátrico diminuiu, a duração da fase pupal de machos de C. capitata aumentou, independentemente do tipo de solo. A emergência de C. capitata foi influenciada pela umidade, independentemente do tipo de solo, sendo maior em solos mais secos. Para A. fraterculus, a interação da umidade e do tipo do solo influenciou a duração da fase pupal para machos e fêmeas de forma semelhante. As menores durações da fase pupal, para machos e fêmeas de A. fraterculus, foram proporcionadas nos solos com maiores teores de areia (Franco arenoso e Argilo arenoso) e no solo com alto teor de argila (Muito argiloso), neste caso, na maior umidade do solo. Porém, verificou-se, para fêmeas de A. fraterculus, redução da fase pupal à medida que a umidade dos solos Franco arenoso e Argilo arenoso diminuiu; para machos, esta redução foi observada em todas as umidades estudadas nestes solos. A emergência de A. fraterculus foi influenciada pela interação da umidade e do tipo do solo, sendo maior nos solos que apresentaram maior retenção de água nos diferentes potenciais mátricos aplicados aos solos Argilo arenoso e Muito argiloso. A emergência de D. longicaudata foi influenciada pelos fatores tipo de solo e umidade, isoladamente, sendo o número de adultos emergidos de D. longicaudata maior no solo Franco arenoso e menor no Muito argiloso; sempre, o número de adultos emergidos foi maior em altas umidades. A duração da fase de pupa de machos e fêmeas de G. aurantianum foi influenciada pela interação da umidade e do tipo de solo, porém de forma irregular e que não permitiu a construção de um modelo lógico que explique a relação entre maiores ou menores durações com teores de umidade e tipos de solo. A emergência de G. aurantianum foi influenciada pela interação umidade e tipo de solo, sendo maior em solos com maiores teores de areia. O presente trabalho poderá elucidar como alguns fatores do solo afetam o desenvolvimento destas pragas e do inimigo natural, auxiliando na adoção de novas estratégias de manejo, além de fornecer subsídios para a amostragem e para o entendimento da ocorrência destas pragas em ambientes agrícolas. / The goal of this work was to evaluate moisture effect on four soil types in the emergence of adults and duration of the pupal stage of fruit flies, Ceratitis capitata (Wiedemann, 1824) and Anastrepha fraterculus (Wiedemann, 1830) and citrus fruit borer, Gymnandrosoma aurantianum Lima, 1927, and in the emergence of the fruit fly parasitoid, Diachasmimorpha longicaudata (Ashmed, 1905), using different soil water matric potential and a particular methodology, developed in this work. The pupation depths of G. aurantianum and A. fraterculus were studied through a dry and moist (5%) treatment, in order to determine the adequate depth for each species for further use in the investigation of the influence of moisture on four soil types. G. aurantianum pupated at the same depth either under moist or dry medium. A. fraterculus pupation was more superficial under dry conditions, with 100% pupation between 0 and 1.5 cm. For C. capitata, one used a 3.0 cm depth to verify the influence of moisture and soil type. The pupal stage duration of the species was affected differently for males and females. For females, only the soil type influenced the pupal stage duration, which was higher under Clay soil (42,8% clay). In males, the pupal stage duration was influenced by moisture and soil type separately, and the pupal stage of C. capitata was low in Clay (68% clay) and Sandy Clay soil, with higher duration in Clay soil (42,8% clay). As the matric potential decreased, the duration of the pupal stage of C. capitata males increased, regardless of the soil type. The emergence of C. capitata was influenced by the moisture, regardless of the soil type, and was higher in drier soils. For A. fraterculus, the moisture-soil type interaction influenced the pupal stage duration for both males and females similarly. The lower pupal stage durations for A. fraterculus males and females were provided by higher sand content soils (Sandy Loam and Sandy Clay soils) and in high clay content soil (Clay soil, 68% clay), in the higher soil moisture. For A. fraterculus females, however, the pupal stage decreased as the moisture of Sandy Loam and Sandy Clay soils decreased; for the males, such reduction was observed in all moisture degrees studied on these soils. The emergence of A. fraterculus was influenced by the moisture-soil type interaction, higher in higher water retention soils at different matric potentials applied to Sandy Clay and Clay (68% clay) soils. The emergence of D. longicaudata was influenced by the soil type and moisture factors separately, and the number of adults emerging from D. longicaudata was higher in Sandy Loam and lower in Clay (68% clay) soil; the number of emerged adults was always higher under high moisture. The duration of the pupal stage of G. aurantianum males and females was influenced by the moisturesoil type interaction; however, it was irregular and failed to allow the construction of a logical model to explain the relationship between higher or lower durations with moisture contents and soil types. The emergence of G. aurantianum was influenced by the moisture-soil type interaction, higher at higher sand content soils. This work may clarify how some soil factors affect the development of these pests and relating natural enemies, a path to new management strategies, providing subsidies for the sampling and understanding of the occurrence of these pests in agricultural environments.

