Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3004018 bytes, checksum: 8f3143541f68816827525828eba9c677 (MD5) Previous issue date: 2012-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The main objectives of the present study were: 1) to evaluate the goodness of fit of growth models to determine the variation of the dry mass for sugarcane, cultivars RB92579, RB867515, RB928064 and RB855453; and 2) determine the growth rates of the mentioned cultivars subjected to different levels of water stress, denoted in the present work as: unstressed (10 kPa), mild (60 kPa), moderate (90 kPa) and severe (120 kPa). Two independent experiments were carried out: the first one under field conditions and the second one in a greenhouse, both located at the Federal University of Viçosa (Brazil). Environmental and plant data were collected from October 26 (2011) to May 18 (2012) for the first experiment and December 18 (2011) to May 22 (2012) for the second experiment. In the first experiment, the growth models (expolinear, logístico and Gompertz) were capable of simulating well accumulated dry matter of the cultivars, during the studied period. Values of the adjusted determination coefficient were above 92.09% for all evaluated models. Based on the adjusted parameters of the expolinear model, it was observed, at the end of the experimental period, that the dry mass was lightly superior for the cultivar RB855453 compared to RB867515, which outperformed the cultivars RB928064 and RB92579. Due to the water stress effect on the growth and accumulated dry mass of sugarcane under greenhouse conditions, it was observed that the sigmoid model with three parameters provided the best fit to the growth and data of plant heights. In the treatments without water stress, the maximum values of culture growth rate (TCC) ranged between 0.22 and 0.31 g°Cd-1, while the maximum values of stem elongation rate (TEC) were between 0.20 and 0.25 cm°Cd-1, regardless of cultivar. In contrast, under severe water xviii stress, the maximum values of the TCC ranged between 0.050 and 0.068 g°Cd-1 and the TEC were between 0.07 and 0.09 cm°Cd-1, also regardless of the evaluated cultivar. For the treatment without water stress, the maximum TCC for the RB867515 cultivar were larger then RB855453, RB92579 and RB928064, corresponding to 7.5, 36.8 and 40.8 %, respectively. In that condition, the cultivar RB867515 reached the maximum TEC only at 1100°Cd, while for the others, the maximum values were observed at 900 °Cd, approximately. / O presente estudo teve como objetivos principais: 1) Ajustar os modelos de crescimento expolinear, logístico e Gompertz ao acúmulo de matéria seca da parte aérea da cana-de-açúcar para os cultivares RB92579, RB855453, RB867515 e RB928064; e 2) Determinar as taxas de crescimento dos cultivares mencionadas sob distintos níveis de estresse hídrico, referidos no presente trabalho como: ausência de estresse (10 kPa), estresse leve (60 kPa), moderado (90 kPa) e severo (120 kPa). Foram conduzidos dois experimentos independentes, sendo o primeiro em condições de campo, e o segundo em casa-de-vegetação, ambos localizados na Universidade Federal de Viçosa. Os dados do ambiente e da planta foram coletados no período de 26/08/11 até o dia 18/05/12 (primeiro experimento) e 18/12/11 até 22/05/12 (segundo experimento). No primeiro experimento, os modelos de crescimento (expolinear, logístico e Gompertz) foram capazes de simular bem a matéria seca acumulada pelos cultivares ao longo do período estudado. Os valores de coeficiente de determinação ajustado (R2aj) estiveram acima de 92,09% para todos os modelos avaliados. A partir do ajuste dos parâmetros do modelo de crescimento expolinear, constatou-se que, ao final do período experimental, a massa seca foi ligeiramente maior para o cultivar RB855453 em comparação ao RB867515, os quais se destacaram em relação aos cultivares RB928064 e RB92579. Em decorrência do efeito do estresse hídrico no crescimento e acúmulo de massa seca da parte aérea da cana-de-açúcar sob condições de casa-de-vegetação, foi constatado que o modelo sigmoidal com três parâmetros proporcionou melhor ajuste aos dados de matéria seca e de estatura dos colmos. Na ausência de estresse hídrico, os valores máximos da taxa de crescimento da cultura (TCC) estiveram compreendidos entre 0,22 e 0,31 g°Cd-1, enquanto os valores máximos da taxa de elongação do colmo (TEC) estiveram compreendidos entre 0,20 e 0,25 cm°Cd-1, independente da cultivar. Em contraste, sob estresse severo, os valores máximos da TCC estiveram entre 0,050 e 0,068 g°Cd-1 e da TEC entre 0,07 e 0,09 cm°Cd-1, também independente do cultivar avaliado. Sob ausência de estresse hídrico, a TCC máxima do cultivar RB867515 foi em média cerca de 7,5, 36,8 e 40,8 % maior que a TCC máxima dos cultivares RB855453, RB92579 e RB928064, respectivamente. Nessa condição, esse cultivar alcançou a TEC máxima somente aos 1100 °Cd, enquanto para os demais cultivares, os valores máximos foram observados aos 900 °Cd, aproximadamente.

