Comprendre les relations entre écohydrologie et structure fonctionnelle des communautés végétales est une problématique croissante en écologie. Cette thèse a pour objectif d'analyser les effets d'un gradient de ressource édaphique sur la structure et le fonctionnement de parcours herbacés dans le sud de la France, en intégrant les niveaux de l'écosystème à la plante. Par modélisation du bilan hydrique, les différences d'utilisation de l'eau au niveau de l'écosystème ont été quantifiées pour cinq années contrastées révélatrices de la variabilité des propriétés des sols et du fonctionnement végétal. Utilisation de l'eau et productivité des plantes sont proportionnelles à la réserve utile des sols et à son taux de remplissage, suggérant un équilibre fonctionnel entre les communautés végétales et la disponibilité de l'eau locale. Par une approche ‘traits', nous avons ensuite montré que le ratio entre surface foliaire et surface racinaire totales de la communauté est le facteur déterminant une relation 'allométrique' entre évapotranspiration potentielle et capacité de prélèvements hydriques. La coordination entre les compartiments racinaire et aérien de la végétation dépend d'une suite d'adaptations architecturales et morphologiques. Des modifications d'abondances relatives spécifiques et le turn-over d'espèces génèrent une variabilité de morphologie et de fonctionnement des communautés permettant leur adaptation à des ressources limitées. Au niveau plante, une expérimentation de transplantation a permis de quantifier l'importance relative de la disponibilité hydrique et des interactions entre plantes sur la productivité individuelle de trois espèces-cibles. L'importance de la compétition s'est révélée plus élevée sous fort niveau de ressource et dépendait plus des relations hiérarchiques entre traits que de la biomasse. La compétition entre plantes affecte les axes de niche fonctionnelle des espèces de façon indépendante, avec une convergence de la ‘teneur en matière sèche des feuilles' pour des faibles valeurs mais une plus forte divergence fonctionnelle pour la ‘hauteur des plantes'. Cette approche fonctionnelle a permis d'éclairer le rôle de la diversité végétale dans la réponse des systèmes écologiques à des ressources hydriques variables. De plus, ces résultats sur les propriétés écohydrologiques des communautés naturelles peuvent contribuer à la conception d'agro-écosytèmes complexes mieux adaptés aux sécheresses intenses prévues dans le contexte actuel de changement climatique. / Understanding the relationships between ecohydrology and functional structure of plant communities is a timely issue in plant ecology. From ecosystem to species levels, this works investigated the effects of a resource availability gradient on the structure and functioning of Mediterranean rangelands in Southern France. Using a water-balance modeling approach, differences in water-use at the ecosystem level were quantified across five contrasting years, accounting for the variability in both soil characteristics and vegetation functioning. Plant water-use and productivity scaled with soil water storage capacity and its filling rate, suggesting a functional equilibrium between plant communities and local water availability. Using a trait-based approach, we then showed that the ratio of total leaf area of the community on total root area determined an allometric relationship between potential evapotranspiration and water uptake capacity. The “coordination” between above- and belowground compartment of the vegetation was achieved by a suite of architectural and morphological adaptations. Modifications of species relative abundances and species turn-over explained morphological and functioning adaptations to cope with limiting resources. Finally at species level, a removal experiment allowed to quantify the relative importance of water limitations and effects of plant-plant interaction on individual plant productivity of three target species of graminoïds. The importance of competition increased with soil resource availability and depended more on trait-trait hierarchical distances among species than standing biomass. Competition among plants affects the axes of the functional niche of species independently, leading to the convergence of leaf dry matter content towards low values but to greater functional divergence for plant height. Overall, this functional approach provided an integrative understanding of the role of plant diversity in the response of ecological systems to changes in water availability. Furthermore, these results on ecohydrological properties of natural communities can contribute to the design of complex agro-ecosystem better adapted to intense droughts predicted under climate change.

L’hydrologie, la géochimie et la météorologie du petit bassin versant glaciaire à pergélisol continu du glacier Austre Lovén (10 km2, Spitsberg occidental, 79°N) ont été étudiées au cours des trois années hydrologiques 2010, 2011 et 2012 en vue de mieux définir le rôle des eaux souterraines de la nappe supra-pergélisol dans les flux d’eau et de solutés en sortie de bassin.Le travail de thèse a montré que la période d’écoulement survient en moyenne sur une période de 141 jours (σ = 4,5 jours) comprise entre les 9-10 mai et 26-27 octobre. La lame d’eau moyenne est de 0,940 m.a-1 (σ = 0,156 m.a-1) et se répartie à 79 % en eau de fonte (54 % de fonte de neige et de glace sur le glacier, 18 % de neige sur les versants et 7 % de neige dans la zone proglaciaire), 18 % en hauteurs de précipitation efficace et 3 % en décharge sous-glaciaire pérenne. Les incertitudes sur la quantification des composantes de l’écoulement et de la lame d’eau écoulée elle-même ne permettent pas une quantification plus précise des flux en eau de la nappe supra-pergélisol. Cette étude montrerait donc qu’en termes de flux d’eau, la composante d’eau souterraine supra-pergélisol pourrait être négligeable et ne constituer qu’un réservoir de transit de l’eau. En effet, le suivi piézométrique montre que la nappe dégèle et regèle à des profondeurs similaires malgré la présence d’épisodes de