Os principais poluentes dos mananciais hídricos nas áreas rurais são a matéria orgânica, os sedimentos, os nutrientes e os pesticidas, transportados principalmente pelo escoamento da água oriunda das terras agricultadas. Devido a esse fato, faz-se necessário o desenvolvimento e aplicação de tecnologias que venham a reduzir descargas de resíduos indesejáveis. Nesse sentido, conduziu-se um experimento na área experimental do Departamento de Engenharia Rural - ESALQ/USP, Piracicaba - SP, com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes coberturas do solo, (feijão, capim e solo nu) e diferentes práticas de controle de erosão (sulco de infiltração, terraço de infiltração e rampa (sem práticas de controle de erosão)), buscando-se estimar a capacidade de infiltração de água e perdas de solo por escoamento superficial. O delineamento estatístico adotado foi o de blocos aleatorizados, em esquema fatorial 3x3 (práticas de controle de erosão x cobertura do solo), perfazendo 9 tratamentos com 3 repetições, sendo considerado cada bloco uma repetição. O período de coleta de dados pluviométricos foi de 06 de dezembro de 2007 a 11 de abril de 2008, para tal, utilizou-se um pluviômetro, com 21,1 cm de diâmetro, instalado dentro da área experimental. Observando-se as perdas de solo, em relação às estruturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Terraço, Sulco e Rampa; e em relação às coberturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Capim, Feijão e Solo Nu. Observando-se as perdas de água, em relação às estruturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Terraço, Sulco e Rampa; e com relação às coberturas, tem-se em ordem decrescente de eficiência: Feijão, Capim e Solo Nu. Calculou-se um coeficiente de escoamento (C) corrigido para cada tratamento e foram obtidos os seguintes valores para os respectivos tratamentos: 0,18 (Terraço Feijão); 0,18 (Terraço Capim); 0,24 (Sulco Feijão); 0,26 (Sulco Capim); 0,29 (Rampa Capim); 0,31 (Rampa Feijão); 0,42 (Terraço Solo Nu); 0,44 (Sulco Solo Nu) e 0,52 (Rampa Solo Nu). Devido ao replantio do feijão, houve uma maior movimentação de terra nas parcelas com esta cobertura de solo, favorecendo assim a um aumento na desagregação de solo, conseqüentemente, um aumento no arraste de partículas de solo e uma maior infiltração de água. / The main pollutants of water resources from agricultural areas are organic matter, sediments, nutrients and pesticides, carried out mainly by runoff from farming lands. Considering this fact, it is very important the development and application of technologies to reduce such undesirable residues discharges, that were analyzed in this study. The experiment was carried out in the experimental area at ESALQ / USP, Piracicaba - SP, Brazil, with the objective to evaluate the effect of different ground coverings, wide base terraces and infiltration furrows in slopes, searching esteem the water infiltration capacity and soil losses by run-off. The adopted statistical delineation in the experiment was randomized blocks, in 3x3 factorial diagram (torrent containment structures x ground covering), making 9 treatments with 3 repetitions, being considered each block a repetition. The torrent containment structures have been: infiltration furrows, infiltration terrace and slope (without containment structure) and the ground coverings have been: bean, grass and naked ground (without ground covering). The pluviometric data collection began in December, 06, 2007 and finished in April, 11, 2008, for such, was used a rain gauge, with 21.1 cm of diameter, installed inside of the experimental area. Observing the ground losses, with relationship to the structures, we have in sequence of decreasing efficiency: Terrace, Furrow and Slope; and with relationship to the covering: Grass, Bean and Naked Ground. Observing the water losses, with relationship to the structures, we have in sequence of decreasing efficiency: Terrace, Furrow and Slope; and with relationship to the covering: Bean, Grass and Naked Ground. A draining coefficient average (C) was calculated for each treatment that is for the respective treatments: 0.18 (Bean Terrace), 0.18 (Grass Terrace), 0.24 (Bean Furrow), 0.26 (Grass Furrow), 0.29 (Grass Slope), 0.31 (Bean Slope), 0.42 (Naked Ground Terrace), 0.44 (Naked Ground Furrow) and 0.52 (Naked Ground Slope). Had to the replant of the beans, it had a bigger land movement in the parcels with this ground covering, thus favoring to an increase in the ground disaggregation, consequently, an increase in it drags of ground particles and a bigger water infiltration.

