Made available in DSpace on 2016-12-23T13:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Zancanella Bonomo.pdf: 1042232 bytes, checksum: 9f5a5145bc9e9626b7d0e92900bdb65c (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to the conditions of uneven distribution of rainfall in northern Espírito Santo, Brazil, cultivation of Conilon coffee (Coffeacanephora) has been done predominantly under irrigation with highly productive crops especially coffee production in Brazil. After the irrigation system implementation it is fundamental to the success of the project to implement a system of water management in irrigated crop, requiring a correct quantification of crop water consumption. The purpose of this study was to evaluate the response of different genetic materials (clones) of Conilon coffee to different irrigation. The study aimed quantification of water consumption, as well as to estimate the crop coefficient (Kc). The research was conducted in a farm called Córrego Grande in São Mateus, Espírito Santo state, Brazil in commercial cultivation of Conilon coffee in 3 x 0.8 m spacing, conventional drip irrigated, with a flow rate of 2 L h-1 and spaced 0.5 m. The experimental design was completely randomized in a subplot design, with six plots, five subplots and four replications. The plots were irrigation corresponding to 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150% of evapotranspiration for a condition of drip irrigation. The subplots were Conilon called 02, 03, 18, 153 and bamburral. Each replication was consisted of 20 plants. Data were subjected to analysis of variance and the means of treatments (subplots) were compared by Tukey test at 5% probability. The averages of the treatments (plots), were subjected to polynomial regression analysis. Regarding the growth parameters the 150% evapotranspiration blade for located irrigation was superior to the other ones. As for the first crop productivity, the percentages of irrigation applied for the maximum productivity varied according to the evaluated clone from blade percentages of 94.7% (kc = 0.947) for clone 03, percentage to 123.9% of the blade EToLoc (kc = 1.239) for clone 02 / Em razão das condições da distribuição irregular das chuvas na região norte do Espírito Santo, o cultivo de café Conilon (Coffea canephora) tem sido feito predominantemente sob irrigação, com lavouras altamente produtivas com destaque na produção cafeeira nacional. Após a implantação do sistema de irrigação torna-se fundamental ao sucesso do projeto a implementação do manejo de água do cultivo, requerendo uma correta quantificação do consumo hídrico da cultura. Diante isso, o trabalho teve como objetivo a avaliação da resposta de diferentes materiais genéticos (clones) de café Conilon a diferentes lâminas de irrigação, visando a quantificação do consumo hídrico, bem como a estimativa do coeficiente de cultura (Kc). A pesquisa foi conduzida na fazenda Córrego Grande, em São Mateus, em cultivo comercial de café Conilon, no espaçamento 3,0 x 0,8 m, irrigada por gotejamento convencional, com vazão do gotejador de 2 L h-1 e espaçados de 0,5 m entre si. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em parcela subdividida, com seis parcelas, cinco subparcelas e quatro repetições. As parcelas foram lâminas de irrigação correspondentes a 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150% da evapotranspiração para condição de irrigação localizada. As subparcelas foram os genótipos de Conilon denominados 02, 03, 18, 153 e Bamburral. Cada repetição foi constituída de 20 plantas. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos (subparcelas), comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. As médias dos tratamentos (parcelas), foram submetidos a análise regressão polinomial. Em todos os parâmetros vegetativos avaliados a porcentagem da lâmina aplicada de 150% da evapotranspiração para irrigação localizada foi superior às demais. Já para produtividade da primeira safra, as porcentagens das lâminas de irrigação aplicadas para a máxima produtividade variaram em função do clone avaliado, desde porcentagens de lâmina de 94,7% (kc = 0,947) para o clone 03, até porcentagem de lâmina de 123,9% da EToLoc (kc = 1,239) para o clone 02

Submitted by Paulo Miguel de Bodas Terassi (pmbterassi@gmail.com) on 2016-01-14T11:33:09Z No. of bitstreams: 1 Estudo de parâmetros climáticos como subsídio à gestão ambiental da vertente paraense da bacia hidrográfica do rio Itararé (Finalizada)..pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-14T13:58:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 terassi_pmb_me_prud.pdf: 10553168 bytes, checksum: 546a90aadd733a630cc8b09187e65591 (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Não recebi financiamento / Os estudos dos aspectos físicos e sociais existentes em bacias hidrográficas permitem avaliar os seus diversos componentes, os processos e interações que nela ocorrem. Sobretudo, o clima funciona como um insumo de energia para a bacia hidrográfica e desempenha o papel de controlar ou influenciar diversos componentes da dinâmica socioambiental desse recorte espacial. Nessa perspectiva, o presente trabalho objetiva o estudo das características climáticas e, especificamente o conhecimento do comportamento da erosividade das chuvas e da disponibilidade hídrica na vertente paranaense da bacia hidrográfica do rio Itararé. O recorte de estudo está situado nos setores nordeste e leste do Paraná e abrange uma superfície aproximada de 4.845 km2. Foram obtidos os dados anuais, sazonais, mensais e diários de chuva de treze postos pluviométricos junto ao Instituto das Águas do Paraná e de uma estação meteorológica, de Joaquim Távora, pertencente ao Instituto