The effects of a straw mulch, applied either uniformly or in strips, on the surface energy balance and soil thermal regimes are investigated using a numerical solution to the two-dimensional soil heat transfer equation. The numerical technique used is an extended version of Barakat and Clark's (1966) alternating direction explicit method. The modified technique can solve problems that are periodic in time and/or space, on either rectangular domains or domains with a curvilinear upper boundary, and in which the soil thermal properties may vary with position, time, or temperature. The method also incorporates non-uniform grid spacings to reduce computation time and to increase efficiency. The straw mulch is represented as a single layer of constant shortwave and longwave transmissivities and reflectivities. Vertical transport of heat and water vapour through the mulch is evaluated by bulk transfer equations. Shading of the bare strip and reflection of radiation onto it by the sides of the mulch strip, as well as the reduction of the sky-view factor seen by the bare strip, are included. Solar irradiance, air temperature and water vapour density, wind speed, soil thermal properties and mulch parameters are the required inputs. Evaporation is estimated using a surface resistance model to vapour flow. The model is compared with micrometeorological measurements made in soils covered with barley straw, either uniformly at rates of 2, 10 or 20 t/ha or in 0.30 m wide mulch strips (10 t/ha rate) alternating with 0.10 m wide bare strips, with the strips oriented in north-south, northeast-southwest, or east-west directions. The results show that for the uniformly applied mulch soil temperatures can be adequately predicted but evaporation is underestimated. Both soil temperatures and evaporation are underestimated in the bare strip. The differences are attributed to the penetration of wind eddies into the straw mulch and the microscale advection from the warm straw strips onto the relatively cold bare strips. / Land and Food Systems, Faculty of / Graduate

Thesis (MEng (MechEng))--University of South Australia, 1999

Typescript. / Thesis (Ph. D.)--University of Hawaii at Manoa, 1977. / Bibliography: leaves 254-273. / Microfiche. / xiv, 273 leaves ill

CAPES / A jabuticabeira [Plinia cauliflora (Mart.) Kausel] é uma das espécies de fruteiras nati-vas do Brasil com alto potencial de comercialização de seus frutos. Porém, para essa espécie, são limitadas as informações acerca das condições ideais para a produção de mudas. Objetivou-se avaliar o consumo hídrico, crescimento e teores de clorofila de em mudas de jabuticabeira provindas de mini-estacas em função da adição de composto de cama de aves ao substrato e uso de cobertura morta do solo. O experi-mento foi realizado em casa de vegetação da Unidade de Ensino e Pesquisa de Vi-veiro de Produção de Mudas Hortícolas da UTFPR -Câmpus Dois Vizinhos. Foram utilizadas mudas de jabuticabeira provindas de mini-estacas enraizadas, as quais fo-ram transplantadas para lisímetros de drenagem, confeccionados com baldes de po-lietileno de 20l. Os mesmos contendo como substrato misturas de latossolo vermelho, areia e composto de cama de aves nas proporções: S1 - latossolo + areia (2:1 v/v); S2 - latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:0,5 v/v/v); S3 - latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:1v/v/v); S4 - latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:1,5 v/v/v); e S5- latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:2 v/v/v). Como cobertura morta foi utilizada palhada de guandu (Cajanus cajan) na instalação do experimento, em proporção de 10 toneladas por hectare. As variáveis analisadas foram: diâmetro de colo; altura de planta, número de folhas, área de copa, número de ramos primários, comprimento de ramos primários, teor de clorofila “a”, “b” e “total” e área foliar. Para as variáveis de consumo hídrico, os cálculos de evapo-transpiração de referência (ETo), foram realizados pelo método de Penman-Monteith e a evapotranspiração da cultura (ETc) e o coeficiente de cultura (Kc) serão calculados com base na metodologia de Salassier, 2009. O delineamento experimental foi intei-ramente casualizado, em esquema fatorial com cuinco composições do substrato, com e sem cobertura morta e em cinco períodos de