Praticamente toda cana-de-açúcar produzida no Estado de São Paulo é cultivada em condições de sequeiro e o aproveitamento de novas áreas para a sua produção, nas quais haja necessidade de drenagem, torna-se importante. O dimensionamento de sistemas de drenagem agrícola baseado apenas na experiência prática do projetista tem levado a freqüentes insucessos. Para o dimensionamento racional, é necessário se conhecer a velocidade mínima de rebaixamento do lençol freático a ser proporcionado pelos drenos, o que depende da sensibilidade de cada cultura. Assim, este trabalho tem como objetivos determinar o efeito de diferentes velocidades de rebaixamento do NF, em diferentes estádios de desenvolvimento da cana-de-açúcar. O experimento foi conduzido em 64 lisímetros, em um delineamento experimental de blocos casualizados, arranjado em um fatorial de (3 x 5 + 1), sendo 3 estádios de desenvolvimento, 5 velocidades de rebaixamento do NF mais uma testemunha que não sofrerá estresse por excesso de umidade. Os resultados obtidos permitiram a obtenção de um critério de drenagem para o cálculo do espaçamento de drenos utilizando equações de movimento não permanente. A produtividade e seus componentes expressos em valores médios de massa verde de colmos, massa seca dos colmos, massa verde dos ponteiros, massa seca dos ponteiros, massa verde total e massa seca total não foram afetados pelas velocidades de rebaixamento de 0,30 m em 3, 6, 9, 12 e 15 dias. Entre os índices fisiológicos avaliados a condição de inundação das parcelas proporcionada pelas diferentes velocidades de rebaixamento do NF não interferiu nos valores médios da taxa de crescimento absoluto, taxa de assimilação liquida e na taxa de crescimento da cultura. Já a razão de área foliar, a taxa de crescimento relativo, e área foliar especifica apresentaram diferenças significativas para os períodos. O valor médio de Brix obtidos nas plantas que sofreram estresse pelo encharcamento no período de 305 DAP sob uma velocidade rebaixamento de 0,30 m em 12 dias apresentou valor médio de 16,03 % de brix, inferior e significativamente diferente dos demais períodos e velocidades. As parcelas inundadas aos 67 dias após o plantio apresentaram valores de pH no solo superiores aos demais períodos 210 e 305. Os valores médios de potenciais de oxiredução aumentam a medida que reduz o teor de umidade do solo. Os valores médios de oxigênio dissolvido aumentaram ao longo dos períodos de avaliação. Ocorreu uma redução e estabilização nos valores médios das leituras com o decorrer dos dias de avaliação. Em experimentos onde se tem uma limitação de material é possível utilizar uma mesma folha da canade- açúcar para determinar o potencial de água na folha. No entanto há a necessidade de proteger o local da fração foliar destacada com um papel alumínio. Os valores médios de potencial de água na folhas não se apresentaram diferentes estatisticamente entre as parcelas submetidas à inundação, assim como, quando comparados as parcelas sob irrigação. A severidade dos cincos velocidades de rebaixamentos não refletiu nos teores dos macronutrientes na folhas das plantas. / Almost all sugar cane produced in the State of Sao Paulo is grown under rainfed conditions and the exploration of new cultivated areas, were there is a need for drainage, becomes important. The design of agricultural drainage systems based only on practical experience of the designer has led to frequent failures. For the rational sizing, it is necessary to know the minimum speed of lowering the water table to be provided by the drains, which depends on the sensitivity of each crop. Thus, this study aims to determine the effect of different speeds of lowering the water table, at different development stages of sugar cane. The experiment was conducted in 64 lysimeters in a randomized blocks design, arranged in a factorial of (3 x 5 + 1), of three development stages, five speed of lowering the water table and a control that did not suffer stress by excess moisture. The results enabled to obtain a criteria of drainage for calculating the spacing of