Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2229_1.pdf: 2839064 bytes, checksum: 913f68c537a67fe2a26cf414c00e42c2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na otimização de projetos, há dois aspectos que são muito importantes, o financeiro e o técnico. Bem como abordar ainda em fase de projeto, a análise do comportamento da planta fora das suas condições normais de operação. A estimativa de custos exatos e características técnicas reais dos equipamentos aumentam o tempo e o custo do projeto. São poucos os estudos que analisam o projeto pelos dois focos, financeiro e técnico. O objetivo principal desse trabalho é analisar a viabilidade da construção de plantas, mais flexíveis do ponto de vista técnico e financeiro, que se adaptem as mudanças de cargas e da economia, ou alterações na planta ao longo do tempo. Isso foi feito através da análise de índices técnicos (energético e exergético), utilizando-se índices tradicionais, tais como rendimento energético. E também através de parâmetros financeiros tais como VPL e TIR, que permitem fazer uma análise do tempo estimado para o retorno do investimento. Para o primeiro estudo foram variadas as cargas elétrica e térmica. Na segunda etapa desse estudo foram estudados três cenários financeiros diferentes, pra saber qual seria a opção mais interessante e qual dos produtos da usina tem maior influência sobre a parte econômica. No segundo estudo foram variadas a produção de cana de açúcar e o consumo de vapor da fábrica, com o objetivo de descobrir qual a influência desses parâmetros nos índices técnicos e financeiros. O objeto deste trabalho é uma usina de açúcar e álcool com potência média de 70MW, composta por uma caldeira, uma turbina de contrapressão, e uma turbina de condensação, que fornecem vapor de seu escape para o processo de fabricação de açúcar e álcool

Resumo: A presente pesquisa foi realizada com a finalidade de comparar e avaliar o desempenho de um balanço hídrico, denominado balanço hídrico distribuído - BHD devido a sua alta resolução espacial. Com base nos mapas pedológicos das áreas das quadrículas de Assis e Piracicaba, o BHD foi executado em 19 períodos decendiais, entre 21/outubro/2004 a 29/abril/2005, objetivando determinar o percentual de água disponível no solo (AD%) a cada 1 km². Como dado de entrada na equação do BHD, a chuva média nas áreas citadas foi quantificada de duas formas: pelos pluviômetros, através do método dos polígonos de Thiessen e pelo radar meteorológico, obtida através da relação Z-R específica, sendo Z fator de refletividade do radar e R a taxa de precipitação. Os dados de radar foram obtidos por meio de imagens do produto CAPPI (Constant Altitude Plan-Position Indicator) num raio de 240 km, com altura de 3,5 km, a cada 7,5 ou 15 minutos, amostradas pelo radar meteorológico Doppler, banda S, localizado em Bauru/SP e operado no IPMet/UNESP e foram processados permitindo que as chuvas fossem integradas em períodos decendiais sobre pixels do radar, com resolução de 1 km x 1 km. Para a avaliação do comportamento espacial da chuva medida com o radar, utilizou-se a técnica de análise de superfície de tendência (Trend Surface Analysis) com regressão polinomial de primeiro grau em um modelo de grade de 51 X 51, elaborado pelo programa SURFER®, v. 7, objetivando o mapeamento e a identificação dos resíduos positivos (excesso de chuva) e negativos (falta de chuva) nas áreas de Piracicaba e Assis. Os resultados do BHD executados com os dados do pluviômetro e radar, mostraram diferença do campo de distribuição de água disponível nas áreas de Assis e Piracicaba. / Abstract: The present research was carried out with the aim of assessing and comparing the performance of an specific water balance process, denominated Distributed Water Balance (acronym in Portuguese: BHD) due to its high spatial resolution. Based on pedological maps of unitary cell areas from Assis/SP and Piracicaba/SP regions, the BHD was computed for 19 dekadal periods between 21 October 2004 and 29 April 2005, to determine the percentage of soil water availability (designated AD%) for each 1 km² cell. The mean areal rainfall for both Assis and Piracicaba, used as input to the BHD equation, was quantified in this different ways, e.g., based on rain gage through Thiessen polygon method and weather radar through an appropriate Z (radar reflectivity) to R (rainfall intensity) conversion relationship. Radar data were from the CAPPI (Constant Altitude Plan Position Indicator) product covering an area of 240 km range, at a 3,5 km (agl) height, generated each 7,5 or 15 minutes from the observations of the Doppler S band weather radar operated by IPMet/ UNESP in Bauru-SP. Date were processed to provide rainfall accumulations over dekadal periods for radar pixels at 1 x 1 km² resolution. To evaluate the spatial behavior of the radar derived rainfall, the Trend Surface Analysis technique was employed with a first degree polynomial regression in a grid model of 51 x 51 dimension, elaborated with the version v.7 of the SURFER® program aiming to map and identify the positive (excess rainfall) and negative (rainfall deficit) residuals in the Assis and Piracicaba regions. BHD effected with rain gage data, and with radar data provided different results for the maps of available water distribution for both regions. In the BHD based in rain gage a more homogenous pattern is perceived in the AD distribution as compared to the BHD computed with radar observations where results show a more heterogeneous rainfall distribution. / Orientador: Paulo Milton Barbosa Landim / Coorientador: Roberto Vicente Calheiros / Banca: Orivaldo Brunini / Banca: Klaus Reichardt / Banca: José Silvio Govone / Banca: Chang Hung Kiang / Doutor