Agronômico do Paraná. Foram utilizadas as seguintes metodologias: aplicou-se o índice de erosividade de Rufino, Biscaia e Merten (1993); espacializou-se as estimativas de temperatura fornecidas pela Universidade de Delaware (2014); empregou-se o balanço hídrico climatológico de Thornthwaite e Mather (1955); foram aplicados os sistemas de classificação climática de Köppen (1948), Thornthwaite (1948) e Nimer (1972); e, por fim, empregou-se a técnica de agrupamento para a obtenção de regiões homogêneas e para a definição de anos-padrão. Observou-se que embora tenham sido observados alguns padrões entre o efeito orográfico e o aumento de pluviosidade em alguns setores da bacia hidrográfica, a distribuição das isolinhas de pluviosidade e número de dias de chuva para a escala anual está propriamente mais ligada às diferenças entre o regime pluviométrico sazonal e a interferência da dinâmica atmosférica regional. Identificou-se que as maiores alturas pluviométricas ocorrem durante o período que vai de setembro a março, período de ocorrência do maior potencial erosivo. As maiores isotermas, os maiores valores de evapotranspiração e menores valores de excedente hídrico foram identificados para o setor norte, com um cenário inverso para os setores sul e oeste. O emprego do sistema de classificação climática de Köppen (1948) possibilitou delimitar a área de estudo em três tipologias climáticas: Cfb para os setores oeste e central; Cfa para o setor norte; Cfa/Cfb para os setores transitórios. A metodologia de Thornthwaite (1948) apresentou seis tipologias climáticas distinguindo apropriadamente as características climáticas da bacia hidrográfica em conformidade com o índice de umidade efetiva e a eficiência térmica. A metodologia de Nimer (1972) identificou três tipologias climáticas e definiu características da circulação atmosférica a partir dos atributos climáticos. O zoneamento climático permitiu averiguar a relação das características climáticas com os componentes socioambientais da área de estudo. A zona climática IV merece atenção por ter apresentado a maior erosividade das chuvas, junto à verificação de solo exposto associado a elevadas declividades, fatores que representam maiores riscos à erosão. A zona climática I apresenta a significativa ocupação por pastagens e lavouras temporárias e, o alerta da possibilidade de deficiência hídrica, especialmente em condições de La Niña ou em meses como abril e agosto, demonstram uma vulnerabilidade a essas atividades econômicas. / The studies of the physical and social aspects present in a watershed allow us to evaluate their various components, their processes and interactions that occur in it. Above all, the climate works as an energy input to the watershed and plays the role of controlling and influencing various components of the dynamics socio-environmental of this spatial cutout. From this perspective, the present study aims to study the climatic characteristics and specifically the knowledge of the behavior of rainfall erosivity and water availability in the watershed Itararé, in Parana state. The study clipping is situated in the northeast and eastern sectors of Paraná and covers an area of approximately 4,845 km2. Annual, seasonal, monthly and daily rain data of thirteen rain gauge stations were obtained along with the Paraná Institute of Water and the weather station Joaquim Távora, which belongs to the Agronomic Institute of Paraná. The following methodologies were used: erosivity indices of Rufino, Biscaia and Merten (1993); Temperature estimates provided by the University of Delaware (2014); climatic water balance of Thornthwaite and Mather (1955); Climate classification system of Köppen (1948), Thornthwaite (1948) and Nimer (1972) and, lastly, a clustering technique for obtaining homogeneous regions and to define standard-years was used. It was noticed that although some patterns between the orographic effect and the increase of pluviosity in some sectors of the watershed were observed, the distribution of isoline rainfall and the number of rainy days for the annual range is more properly related to the differences between seasonal rainfall and the interference of regional atmospheric dynamics. It was identified that the highest rainfall occur during the period from September to March, which is the period of occurrence of the most erosive potential. The biggest isotherms, the highest evapotranspiration values and lower water surplus values were identified for the northern sector, with a reverse scenario to the south and west sectors. The usage of Köppen‟s classification system (1948) allowed us to define the study area into three climatic types: Cfb for the western and central sectors; Cfa for the northern sector; Cfa / Cfb for transient sectors. The methodology presented by Thornthwaite (1948) exposed six climate types, properly distinguishing the climatic characteristics of the watershed in accordance with the effective moisture and thermal efficiency. Nimer‟s methodology (1972) identified three climate types and defined the atmospheric circulation features through the climatic attributes. The climatic zoning made it possible to examine the relation between the climatic characteristics and the social-environmental components of the study area. The climate zone IV requires attention for presenting the highest rainfall erosivity besides the exposed soil associated with high declivities, factors that evince the greatest risk to erosion. The climate zona I presents significant occupancy of pastures and temporary crops, and the warning of the possibility of deficiency water, especially in La Niña conditions or months like April and August, demonstrate a vulnerability to these economic activities.