drains using no permanent motion equations. The yield and its components expressed in average values of green mass of stalks, dry weight of stalks, green mass of top, top of dry mass, total mass green and total dry mass were not affected by lowering speeds of 0,30 m 3, 6, 9, 12 and 15 days, no differences between them and not the control. Among the avaliated physiological indexes the flood condition of the plots provided by the different speeds of lowering of the water table did not interfere in the average values of absolute growth rate, net assimilation rate and growth rate of the crop. Whereas the leaf area ratio, the relative growth rate and specific leaf area showed significant differences for the periods. The average value of Brix obtained in plants that have suffered stress by flooding in the period of 305 DAP under lowering a speed of 0,30 m in 12 days showed a mean value of 16,03% of Brix, and significantly different than the other periods and speeds. The plots flooded for 67 days after planting showed pH values in soil higher than other periods 210 and 305. The average values of potential oxiredution increase with the reduction of the moisture content of soil. The average values of dissolved oxygen increased over the evaluation periods. And a reduction and stabilization in the average of the readings over the course of days evaluation. In experiments where there is a limitation of material one can use a single leaf sheet of sugar cane to determine the potential of water on the sheet. However there is a need to protect the site of the fraction leaf with an aluminum sheet. The average values of water potential in leaves did not show statistically different between plots subjected to flooding as well as, when compared to plots under irrigation. The severity of the five speeds, did not reflected in lower levels of macronutrients in the plant leaves.

Durante o verão austral, diversas regiões do Brasil, como a Sudeste, porções das Regiões Sul e Nordeste e o Brasil central, sofrem períodos de intensa precipitação, geralmente associados à Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), o que ocasiona sérios problemas econômicos e sociais nessas regiões. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi estudar as principais características da ZCAS, sendo que, do ponto de vista de modelagem numérica, pretendeu-se estudar as influências da temperatura da superfície do mar (TSM) e da umidade do solo (US) principalmente na precipitação associada ao sistema. Esse estudo foi realizado através de simulações com o modelo regional BRAMS (Regional Atmospheric Modeling System with Brazilian Developments), para dois casos de ZCAS, ocorridos em 1998 e 1999, períodos, respectivamente, com TSMs do Pacífico leste e central anomalamente quentes (El Niño) e anomalamente frias (La Niña). Através de índices estatísticos foi verificado o desempenho do modelo, usando TSMs com resoluções espaciais e temporais diferentes, na previsão de precipitação nas regiões que compõem a ZCAS (oceânica, costeira e amazônica). O pior e o melhor desempenhos do modelo BRAMS se deram quando do uso de TSMs com resoluções espacial e temporal menos e mais refinadas, respectivamente, para o caso de ZCAS de 1998. Para o caso de 1999 não foram observadas diferenças significativas no desempenho do modelo. Grande parte do erro do modelo na previsão de chuva é devida ao viés do próprio modelo, que é melhor em identificar a ocorrência/não-ocorrência de chuva do que em localizar núcleos mais intensos. No entanto, o BRAMS apresenta alto skill no que se refere à quantidade de chuva. Com respeito à simulação de precipitação nas regiões que compõem a ZCAS, o melhor e o pior desempenhos do modelo se deram nas regiões amazônica e oceânica, respectivamente. Com relação à US verificaram-se as influências da condição de solo mais seca possível, aplicada às regiões de ZCAS continental, em características do sistema como convergência de umidade e precipitação. De maneira geral, a quantidade de precipitação acumulada nas regiões onde se aplicou a condição seca foi maior do que no