Foram avaliados dois modelos para estimativa do potencial produtivo relativo de cana-de-açúcar. Utilizou-se dados de produtividade (t.ha -1 ) de experimentos, dados de campo da Usina Santa Rita, localizado no município de Santa Rita do Passa Quatro e das áreas de cana-de-açúcar da Usina Costa Pinto em Piracicaba, todas localizadas no Estado de São Paulo, Brasil, para realizar uma comparação entre a produtividade obtida em campo e a produtividade relativa (% da máxima produtividade) estimada pelo modelo matemático. As variáveis de entrada são o fósforo (P, mmolc/kg), potássio (K, mmolc/kg), capacidade de troca de cátions (T, mmolc/kg), saturação por bases (V%) e o teor de argila (Arg%). As avaliações mostraram que o modelo estimou de forma eficiente a produtividade relativa de cana-de-açúcar, com relações altamente significativas (P<0,001) entre produtividade medida no campo e produtividade relativa estimada. Verificou-se que o modelo ganha precisão quando se trabalha em escalas maiores (dados experimentais) em comparação com escalas menores (grandes fazendas). Uma análise de regressão linear múltipla, pelo método stepwise, foi utilizada para verificar quais foram os fatores que influenciaram a produtividade da cana-de-açúcar nos diferentes anos. Verificou-se forte influencia do número de cortes e das variedades, entretanto notou-se que as variáveis do solo utilizados como variáveis de entrada (P,K,T,V,Arg) nem sempre influenciaram a produtividade nos diferentes anos. Constatou-se então que as ferramentas estatísticas podem ser limitadas para elaboração de modelos. Consequentemente o modelo mostrou-se uma ferramenta útil para identificação da capacidade produtiva de áreas para a cana-de-açúcar de maneira holística e integrada em comparação aos métodos estatísticos. O modelo foi aplicado, numa escala regional, no o município de Piracicaba. Através de um sistema de informações geográficas (SIG) foram gerados um mapa de declividade, mapa de distância em relação a 4 usinas da região e uma mapa de produtividade relativa. Os mapas foram úteis na identificação da distribuição espacial da cana-de-açúcar no município. Utilizou-se o modelo climático da FAO para simular a produtividade da cana-de-açúcar mês a mês durante um ano. O mesmo não apresentou correlação com a produtividade média mensal obtida. Este modelo foi concebido para estudos em dimensões continentais com regiões climaticamente contrastantes. Em escala local se mostrou muito sensível ao déficit hídrico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar adequado para realizar estimativas, principalmente porque esta cultura é tolerante a períodos de stress hídricos. / Two models of sugarcane were evaluated. The yield (t/ha) out of experimental data, and from fields of the Santa Rita Sugar Mill, located at Santa Rita do Passa Quatro, and from large farms of the Costa Pinto Sugar Mill, located at Piracicaba, all in the State of São Paulo – Brazil were compared to the estimated relative yield (% of the maximum yield) by a mathematical model having as input the soil fertility parameters: potassium content (K, in mol/kg), phosphorus content (P, in mol/kg), cation exchange capacity (T, in mol/kg), base saturation (V, in %) and clay content (Arg, in %), by linear regression. The high significance of the regressions (P<0,001) showed a closed relation between estimated and measured yield. The model gain precision with bigger scales (experimental data) compared to the smaller scales (larger farms). A linear multiple regression statistical analysis, by the stepwise method, were applied to select the soil parameter which most affected the yield. The ratton number and the sugarcane variety were the most important factors determining yield, overcoming the soil fertility parameters which not always affected yield according to this analysis. Consequently, the model was a better tool to identify soil capability for sugarcane yield, in a holistic and integrated manner, than the statistical analysis. The soil model to estimated relative yield were applied tin the regional scale on the Piracicaba county to generate maps of the distance of sugarcane field to the sugar mills, relative sugarcane yield of the fields, and land slopes of the sugarcane fields. The maps were useful to elucidate the sugarcane distribution within the county. An estimation of yield by the FAO model, using weather data as input parameters, showed a large month to month yield variation in discrepancy to the field observations. No significance regressions demonstrated that the yield estimated by FAO model is not related to the field data. This model was created for studies at continental level with contrasting weather differences, but is too sensitive for the water deficit to estimate sugarcane yield at local and regional scale, mainly because this crop is particularly tolerant do periodic water stress.