The grant of water use is an instrument of the Brazilian Water Resources Policy that must be analyzed according to its legal, technician and social character. Concerning the legal character, the grant process structure must attend the current law; as regards the technique questions, the process assessment passes for the balance of water availability and demand; the social character is attended in the analysis of the preferential water uses in the river basin, to be definite by the population and considered in the balance calculation. The objective of the present research is the procedural improvement of water balance for grant, considering in an articulated manner in the technician, legal and social and aspects and the interaction between basins of rivers with different domains. The Ibicuí river basin, object of study, is characterized by the intense water use for irrigation of the rice cultivation. The basin has two well characterized conditions of contour: one in upstream, defined for the Santa Maria basin river, and other, downstream next to the outfall in the Uruguay river (river of national domain). The water balance is made with the aid of two decision support tools: the models CRUZ and OutorgaLS. The applicability of the models in solution of problems of grant for the study area is analyzed, considering the months of irrigation (November to February) of years whose water offers is equal to the lower limit of the reliable interval of 90% (dry years). The results, although different, demonstrate that the two models can be used for the formulation of scenes. These differences are based on the models characteristics, that possess different ways of presentation, but result in analysis of same trend. A social prospection, with questionnaire use, was ccomplished with the aim to get a vision of the society regarding the questions related to water resources. Moreover, the questionnaire served as spreading of the National System of Water Resources, since that, during the application, people had demonstrated interest in knowing the responsible by decision in the basin. As conclusion, it is observed that it is possible to use the models of integrated manner, using the best characteristics of both. The OutorgaLS model reveals adequate for simulation between different types of use, therefore, for users of same priority, the optimization model can not converge. In this case, for users of same type of use, the model CRUZ gets to optimize the water balance, to consider the ambient reserve and also to propose rationings. / A outorga de direito de uso dos recursos hídricos é um instrumento da Política Nacional de Recursos Hídricos brasileira que deve ser analisado segundo seu caráter legal, técnico e social. Quanto ao caráter legal, a estruturação do processo de outorga deve atender a legislação vigente; no que se refere às questões técnicas, o equacionamento passa pela realização do balanço de disponibilidade hídrica e demanda; já o caráter social é atendido com a análise dos usos preferenciais da água na bacia hidrográfica, a serem definidos pela população e considerados no equacionamento do balanço. O objetivo da presente pesquisa é o aprimoramento metodológico do balanço hídrico para a outorga, considerando, de forma articulada, os aspectos técnicos, legais, sociais e a interação entre bacias hidrográficas de rios de diferentes domínios. A bacia hidrográfica do rio Ibicuí, objeto do estudo, é caracterizada pelo intenso uso de água para irrigação da lavoura orizícola. A bacia possui duas condições de contorno bem caracterizadas: uma à montante, definida pela bacia do rio Santa Maria, e outra a jusante, próximo ao seu exutório junto ao rio Uruguai (rio de domínio da União). O balanço hídrico é feito com o auxílio de duas ferramentas de suporte à decisão: os modelos CRUZ e OutorgaLS. É analisada a aplicabilidade dos modelos na solução de problemas de outorga para a área de estudo, considerando os meses de irrigação (novembro a fevereiro) de anos cuja oferta hídrica iguala-se ao limite inferior do intervalo de confiança de 90% (anos secos). Os resultados obtidos, apesar de diferentes, demonstram que os dois modelos podem ser utilizados para a formulação dos cenários. Essas diferenças se fundamentam nas características dos modelos, que possuem formas diferentes de apresentação, mas resultam em análise de mesma tendência. Uma prospecção social, com utilização de questionário, foi realizada com o objetivo de obter uma visão da sociedade a respeito das questões relacionadas aos recursos hídricos. Além disso, o questionário serviu como divulgação do Sistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos Hídricos, uma vez que, durante a aplicação, as pessoas demonstraram interesse em conhecer os tomadores de decisão na bacia. Como conclusão, observa-se que é possível utilizar os modelos de forma integrada, aproveitando as melhores características de ambos. O modelo OutorgaLS mostra-se adequado para simulações entre diferentes tipos de uso, pois, para usuários de mesma prioridade, o modelo de otimização pode não convergir. Nesse caso, para usuários de mesmo tipo de uso, o modelo CRUZ consegue otimizar o balanço hídrico, considerar a reserva ambiental e inclusive propor racionamentos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The compaction process can be evaluated by soil compression curve. The curved segment of the compression