experimento controle devido à convergência de umidade, que é transportada das regiões circunvizinhas para a região de solo mais seco por circulações de meso e grande escalas geradas por heterogeneidades na superfície. Analisaram-se ainda diferenças nas características da ZCAS observada e simulada em diferentes fases do El Niño-Oscilação Sul (ENOS). Os casos de ZCAS de 1998 e 1999 se apresentaram mais alongado sobre o Atlântico e predominantemente continental, respectivamente, o que confirma que períodos de El Niño (La Niña) favorecem a ocorrência de ZCAS oceânica (continental). Nos testes de sensibilidade do BRAMS à US foi observado provável efeito do ENOS sobre a ZCAS simulada, uma vez que o movimento ascendente na ZCAS amazônica foi menos intenso do que na costeira em 1998, ocorrendo o oposto em 1999. A fase quente (fria) do ENOS favorece a subsidência (ascendência) na região amazônica, podendo ter contribuído para enfraquecer (intensificar) o movimento vertical nessa região em 1998 (1999). / During austral summer, several regions of Brazil, as Southeast, portions of South and Northeast Regions and central Brazil, suffer periods of intense precipitation, generally associated with South Atlantic Convergence Zone (SACZ), which causes serious economic and social problems in those regions. Notwithstanding, the general objective of this work was to study the main features of SACZ, and in terms of numerical modeling, it intended to study the influences of the sea surface temperature (SST) and of the soil moisture (SM) mainly upon the precipitation associated with the system. This study was carried out through simulations with BRAMS (Regional Atmospheric Modeling System with Brazilian Developments) regional model, to two SACZ cases, occurred in 1998 and in 1999, periods, respectively, with SSTs of Eastern and central Pacific abnormally warm (El Niño) and abnormally cold (La Niña). Through statistical indices it was verified the model performance, using SSTs with different spatial and temporal resolutions, upon the precipitations forecasting in the regions that compound SACZ (oceanic, coastal and Amazon). The worst and the best performances of BRAMS model occurred when using SST\'s with less and more refined spatial and temporal resolutions, respectively, to the SACZ case of 1998. To the case of 1999 it was observed no significant differences in the models performance. Much of the models error in rains forecasting is due to the bias of the model itself, which is better in identifying the occurrence/non-occurrence of rain than in locate more intense nuclei. However, the BRAMS has high skill regarding to the amount of rain. About the precipitations simulation in the regions that compound SACZ, the best and the worst models performances occurred in the Amazon and oceanic regions, respectively. Concerning the SM it was verified the influences of the driest possible soil condition, applied to continental regions of SACZ, upon systems features such as moisture convergence and precipitation. In general, the amount of rainfall in regions where the dry condition was applied was higher than in the control experiment due to the moisture convergence, which is transported from surrounding regions to the one of drier soil by meso and large scale circulations generated by heterogeneities on the surface. It was also analyzed differences in the characteristics of observed and simulated SACZ at different phases of El Niño-Southern Oscillation (ENSO). The SACZ cases of 1998 and of 1999 were presented more elongated over the Atlantic and predominantly continental, respectively, confirming that periods of El Niño (La Niña) favor the occurrence of oceanic (continental) SACZ. In the BRAMS sensibility tests to SM it was observed probable effect of ENSO upon simulated SACZ, as the upward motion in Amazon SACZ was less intense than in the coastal one in 1998, occurring the opposite in 1999. The warm phase of ENSO favors the subsidence (rising) on Amazon region, which may have contributed to weaken (intensify) the vertical motion on the region in 1998 (1999).