O presente trabalho foi desenvolvido com objetivo de analisar a classificação climática segundo Köppen e Thornthwaite (comparando os valores de armazenamento de água no solo, evapotranspiração real, deficiência hídrica e excedente hídrico para realização do balanço hídrico cíclico mensal), e de propor uma caracterização edafoclimática referente à região mesoclimática de Santa Maria, RS utilizando uma série histórica de 35 anos (de 1969 a 2003). De acordo com os resultados, as seguintes conclusões podem ser apresentadas: (a) a classificação climática segundo Thornthwaite ou Köppen pode ser feita com base na classe mais freqüente ou utilizando os valores médios de temperatura e de chuva e a capacidade de água disponível de 50 mm; (b) classificação climática segundo Thornthwaite: A r B\'3 a\' (classe mais freqüente) ou B4 r B\'3 a\' (utilizando os valores médios de temperatura e de chuva); (c) classificação climática segundo Köppen: Cfga (classe mais freqüente) ou Cwga (utilizando os valores médios de temperatura e de chuva); e (d) A29/42S,53/42W,95,35,11,7,27,2,20,3,5,5,471,1/5,1235,2672,1802,20,953,887,915,50: caracterização edafoclimática proposta. Isso significa que a evapotranspiração real é pelo menos 90% da evapotranspiração potencial de referência (classe A de disponibilidade hídrica), a localização geográfica é de 29o42\' (latitude sul), 53o42\' (longitude oeste) e altitude de 95 m, e que a série histórica apresenta 35 anos, sendo as temperaturas mínima e máxima mensal de 11oC (julho) e 27oC (fevereiro), a temperatura média anual de 20oC, respectivamente, com coeficiente de variação de 3%, e as chuvas mínima e máxima mensal de 5 mm (maio) e 471 mm (janeiro/maio), as chuvas mínima, máxima e média anual de 1235 mm, 2672 mm e 1802 mm, respectivamente, com coeficiente de variação de 20%, valores médios anuais de evapotranspiração potencial de referência, evapotranspiração real e excedente hídrico de 953 mm, 887 mm e 915 mm, respectivamente, adotando uma capacidade de água disponível de 50 mm. / The present work was developed with the purpose of analyzing the climatic classification by Köppen and Thornthwaite (comparing the values of soil water holding, actual evapotranspiration, water deficit and water excess for cyclic water balance using monthly data), and of proposing an edaphoclimatic characterization related to the mesoclimatic region of Santa Maria, State of Rio Grande do Sul, Brazil, using a historical series of 35 years (from 1969 to 2003). According to the results, the following conclusions can be presented: (a) the climatic classification by Thornthwaite or Köppen can be done based on the modal class or using the mean values of air temperature and rainfall and the soil water holding capacity of 50 mm; (b) the climatic classification by Thornthwaite is A r B\'3 a\' (modal class) or B4 r B\'3 a\' (using the mean values of temperature and rainfall); (c) the climatic classification by Köppen is Cfga (modal class) or Cwga (using the mean values of temperature and rainfall); and (d) A29/42S,53/42W,95,35,11,7,27,2,20,3,5,5,471,1/5,1235,2672,1802,20,953,887,915,50 is the proposed edaphoclimatic characterization. It means the actual evapotranspiration is at least 90% of the potential evapotranspiration (class A of soil water availability), the geographic localization is 29o42\' South (latitude), 53o42\' West (longitude) and altitude of 95 m, using a historic series of 35 years, being monthly minimum and maximum air temperatures of 11oC (July) and 27oC (February), the annual mean air temperature of 20oC, with coefficient of variation of 3%, and the monthly minimum and maximum rainfall of 5 mm (May) and 471 mm (January/May), the annual minimum, maximum and mean rainfall of 1235 mm, 2672 mm and 1802 mm, respectively, with coefficient of variation of 20%, and the annual mean values of potential evapotranspiration, actual evapotranspiration and water excess of 953 mm, 887 mm and 915 mm, respectively, using a soil water holding capacity of 50 mm.

A pesquisa que ora se apresenta buscou analisar os trabalhos publicados nos anais das sucessivas edições do Congresso Brasileiro de História da Educação, a fim de delimitar aqueles cujo objeto de estudo é a assistência à infância. Para alcançar esse objetivo, efetuou-se como recorte temporal a análise das edições do referido evento de 2000 a 2015, com ênfase nos trabalhos que apresentam como temática central de discussão a assistência destinada à infância. Quanto ao método, trata-se de uma pesquisa de levantamento bibliográfico. Considera-se nessa análise que os estudos acerca da assistência à infância estão inseridos no campo da História e na dimensão História da Educação, conforme indicaram os Balanços Bibliográficos Temáticos já realizados por Carla Silvana Daniel Sartor, Irma Rizzini e Maria Teresa da Fonseca, Maria Helena Rolim Capelato e, ainda, o levantamento realizado no GT02 da ANPEd, bem como foram capazes de comprovar que ao surgir a Sociedade Brasileira de História da Educação e os CBHEs, a assistência à infância, as instituições de assistência, a história da infância pobre e desvalida, a filantropia e a caridade, eram temas de pesquisa que já estavam consolidados. Analisando o perfil dos trabalhos apresentados e publicados, dentre o total identificado (4.163), apenas 77 produções (1,8%) correspondem ao tema ora investigado, indicando que é regular, pois esteve presente em todas as edições do evento, mas é possível inferir que se trata de uma perspectiva de estudo ainda periférica. O levantamento demonstra que os aspectos mais enfatizados, como os temas Instituição de Assistência à Infância/Assistência e a Socialização, foram aqueles que tiveram a maior recorrência nos trabalhos analisados. Constata-se que é comum, entre tais pesquisadores, apontar que a educação tinha por objetivo moralizar a infância pobre, posto que a educação ficava circunscrita aos conhecimentos elementares, pois a missão da escola era socializadora. No que tange à educação das meninas, limitava-se à preparação dessas garotas para o exercício do papel de mãe de família, para executar com perfeição as tarefas domésticas em detrimento dos aspectos pedagógicos. Quanto aos Ofícios, os textos apresentam pontos em comum, o trabalho era pensado como a alternativa para resolver os problemas oriundos da infância pobre, abandonada e órfã, pois ao submetê-la à aprendizagem de um ofício, acreditava-se que seria possível regenerar a criança e, ainda, qualificar mão de obra para o mercado de trabalho / The present research sought to analyze the works published in the annals of the successive