avaliação para clorofila e área folia e doze períodos de avaliação para as demais variáveis, com quatro repetições, considerando cada planta como unidade experimental. O efeito da adição do com-posto de cama de aves foi contrário ao esperado, limitando o crescimento das mudas para S2 e levando a morte das mudas para S3, S4 e S5. S1 superou as médias de crescimento para todas as variáveis analisadas. A cobertura do solo foi positiva, ex-ceto para clorofila “a” e “total”, apresentando valores positivos principalmente para S1 e S2. Quanto ao consumo hídrico, o uso da cobertura do solo reduziu os valores de ETc e Kc, sendo efetiva na redução da perda de agua por evapotranspiração do sis-tema solo planta. Contudo, houve baixa correlação entre os valores de ETc e Kc para as variáveis de diâmetro de colo, altura de planta, área de copa, número e compri-mento de brotos primários. Significando que o crescimento das mudas foi fortemente influenciado pelo substrato utilizado, restringindo o crescimento das mudas. Altas va-riações de ETc e Kc inicias também são responsáveis pela baixa correlação entre consumo hídrico e crescimento das mudas ao longo do tempo. O mesmo ocorre para a relação entre crescimento das mudas e o tempo para S3, S4 e S5. / The jabuticabeira [Plinia cauliflora (Mart.) Kausel] is one of Brazil's fruit tree species with high potential for commercialization of its fruits. However, for this species, information on the ideal conditions for the production of seedlings is limited. The objective of this study was to evaluate the water consumption, growth and chlorophyll content of jabuticabeira seedlings from mini-cuttings as a function of the addition of poultry litter compound to the substrate and the use of mulch. The experiment was carriedout in a greenhouse of the Teaching and Research Unit of Nursery of Production of Horticultural Saplings UTFPR – Dois Vizinhos - Paraná. Jabuticabeira seedlings from rooted mini-cuttings were used, which were transplanted to drainage lysimeters, made with 20l polyethylene pails. The same ones containing as substrate mixtures of red latosol, sand and poultry litter in the proportions: S1 - latosol + sand (2: 1 v / v); S2 – latosol + sand + poultry bed compound (2: 1: 0.5 v / v / v); S3 - latosol + sand + bird bed compound (2: 1: 1v / v / v); S4 - latosol + sand + bird bed compost (2: 1: 1.5 v / v / v); and S5 – latosol + sand + poultry bed compost (2: 1: 2 v / v / v). As mulch was used pigeon pea (Cajanus cajan) in the installation of the experiment, in proportion of 10 tons per hectare. The variables analyzed were: Colony diameter, plant height, number of leaves, treetop area, number of primary branches, length of primary branches, chlorophyll a, b, and total and leaf area. For the water consumption variables, (Eto) reference evapotranspiration calculations were performed using the Penman-Monteith method and crop evapotranspiration (ETc) and the crop coefficient (Kc) is calculated based on the methodology of Salassier, 2009. The experimental design was completely randomized, in a factorial scheme with five substrate compositions, with and without mulch and in five evaluation periods for chlorophyll and leaf area, and twelve evaluation periods for other variables, with four replicates considering each plant as Experimental unit. The effect of the addition of the poultry bed compound was contrary to expected, limiting the growth of the seedlings to S2 and leading to the death of the seedlings for S3, S4 and S5. The mulch was positive, except for "a" and "total" chlorophyll, presenting positive values mainly for S1 and S2. Regarding water consumption, the use of soil cover reduced ETc and Kc values, being effective in reducing water loss through evapotranspiration of the plant soil system. However, there was a low correlation between ETc and Kc values for the variables of Colony diameter, plant height, number of leaves, treetop area, number of primary branches, length of primary branches. Signifying that the growth of the seedlings was strongly influenced by the substrate used, restricting the growth of the seedlings. High initial ETc and Kc variations are also responsible for the low correlation between water consumption and seedling growth over time. The same is true for the relationship between seedling growth and time for S3, S4 and S5.