curve shows the elastic deformation, while the linear segment represents the elastic deformation. The soil capacity to promoting adequate gas exchange between the root environment and the atmosphere affect plant growth and crop yield, thus showing the importance of quantifying properties related to soil ability to transmit oxygen to roots as key for the evaluation of soil physical quality. The general objective was to evaluate the effect of water content, soil structure and composition on the compressibility and air permeability of three Hapludox and one Paleudalf under no-tillage. Elastic and compressive properties, air permeability, physico-hydraulic properties, particle size and organic matter content were evaluated in soil samples equilibrated at 1, 3, 6, 10, 30, 50, 100, 300 and 500 kPa tensions. The water content along soybeans growing cycle was estimated by sequential hydrological balance and its effect on soil structural conditions was used for estimating soil bearing capacity and soil compactation susceptibility. Significant effect of the physical variables clay and soil organic matter content were observed in soil elasticity, while water content presented a reduced effect in such property. Greater clay and soil organic matter contents were associated to higher values of soil elasticity. The structural condition affects elasticity directly, mainly in sandy soils, while in loamy soils clay and organic matter contents have a larger influence on the soil elastic behavior. In sandy soils the effect of water content in soil compaction susceptibility is lower and it is most affect by soil density, while clay soils, because they retain more water, soil water content determined the compressive index variation along the management cicle. The models showed a satisfactory adjustment when the compression index was estimated, while the capacity of estimation precompaction pressure was lower for all soils. The adaption of Busscher s model for estimating soil precompaction pressure, despite the low reliability, showed that soil load bearing capacity varies along the management cycle and that sandy soils are more resistant to compactation that clay soils. The compaction effects on soil air permeability is realted mainly to air-filled porosity and soil pore continuity, independently on water content that affects adversely air permeability. In sandy soils air permeability increases as soil water content decreases is larger, compared to loamy soils. In soils cultivated under no-tillage, water content effect on air permeability is associated with greater quantity and continuity of soil pores available for airflow to occur. / O processo de compactação pode ser avaliado pela curva de compressão do solo. O segmento curvo da curva de compressão apresenta as deformações elásticas, aquelas que são recuperáveis no solo, enquanto que o segmento linear representa as deformações plásticas. A capacidade do solo em promover uma adequada troca de gases entre o ambiente radicular e a atmosfera afeta diretamente o crescimento de plantas e a produção das culturas, o que torna a quantificação de propriedades relacionadas com a capacidade de transmitir oxigênio até as raízes fundamental para a avaliação da qualidade física do solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a influência da umidade, da condição estrutural e da composição na compressibilidade e permeabilidade ao ar de três Latossolos e um Argissolo manejados no sistema plantio direto. Propriedades elásticas, compressivas, permeabilidade ao ar, propriedades físico-hídricas, granulometria e teor de matéria orgânica foram avaliadas em amostras de solo equilibradas nas tensões de 1, 3, 6,10, 30, 50, 100, 300 e 500 kPa. A umidade volumétrica ao longo do ciclo de cultivo da soja foi estimada pelo balanço hídrico seqüencial e seu efeito, juntamente com o da condição estrutural, foi utilizado na estimativa da capacidade de suporte de carga e da suscetibilidade a compactação. Efeito significativo das variáveis físicas, teor de argila e matéria orgânica foram observados na elasticidade do solo, enquanto que a umidade apresentou um efeito reduzido em tal propriedade. Quanto maiores os teores de argila e matéria orgânica no solo, maiores os valores de elasticidade. A condição estrutural afeta diretamente a elasticidade, principalmente em solos arenosos, enquanto que em solos argilosos os teores de argila e matéria orgânica exercem maior influência sobre o comportamento elástico do solo. Em solos arenosos o efeito da umidade na suscetibilidade à compactação é menor, sendo que ela é mais afetada pela densidade do solo, enquanto que em solos argilosos, em função da maior capacidade de reter água, é a umidade que determina a variação do índice de compressão do solo ao longo de um ciclo de cultivo. Os modelos apresentaram um ajuste satisfatório quando estimada a variável índice de compressão, enquanto que a capacidade de estimar a pressão de preconsolidação foi baixa para todos os solos A adaptação do modelo de Busscher para a estimativa da pressão de preconsolidação, apesar da baixa confiabilidade, demonstrou que a capacidade de suporte de carga varia ao longo de um ciclo de cultivo e que os solos arenosos são mais resistentes à compactação que os solos argilosos. Os efeitos da compactação na permeabilidade ao ar se concentram principalmente na redução da porosidade de aeração e da continuidade de poros, independentemente da condição de umidade, o que repercute negativamente nos valores de permeabilidade ao ar. Em solos arenosos, o incremento na permeabilidade ao ar à medida que a umidade do solo reduz é maior se comparado a solos argilosos. Em solos cultivados sob plantio direto, o efeito da umidade na permeabilidade ao ar está associado à maior quantidade e continuidade de poros do solo disponíveis para que os fluxos de ar ocorram.