O milho é uma das culturas mais importantes do mundo, pois os produtos dele oriundos são largamente utilizados na indústria de amidos, na alimentação animal e humana, e também na produção de energia proveniente de biomassa. Por esse motivo, há sempre um grande interesse em conhecer a potencialidade de uso dos principais materiais genéticos disponíveis em relação aos ambientes em que serão inseridos. Este trabalho teve como objetivo central caracterizar, para o genótipo DKB-390 conduzido sob condição irrigada, atributos ecofisiológicos como área foliar, eficiência de uso da radiação, coeficiente de extinção, coeficientes de cultura, consumo hídrico e componentes de espiga; bem como conceitualizar modelos norteadores de manejo e de planejamento para cultura do milho, no intuito de obter a produtividade de grãos contemplada pelas incertezas climáticas diárias dos principais elementos do clima e suas correlações, para posteriormente se obter as correspondentes necessidades de água e de nitrogênio pela cultura. Para tanto, um experimento de campo foi conduzido, informações da literatura foram revisadas e levantadas, e modelos de previsão foram concebidos para a produtividade de grãos e para as demais variáveis de interesse. Como principais resultados, obteve-se: (i) sob condições adequadas de suprimento hídrico e de nitrogênio, o híbrido DKB-390 requer cerca de 573 litros de água para kg de grão que produz; (ii) o genótipo responde significativamente à segunda cobertura com nitrogênio, caso a cultura seja conduzida sob elevada população de plantas e adequado suprimento hídrico; (iii) a segunda cobertura com nitrogênio promoveu melhor manutenção da área foliar durante a fase de enchimento de grãos; (iv) o incremento da segunda cobertura de nitrogênio promoveu maior eficiência de uso da água pela cultura, bem como um leve aumento nos valores modais do número de grãos por fileira (da espiga) e da massa de 1000 grãos; (v) sob condições de adequado suprimento hídrico, o coeficiente de extinção médio, generalizado para todo o ciclo, é da ordem de 0,4267; valor que tende a ser maior na medida em que o suprimento de nitrogênio é menor; (vi) a eficiência de uso da radiação foi calculada em 3,52 g (fitomassa seca de parte aérea) MJ-1 (radiação solar fotossinteticamente ativa interceptada), tendo sido menor em função do emprego do regime de nitrogênio mais restritivo; (vii) os coeficientes de cultura obtidos do experimento podem ser utilizados para o manejo da irrigação do híbrido DKB-390, para os principais subperíodos, para que a produtividade não seja penalizada por déficit hídrico; (viii) o índice de colheita (expresso em relação à parte aérea) foi da ordem de 40% (variando entre 37% e 43%) sob condições de suprimento adequado de água e nitrogênio, valores que tenderam a ser maiores quando da restrição da segunda cobertura; (ix) o modelo determinístico proposto simulou adequadamente a evolução da produtividade de fitomassa de parte aérea do híbrido empregado, bem como sua produtividade de grãos sob adequadas condições de suprimento hídrico e de nitrogênio; (x) o modelo determinístico simulou adequadamente as evapotranspirações diárias o consumo hídrico através do método de Penman-Monteith; (xi) o modelo estocástico sugerido mostrou-se satisfatório, mediante o uso da distribuição normal bivariada das variáveis radiação solar e temperatura média do ar, para simular a produtividade de grãos sob condições de suprimento hídrico adequado e sob déficit moderado; e (xii) aparentemente, o modelo estocástico necessita ser melhorado