editions of the Brazilian Congress of History of Education, in order to delimit those whose object of study is child care. In order to reach this objective, the analysis of the editions of this event from 2000 to 2015 was carried out as a temporal cut, with emphasis on the works that present as a central topic of discussion the assistance for children. As for the method, this is a bibliographical survey research. It is considered in this analysis that the studies about child care are inserted in the field of History and in the History of Education dimension, as indicated by the Thematic Bibliographic Balances already carried out by Carla Silvana Daniel Sartor, Irma Rizzini and Maria Teresa da Fonseca, Maria Helena Rolim Capelato, and also the survey carried out in GT02 of ANPEd, as well as were able to prove that when the Brazilian Society of Education History and the CBHEs emerged, child care, care institutions, the history of poor childhood and philanthropy and charity, were themes of research that were already consolidated. Analyzing the profile of the works presented and published, of the total identified (4.163), only 77 productions (1.8%) correspond to the subject investigated, indicating that it is regular, since it was present in all editions of the event, but it is possible to infer that this is still a perspective of a peripheral study. The survey demonstrates the aspects more emphasized, that the themes Institution of Assistance to Childhood / Assistance and Socialization, were those that had the greatest recurrence in the works analyzed. It is common knowledge among these researchers to point out that education aimed at moralizing poor childhood, since education was limited to elementary knowledge, since the mission of the school was socializing. As far as girls\' education was concerned, it was limited to the preparation of these girls for the role of mother of a family, to perform household tasks perfectly to the detriment of pedagogical aspects. As for the Offices, the texts present points in common, the work was thought as the alternative to solve the problems of poor, abandoned and orphaned children, because when subjecting it to the learning of a craft, it was believed that it would be possible to regenerate and to qualify labour for the labour market

A soja é o principal produto do agronegócio do país tanto em volume como em geração de renda, sendo que vários fatores têm contribuído para seu bom desempenho, entre os quais podemos citar a adaptabilidade de cultivares às diferentes regiões produtoras. Existe uma questão mundial relacionada aos recursos naturais não renováveis, onde se buscam alternativas para prolongar o acesso a tais recursos. Grande parte dos insumos envolvidos na cultura da soja é proveniente de energia fóssil, configurando dependência e vulnerabilidade do seu sistema produtivo. Num sistema de produção agrícola, a demanda de energia é um dos aspectos mais preocupantes. Nesse sentido, a análise dos fluxos de energia, desenvolvida nos anos 1970 e posteriormente difundida em análises do ciclo de vida (ACV), tem sido uma ferramenta utilizada em estudos de viabilidade energética e a sustentabilidade de sistemas agrícolas, a partir da mensuração das entradas e saídas de energia direta e energia embutida nos insumos e produtos. O objetivo desse trabalho foi mensurar o fluxo de energia do cultivo de soja em sistema reduzido de preparo do solo de uma propriedade agrícola, no município de Lagoa da Confusão, TO. Consideraram-se dois tipos de energia que entram no sistema: a direta e indireta. Como energia direta foi considerada: a biológica, que corresponde à mão de obra e sementes; e a fóssil que inclui óleo diesel, lubrificante e graxa. Como energia indireta foi considerada: a de origem industrial, que inclui máquinas e implementos, fertilizantes, defensivos e energia elétrica. Os coeficientes energéticos foram obtidos em referências sobre a quantificação energética das operações e dos insumos. A produtividade obtida foi de 58,45 GJ ha-1. O maior consumo de energia foi na categoria industrial (4,34 GJ ha-1), seguida pela energia fóssil (1,83 GJ ha-1) e energia biológica (1,81 GJ ha-1). A eficiência energética consiste na racionalização do uso das fontes de energia, ou seja, no gasto de menos energia para fornecer a mesma quantidade de valor energético no produto final. Verificou-se a lucratividade energética, razão de energia liquida disponibilizada e demandada (EROI) com 5,13. O Balanço Energético que indica o ganho absoluto e a intensidade energética, que atribui o conteúdo energético por unidade física de produto foi de 48,91 GJ ha-1. Porém, apesar da alta eficiência e lucratividade, constatou-se que esse sistema é altamente dependente do uso de energia não renovável, representada pelo consumo de óleo diesel, fertilização e defensivos, totalizando 6,79 GJ ha-1 (71,25%) do total da energia consumida. Assim, avanços na redução do custo energético trazem à tona a questão dos nutrientes e consumo de combustível. A matriz energética possui um baixo índice na utilização de energia biológica na produção da cultura. A utilização dessa energia pode diminuir a dependência de sistemas agrícolas, por fontes de energias não renováveis. Sendo assim, acreditamos que o grande desafio para produtores e pesquisadores seja como equilibrar essas necessidades. / Soybean is the main product of agribusiness in the country both in volume and in income generation, being that several factors have contributed to its good performance, among which we can mention the adaptability of cultivars at different producing regions. There is a global issue related to non-renewable natural resources, where to seek alternatives to extend the access to such resources. Most of the inputs involved in culture of soy are from fossil energy, configuring your system\'s vulnerability and dependency. A system of agricultural production, the demand for energy is one of the most worrying aspects. In this sense, the analysis of energy flows, developed in the years 1970 and later pervasive in life cycle analysis (LCA), has been a tool used in feasibility studies for energy and sustainability of agricultural systems, from the measurement of direct energy inputs and outputs and inline power in inputs and products. The aim of this study was to measure the energy flow of soybean cultivation in reduced system of tillage of agricultural land in the municipality of Lagoa da Confusão, TO. Found two types of energy entering the system: direct and indirect. How to direct energy was considered: biological, which corresponds to labour