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The water management is a major practical possibilities to achieve significant increases in productivity unchanged in terms of occupied area. For the floricultural industry despite being considered a competitive and profitable activity, studies on the optimal water needs for different species is scarce, and studies and research. Thus the present study aims to identify water management suitable for crop production Alstroemeria x hybrida in pots with substrate. Analyzing its response in yield and quality of the buds. The experiment was conducted under controlled conditions in the Floriculture Industry Polytechnic College of UFSM - RS. They were used vessels of 20 l, with one plant per pot Alstroemeria x hybrida, variety Firenze. The experimental design was completely randomized, with 16 replications and five treatments, totaling 80 experimental units. Throughout the cycle evaluations were made (destruction) of a vessel of each treatment to monitor the development of both shoot (leaf area) and the underground part (rhizomatous structure). Comparison of the results was performed by analysis of variance and regression using the software SISVAR. To evaluate the water consumption were set limits 30, 45, 60, 75 and 90% of the maximum water retention of the substrate in the vessel (CRV), and verified the measurement of moisture of each vessel by the method of weighings of each vessel individually, seven days irrigation interval. The evaluated factors of production were: length and diameter of flowering stems; fresh and dry weight, number of flowers, leaf area and root development. They also determined the reference evapotranspiration and crop coefficient (Kc) in different phenological stages. The results showed that water consumption is larger as the availability rises and is influenced by weather conditions; the crop coefficient (Kc) showed average values of 0.39 and 0.41 for the growing season and early flowering respectively 0.95 for flowering 1.51 for the full flowering and 0.74 for the fall of flowering; water availability of 90% is recommended for the production of long stems, the parameters number of flowers and diameter of the buds did not differ between treatments. The water availability changes all the root structure of Alstroemeria; It is not advised commercial cultivation of Alstroemeria on vessels of up to 20 l. / A prática de manejo da irrigação é uma das principais possibilidades para a obtenção de aumentos significativos de produtividade sem mudança em termos de área ocupada. Para o ramo da floricultura apesar de ser considerada uma atividade competitiva e rentável, os estudos sobre a necessidade ideal de água para as diferentes espécies é escasso, sendo necessários estudos e pesquisas. Assim o presente trabalho tem por objetivo identificar o manejo de água adequado para produção da cultura de Alstroemeria x hybrida em vasos com substrato. Analisando sua resposta sob rendimento e qualidade das hastes florais. O experimento foi conduzido em estufa climatizada no Setor de Floricultura do Colégio Politécnico da UFSM RS. Foram usados vasos de 20 l, com uma planta por vaso de Alstroemeria x hybrida, da variedade Firenze. O delineamento experimental foi inteiramente casualisado, com 16 repetições e cinco tratamentos, totalizando 80 unidades experimentais. Ao longo do ciclo foram feitas avaliações (destruições) de um vaso de cada tratamento para acompanhar o desenvolvimento tanto da parte aérea (área foliar) como da parte subterrânea (estrutura rizomatosa). A comparação dos resultados foi realizada através de análise de variância e regressão utilizando-se o software SISVAR. Para avaliar o consumo de água foram estipulados limites de 30, 45, 60, 75 e 90% da capacidade máxima de retenção de água pelo substrato no vaso (CRV), sendo verificada a medida da umidade de cada vaso pelo método das pesagens de cada vaso individualmente, com turno de rega de sete dias. Os fatores de produção avaliados foram: comprimento e diâmetro das hastes floríferas; massa fresca e seca, quantidade de flores, área foliar e desenvolvimento radicular. Também foram determinados a evapotranspiração de referência e o coeficiente de cultura (Kc) nos diferentes estágios fenológicos. Os resultados obtidos mostraram que o consumo de água é maior à medida que a disponibilidade se eleva e é influenciado pelas condições meteorológicas; o coeficiente da cultura (Kc) apontou valores médios de 0,39 e 0,41 para a fase vegetativa e início da floração respectivamente, 0,95 para o florescimento, 1,51 para o pleno florescimento e 0,74 para a queda do florescimento; a disponibilidade hídrica de 90% é recomendada para a produção de hastes longas, os parâmetros número de flores e diâmetro das hastes florais não diferiram entre os tratamentos. A disponibilidade hídrica altera toda a estrutura radicular da alstroemeria; não é aconselhado o cultivo comercial de alstroemeria em vasos de até 20 l.