recharge. Ces recharges qui surviennent majoritairement au profit d’épisodes pluvieux importants (hauteurs cumulées sur 2 à 8 jours supérieures à 20 mm) se déchargent lentement par une alimentation de la rivière par la nappe. Les suivis thermiques du sous-sol ont enfin permis d’établir que le toit du pergélisol supposé se situe à une profondeur de 2,50 m pour une puissance de nappe pouvant atteindre plus d’1,70 m, soit 70 % de la couche active. Par ailleurs, les données thermiques montrent des températures du sous-sol à moins de 0,5°C de la température de dégel, laissant supposer une dégradation prochaine du pergélisol avec par conséquent un accroissement de l’épaisseur de l’aquifère de la nappe supra-pergélisol (couche active).Les données de géochimie montrent une augmentation de la minéralisation des eaux de surface du bassin par des contributions d’eau souterraine le long des cours d’eau, preuve que les eaux de la nappe supra-pergélisol impactent les flux de solutés aux exutoires. Les analyses en chimie élémentaire (n = 178) conduites sur les différents composants du système hydrologique montrent que les eaux du bassin possèdent un faciès sulfaté-bicarbonaté calcique à bicarbonaté-sulfaté calcique lié à l’altération des carbonates et des sulfures des moraines récentes et dans l’altération d’aluminosilicates dans les moraines plus anciennes. Les données d’isotopie du strontium (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr  ; n = 8) corroborent un apport du calcium dissous par les aluminosilicates de par leur signature radiogénique. Les teneurs en ¹³C du CID des eaux (n = 30) sont cohérentes aussi bien avec un système ouvert sur le CO₂ du sol (à -20 ‰) et le CO₂ atmosphérique (entre -6,5 et -8 ‰) qu’avec un système fermé sur le CO₂ où la signature de δ ¹³C des carbonates marins (à 0 ‰) peut s’imposer par dissolution. Les données d’isotopie de la molécule d’eau (n = 592) ont permis d’identifier les signatures des différentes familles d’eau composant l’hydrosystème et de proposer un modèle de mélange entre 4 pôles expliquant les signatures des eaux aux exutoires du bassin versant : eaux de fonte, précipitations estivales, eaux sous-glaciaires et eaux de la nappe supra-pergélisol. Le couplage entre les teneurs en ¹⁸O et SO²₄⁻ des eaux aux exutoires confirme ce modèle de mélange, le renforçant même en termes de variations temporelles. La mesure de ³H-³He tendrait vers un temps de séjour court tandis que les premières mesures d’activité ¹⁴C (n = 15) sont faibles, renseignant une minéralisation des eaux par un carbone ancien. / The hydrology, geochemistry and meteorology of a small, Arctic glacial watershed under continuous permafrost conditions (Austre Lovén glacier catchment area of 10 km2, western Spitsbergen, 79°N) were studied during the three hydrological years 2010, 2011 and 2012 to better define the role of suprapermafrost groundwater on both water and solute fluxes at basin outlet. The runoff period occurs on average over a 141 days period (σ = 4.5 days) between May 9-10 and October 26-27. The mean total discharge is 0.940 m a-1 (σ = 0.156 m a-1) divided into 79 % of meltwater (54 % of snowmelt and icemelt from the glacier, 18 % of snowmelt from the slopes and 7 % of snowmelt from the proglacial area), 18 % of effective summer precipitation and 3% of perennial subglacial discharge. Uncertainties in quantifying the runoff components and the total discharge itself don’t allow more precise quantification of water fluxes from the suprapermafrost groundwater by water balance. This study would so show that the suprapermafrost groundwater component would be negligible in the water balance and only constitute a transit tank for water. Indeed, the potentiometric level monitoring shows that the water-table thaws and freezes at similar depths despite recharge events occurring during summer. Those recharge events mainly occur in favor of important rain events (cumulative amounts on 2 to 8 days higher that 20 mm). The water-table discharges towards rivers. The monitoring of ground temperature indicates that the frozen ground (supposed permafrost) top is located at a maximum depth of 2.50 m for a groundwater thickness reaching up to 1.70 m, or 70 % of the active layer. Thermal data show ground temperatures between 0 and - 0.5°C, close to thaw temperature, which let suppose a permafrost degradation between 2.50 and 3.40 m deep is about to occur due to climate warming. Consequently, the suprapermafrost groundwater aquifer (active layer) is expected to thicken. Geochemical data show an increase of the basin surface water mineralization by groundwater contribution along the rivers, proof of a suprapermafrost groundwater impact on the solutes fluxes at the outlets. Elementary chemical analyses (n = 178) performed on the different components of the hydrological system show that basin waters have a sulfate-bicarbonate calcium to bicarbonate-sulfate calcium type linked to carbonates dissolution and sulfides (pyrite) oxydation in the recent moraines and to aluminosilicates weathering in older moraines. Strontium isotopic data (87Sr/86Sr; n = 8) are consistent with a contribution in dissolved calcium from aluminosilicates according to their radiogenic signature. The ¹³C contents of water DIC (n = 30) are consistent just as well with a system open on the soil CO₂ (at -20 ‰) and the atmospheric CO₂ (between -6.5 et -8 ‰) than with a system closed on the CO₂ where the δ ¹³C of marine carbonates (at 0 ‰) control the δ ¹³C signature by dissolution. Isotopic data of the water molecule (n = 592) are helpful to separate the signatures of the different water masses of the hydrosystem and to propose a 4 end-members mixing model explaining the river water signature: meltwaters, summer precipitations, subglacial water and suprapermafrost groundwater. The coupling between river water contents in ¹⁸O and SO²₄⁻ confirms this mixing model, even reinforcing it in terms of temporal variations. The unique measurement of ³H-³He tends to a short residence time while the first ¹⁴C activity data (n = 15) are low, giving a water mineralization by an old carbon.