quanto à capacidade de previsão das necessidades hídricas e de nitrogênio, pois tende claramente a subestimar as primeiras e superestimar as segundas. / Maize is on of the world most important crops, given that the products generated from this cereal are largely used by sectors like starch industry, animal and human nutrition, as well as biomass energy production and refineries. For these reasons, there is frequently a huge interest in knowing the potential adoption of the main available genotypes in relation to the environment in which they will be supposedly subjected. Considering the hybrid DKB-390 under full irrigated conditions, this work has as the central objective to characterize the most important ecophysiological attributes such as leaf area, radiation use efficiency, extinction coefficient, crop coefficients, water use and ear yield components. Additionaly, specif goals were to conceptualize models applicable for both management and planning of maize crops in order to predict the grain productivity contemplated by daily climate incertainties of the driven climate variables (i.e. radiation and temperature) and their correlation, then to achieve the water and nitrogen requirement corresponding to the predicted productivity. A field experiment was carried out, useful information from literature were obtained and reviewed, and models were created towards to support the prediction tools. The following outcomes might be highligthed: (i) under suitable conditions of both nitrogen and water supply, hybrid DKB-390 requires about 573 litters of water per each kilogram of produced grain; (ii) the genotype is significantly responsive to the second nitrogen covering when growing under high plant population and suitable water supply; (iii) the second nitrogen covering has enhanced better leaf area maintainance during grain filling stage; (iv) the second nitrogen covering has led to a better water use efficiency, as well as slightly increased modal values of the number of kernels per row (of ear) and the mass of a thousand kernels; (v) under suitable water supply, averaged extinction coefficient might be generalized as 0.4267 throughout the whole cycle, whereas tending to be higher as the nitrogen supply is restricted; (vi) the radiation use efficiency as calculated as 3.52 g (above-ground dry matter) MJ-1 (intercepted photossyntheticaly active radiation), being smaller as the nitrogen supply is restricted; (vii) some crop coefficients were found for the main phenological stages and may be adopted for irrigation management of hybrid DKB-390, when one aims to not deplet the productivity; (viii) the harvest index (above-ground based) was found about 40% (varying from 37% to 43%) if water and nitrogen are added sufficiently, and is likely to be higher provided that the second covering is not done; (ix) the proposed determinist model has performed well when simulating above-ground dry matter time course and its corresponding grain productivity under full and moderated water deficit conditions; (x) by using Penman-Montheit method, the deterministic model apparently simulates well both daily evapotranspiration and water uses; (xi) through bivariate normal distribution of averaged daily solar radiation and air temperature, the suggested stochastic model has simulated grain productivity in a satisfactory way; and (xii) the suggested stochastic model need to be improved in terms of its water and nitrogen requirement predictability, given that it clearly tends to underestimate the former and overestimate the latter.