abstract: The Colorado River Basin (CRB) is the primary source of water in the southwestern United States. A key step to reduce the uncertainty of future streamflow projections in the CRB is to evaluate the performance of historical simulations of General Circulation Models (GCMs). In this study, this challenge is addressed by evaluating the ability of nineteen GCMs from the Coupled Model Intercomparison Project Phase Five (CMIP5) and four nested Regional Climate Models (RCMs) in reproducing the statistical properties of the hydrologic cycle and temperature in the CRB. To capture the transition from snow-dominated to semiarid regions, analyses are conducted by spatially averaging the climate variables in four nested sub-basins. Most models overestimate the mean annual precipitation (P) and underestimate the mean annual temperature (T) at all locations. While a group of models capture the mean annual runoff at all sub-basins with different strengths of the hydrological cycle, another set of models overestimate the mean annual runoff, due to a weak cycle in the evaporation channel. An abrupt increase in the mean annual T in observed and most of the simulated time series (~0.8 °C) is detected at all locations despite the lack of any statistically significant monotonic trends for both P and T. While all models simulate the seasonality of T quite well, the phasing of the seasonal cycle of P is fairly reproduced in just the upper, snow-dominated sub-basin. Model performances degrade in the larger sub-basins that include semiarid areas, because several GCMs are not able to capture the effect of the North American monsoon. Finally, the relative performances of the climate models in reproducing the climatologies of P and T are quantified to support future impact studies in the basin. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Civil, Environmental and Sustainable Engineering 2018

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The water evaporation (Es) is one of the main components of water balance and energy of ground surface. Precise measurements of the Es dynamics require the understanding of water and energy partition on the interface soil surface and atmosphere. The Es accumulated is a function of time, soil texture, and presence or absence of crop residues on soil surface, plants and its stage of development, rainfall and irrigation distribution, with strong influence of the atmosphere evaporative demand. This paper aims to quantify the effect of crop residues in no-tillage system on the components of soil water balance on irrigated and non-irrigated areas and evaluate the dynamic of retained water by the straw after the wetting cycles duet to raindall or irrigation events. Two experiments were carried out, on the experimental area of Department of Rural Engineering of Federal University of Santa Maria. The experiment I was carried out from 2013 to 2014, under a mobile reinaout shelter, in 9 m² plots. A bi-factorial experimental design was used, with three replications, where the factor A was the three soil covering levels: 0, 2 e 4 t ha-1 of black oat residues. The factor B was the three irrigation levels. It was used a micro sprinkling system with an application rate of 8 mm h-1 and a service pressure of 100 kPa. After every irrigation event, a sample of 0,09 m² of the crop residues was collected and weighted, in a time interval of 0, 3, 6, 24 hours after the irrigation, in order to measure the residues retained water. The soil water content was monitored in all experimental units, to a depth of 85 cm, using a set of FDR sensors. The soil water balance was determined by the relation between irrigation depth applied, subtracted the infiltrated irrigation detph, the water retained by the residues and the evaporated irrigation depth, after every irrigation event. The experiment II was carried out during 2015/2016 crop season, using microlysimeters (ML), with dimensions of 10 cm diameter and 10 cm height. It was used the same treatment levels of the experiment I, with three replications. A set of ML was installed in a fallow area with natural rainfall and a second set was installed in an area with soybean, both submitted to natural rainfall. The MLs were weighted, daily, at 6 p.m., with the exception of the days with rainfalls. The Es of the ML was determined by the reason of the difference between the mass of ML measured at time intervals of 24h and ML area. The results indicated that the increase on the quantity of residues from 2 to 4 t ha-1 did not improve the water interception and storage by residues. The evaporation daily percentage was more influenced by atmosphere evaporative demand than by the amount of crop residues on soil surface. Crop residues are important to preserve the soil moisture and have direct impact on soil water availability and the soil water balance during the entire crop cycle duration. / A evaporação da água (Es) é um dos principais componentes do balanço de água e energia da superfície do solo. Medidas precisas da dinâmica da Es requerem o entendimento da participação da água e da energia na interface superfície e atmosfera. A Es acumulada é uma função do tempo, da textura do solo, da presença ou não de resíduos vegetais na superfície do solo, das plantas e estádios de desenvolvimento, da ocorrência de chuvas e irrigações, com forte influência da demanda evaporativa da atmosfera. Assim, o objetivo desse trabalho foi quantificar o efeito do