and seeds; fossil and that includes diesel fuel, lubricant and grease. As indirect energy was considered: the industrial source, which includes machinery and implements, fertilizers, pesticides and electricity. The energy coefficients were obtained in references on the quantification of energy inputs and operations. Productivity retrieved was 58.45 GJ ha-1. The highest consumption of energy was in the category industrial (4.34 ha GJ-1), followed by fossil energy (GJ 1.83 ha-1) and biological energy (GJ 1.81 ha-1). Energy efficiency is the rational use of energy sources, i.e. spending less energy to provide the same amount of energy in the final product. There was energy, profitability ratio net energy available and defendant (EROI) with 5.13. The Energy Balance indicates absolute gain and energy intensity, which assigns the energy content per unit product physics was 48.91 GJ ha-1. However, despite the high efficiency and profitability, it was found that this system is highly dependent on the use of non-renewable energy, represented by the consumption of diesel oil, fertilization and pesticides, totaling 6.79 GJ ha-1 (71.25%) of the total energy consumed. So, advances in reducing the energy cost bring to the fore the question of nutrients and fuel consumption. The energy matrix has a low energy use in organic production of culture. The use of this energy can decrease the dependency of agricultural systems, by non-renewable energy sources. Therefore, we believe that the great challenge for producers and researchers is how to balance those needs.

Foram determinadas as taxas de evapotranspiração global (ETc) e sua partição em evapotranspiração dos renques e das entrelinhas, bem como a partição da energia disponível em calores sensível e latente de um cafezal adensado (3,50m x 0,90m), irrigado por gotejamento, durante o período de 1 a 2 anos após sua implantação, em Piracicaba, SP. Foram utilizados os métodos do balanço de energia–razão de Bowen (MRB) e aerodinâmico (MA) para a determinação de ETc, o método lisimétrico para a evapotranspiração dos renques e o método do balanço de calor no caule para a transpiração a partir do fluxo de seiva. No uso do MA, foram verificados vários problemas. Um deles, é o aumento inicial pequeno do “deslocamento do plano zero” (d) normalizado pela altura da cultura, ter sido seguido por um decréscimo teoricamente inconsistente com o aumento da altura dos cafeeiros, além de uma grande variação do comprimento de rugosidade (zo), dependente das condições de cobertura das entrelinhas, da direção e da velocidade do vento, sendo evidenciado efeito dessas últimas duas variáveis também sobre d. Provavelmente, a maior fonte de erro para o MA foi terem os coeficientes de transporte turbulento, determinados com as funções empíricas do número de Richardson de estabilidade atmosférica, válidas para a subcamada atmosférica inercial e superfícies homogêneas, mostrado-se inadequados para as condições do estudo, resultando em valores irreais de ETc. As estimativas pelo MRB foram satisfatórias, por ter ocorrido boa similaridade entre os perfis de temperatura e de pressão de vapor do ar, indicando que a razão entre os coeficientes de difusão turbulenta para calor sensível e latente se manteve próxima de 1. Durante o período seco, grande parte dos dias tiveram as determinações de ETc pelo MRB comprometidas, devido aos pequenos gradientes de pressão de vapor e aos erros causados pelos sensores dos psicrômetros. O fluxo de calor latente do cafezal correspondeu a mais de 80% da energia disponível no período úmido, diminuindo para valores da ordem de 64% no período seco. Os valores do coeficiente “global” de cultura (razão entre ETc e a evapotranspiração de referência (ETo)), variaram entre 1,04 e 1,30, sendo altamente dependentes das condições de umidade do solo. No último período de medida, o valor de aproximadamente 0,86 deve ser tomado com ressalvas devido a problemas de manejo da área. O “coeficiente de evapotranspiração do renque”, sendo a razão entre a evapotranspiração do renque (evaporação do solo da área contínua sob as copas mais a transpiração dos cafeeiros) e ETo, variou entre 0,22 e 0,43, sendo influenciado pelas condições de umidade da superfície, especialmente pela área molhada na irrigação, e pelo aumento da área foliar dos cafeeiros. Os valores do coeficiente basal de cultura (razão entre transpiração dos cafeeiros e ETo) variaram de 0,03 a 0,20. Durante o período seco evidenciou-se efeito advectivo sobre as medidas, adotando-se critérios para selecionar dias com tal efeito nulo, ou mínimo, sobre os valores médios dos coeficientes acima. / The objectives of this study were to evaluate the magnitude of global evapotranspiration (ETc) in a high density young coffee crop (3.5mx0.9m) under drip irrigation, the ETc partition considering hedgerows and interrows, and the partition of the available radiant energy between sensible and latent heat fluxes. The experiments were conducted from September 2002 to September 2003, in Piracicaba, SP, Brazil. ETc was determined by the Energy balance–Bowen ratio (BRM) and aerodynamic (AM) methods. Hedgerows evapotranspiration was measured by weighing lysimeters and coffee transpiration by the sap flow using the stem heat balance method. When AM was used, several problems were observed. One of them was the “zero plane displacement” (d) normalized by the crop height, which showed an earlier small increase, followed by an unexplained decrease when plant height increased, besides of a huge variation of the roughness length (zo), which depended on interrows cover conditions and wind direction and speed. Also, the effect of these former was noticed on d. Probably, the major source of error in AM was the use of turbulent transport coefficients determined with empirical functions, using the Richardson number, valid for homogeneous surfaces, and measurements taken on the inertial atmospheric sublayer. This procedure proved to be inadequate for the heterogeneous coffee crop surface, resulting in unrealistic ETc values. The BRM estimates of ETc were more appropriate, as a consequence of the good similarity between potential temperature and vapor pressure profiles, indicating that the ratio between the turbulent transport coefficients for sensible and latent heat was close to unity. During the dry season, in the majority of the days with measurements, ETc estimates were less effective due the small vapor pressure gradients and the errors caused by the psychrometer sensors. The ratio between global latent heat flux and available surface energy was higher than 