O conhecimento dos processos que constituem a equação do balanço hídrico do solo, ou simplesmente os componentes do balanço de água no solo em campo cultivado é importante, por exemplo, para detectar corretamente períodos de déficits hídricos durante o ciclo das culturas, para indicar a necessidade de irrigação e indicar perdas de nutrientes por lixiviação. Uma vez que estes componentes podem variar no espaço e no tempo, o estudo da estabilidade temporal da variabilidade espacial deles é essencial para determinar adequadamente os pontos de observação no campo (locais) para monitorar a água do solo com precisão e esforço amostral reduzido. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar os componentes do balanço da água (especificamente a variação de armazenamento de água do solo, drenagem interna e evapotranspiração real) em um Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com milho e analisar a variabilidade espacial e temporal por meio da técnica de estabilidade temporal. O estudo foi realizado em uma área do campus da ESALQ/USP, município de Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil (22 º 42 \'43,3 \"S; 47 º 37\' 10,4\" W, 546 m). O relevo da área experimental, que tem 1.500 m², é plano com 60 tubos de alumínio instalados para acesso há uma sonda de nêutrons e 120 tensiômetros com manômetro de mercúrio (60 na profundidade de 0,75 m e 60 na profundidade de 0,85 m). Isso nos permitiu estimar a densidade de fluxo do solo na profundidade do solo 0,80 m por meio da equação de Darcy-Buckingham e o armazenamento de água no solo na camada de 0,0-0,80 m ao longo do ciclo da cultura. A precipitação foi medida por meio de um pluviômetro instalado no centro da área experimental e a evaporação real foi considerada como desconhecida da equação do balanço hídrico. O estudo foi realizado dividindo o ciclo de cultivo em 13 períodos (P1 a P13). O uso da estatística descritiva foi útil para mostrar a variação do comportamento dos dados após a remoção dos pontos discrepantes em alguns períodos. Pelo uso da técnica da estabilidade temporal, foi possível concluir os locais amostrais (pontos) que melhor representaram a drenagem interna no campo foram os pontos 60 e 22 e para armazenamento da água do solo foram os pontos 52 e 49, de modo que em futuras determinações, os equipamentos devem ser instalados nestes locais. Os coeficientes de correlação de Spearman entre os períodos indicam estabilidade temporal para o armazenamento de água no solo, independentemente do teor de água do solo. Para drenagem interna e evapotranspiração real, os valores desses coeficientes foram geralmente baixos, indicando que não há estabilidade temporal. / The knowledge of the process that constitute the soil water balance equation or simply the soil water balance components in field cropping is important, for instance, to correctly detected water deficits periods during the crops cycle, to indicate the need for irrigation and to present nutrient losses by leaching. Since these components can vary in space and time, the study of temporal stability of spatial variability of them is essential to adequality determine the observation points (locations) in the field to monitor soil water with precision and reduced sampling effort. Thus, the objective of this work is to access soil water balance components (specifically soil water storage variation, internal drainage and actual evapotranspiration) in an Oxisol cropped with maize and to analyze spatial and temporal variability technique. The study was carried out in an area of ESALQ/USP campus, county of Piracicaba, State of Sao Paulo, Brazil (22º 42 43,3 S; 47º 37 10,4 W, 546 m). The relief of the experimental area, that has 1,500 m², is plane and is instrumental with 60 aluminium tubes to access a neutron probe and 120 mercury manometer tensiometers (60 at the soil depth of 0.75 m and 60 at the depth of 0.85 m). This enabled us to estimate the soil flux density at the 0.80 m soil depth by Darcy-Buckingham equation and the soil water storage in the 0.0-0.80 m layer along the crop cycle. Rainfall was measured by means of a rain gauge installed in the center of the experimental area and actual evaporation was evaluated as the unknown of the soil water balance equation. The study was carried out diving the crop cycle in 13 periods (P1 to P13). The use of descriptive statistics was useful to show the date behavior variation after outliers removal in some periods. By using the temporal stability technique, it was possible to include that represented locations (points) that better represented the internal drainage in the field were points 60 and 22 those for soil water storage were points 52 and 49, so that in future determinations, equipments should be installed in these locations. Spearman correlation coefficients between periods indicated temporal stability for soil water storage independently of the soil water content. For internal drainage and actual evapotranspiration, values of these coefficients were generally low, indicating no temporal stability.

A cultura da soja é cultivada em quase todo o território nacional, sendo a de maior área de cultivo no Brasil. Nessas áreas, o principal fator que limita a produtividade da cultura é o déficit hídrico. Com isso, estratégias de manejo da cultura devem ser avaliadas, buscandose identificar os períodos de semeadura de menores riscos climáticos e maior rentabilidade. Além das condições climáticas, características específicas das cultivares também podem ser utilizadas no manejo da cultura da soja, como os níveis de tolerância ao déficit hídrico. Assim, as condições climáticas e de tolerância ao déficit hídrico das cultivares de soja podem ser consideradas em modelos de estimativa de produtividade, auxiliando na definição das épocas preferências de semeadura. Com base nisso, o objetivo deste estudo foi calibrar um modelo agrometeorológico para a estimativa da produtividade da soja e, posteriormente, aplicá-lo em diferentes regiões brasileiras para definir as épocas preferenciais de semeadura, levando-se em consideração também os custos de produção. Para tanto, utilizou-se o modelo da Zona Agroecológica - FAO para a estimativa da produtividade potencial da cultura (PPF) da soja, a qual, posteriormente, foi penalizada em função do déficit hídrico, obtendo-se a produtividade atingível. Este modelo foi calibrado com dados de produtividade observada a campo. Os coeficientes calibrados, de forma específica por cultivar, foram o de sensibilidade ao déficit hídrico (Ky) por fase de desenvolvimento da cultura e o coeficiente de colheita (Cc), objetivando a minimização do erro absoluto médio entre as produtividades estimada e observada. Os valores de Ky foram utilizados para diferenciar grupos de cultivares quanto à tolerância ao déficit hídrico. Com os coeficientes do modelo (Ky e Cc) calibrados realizou-se a estimativa de produtividade atingível para 15 diferentes localidades brasileiras, para identificar períodos favoráveis à semeadura, em que a produtividade estimada foi maior que o custo de produção em sacas por hectare. Após definir os períodos favoráveis à semeadura, esses foram comparados aos recomendados pelo Zoneamento de Risco Climático do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Para a calibração do modelo, o desempenho obtido foi classificado como muito bom. A partir dos valores de Ky calibrados foram definidos quatro grupos de cultivares quanto à tolerância ao déficit hídrico, classificados em tolerância alta, média alta, média baixa e baixa, com os valores de Ky para a fase floração-enchimento de grãos sendo de 0,78, 0,88, 0,90 e 0,97, respectivamente. A partir das simulações de produtividade foi possível identificar períodos de maior probabilidade da produtividade da soja ultrapassar o custo de produção, definindo os decêndios aptos para a semeadura. Observou-se que os períodos de cultivo da soja pela metodologia proposta diferiram do zoneamento agrícola de risco climático, sendo essa diferença dependente da localidade. Portanto, conclui-se que a definição das épocas preferenciais de semeadura da soja, com base na estimativa da produtividade da cultura utilizando-se séries climáticas históricas e incluindo-se as particulares das cultivares quanto à tolerância ao déficit hídrico e ao custo de produção, gera informações mais consistentes e que permitem ao produtor minimizar as perdas de produtividade decorrentes do estresse hídrico. / Soybeans are cultivated in almost all Brazilian states, where it is the major crop in terms of area. In these regions the main limiting factor for the crop is water deficit. So, sowing dates should be evaluated to find, among other factors, when occur the lower climate risk and the highest yield. Besides weather conditions, characteristics of soybean cultivars, as water stress tolerance, can also be used to choose the best sowing dates. Thus, both weather conditions and water deficit tolerance can be considered in crop yield models, helping to define the best sowing dates. Based on that, the aim of this study was to calibrate an agrometeorological model for estimating soybean yield and apply it in different Brazilian producing regions to define the best sowing dates, taking also into account the production costs. The FAO Agro-ecological zone model was used for estimating potential yield (PPF), which was then penalized by a water deficit depletion function for obtaining the attainable yield. This model was calibrated with actual yield data from field experiments of soybeans cultivars competition. The calibrated crop parameters were water deficit sensitivity index (Ky), for each cultivar and growth stage, and harvest index (Cc), which aimed to obtain the smallest mean absolute error between estimated and actual yields. Calibrated Ky values were used to differentiate cultivar groups regarding the water stress tolerance. The calibrated model was used to estimate soybean yield for 15 Brazilian locations in order to identify the sowing dates when yields, in bags per hectare, overcome the production costs. The best sowing dates obtained were compared with those recommended by the Climate Risk Zoning of Minister of Agriculture, Livestock and Food Supply (MAPA). The calibrated model presented a very good performance, demonstrating its capacity for estimating soybean yield. According to Ky values, soybean cultivars were split in four groups of water deficit tolerance, being high, medium high, medium low and low tolerance, with Ky for reproductive stage of 0.75, 0.88, 0.90, 0.97, respectively. Based on the soybean yield simulations, it was possible to identify the sowing dates when the probability of yields is higher than production costs. The sowing periods obtained by the proposed method were different from those recommended by the MAPAS´s climate risk zoning, depending on the location. Therefore, it was concluded that the definition of the best sowing dates for soybean crop, based on the estimated yields using a crop yield model with historical climate data and considering the cultivars water deficit tolerance and production costs, can generate more accurate information, allowing growers to minimize the yield losses due to water deficit.