resíduo vegetal do sistema plantio direto nos componentes do balanço hídrico do solo em áreas irrigadas e de sequeiro e avaliar a dinâmica da água retida pela palha após o umedecimento pela chuva ou irrigação. Dois experimentos foram conduzidos, em área experimental do Departamento de Engenharia Rural, da Universidade Federal de Santa Maria. O experimento I foi conduzido entre os anos de 2013 e 2014, sob uma cobertura móvel, em parcelas de 9 m2. Utilizou-se um delineamento bi-fatorial, com três repetições, onde o fator A foi constituído de três níveis de cobertura do solo: 0, 2 e 4 t ha-1 de resíduos de aveia preta. O fator B foi constituído de três lâminas de irrigação. Utilizou-se um sistema de micro aspersão, com taxa de aplicação de 8 mm h-1 e pressão de serviço de 100 kPa. Após cada evento de irrigação, uma amostra de 0,09 m2 de resíduos vegetais era coletada e pesada, em intervalos de 0, 3, 6 e 24 horas após a irrigação, à fim de medir a água retida pelos resíduos. O conteúdo de água no solo foi monitorado em cada unidade experimental, até a profundidade de 85 cm, utilizando-se um conjunto de sensores FDR. O balanço hídrico do solo foi determinado pela relação entre a lâmina aplicada, subtraída da lâmina infiltrada, a água retida pelo resíduo vegetal e da lâmina evaporada, após cada evento de irrigação. O experimento II foi conduzindo no ano agrícola de 2015/2016, utilizando microlisimetros (ML), com dimensões de 10 cm de diâmetro e 10 cm de altura. Utilizou-se os mesmos níveis de cobertura do experimento I, com três repetições. Um conjunto de ML foi instalado em uma área em pousio com chuva natural e um segundo conjunto foi instalado em uma área com soja, também com chuva natural. Os ML foram pesados em balança de precisão, diariamente, às 18 horas, com exceção dos dias onde se registou chuva. A Es da água nos ML foi determinada pela razão entre a diferença entre a massa dos mesmos num intervalos de 24 horas e a área do ML. Resultados indicaram que o aumento na quantidade de resíduos de 2 para 4 t ha-1 não incrementou a interceptação e armazenamento de água pelos resíduos vegetais. A taxa diária de evaporação foi mais influenciada pela demanda evaporativa da atmosfera do que pela presença de resíduos culturais na superfície do solo, que está relacionado com a quantidade de resíduo. Os resíduos vegetais tem importância quanto ao efeito na disponibilidade de água no solo em todo o ciclo vegetativo.

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

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to analyze the development of cravina culture in substrate ash rice husk in different vessel sizes and under varying levels of water availability, observing its response as the height of the stems developed, number of nodes per stem; fresh weight and dry weight of stems and number of flower buds developed per stem. The cultivar used in the experiment was a hybrid of series 'Melody', the seedlings were obtained by cutting a die makers deployed specifically for this purpose. The seedlings were first planted in rooting where they remained for 30 days and were then transplanted in black plastic pots, 8 and 18 liters, filled with a substrate of rice husk ash, and kept 100% 80% 60% and 40% of the capacity of water retention of the vessels. Maintenance of the water vessel was performed by the method of weighting, with added amounts of water to keep the vessel in your weight limit. The water consumption of plants was determined by the method of weighing over two crop cycles. Results showed that the water consumption of this species is highly influenced by the weather; is recommend the use vessel of lower capacity and maintenance water in 40% of the capacity to retain water; it is preferable to growing the cravina in just a cycle, since the rods obtained in the second exhibit features not fit for commercialization. / O objetivo do presente trabalho foi analisar o desenvolvimento da cultura da cravina em substrato de cinza de casca de arroz em diferentes tamanhos de vaso e sob variados níveis de disponibilidade hídrica, observando sua resposta quanto à altura das hastes desenvolvidas; número de nós por haste; peso fresco e peso seco das hastes e número de botões florais desenvolvidos por haste. A cultivar utilizada no experimento foi o híbrido interespecífico série Melody , sendo que as mudas foram obtidas por meio de estaquia de um matrizeiro implantado especificamente para tal objetivo. As mudas obtidas primeiramente foram plantadas em bandejas de enraizamento onde permaneceram por 30 dias, sendo após transplantadas em vasos plásticos pretos de 8 e 18 litros, preenchidos com substrato de cinza de casca de arroz, e mantidas em 100%, 80%, 60% e 40% do limite da capacidade de retenção hídrica dos vasos. A manutenção da umidade dos vasos foi realizada a partir do método de pesagens, sendo acrescentadas quantidades variáveis de água para manter o vaso no peso estipulado. O consumo de água das plantas também foi determinado através do método de pesagens, ao longo de dois ciclos de cultivo. Os resultados obtidos mostraram que o consumo hídrico dessa espécie é altamente influenciado pelas condições meteorológicas; recomenda-se o uso do vaso de menor capacidade e a manutenção da disponibilidade hídrica em 40% da capacidade de retenção de água; é preferível o cultivo da cravina em apenas um ciclo, já que as hastes obtidas no segundo apresentam características não próprias para a comercialização.