Este projeto de pesquisa foi desenvolvido visando quantificar possíveis distúrbios de vazão em emissores gotejadores submetidos à aplicação de ferro solúvel, sólidos em suspensão (partículas de solo) em águas contendo material orgânico (fitoplâncton/algas), com o orifício dos emissores posicionados para baixo e para cima. Foram realizados dois experimentos A e B em um período de 12 meses, utilizando-se 16 modelos de tubos gotejadores novos e 26 modelos de tubos gotejadores em uso, com suas respectivas linhas gotejadoras montadas em uma bancada de ensaios em estrutura metálica localizada no Laboratório de Irrigação, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ/USP. No experimento A realizou-se 4 tratamentos (T1, T2, T3 e T4), divididos em duas fases, onde na fase 1 avaliou-se a susceptibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por ferro solúvel via duas qualidades de água de irrigação (com e sem carga orgânica) e na fase 2, avaliou-se a susceptibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por aplicação de ferro solúvel, carga orgânica (fitoplâncton/algas) e sólidos em suspensão, com os emissores posicionados para cima e para baixo, ainda na fase 2 aplicou-se uma solução concentrada, nos tratamentos T1 e T4, com uma relação de 1:30, diretamente nos tubos gotejadores, sem passar por filtragem, este procedimento fora adotado com o objetivo de simular a quantidade de material sedimentado numa linha de tubos gotejadores instalada em campo, de aproximadamente 300 metros. No experimento B, foram realizados dois tratamentos (T5 e T6) onde se avaliou a susceptibilidade de diferentes tubos gotejadores em uso ao entupimento por ferro solúvel, carga orgânica (fitoplâncton/algas) e sólidos suspensos (partículas de solo). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com utilização dos testes F para análise de variância e Tuckey, a 5% de significância, para comparação de médias. Os resultados obtidos mostraram que a aplicação de sólidos em suspensão e elevado teor de ferro, sem passar por filtragem (tratamentos T1 e T4/Fase2/experimento A) intensificaram o processo de entupimento e que a adição de partículas de solo aos tratamentos, passando pelo sistema de filtragem (T2 e T3/Fase 2/experimento A), não potencializou mudanças significativas do cenário de suscetibilidade ao entupimento na grande maioria dos diferentes modelos de tubos gotejadores. O posicionamento para baixo dos orifícios dos emissores foi o que demonstrou maior suceptibilidade ao entupimento. Nos ensaios realizados no experimento A os modelos A, C e L foram os que apresentaram um melhor desempenho, mantendo suas vazões praticamente constante mesmo quando submetidos aos tratamentos mais agressivos (tratamentos T1 e T4/Fase2/experimento A). Os tratamentos realizados no experimento A mostraram que os modelos E, F, G e P foram os que sofreram maiores percentuais de obstrução. Os modelos E e F também apresentaram o pior desempenho quando submetidos aos ensaios realizados tratamento T5 (hidróxido de ferro + água LAB) do experimento B. / This research project was developed to quantify possible disturbances of flow rate in drip emitters subject to the application of soluble iron, suspended solids (soil particles) in water containing organic material (phytoplankton / algae), with emitters outlet positioned down and up. Two experiments were carried out A and B during 12 months period, using 16 models of new drip tubes and 26 models of used drip tubes. The tests were conducted on a bench test located at the Irrigation and Drainage Laboratory of the University of Sao Paulo (ESALQ / USP). Experiment A implemented 4 treatments (T1, T2, T3 and T4) in two phases: in phase 1 it was evaluated the susceptibility of different drip tube to clogging by soluble iron under two water qualities (with and without organic load) and in phase 2 it was assessed the susceptibility of different drip tube for clogging by the application of soluble iron, organic load (phytoplankton / algae) and suspended solids with emitters outlet positioned up and down, still in phase 2 it was applied a concentrated solution in T1 and T4, with a concentration relation 1:30, directly to drip tubes, without passing through the filter, this procedure was adopted to simulate the amount of material sedimented in a lateral line of drip tubes installed in the field, of approximately 300 meters. Experiment B carried out two treatments (T5 and T6) which evaluated the susceptibility of different used drip tube for clogging by soluble iron, organic load (phytoplankton / algae) and suspended solids (soil particles). The experimental design was completely randomized, with the test \"F\" for variance analysis and Tuckey test at 5% of significance to comparison of means. The results showed that applying suspended solids and high content of iron, without passing through the filtering system (T1 and T4/Fase 2/experiment A) intensified the clogging process and the addition of soil particles to treatments through the filtering system (T2 and T3/Fase 2/experiment A) presented no significant change in the scenario of the most different types of drip tubes tested. The positioning of emitters outlet down was more susceptible to clogging. The treatments performed in experiment A showed that the models A, C and L presented the better performance, maintaining their nearly constant flow rate even when subjected to more aggressive treatments (T1 and T4/Fase 2/experiment A). The treatments implemented in experiment A showed that the models E, F, G and P were those that suffered more obstruction. Models E and F also showed the worst performance when subjected to the tests T5 treatment (iron hydroxide + water LAB) of the experiment B.