Com os significativos índices de desmatamento na região Amazônica, grande é a preocupação sobre os efeitos que essa mudança na cobertura vegetal pode ter sobre a dinâmica climática e pluviométrica dessa região, como também em outras localidades do Brasil. Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo verificar se os atuais índices de desmatamento em Rondônia, ocorridos nos últimos 30 anos, são suficientes para contribuir para a modificação do regime hídrico e pluviométrico. Os dados utilizados no presente estudo foram obtidos juntos à Agência Nacional de Águas ANA e são provenientes de 29 postos pluviométricos instalados no estado de Rondônia. Essa é uma região de pequena disponibilidade de dados meteorológicos devido à colonização recente, sendo que as séries dificilmente passam de 30 anos de dados. Além disso, essas séries são comprometidas por falhas na coleta de dados, que em algumas localidades chegam a apresentar mais de um ano sem registro. Para que as análises fossem possíveis, foi realizado o preenchimento das falhas nas séries de dados através do gerador de dados CLIMGEN. Em seguida, os dados foram analisados pelo método de Duplas Massas para que eventuais falhas e inconsistências nas séries preenchidas pelo CLIMGEN fossem detectadas. Como passo seguinte, os dados foram submetidos ao ajuste de distribuição de probabilidade pela função Gama, para que fossem identificadas regiões homogêneas quanto à distribuição de probabilidade da chuva em Rondônia. Acompanhando essa análise foi utilizada a análise de agrupamento para que fossem identificas as localidades e os meses com precipitação semelhante. Finalmente, os dados de precipitação foram submetidos ao teste de tendência Mann- Kendall, assim como as variáveis do balanço hídrico seqüencial das localidades de Ouro Preto dOeste e Porto Velho. Os resultados mostram que o CLIMGEN é uma ferramenta que pode ser utilizada no preenchimento de falhas em séries de dados em Rondônia, porém o método de Duplas Massas identificou inconsistências em duas localidades, sendo que as mesmas foram descartadas nas análises seguintes. Quanto à função gama foi verificado um menor grau de assimetria na distribuição de probabilidade da precipitação nos meses mais chuvosos. Nos meses secos, junho, julho e agosto, a distribuição de probabilidade da precipitação é mais assimétrica, sendo semelhante entre todas as localidades. Acompanhando a distribuição gama, a análise de agrupamento mostrou uma heterogeneidade espacial na distribuição da precipitação. Finalmente, as análises de tendência não identificaram mudanças sistemáticas que indiquem que o estado de Rondônia esteja passando por mudanças no regime pluviométrico no período analisado, sendo as tendências observadas possivelmente decorrentes da variabilidade climática natural. As séries de temperatura máxima e mínima de Porto Velho e Ouro Preto dOeste apresentaram tendências, com indícios de aumento principalmente da temperatura mínima. Quanto às análises de tendência nas variáveis do balanço hídrico foram verificadas tendências de aumento principalmente da ETR e ETP. Os resultados permitiram concluir que apesar do significativo aumento da área desmatada em Rondônia, isso ainda não foi suficiente para que mudanças no clima fossem identificadas, sendo necessárias análises de séries mais longas. / Amazon deforestation rate has been significant, resulting in a great concern about the effect that the reduction of the forest can have on the climatic dynamics in this region, as well as in other brazilian locations. In such context, the present work aimed to verify if the current rate of deforestation in Rondônia, last 30 years has been contributed for changes in the rainfall and balance patterns. Data from 29 rainfall stations in Rondônia State which belongs to the National Water Agency ANA were used for this purpose. This is a region of small availability of weather data due to recent settling, with the data series hardly passing of 30 years. Moreover, those data series are compromised by imperfections in the collection of data, resulting in missing data. To have this study feasible, the through the weather missing data were filled out data generator CLIMGEN. After that, the data was analyzed by the method of Double Masses so that imperfections and inconsistencies in the series filled out with CLIMGEN were detected. As a next step, the data were submitted to the adjustment of the Gamma distribution of probability to identify homogeneous regions in relation to the rainfall distribution of probability in Rondônia. Sveh analysis was applied to identify the localities and months with similar rainfall pattern. Finally, the rainfall data was submitted to Mann-Kendall trend test, as well as the variables of the sequential water balance in Ouro Preto dOeste and Porto Velho locations. The results showed that the CLIMGEN is a tool that can be used to fill out missing data in series of Rondônia; however the method of Double Masses identified inconsistencies in two localities, which were not considered in the analyses. The Gamma distribution function presented a smaller degree of asymmetry in the distribution of rainfall probability in the rainy months. Dry months, like in June, July and August, the distribution of rainfall probability is more asymmetrical, being similar among all evaluated locations. Following Gamma the distribution, the cluster analysis showed spatial heterogeneity in the rainfall distribution. Finally, the tendency analyses did not identified systematic changes which indicated that Rondônia State is having changes in the rainfall pattern during the analyzed period, being verified only oscillations of natural order in the climate. The series of maximum and minimum temperature of Porto Velho and Ouro Preto dOeste presented positive tendency, mainly in the minimum temperature. For the variables of the water balance, positive tendencies were detected for ETR and ETP. The results allowed to conclude that although the significant increase of the deforested area in Rondônia, this was not enough yet to cause changes in the climate, being necessary analyses of longer series.

Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito de preparos de solo diferenciados, aplicados em duas bacias hidrográficas experimentais reflorestadas com eucalipto, sobre o balanço hídrico, o escoamento direto, a qualidade da água, a ciclagem de nutrientes e as perdas de solo. As microbacias estão localizadas no Vale do Paraíba, Município de Santa Branca, Estado de São Paulo. Fazem parte da Fazenda Bela Vista III, que pertence à empresa FLORIN - Florestamento Integrado S.A. A microbacia A tem uma área de 7,2 ha, sendo 239 m2 (3,3% da área) de mata ciliar, com uma declividade média de 19, 6%; enquanto a área da microbacia B é de 5,5 ha, com 117 m2 (2,1% da área) de mata ciliar e a declividade média de 28,9%. As duas áreas foram plantadas com Eucalyptus saligna Smith, porém tiveram preparos de solo diferenciados: na microbacia A, o preparo de solo consistiu em roçada, queimada, e aração a 20 cm de profundidade com arado de disco; na microbacia B, o preparo de solo consistiu apenas em roçada, queimada, e coveamento manual. As microbacias tiveram as matas ciliares preservadas. A precipitação foi medida com um pluviógrafo tipo Helmann, de rotação semanal, que propiciou a tabulação dos dados de precipitacão diária, para as duas microbacias, três pluviômetros tipo Ville de Paris e um pluviômetro de acrílico marca Fretin, que contituiram a rede para a determinação, pela média aritmética, da precipitação semanal para as bacias. Para a amostragem de água das chuvas visando as análises físico-químicas foram instalados cinco coletores apropriados ao longo das duas microbacias. O deflúvio das microbacias foi obtido através da medição contínua da vazão, sendo utilizados dois linígrafos modelo Hidrologia, instalados um em cada estação fluviométrica. As amostras do deflúvio, em ambas microbacias, foram coletadas no vertedouro, com garrafas de polietileno, em intervalos semanais. As determinações dos elementos K+, Ca++ , Mg++, Fe++ e Na+, como parte da análise da água da chuva e do deflúvio, foram realizadas por meio de espectrofotômetro de absorção atômica. O N03- e P04-3 foram analisados por colorimetria, pelos métodos da brucina e do fosfomolibdato, respectivamente . O NH4+ foi determinado por titulação pelo método da destilação. Seguindo-se as normas da AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (1976), foram realizadas as análises de turbidez, condutividade elétrica e pH. Os valores da alcalinidade foram obtidos por titulação, e os valores de cor, por colorimetria, tendo-se como escala colorimétrica uma solução de platino-cobalto. A perda de solo foi calculada a partir da concentração semanal de sedimento, mais aquelas oriundas de chuvas isoladas. O material sedimentado, por ter se mostrado em muita pequena quantidade e de difícil quantificação, não foi mensurado. No entanto, acredita-se que a sua ausência na totalização da perda de solo não interfira, de forma significativa, na análise da comparação relativa das perdas de solo entre as duas microbacias estudadas. A microbacia B apresenta condições que favorecem o escoamento superficial, possibilitando a existência de áreas passiveis de erosão e formação de voçorocas. Já a microbacia A possui condições mais permeáveis do solo, as quais favorecem o escoamento subsuperficial. A evapotranspiração para a microbacia A foi de 82,8%, enquanto a microbacia B, durante o período estudado, mostrou uma taxa de 44,4%. Os fluxos mensais de nutrientes mostraram que existe um ganho de NH4+, NO3- e PO4-3 para ambas microbacias. O Ca++, Mg++, Fe++ e o Na+ apresentaram um balanço negativo . Já o K+ revelou um ganho na microbacia A, ao contrário da microbacia B. A contribuição relativa da precipitação ocorrida na área experimental em relação ao teor de nutrientes contidos numa árvore inteira, num tronco com casca e noutro sem casca, mostrou que a entrada de nitrogênio via precipitação foi significativa, enquanto as entradas de P04-3, K+, Ca++ e Mg++ estiveram abaixo do requerido, principalmente, se a exploração da árvore inteira for considerada. A produção de sedimento em suspensão foi 2,5 vezes maior na microbacia B do que na microbacia A. Já a contribuição média devida às chuvas, nas perdas totais de solo da microbacia A atingiu apenas 4,89%; na microbacia B esta contribuição chegou a 40,56%. As medidas de preparo de solo e de cultivo mínimo, baseados na declividade média do terreno e na textura de solo; além da preservação das matas ciliares, adotadas previamente pela empresa, estão, aparentemente, sendo eficientes na conservação do solo, conforme os dados analisados no presente estudo. / The goal of this study is to estimate the effects of different managements applied to two experimental catchments with eucalypt plantations over the water balance, the nutrient cycling and the soil loss. The small catchments are located in Paraíba River Valley, in the Municipatily of Santa Branca, São Paulo State. They are part of III Bela Vista Forest Farm, from FLORIN - Integrated Forested company S. A. The A catchment has an area of 7.2 ha, with an average slope of 19.6%, while the area of the B catchment is 5.5 ha, and its average slope is 28.9%. Both areas were planted with Eucalyptus saligna Smith, but they had different site preparation: at catchment A, the plantation was preceded by a mechanical method of site preparation (plowing without harrowing); at catchment B. the plantation was established manually without soil preparation (slash burning). The small catchment the had riparian ecosystem preserved. The precipitation was measured with a Helmann type recording gage, with a week rotation, and four non-recording raingages. Average by arithmetic mean precipitation for the catchments was determined. Five adequate collectors were installed for the rainfall sampling aiming at the physical-chemical analysis. Streamflow was measured with 90° V-notch weirs containing a stage recorders installed one in each gaging station. The streamflow samples, in both small catchments, were collect weekly at the weir with polyethylene bottles. The determinations of K+, Ca++, Mg++, Fe++ and Na+ elements, as part of the rainfall and of the streamflow analysis, were made by spectrophotometry. N03- and P04-3 were analysed by colorimetry, using the brucina and phosphomolybdate methods, respectively. The NH4+ was analyzed by the distillation method. The loss of soil was calculated from the weekly sediment concentration. Additionally, the weirs were adapted with a semi-automatic sampling device to collect samples from higher stage to storm discharge. The sedimented material, being very tiny and in small quantity, was not measured. However, we believe that the absence at this part in the totalization of soil loss does not interfere in an essencial way in the comparative analysis of the soil loss between the two catchments. Catchment B presents conditions that favors surface runoff, allowing the existence of possible areas of erosion and gully formation. But catchment A has more permeable soil, which are favourable to the subsurface runoff. Evapotranspiration was 82.8% of the annual precipitation in catchment A, while for catchment B this percentage was 44.4%. The monthly flows of nutrients showed a gain of NH4+, N03- and P04-3 in both catchments. For Ca++, Mg++, Fe++ and the Na+ the balance was negative. But for K+ there was a gain in catchment A, and a loss in catchment B. The relative contribution of nutrient input in precipitation measured in this experimental area, in comparison with the nutrient contents of a whole tree, a trunk with bark, and a trunk without bark, showed that the input of nitrogen by precipitation was significant, while the inputs of P04-3, K+, Ca++ and Mg++ were below required amount, mainly if the exploration of the whole tree was considered. The production of suspended sediment was 2.5 times greater in the catchment B than in catchment A. But the average contribution due to the rain, in the total loss of the soil in catchment A reached only 4.89%; in the catchment B this contribution reached 40.56%. The method of site preparation and minimal cultivation, besides the policy of preserving riparian ecosystem, used routinely by the company are apparently being confirmed as adequate for soil and water conservation in the region.