The effect of forest plantations with eucalyptus on water resources in the Pampa biome it has been little studied, resulting in a lack of information related to these impacts especially on the watershed scale. The objective of this study was to evaluate the influence of land use on hydrological behavior of watersheds, quantifying the hydrological variables precipitation, plant interception, evapotranspiration, drainage, and flow into two paired watershed located in the Pampa biome, one of them with eucalyptus (BE) (75.8 ha) and one with grassland and livestock production (BC) (96.2 ha). The study was conducted between August 2012 and March 2015. In the watersheds, we installed rain gauges and equipment to monitor and quantify the hydrological variables and runoff plots to quantify the loss of water and soil. The meteorological data were obtained from a weather station installed in the area with eucalyptus. The flow in the watershed with eucalyptus was 60% lower compared to the grassland watersehd. Flow rates were higher in BC than in BE between 5 and 80% retention, indicating that the BC provides greater downstream volume of water 75% of the time. Watershed with grassland produced relative values of interception, evapotranspiration and deep drainage smaller by, respectively, 34.3, 23.4 and 15.3% compared to eucalyptus, which resulted in flow increase in this watershed. During the study period the partitioning of rain in eucalyptus stands provided interception, throughfall, streamflow, litter interception and effective precipitation of 19.8, 76.7, 5.1, 1.6 and 80.2% of the total precipitation, respectively. Water and soil losses in the plot scale were higher in watershed with grassland than in eucalyptus. These water and soil losses were related to rainfall and were higher in months of higher rainfall. / O impacto das plantações florestais com eucalipto sobre os recursos hídricos no Bioma Pampa tem sido pouco estudado, o que resulta em uma carência de informações relacionadas a estes impactos especialmente na escala de bacia hidrográfica. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência do uso do solo sobre o comportamento hidrológico das bacias, visando à descrição detalhada das variáveis hidrológicas como a precipitação, interceptação vegetal, evapotranspiração, percolação e vazão em duas bacias hidrográficas pareadas localizadas no Pampa gaúcho, uma ocupada com povoamentos de eucalipto (BE) (75,8 ha) e outra com campo nativo e pastagem manejada utilizada para a produção pecuária (BC) (96,2 ha). O estudo foi realizado entre agosto de 2012 e março de 2015, nas bacias foram instalados pluviômetros e equipamentos para monitorar e quantificar as variáveis hidrológicas além de parcelas de escoamento superficial para quantificar as perdas de água e de solo. Os dados meteorológicos foram obtidos de uma estação meteorológica instalada na bacia com eucalipto. A vazão na bacia com eucalipto foi 60% menor em relação à vazão na bacia de campo e pastagem manejada. As vazões na BC foram maiores que na BE entre 5 e 80% de permanência, o que indica que a BC disponibiliza maior volume de água nos cursos de água a jusante da bacia em 75% do tempo. A BC apresentou valores relativos de interceptação, evapotranspiração e percolação profunda menores em aproximadamente 34,3, 23,4 e 15,3% comparados à BE, o que refletiu em um aumento na vazão dessa bacia. Durante o período de estudo a compartimentação da chuva nos povoamentos de eucalipto proporcionou observar interceptação, precipitação interna, escoamento pelo tronco, interceptação pela serapilheira e precipitação efetiva de, respectivamente, 19,8, 76,7, 5,1, 1,6 e 80,2% da precipitação total, respectivamente. As perdas de água e solo na escala de parcela foram maiores no campo nativo do que no povoamento de eucalipto. Essas perdas de água e solo estiveram relacionadas à precipitação e foram maiores nos meses de maior pluviosidade.