CAPES / A jabuticabeira [Plinia cauliflora (Mart.) Kausel] é uma das espécies de fruteiras nati-vas do Brasil com alto potencial de comercialização de seus frutos. Porém, para essa espécie, são limitadas as informações acerca das condições ideais para a produção de mudas. Objetivou-se avaliar o consumo hídrico, crescimento e teores de clorofila de em mudas de jabuticabeira provindas de mini-estacas em função da adição de composto de cama de aves ao substrato e uso de cobertura morta do solo. O experi-mento foi realizado em casa de vegetação da Unidade de Ensino e Pesquisa de Vi-veiro de Produção de Mudas Hortícolas da UTFPR -Câmpus Dois Vizinhos. Foram utilizadas mudas de jabuticabeira provindas de mini-estacas enraizadas, as quais fo-ram transplantadas para lisímetros de drenagem, confeccionados com baldes de po-lietileno de 20l. Os mesmos contendo como substrato misturas de latossolo vermelho, areia e composto de cama de aves nas proporções: S1 - latossolo + areia (2:1 v/v); S2 - latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:0,5 v/v/v); S3 - latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:1v/v/v); S4 - latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:1,5 v/v/v); e S5- latossolo + areia + composto de cama de aves (2:1:2 v/v/v). Como cobertura morta foi utilizada palhada de guandu (Cajanus cajan) na instalação do experimento, em proporção de 10 toneladas por hectare. As variáveis analisadas foram: diâmetro de colo; altura de planta, número de folhas, área de copa, número de ramos primários, comprimento de ramos primários, teor de clorofila “a”, “b” e “total” e área foliar. Para as variáveis de consumo hídrico, os cálculos de evapo-transpiração de referência (ETo), foram realizados pelo método de Penman-Monteith e a evapotranspiração da cultura (ETc) e o coeficiente de cultura (Kc) serão calculados com base na metodologia de Salassier, 2009. O delineamento experimental foi intei-ramente casualizado, em esquema fatorial com cuinco composições do substrato, com e sem cobertura morta e em cinco períodos de avaliação para clorofila e área folia e doze períodos de avaliação para as demais variáveis, com quatro repetições, considerando cada planta como unidade experimental. O efeito da adição do com-posto de cama de aves foi contrário ao esperado, limitando o crescimento das mudas para S2 e levando a morte das mudas para S3, S4 e S5. S1 superou as médias de crescimento para todas as variáveis analisadas. A cobertura do solo foi positiva, ex-ceto para clorofila “a” e “total”, apresentando valores positivos principalmente para S1 e S2. Quanto ao consumo hídrico, o uso da cobertura do solo reduziu os valores de ETc e Kc, sendo efetiva na redução da perda de agua por evapotranspiração do sis-tema solo planta. Contudo, houve baixa correlação entre os valores de ETc e Kc para as variáveis de diâmetro de colo, altura de planta, área de copa, número e compri-mento de brotos primários. Significando que o crescimento das mudas foi fortemente influenciado pelo substrato utilizado, restringindo o crescimento das mudas. Altas va-riações de ETc e Kc inicias também são responsáveis pela baixa correlação entre consumo hídrico e crescimento das mudas ao longo do tempo. O mesmo ocorre para a relação entre crescimento das mudas e o tempo para S3, S4 e S5. / The jabuticabeira [Plinia cauliflora (Mart.) Kausel] is one of Brazil's fruit tree species with high potential for commercialization of its fruits. However, for this species, information on the ideal conditions for the production of seedlings is limited. The objective of this study was to evaluate the water consumption, growth and chlorophyll content of jabuticabeira seedlings from mini-cuttings as a function of the addition of poultry litter compound to the substrate and the use of mulch. The experiment was carriedout in a greenhouse of the Teaching and Research Unit of Nursery of Production of Horticultural Saplings UTFPR – Dois Vizinhos - Paraná. Jabuticabeira seedlings from rooted mini-cuttings were used, which were transplanted to drainage lysimeters, made with 20l polyethylene pails. The same ones containing as substrate mixtures of red latosol, sand and poultry litter in the proportions: S1 - latosol + sand (2: 1 v / v); S2 – latosol + sand + poultry bed compound (2: 1: 0.5 v / v / v); S3 - latosol + sand + bird bed compound (2: 1: 1v / v / v); S4 - latosol + sand + bird bed compost (2: 1: 1.5 v / v / v); and S5 – latosol + sand + poultry bed compost (2: 1: 2 v / v / v). As mulch was used pigeon pea (Cajanus cajan) in the installation of the experiment, in proportion of 10 tons per hectare. The variables analyzed were: Colony diameter, plant height, number of leaves, treetop area, number of primary branches, length of primary branches, chlorophyll a, b, and total and leaf area. For the water consumption variables, (Eto) reference evapotranspiration calculations were performed using the Penman-Monteith method and crop evapotranspiration (ETc) and the crop coefficient (Kc) is calculated based on the methodology of Salassier, 2009. The experimental design was completely randomized, in a factorial scheme with five substrate compositions, with and without mulch and in five evaluation periods for chlorophyll and leaf area, and twelve evaluation periods for other variables, with four replicates considering each plant as Experimental unit. The effect of the addition of the poultry bed compound was contrary to expected, limiting the growth of the seedlings to S2 and leading to the death of the seedlings for S3, S4 and S5. The mulch was positive, except for "a" and "total" chlorophyll, presenting positive values mainly for S1 and S2. Regarding water consumption, the use of soil cover reduced ETc and Kc values, being effective in reducing water loss through evapotranspiration of the plant soil system. However, there was a low correlation between ETc and Kc values for the variables of Colony diameter, plant height, number of leaves, treetop area, number of primary branches, length of primary branches. Signifying that the growth of the seedlings was strongly influenced by the substrate used, restricting the growth of the seedlings. High initial ETc and Kc variations are also responsible for the low correlation between water consumption and seedling growth over time. The same is true for the relationship between seedling growth and time for S3, S4 and S5.