O setor sucroalcooleiro encontra-se em plena expansão no país, incluindo áreas consideradas marginais, principalmente no que diz respeito à disponibilidade hídrica. O estabelecimento da cultura no campo é fundamental para o sucesso da atividade agrícola, uma vez que define parte do potencial de produção, sendo que o déficit hídrico nessa fase pode afetar significativamente o stand de plantas. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo quantificar os níveis de déficit hídrico que comprometem o desenvolvimento inicial da cana-de-açúcar, para diferentes profundidades de solo (níveis de disponibilidade hídrica). O experimento foi conduzido na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) em ambiente protegido (casa de vegetação). O solo utilizado foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo, textura franco arenosa, denominado Série Sertãozinho. Foram utilizadas caixas de cimento amianto com capacidade de 100 litros, preenchidas com diferentes camadas de pedra brita nº 02, e solo, simulando profundidades de 10, 20, 30 e 40 cm. Os níveis de déficit hídrico foram representados pela evapotranspiração de referência acumulada de 0, 40, 80, 120, 160, 200, 240 e 280 mm, desde o plantio até o retorno da irrigação, estando a umidade inicial do solo na capacidade de campo. O sistema de irrigação utilizado foi por gotejamento e o manejo da irrigação com base em tensiometria. O delineamento experimental em blocos ao acaso (DBC) no esquema fatorial 4 x 8, totalizou 32 tratamentos, sendo a parcela experimental representada por uma caixa contendo, inicialmente, seis gemas de cana-de-açúcar. Observou-se que a umidade do solo na capacidade de campo na ocasião do plantio é suficiente para promover a brotação e emergência das mudas, independente do nível de déficit hídrico imposto posteriormente. Para profundidades de solo de 10 e 20 cm, nível de déficit hídrico de 160 mm de ET0ac provocou a morte total das plantas, enquanto que para profundidades de 30 e 40 cm, isto ocorreu com nível de 200 mm de ET0ac. Nível de déficit hídrico de 40 mm de ET0ac já é suficiente para reduzir, de forma significativa, o desenvolvimento da planta, independente da profundidade de solo. Entretanto, em condições desfavoráveis de plantio (a 10 e a 20 cm), o efeito negativo do déficit hídrico sobre o desenvolvimento da planta é ainda maior. Além deste efeito, a imposição do déficit hídrico também causou mudança no padrão de crescimento da planta, sendo expresso pela maior relação raiz - parte aérea. A eficiência no uso da água na fase inicial da cultura foi reduzida significativamente com o déficit hídrico e a redução da profundidade do solo explorada pelo sistema radicular, apresentando valores entre 0,16 e 3,21 g L-1. / Sugar and ethanol industry is booming in Brazil, including marginal areas, especially those related to water availability. The establishment of the crop in the field is fundamental to the success of this intensive agriculture, since it defines the baseline of the potential production. Water deficit at this stage can significantly affect plant stand. This study aimed to quantify water deficit levels that undertake the initial development of cane sugar, for different soil depths (levels of water availability). The experiment was conducted in the research area of the Biosystems Engineering Department at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ / USP) under greenhouse conditions. The soil was classified as Red-Yellow Latosol, sandy loam, called Sertãozinho Series. It was used cement boxes with a capacity of 100 liters, filled with different layers of nº 02 gravel, and soil, simulating porous media depths of 10, 20, 30 and 40 cm. The levels of water deficit were represented by the reference evapotranspiration accumulated (ET0ac) of 0, 40, 80, 120, 160, 200, 240 and 280 mm from planting until the return of irrigation, with the initial soil moisture at field capacity. Drip irrigation system and tensiometers were used to control soil moisture. The experiment was carried out under randomized block design (RBD) in a factorial scheme of 4 x 8, totalizing 32 treatments, being the experimental unit represented by a box containing six gems of sugar cane initially. Maintaining soil moisture at field capacity at planting time is sufficient to promote sprouting and emergence of seedlings, regardless of water deficit level following. For soil depths of 10 and 20 cm, water deficit level of 160 mm ET0ac caused total death of the plants, while soil depths between 30 and 40 cm, this occurred with a higher level of 200 mm ET0ac . Water deficit level of 40 mm ET0ac is enough to reduce significantly the aerial development of sugar cane plants, regardless of soil depth. However, under unfavorable planting conditions (10 and 20 cm soil preparation), the negative effect of drought on plant development is pronounced. In addition to this effect, the imposition of water deficit also caused changes in the plant growth rate that was expressed by a higher relationship root - aboveground biomass. Water use efficiency in the initial phase of sugar cane crop was significantly reduced with water deficit and the reduction of soil depth explored by the root system, with values ranging from 0,16 to 3,21 g dry mass L-1 of water.