A large aperture scintillometer (LAS) was operated continuously over a distance of 575 m from 19 August 2006 to 29 September 2007 in the South African KwaZulu-Natal midlands mistbelt area over Wattle (Acacia mearnsii). The LAS measurements of the structure parameter of the refractive index of air ( 2 n C ), were used to calculate the sensible heat flux. The shortened energy balance equation was used to estimate the latent energy flux as a residual from which the total evaporation (ET) was calculated. The LAS estimates of sensible heat flux during the short transition period (1 hour) between stable and unstable conditions were on occasion erroneous and required verification. Advection was also found to affect sensible heat flux estimates. Long-term operation of the LAS was however found to be possible even at remote sites, producing reliable and continuous results. The LAS estimates of sensible heat are sensitive to zero-plane displacement height and wind speed data impact and these should be derived as accurately as possible. Tree heights were measured at monthly intervals and a zero-plane displacement and effective height were calculated every two weeks. The sensible heat flux was thus processed in two week blocks of data corresponding to progressive effective heights. The tree growth rate was consistent over time and was not affected by seasonality, indicating that reduced air temperatures, rainfall and solar irradiance in winter are not limiting growth. The average growth rate was 0.37 m per month or 4.5 m per year. The LAS ET was compared to the American Society of Civil Engineers - Environmental and Water Resources Institute (ASCE-EWRI) short grass reference evaporation (ETsz) for a seven-month period and was found to compare favourably (R2 = 0.78) with outliers caused by advection and rainfall events. Calculations of grass reference evaporation at hourly and daily intervals provide different results. The daily estimates are lower than the hourly estimates by 17 % on average. Where hourly data is summed to calculate a daily ETsz, night-time values should be included. The LAS ET measurements were validated against the Priestley and Taylor (1972) method of estimating ET and found to be in good agreement (R2=0.94). The Priestley and Taylor daily total latent energy flux, from 22 August 2006 to 29 September 2007, was 9 % higher than the LAS results on average. The Bowen ratio for the entire period is less than 1, indicating that the latent energy flux dominates at the site. The ET over the period of measurement (13 months) is 1250 mm and the rainfall is 750 mm. This confirms previous results at the site using the Bowen ratio energy balance method showing that the ET exceeds the rainfall by 45 % and justifies further research into soil water, ground water and root interactions in the deep soil profile. / Thesis (M.Sc.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2007.

This thesis is focused on assessing the impact of weather changes on the performance and economics of grazing cattle in the border areas of south Bohemia. The aim of the study was to compare the progress of meteorological parameters observed in three years and put them into the context of the economy of livestock production. In the actual experimental part I focused on the search and processing of data for calculation of economic indicators and processing of meteorological data that provided me with the department of landscape management.

A maioria das aplicações envolvendo a influência do clima na agricultura requer um grande volume de dados que, geralmente, não estão disponíveis. Desta forma, há necessidade de um aplicativo computacional para facilitar a organização dos dados necessários. O sistema computacional SIAGRO foi desenvolvido para dar suporte a uma plataforma de coleta de dados termo-pluviométricos e para atender à demanda dos usuários da informação agrometeorológica para agricultura. O sistema proposto permite, a partir de dados coletados a intervalos de 15 minutos, cadastrar outras estações, importar dados, calcular a evapotranspiração por diferentes modelos (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modificado por Camargo e Hagreaves e Samani), utilizar a classificação climática de Thornthwaite e determinar médias para os parâmetros coletados em períodos distintos de tempo. Os resultados são apresentados em forma de gráficos e tabelas num computador pessoal ou via Internet, que podem ser exportados para uso em outros aplicativos computacionais ou comparados com os resultados de outras estações cadastradas no sistema. Disponibilizar o SIAGRO de informação que permita gerir de forma eficiente programas de irrigação para atender as carências de água nos cultivos, permitiu que se avaliasse o desempenho de três métodos de referência para estimar a evapotranspiração com dados obtidos em lisímetros de lençol freático constante. Os dados foram coletados diariamente e processados em escala mensal. O desempenho dos métodos foi analisado a partir do coeficiente de correlação r e do índice de concordância de Willmot d. Os resultados mostraram que a melhor estimativa foi obtida com o modelo de Thornthwaite modificado por Camargo, devido ao seu melhor ajuste aos dados lisimétricos, apresentando uma concordância ótima, com índice d de 0,91. / Since most of the applications involving the influence of climate in agriculture require a great amount of data that usually are unavailable, a computational tool is needed to help to organize the necessary data. The computational system SIAGRO was developed in an attempt to support such a demand of users of climate information in agriculture. The system makes it possible to register other stations, import climatic data, to calculate evapotranspiration by means of different methods (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modified by Camargo and Hagreaves e Samani), to apply a climatic classification and to determine averages for different periods of time from daily data. The system presents its results in graphics and tables, which can be copied for use in other computer applications or used to be compared with results of other weather stations registered in this system. To supply SIAGRO with profitable information for irrigation scheduling and increase the efficiency in water use by crops, allowed the evaluation of three reference methods to estimating evapotranspiration through correlation with data obtained in constant water table lisimeter. The data were collected daily and processed in a monthly basis. The performance evaluations of the methods were based on the correlation coefficient r and Willmott agreement coefficient d. The results showed that the best estimate was obtained with the Thornthwaite modified by Camargo model, which shows the best adjustment to lysimeter data, with the index d equal to 0.91.