80% in the wet season, decreasing to 64% when the interrows were drying. The “global” crop coefficient (Kc), representing the ratio between ETc and reference evapotranspiration (ETo) ranged from 1.04 to 1.30, being highly dependent on soil moisture conditions. In the latest period of measurements, Kc was about 0.86, which must be analyzed with care due problems in the coffee crop management. The “hedgerows evapotranspiration coefficient”, which means the ratio between hedgerows evapotranspiration (evaporation of continuous soil area under hedgerows plus the crop transpiration) and ETo, ranged from 0.22 to 0.43, being influenced by soil moisture, especially by the soil surface area wetted by the drip irrigation and by the increase of leaf area. The basal crop coefficient (ratio between transpiration and ETo) ranged from 0.03 to 0.20. During the dry season, effect of advection on the measurements was observed; so, some criteria were used to select days in which this effect was considered to be null or having a minimum degree, in order to calculate the mean values of the above described coefficients.

Estudos recentes mostram que as concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera vêm aumentando desde a Revolução Industrial. A esse acréscimo de gases, originado principalmente por atividades antrópicas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, atribui-se a responsabilidade principal pelo aquecimento global. Além da temperatura, a precipitação também tem sofrido variações decorrentes dessas práticas e as projeções climáticas para este século indicam a possibilidade de graves conseqüências para a humanidade. Dentre as atividades econômicas, a agricultura é a mais dependente dos fatores climáticos e as alterações desses fatores afetarão a produtividade das culturas, com efeito sobre o agronegócio como um todo. No presente trabalho, foi utilizado um modelo agrometeorológico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar na região de Piracicaba, SP, e, com base nos cenários futuros apresentados no quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), foram avaliados os possíveis impactos que alterações de temperatura, precipitação, insolação e concentração de CO2 na atmosfera poderão causar na produtividade dessa cultura, levando em conta também os avanços tecnológicos. Utilizando-se os cenários de mudanças climáticas adotados para a execução deste estudo, observa-se aumento na evapotranspiração potencial (ETP). A evapotranspiração real também tende a aumentar, porém o aumento não é tão acentuado quanto o da ETP, pois a influência do aumento da temperatura é minimizada pela variação no regime hídrico. Os resultados evidenciam uma redução na disponibilidade dos recursos hídricos, com aumento das deficiências e redução dos excedentes. O aumento da temperatura acarretará aumento da produtividade potencial (PP), já que essa variável afeta positivamente a eficiência do processo fotossintético das plantas C4. Com relação às produtividades reais (PR), nas quais o efeito do déficit hídrico sobre a PP é considerado, observa-se padrão semelhante de variação dos valores obtidos em relação à PP. Ao analisar os cenários de mudanças climáticas, nota-se que a PR tende a aumentar, basicamente, devido ao acréscimo de temperatura, de CO2 e ao avanço tecnológico. A variação da resposta entre os diferentes cortes de cana deve-se ao fato de que os mesmos permanecem no campo em diferentes períodos do ano. Observa-se que a variação das PRs nos diferentes cenários obedece ao mesmo padrão das PPs de cada tipo de cana e que a PR acompanha a tendência da PP, desde que o déficit hídrico seja o mesmo. Se houver aumento ou diminuição no déficit hídrico, a PR integrará os efeitos das variáveis que condicionam a PP, bem como o déficit hídrico. O aumento da produtividade da cana-de-açúcar observado na ocorrência de mudanças climáticas globais poderá ter impactos importantes no setor canavieiro, como a possibilidade de a cultura ser expandida para regiões que estão inviabilizadas de produzir. No entanto, com o aumento da temperatura e a conseqüente elevação das taxas de evapotranspiração, haverá maiores deficiências hídricas, o que exigirá o uso da irrigação, especialmente para as canas socas precoces e médias, que enfrentaram períodos mais longos com baixa disponibilidade de água no solo. / Recent studies show increasingly higher concentrations of greenhouse effect gases in the atmosphere since the Industrial Revolution. The major responsibility for the global warming is attributed to such increase, caused by gases resulting mainly from anthropic activities like burning fossil combustibles and deforestation. Other than temperature, precipitation has also suffered variations due to these practices; furthermore, the climatic projections for this century indicate the possibility of severe consequences for human beings. Agricultural activity depends largely on climatic factors, hence changes in these factors will affect the yield rate of crops, thus adversely affecting the agribusiness as a whole. In this work, an agricultural meteorological model was used to estimate the yield rate of sugarcane activity in the Piracicaba region, SP. Based on future scenarios presented in the fourth report by the Intergovernmental Panel on Climate Changes (IPCC) and taking into consideration technological advances, it was proceeded an evaluation on the yielding rate of that crop, of the possible impacts caused by changes in temperature, precipitation, insolation and CO2 concentration in the atmosphere. Through the climate change scenarios adopted in this study, it can be observed an increase of the potential evapotranspiration (ETP). Actual evapotranspiration itself also tends to increase, although in a lesser degree than the ETP, since the influence of an increase in temperature is minimized by the variation of the hydrological regimen. The results show a reduction in the availability of water resources, with an increase in deficiencies and a reduction in excesses. Increasingly higher temperatures will cause an increase of the potential productivity (PP), since that variable affects positively the efficiency of the photosynthetic processes of C4 plants. Regarding the actual productivities (PR), in which the effect of the water deficit on PP is considered, it can be observed that the variation is similar to the one obtained for PP. This increase is due to an increase in temperature, in CO2 and to technological advance. The variation of response among different cuts of sugarcane arises from their staying in the field in different periods of the year. The variation of the PRs in different scenarios follows the same pattern as the PPs of each kind of sugarcane, provided that the water deficit is the same. If an increase or decrease of the water deficit occurs, the PR will integrate the effects of the variables that condition PP, as well as the water deficit. The observed increase in sugarcane productivity resulting from global climate changes may have important impacts on the sugarcane sector, such as the possibility that the crop will expand to regions now unfeasible for production. However, with the increase in temperature and the consequent increase in the evapotranspiration rates there will be higher hydric deficiencies, which will require the use of irrigation, especially for early and medium sugarcane ratoon crops hit by longer periods of low availability of water in the soil.