A serrapilheira é compreendida como a camada acima do solo formada a partir de materiais que caem da vegetação, funcionando como um mecanismo de interceptação da chuva. Apesar do processo de interceptação ser significativo em áreas de florestas, geralmente esse processo é subestimado ou mesmo negligenciado em modelos hidrológicos, justificado pela dificuldade na obtenção desses dados. Este projeto propôs o desenvolvimento de um equipamento que permite realizar medidas em campo da interceptação da serrapilheira em área de cerrado sensu stricto. Com o equipamento desenvolvido, LID (Litter Interception Device), são realizadas medidas do volume de água retido na serrapilheira e do volume que passa pela serrapilheira, atingindo o solo. O LID foi testado e calibrado em laboratório utilizando chuva simulada de três diferentes intensidades sobre o equipamento, contendo três quantidades diferentes de serrapilheira, 2,97, 1,45 e 0,60 kg.m-2. As amostras de serrapilheira utilizadas nos testes foram retiradas de uma área experimental de mata nativa de cerrado sensu stricto, localizada no município de Itirapina, Estado de São Paulo. As intensidades utilizadas foram definidas a partir de uma curva Intensidade-Duração-Frequência (IDF) gerada para a área experimental. Além do bom funcionamento do LID, os testes serviram para determinar os parâmetros Cmax e Cmin (capacidade máxima e capacidade mínima de armazenamento, respectivamente) da serrapilheira do cerrado sensu stricto. Os resultados mostraram que com o LID são realizadas medições da taxa de retenção de água na serrapilheira (mm.min-1), bem como de sua evaporação (mm.min-1) com precisão. Os testes para calibração do pluviógrafo revelaram que as medidas eram sempre subestimadas, necessitando utilizar uma curva de calibração (R2 = 0,99) para corrigir os registros da intensidade que passa para o pluviógrafo. Os valores encontrados para os parâmetros Cmax (1,0 a 3,07 mm) e Cmin (0,78 a 2,27 mm) corroboram com os encontrados por outros autores para a serrapilheira de diferentes florestas. Verificou-se que a variável quantidade de serrapilheira (kg) influencia mais nesses valores, do que a intensidade da chuva (mm.h-1). Conclui-se com os resultados que o LID pode ser utilizado em estudos que pretendam analisar o papel da serrapilheira em processos hidrológicos, sejam estes para a determinação da interceptação da chuva em campo, ou mesmo na determinação de parâmetros em laboratório. / Forest litter is the layer above the ground of the forest formed by materials that fall from the vegetation itself. The vegetation materials are through various stages of decomposition, functioning as a mechanism of rainfall interception. Although the interception process is significant in forested areas, this process is usually underestimated or even neglected in hydrological models due to the difficulties on obtaining these data. We proposed the development of a device that allows the field measurements of the forest litter interception in a cerrado sensu stricto area. The Litter Interception Device (LID), was tested and calibrated in the laboratory. We used simulated rainfall with three different intensities to test the device and also three different amounts of litter, 0.100, 0.230 and 0.470 kg. The litter samples used in the tests were taken from an experimental area of cerrado sensu stricto located in Itirapina, State of São Paulo, Brazil. The intensities of simulated rainfall were obtained from an Intensity-Duration-Frequency (IDF) curve made for the experimental area. Besides the LID functioning tests, the device was tested to determine the parameters Cmax and Cmin (maximum capacity and minimum storage capacity, respectively) of the cerrado sensu stricto forest litter. The results showed that the LID allows measurements of the volume of water retained in the forest litter (mm.min-1) as well as its evaporation (mm.min-1). The pluviometer calibration tests revealed that the measurements were always underestimated, requiring a calibration curve (R2 = 0.99) to correct the volume records that flow to the tipping bucket pluviometer. The values found for Cmax (1.0 - 3.07 mm) and Cmin (0.78 - 2.27 mm) are according with those found by other authors for different kinds of forest litters. It was verified that the variation in the amount of forest litter (kg) influenced more in these values, than the rainfall intensity (mm.min-1) . We concluded that the LID can be used in studies that intend to analyze the role of the forest litter in hydrological processes, whether they area for the determination of the interception of rain in the field or even and in laboratory studies to determine interception parameters of forest litter.

A evapotranspiração pode ser responsável por mais da metade da saída de água de uma bacia hidrográfica, sendo uma variável importante para o balanço hídrico e para a estimativa da recarga. Nesse sentido, objetivou-se com este trabalho analisar a evapotranspiração de referência (ETo) e real (ETr) para a região de Jaboticabal-SP, assim como verificar a influência da umidade do solo na evapotranspiração. A variação da evapotranspiração de referência foi estudada a partir da interpretação de dados de uma bateria de seis lisímetros de drenagem (EToLis) e estimativas teóricas por três equações diferentes disponíveis na literatura (Tanque Classe A, Thornthwaite e Penman Monteith FAO 56 utilizando a radiação solar global estimada, observada e todas as variáveis observadas). A evapotranspiração real foi obtida por meio de dados de uma bateria de três lisímetros operando em condições reais de campo e a partir do balanço hídrico seqüencial de Thornthwaite e Mather (1955) utilizando a evapotranspiração de referência obtida pelos três modelos teóricos. Outros três lisímetros receberam irrigações esporádicas e obtiveram-se outros valores de evapotranspiração, a fim de comparar o comportamento da evapotranspiração sob três disponibilidades de água no solo. A análise estatística de correlação indica que as estimativas da ETo por equações teóricas comparadas à EToLis medida em lisímetro de drenagem não apresentaram bons índices de comparação e erro. Admitindo que a operação dos lisímetros não permitiu a determinação da ETo com boa confiabilidade, comparou-se os métodos com a equação de Penman Monteith FAO 56 utilizando todas as variáveis observadas. Observou-se ótima correlação entre a equação de Penman Monteith FAO 56 com os modelos utilizando a radiação solar global observada e estimada e com o Tanque Classe A. No tocante à evapotranspiração real, houve boas correlações entre os valores medidos pelos lisímetros e os valores estimados pelo balanço hídrico de Thornthwaite e Mather. Melhor correlação foi verificada quando se utilizou o valor da CAD calculada em função dos parâmetros físicos do solo. Os valores de ETr obtidos através do balanço hídrico utilizando a ETo estimada por Penman Monteith utilizando a radiação solar global observada apresentou a melhor correlação com os dados lisimétricos. Com relação à variação de umidade do solo, verificou-se um comportamento distinto entre as evapotranspirações observando um aumento da ET de acordo com o aumento do número de irrigações. / The evapotranspiration can be responsible for more than the half of the water that leaves a watershed, being an important variable for the water balance and for estimating the recharge. In this direction, the objective of this study was to analyse the reference (ETo) and actual (ETr) evapotranspiration for the region of Jaboticabal-SP, Brazil, as well as to verify the influence of the soil water content in the evapotranspiration. The variation of the reference evapotranspiration was studied based on data of a battery of six drainage lysimeters (EToLis) and tree different theoretical models were used (Tanque Classe A, Thornthwaite and Penman Monteith FAO 56 using the estimated and observed global solar radiation and all the variables observed). The actual evapotranspiration data were obtained from a battery of three lysimeters operating in real field conditions and from the water balance of Thornthwaite and Mather (1955), using as reference evapotranspiration the values from the three theoretical models. Others three lysimeters received irrigation sporadically and others values of evapotranspiration were measured, in order to compare the behavior of the evapotranspiration under three availabilities soil water content. The statistical correlation analysis indicates that the estimates of ETo from theoretical equations compared to the EToLis measured in lysimeter of draining did not present good indices of comparison and error. Aware that the operation of the lysimeters did not allow the determination of the ETo with good trustworthiness, one compared the methods with the equation of Penman Monteith FAO 56 using all the observed variables. An excellent correlation was observed between the equation of Penman Monteith FAO 56 with the models using observed global solar radiation and estimated and with Tanque Classe A. Regarding actual evapotranspiration, there were good correlations between the values measured for the lysimeters and the estimated values for water balance of Thornthwaite and Mather. The values of ETr through the water balance using the ETo esteem for Penman Monteith using the observed global solar radiation presented the best correlation with the lisimeters data. Regarding to the variation of soil water content, a distinct behavior was verified between the evapotranspirations in accordance with observing an increase of the ET the increase of the irrigation number.