A maioria das aplicações envolvendo a influência do clima na agricultura requer um grande volume de dados que, geralmente, não estão disponíveis. Desta forma, há necessidade de um aplicativo computacional para facilitar a organização dos dados necessários. O sistema computacional SIAGRO foi desenvolvido para dar suporte a uma plataforma de coleta de dados termo-pluviométricos e para atender à demanda dos usuários da informação agrometeorológica para agricultura. O sistema proposto permite, a partir de dados coletados a intervalos de 15 minutos, cadastrar outras estações, importar dados, calcular a evapotranspiração por diferentes modelos (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modificado por Camargo e Hagreaves e Samani), utilizar a classificação climática de Thornthwaite e determinar médias para os parâmetros coletados em períodos distintos de tempo. Os resultados são apresentados em forma de gráficos e tabelas num computador pessoal ou via Internet, que podem ser exportados para uso em outros aplicativos computacionais ou comparados com os resultados de outras estações cadastradas no sistema. Disponibilizar o SIAGRO de informação que permita gerir de forma eficiente programas de irrigação para atender as carências de água nos cultivos, permitiu que se avaliasse o desempenho de três métodos de referência para estimar a evapotranspiração com dados obtidos em lisímetros de lençol freático constante. Os dados foram coletados diariamente e processados em escala mensal. O desempenho dos métodos foi analisado a partir do coeficiente de correlação r e do índice de concordância de Willmot d. Os resultados mostraram que a melhor estimativa foi obtida com o modelo de Thornthwaite modificado por Camargo, devido ao seu melhor ajuste aos dados lisimétricos, apresentando uma concordância ótima, com índice d de 0,91. / Since most of the applications involving the influence of climate in agriculture require a great amount of data that usually are unavailable, a computational tool is needed to help to organize the necessary data. The computational system SIAGRO was developed in an attempt to support such a demand of users of climate information in agriculture. The system makes it possible to register other stations, import climatic data, to calculate evapotranspiration by means of different methods (Thornthwaite; Camargo; Thornthwaite modified by Camargo and Hagreaves e Samani), to apply a climatic classification and to determine averages for different periods of time from daily data. The system presents its results in graphics and tables, which can be copied for use in other computer applications or used to be compared with results of other weather stations registered in this system. To supply SIAGRO with profitable information for irrigation scheduling and increase the efficiency in water use by crops, allowed the evaluation of three reference methods to estimating evapotranspiration through correlation with data obtained in constant water table lisimeter. The data were collected daily and processed in a monthly basis. The performance evaluations of the methods were based on the correlation coefficient r and Willmott agreement coefficient d. The results showed that the best estimate was obtained with the Thornthwaite modified by Camargo model, which shows the best adjustment to lysimeter data, with the index d equal to 0.91.