A escassez de água é um dos fatores mais limitantes à produção agrícola. O entendimento dos fatores que regem a extração da água do solo por plantas e a sua distribuição ao longo do sistema radicular em condições hidráulicas contrastantes é importante para o ajuste fino de modelos hidrológicos que servem de referência para modelos de produção vegetal e meteorológicos, entre outros. Com a finalidade de contribuir com o conhecimento sobre a dinâmica da água na rizosfera, nesta dissertação um modelo de partição de extração de água do solo pelas raízes foi descrito e testado experimentalmente. Para poder medir a partição da extração de água do solo por raízes impondo condições contrastantes de teor de água foi criado um ambiente artificial, um lisímetro com dois compartimentos A e B separados fisicamente (split-pot). Foram confeccionados quatro desses lisímetros, preenchidos com material de um solo de textura média e plantados com duas plantas de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), dividindo o sistema radicular ao meio entre os compartimentos. Sensores de TDR e tensiômetros foram instalados nos lisímetros para monitoramento do teor de água no solo e referencia para irrigação, respectivamente. O manejo da irrigação adotado foi constituído de quatro fases: I - irrigação apenas do compartimento B e secagem do compartimento A (07/05 25/05); II - secagem dos dois compartimentos (26/05 05/06); III - irrigação do compartimento A e secagem do compartimento B (06/06 14/06); IV - secagem dos dois compartimentos (15/06 - 22/06). O material de solo utilizado foi analisado quanto a suas propriedades hidráulicas. Após o fim do período de monitoramento os lisímetros foram desmontados e os parâmetros radiculares determinados. Para avaliar o desempenho do modelo de extração radicular compararam-se os dados observados de teor de água (obs) com os previstos pelo modelo (mod), utilizando-se a raiz do erro médio quadrático (RMSE) como indicador quantitativo. Incluiu-se um fator de correção para atividade e distribuição do sistema radicular. Para as quatro unidades experimentais, os valores do teor de água variaram devido às lâminas de irrigação aplicadas e a extração de água pela planta. Observaram-se, ainda, muito mais valores positivo de modelados do que observados, o que indica que a resistência hidráulica interna das raízes e mecanismos que impedem o refluxo de água ao solo, não considerados pelo modelo, podem, na verdade, ter um papel importante nas relações hídricas na rizosfera. Concluiu-se que o experimento permitiu fazer observações da extração radicular em condições hidráulicas contrastantes de seu sistema radicular. As plantas demonstraram preferência por extrair água dos compartimentos mais úmidos, interrompendo a exploração dos mais secos. Em diversas ocasiões a liberação da água ao solo foi observada nos compartimentos mais secos. Utilizando-se um fator de eficiência radicular de 0,015, o modelo testado descreveu razoavelmente bem as observações. / Water shortage is one of the most limiting factors for agricultural production. The understanding of factors that rule the extraction of soil water by plants and its distribution along the root system under contrasting hydraulic conditions is important for fine-tuning hydrological models which are a reference for crop growth models, meteorological models, among others. Aiming to contribute with the understanding of water dynamics in the rhizosphere, a model for the description of root water extraction partition was described and experimentally tested in this dissertation. To measure the root water extraction partition under contrasting hydraulic conditions an artificial environment was created: a split-pot lysimeter with two physically divided compartments A and B. Four of these lysimeters were constructed, filled with a medium textured soil and populated by two sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) plants whose root systems were divided among the compartments. TDR and tensiometer equipment was installed in the lysimeters to measure soil water content and as a reference for irrigation, respectively. Irrigation management consisted of four phases: I - irrigation only in compartment B, drying out compartment A (07/May 25/May); II no irrigation, drying out of both compartments (26/May 05/June); III - irrigation only in compartment A, drying out compartment B (06/June 14/June); IV - no irrigation, drying out of both compartments (15/June 22/June). Soil hydraulic properties were determined in laboratory. At the end of the experimental period, lysimeters were disassembled and root system parameters were determined. To evaluate the performance of the root water extraction model, observed water contents were compared with model predictions, using the root means square error (RMSE) as quantitative index. A correction factor for root activity and distribution was included. Water contents were observed to vary in the four lysimeters due to irrigation and root water extraction. Model predictions showed much more positive values of than observed, suggesting that internal root resistance and mechanisms impeding reflux from root to soil, not considered by the model may play an important role in rhizosphere water relations. It is concluded that the experiment permitted to observe root water extraction under contrasting hydraulic conditions in the root system. Plants showed preference for water extraction from the wetter compartments, interrupting the exploitation of the dryer ones. On several occasions, a hydraulic lift (water transfer from roots to soil) was observed in the dry compartments. Using a root system efficiency factor of 0.015, the tested model described the observations reasonably well.