A cana-de-açúcar é uma cultura de grande expressão em vários estados brasileiros. Para que a mesma apresente bons níveis de produtividade, quer seja nas áreas tradicionais de cultivo ou nas áreas em expansão, é de extrema importância que haja a seleção e alocação das diferentes variedades de acordo com os ambientes de produção, os quais envolvem aspectos relacionados à qualidade dos solos e aos níveis esperados de produtividade em função disso. Apesar da importância do ambiente de produção para o manejo varietal e operacional do canavial, este não considera aspectos relacionados ao clima dos locais de cultivo. Sendo assim, o presente estudo buscou desenvolver um procedimento para a obtenção de classes de ambientes de produção para a cultura da cana-de-açúcar sob o enfoque climático, por meio do uso de modelos agrometeorológicos de estimativa das produtividades potencial e atingível, e da eficiência climática resultante dessas. A partir da utilização do modelo da Zona Agroecológica (modelo FAO), associado à penalização da produtividade pelo déficit hídrico, foi calculada a produtividade potencial e a produtividade atingível da cultura da cana-de-açúcar em 178 localidades do estado de São Paulo. Por meio do quociente entre essas produtividades, estimou-se a eficiência climática (). Tanto as variáveis climáticas como as produtividades foram espacializadas por meio da técnica de regressão em que foram utilizadas coordenadas geográficas integradas. Foi calculado o balanço hídrico climatológico normal, na escala mensal, para a caracterização climática do Estado, e o balanço hídrico seqüencial, na escala decendial, para a penalização da produtividade potencial pelo déficit hídrico e obtenção da produtividade atingível. O balanço hídrico foi determinado de acordo com o método proposto por Thornthwaite e Mather (1955) e a evapotranspiração de referência foi calculada utilizando-se a equação de Priestley e Taylor (1972). Essas simulações foram realizadas considerando-se períodos de 30 anos de dados, de 1973 a 2003, disponibilizados pelo SIGRH/DAEE-SP. Foram consideradas cinco épocas de plantio para a cana planta (fevereiro, março, julho, setembro e outubro) e três ciclos de maturação para a cana-soca (precoce, média e tardia). Foi inserido no modelo agrometeorológico empregado um fator de penalização das produtividades potencial e atingível pela ocorrência de baixas temperaturas do ar. De acordo com os mapas, foi possível propor uma classificação dos ambientes com base na produtividade atingível, a qual variou de 50 até 100 t ha-1 e com base nos valores obtidos de eficiência climática, que variaram de 0,35 a 0,65. Conclui-se com isso, que o modelo agrometeorológico apresentou desempenho satisfatório, possibilitando juntamente com o emprego de um sistema de informações geográficas, a obtenção das classes climáticas dos ambientes de produção para a cultura da cana-de-açúcar, que poderão subsidiar o planejamento das usinas quanto aos manejos varietal e operacional dos canaviais. / Sugarcane is a crop of great expression in several Brazilian states. For obtaining success, with high yield levels, in both traditional and expanding areas, it is very important that the selection and allocation of different varieties be done according to the production environments, which normally involve aspects related to the soil quality and the expected yield levels associated to that. Even considering the importance of the production environment concept for the varietal and operational management in the sugarcane mills, it does not consider aspects related to the climate conditions of the production areas. Based on that, the present study aimed to develop a procedure for obtaining the classification of the sugarcane production environments according to the climatic conditions, by the use of agrometeorological models for estimating potential (PP) and attainable (PA) yields, and the resulting climatic efficiency (). This study used the association of the FAO Agro-ecological Zone model and the water deficit depletion model respectively for estimating PP and PA for sugarcane crop in 178 locations in the state of São Paulo. The was calculated by the ratio between PA and PP. All the variables related to the climate and to the yield were spacialized by the multiple linear regression technique, which uses the geographic coordinates, altitude and their integration as independent variables. The monthly normal water balance was used to characterize the climate and the water availability conditions of the state, while the 10-day serial water balance was used to characterize the water deficit during the crop cycle for each year of the historical series. The water balance was determined by the Thornthwaite and Mather (1955) method and the reference evapotranspiration was estimated by the Priestley and Taylor (1972) equation. The sugarcane crop yield were simulated for a 31-year period, from 1973 to 2003, with data obtained from SIGRH/DAEE-SP. For such simulations five planting dates were considered for plant crop (February, March, July, September and October) and three cycles of maturation for ratoon crop (early, medium and late). A low temperature depletion factor was introduced in the yield models for considering the negative effect of frosts on sugarcane crop. According to the maps generated, it was possible to propose a production environment classification based on PA, which ranged from 50 to 100 t ha-1, and also based on , which varied between 0.35 and 0.65. These data when applied to a geographical information system (GIS) allowed to classify the production environments not only by using soil data but also using the classes defined by the climatic conditions, giving subsides for the crop planning, variety management and operational activities.