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucia Helena Wiecheteck.pdf: 1740264 bytes, checksum: af9a81f83324990acc7d9f7698e80267 (MD5) Previous issue date: 2017-03-28 / Determining the levels of water stored in the soil using indicator cultures allows gather information that can optimizing the natural use of resources in regions prone to drier periods. The objective of this work was to determine the permanent wilt point (PMP) for wheat and barley in sedimentar Latosols with different textural classes. The study was conducted in pots under greenhouse conditions. The design was in randomized blocks, in factorial arrangement (3x2x2). The treatments consisted in a combination of soils with three distinct texture classes (clayey, sandy loam, sandy loam), two cultures (wheat and barley) and four cultivars: wheat (NOBLE and MESTRE) and barley (BRS BRAU and ANAG 01). The soils were kept close to 90% of field capacity, up to 45 days, for the beginning water stress, when they didn’t receive water. At the first sign of wilt in cultures, the pots were transferred to a dark chamber, with relative air humidity close to 100%, to verify the definitive non-return of the turgidity. In PMP soil samples were collected without roots to determine the water content on gravimetric basis. By the laboratory method the determination of water content occurred in 1500 kPa tension. Volumetric rings were removed from plots and submitted to tension table at: -0,1, -10, -20, -40, -60, -80, -100, -300, -500, -700 kPa. Soil water content for PMP was obtained by physiological method and Richards chamber. The data were submitted to descriptive statistical analysis to observe the homogeneity. When, according to assumptions, F-test of significance was performed for 5%. The moisture variables obtained by two methods were correlated, presenting equivalence for the cultures. By regression, the potential in which the plants were wilted was estimated. Statistical analyzes were performed using software R (R CORE TEAM, 2013). The results showed that the structural soil variables present correlation with the higher water contents and the textural ones, assumed correlation with the water contents in higher values of tension. The physiological PMP could be used to indicate crops with greater tolerance to water deficit. / Determinar o conteúdo de água armazenada no solo utilizando culturas indicadoras, permite reunir informações que podem levar a uma otimização no uso de recursos naturais em regiões propensas a períodos mais secos. O objetivo deste trabalho foi determinar o ponto de murcha permanente (PMP) para trigo e cevada em Latossolos de origem sedimentar com diferentes classes texturais. O estudo foi conduzido em vasos em casa de vegetação. O delineamento foi em blocos casualizados, em arranjo fatorial (3x2x2). Os tratamentos constituíram-se da combinação de solos com três classes texturais distintas (argiloso, franco-argilo-arenoso e arenoso), duas culturas (trigo e cevada) e quatro cultivares: trigo (NOBLE e MESTRE) e cevada (BRS BRAU e ANAG 01). Os solos foram mantidos próximos a 90% da capacidade de campo, até 45 dias, para o início do estresse hídrico, momento em que passaram a não receber água. Ao primeiro sinal de murcha das culturas, os vasos foram transferidos para uma câmara escura, com umidade relativa do ar próxima de 100%, para constatação do não retorno definitivo da turgidez. Em PMP foram coletadas amostras de solo sem raízes, para determinar o teor de água em base gravimétrica. Pelo método laboratorial a determinação do teor de água ocorreu na tensão de 1500 kPa. Anéis volumétricos foram retirados dos vasos e submetidos a mesa de tensão, em tensões de -0,1, -10, -20, -40, -60, -80, -100, -300, -500, -700 kPa. O conteúdo de água dos solos para o PMP, foram obtidos pelo método fisiológico e pela câmara de Richards. Os dados foram submetidos a análise estatística descritiva para observação da homogeneidade. Quando em conformidade com as pressuposições, realizou-se o teste F de significância para 5%. As variáveis de umidade obtida pelos dois métodos, foram correlacionadas, apresentando equivalência para as culturas. Por regressão estimou-se o potencial em que as plantas murcharam. As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do software R (R CORE TEAM, 2013). Os resultados demostraram que as variáveis estruturais do solo apresentam correlação com os maiores teores de água e as texturais, assumiram correlação com os teores de água em maiores valores de tensão. O PMP fisiológico pôde ser utilizado para indicar cultura com maior tolerância ao déficit hídrico.