A produção das culturas e, particularmente neste estudo, a de citros, associada às condições climáticas e edáficas, é função da presença de água e nutrientes no solo em época e quantidades apropriadas. Sua falta ou excesso é fator limitante à produção, determinando em muitos casos a sua diminuição. O objetivo do presente trabalho foi a avaliação do consumo de água de pomares de citros em Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico argissólico, pela determinação do balanço hídrico no solo, na busca de explicar cientificamente o comportamento hídrico dessa cultura neste solo ao longo do ano agrícola e a influência do consumo de água sobre a produtividade da cultura. O balanço hídrico foi conduzido em duas transeções com 20 plantas e 100 m de comprimento (7 x 4 m), localizadas no campo experimental de citros, Departamento de Produção Vegetal, Esalq/USP, município de Piracicaba (SP). A condutividade hidráulica para a profundidade controle (1,10 m) foi determinada pelo método do perfil instantâneo conduzido em área adjacente. O armazenamento foi determinado com o uso de sonda de nêutrons. A drenagem interna e/ou ascensão capilar foi medida pela leitura diária de três tensiômetros instalados na projeção da copa (2 m do tronco) das 40 plantas em três profundidades: 1,00 m, 1,10 m e 1,20 m. A precipitação pluvial foi medida por pluviôgrafo instalado na área e foi considerada normal para o período do ano monitorado (agosto-agosto). A extração de água por uma planta do pomar também foi medida pela instalação de tensiômetros nas profundidades 0.2 m, 0.4 m, 0.6 m, 0.8 m e 1.0 m e a 0.4 m, 0.8 m, 1.2 m, 1,6 m e 2.0 m do tronco em direção à linha e em direção à entrelinha. A evapotranspiração da cultura (ETc) média desta comunidade de plantas foi de 1271 mm, sendo a variação da ETc diária entre 0,4 e 8,3 mm dia -1 e a razão ETc/ECA variando entre 0,3 e 1,5 para os meses de menor e maior necessidade hídrica. A camada de 0,40 à 0,60 m de profundidade mostrou ser que a cultura de citros apresenta maior volume de raízes. Em futuros projetos de irrigação por gotejadores (irrigação localizada) para a cultura de citros, a distância de 0,40 m do tronco deve ser a adotada para a obtenção da melhor eficiência. / The agricultural yield and, particularly in this study, the citrus yield, associated to weather and soil conditions, is dependent on the presence of water and nutrients in the soil in appropriate amounts along the time. Its lack or excess is a limiting factor to the production, determining in many cases its decrease. The objective of the present work was to evaluate the water consumption by citrus orchards in a Latossolo Vermelho Amarelo(Oxisol), by the means of the soil water balance determination aiming at the scientific explanation of the hydric behavior of this crops in this soil, along the agricultural year, and the influence of the water consumption on the crop productivity. The soil water balance was determined in two transects, 100 m length (7 x 4 m) and 20 plants each, located at the experimental fields of the Vegetable Crop Department, Esalq/USP, Piracicaba (SP - Brazil). The hydraulic conductivity for the control depth (1,10 m) was determined by the instantaneous profile method carried out in an adjacent area. The water storage was measured by a neutron probe. The internal drainage and/or capillary rise was measured by the daily reading of three tensiometers installed under each one of the 40 trees (2 m from stem) at three depths: 1.00 m, 1.10 m and 1.20 m. The rainfall was measured by means of a pluviographer installed in the area and it was considered normal for the period of the monitored year (August-August). Water extraction of one plant of the orchard was also assessed installing tensiometers at the depths 0.2 m, 0.4 m, 0.6 m, 0.8 and 1.0 and 0.4 m, 0.8 m, 1.2 m, 1.6 m and 2,0 from the stem along and perpendicular to the plants line. The annual evapotranspiration of the crop (Etc) was 1271 mm and the daily one varied from 0.4 to 8.3 mm dia -1 . The ETc/ECA ratio varied from 0.3 to 1.5 for the months with lowest and highest water need. The soil layer in which the citrus presented the highest volume of roots was 0,40 – 0,60 m. In future drip irrigation projects (trickle irrigation) for the citrus, the distance of 0.40 m from stem should be adopted to obtain the highest irrigation efficiency.