Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil compaction and water availability are related to crop performance. Its individual effects are very difficult to be measured and, possibly, they have joint effects in field conditions. In periods of lack of rain the plant water deficit and the soil resistance to root growth are the main factors associated to crop yield losses. How they affect the biological processes in commercial crops is understood, however, when and how intense are questions which are hard to answer. The hypothesis proposed is that the time to a given stress indicator to reach a restrictive state is a measure of the state of compaction and is related with plant response. Values of indicators of penetration resistance, relative leaf hydric potential and relative real evapotranspiration were measured in different states of compaction, with and without irrigation, and related to blackbeans growth and yield components. The time for soil resistance to penetration reaching 2 MPa was different for different levels of compaction and was directly related to grain yield, confirming the hypothesis of this work. Blackbeans grain yield was the variable which better pointed out the compaction effect, whereas leaf area index and plant height, because of its low association with hydric deficit, had lower sensibility to compaction. There was a significant association of time to penetration resistance to reach 2 MPa with plant height and grain yield; however, when plants grew with irrigation in compacted soil, the later was not felt by plants. On the other hand, when compacted soil was not irrigated but chiseled, there was grain yield increase similar to what was gained by irrigation. Thus, the results pointed out that the compaction effects is intensified by hydric deficit, what in the other hand, without hydric deficit, the compaction may have low impact on crop production. The analysis of time for penetration resistance reaching restrictive values may be a promisor strategy and also serve as predictor of soil compaction effects on crop performance. / A compactação do solo e a disponibilidade de água estão relacionadas com o desempenho das culturas. Seus efeitos individuais são difíceis de mensurar e, possivelmente, inseparáveis em uma condição de campo. Em períodos de escassez de chuvas, o déficit hídrico na planta e a resistência do solo à penetração radicular são os principais fatores causadores de perda de rendimento. O modo como eles afetam processos biológicos nas culturas já é bem compreendido, no entanto quando e com que intensidade são questões difíceis de responder. A hipótese enunciada é que o tempo para um indicador de estresse se manifestar é uma medida do estado de compactação e que tem relação com a resposta das plantas. Valores indicadores de restrição de resistência à penetração, potencial hídrico foliar relativo e evapotranspiração real relativa foram quantificados em diferentes níveis de compactação, com e sem irrigação, e relacionados com medidas da cultura de feijoeiro. O tempo para a resistência à penetração atingir o valor de 2 MPa foi diferente entre os níveis de compactação e esteve diretamente relacionado com o rendimento de grãos, confirmando a hipótese deste trabalho. O rendimento de grãos foi a variável que melhor evidenciou o efeito da compactação, enquanto que o índice de área foliar e altura de plantas, por agregarem pouco o efeito do déficit hídrico, mostraram menor sensibilidade. Houve correlação significativa do tempo para a resistência à penetração atingir o valor de 2 MPa com a altura de plantas e o rendimento de grãos. Quando as plantas cresceram sob irrigação em solo compactado o efeito da compactação foi pouco percebido. Em relação ao solo compactado e sem irrigação, a escarificação proporcionou aumento no rendimento de grãos próximos aos incrementos obtidos com irrigação. Assim, os resultados evidenciaram que o efeito da compactação é intensificado pelo déficit hídrico. Por outro lado, sem déficit hídrico a compactação pode ter pouco impacto sobre a produção das culturas. A análise do tempo para a evolução da resistência à penetração a um valor crítico se mostrou uma estratégia promissora e com potencial preditivo do efeito da compactação do solo sobre as culturas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The purpose of this study is the monitoring of the behaviour of variables involved in determining the hydrological water balance by means of lysimeters installed in a small basin in the central depression of Rio Grande do Sul. The controlled variables were the precipitation, the runoff, the infiltration and storage of water in the soil. This work also presents the procedures for installation and repair of one volumetric lysimeters, besides the physical characterization of the area studied. The evaluation of water balance through of lysimeters measures considered different time scales and the daily evapotranspiration were obtained for intervals of 5 and 10 days. Due to structural problems with the lysimeters the evaluation of variables runoff, infiltration and evapotranspiration was undermined during the period of repair of the lysimeters (June 2008 to December 2008), and these variables only was available after this period (January to April 2009). The variables precipitation and water storage in soil were evaluated during all the period studied (June 2008 to April 2009). The monitoring of the storage of water in the soil within the lysimeters was performed by means of tensiometers vaccum-type installed at depths of 10, 30 and 70 centimeter and then also analyzed by use of equipment TDR installed at 30 centimeter of depth, outside the lysimeters. The results showed that in wet periods the soil moisture is higher in the depth of 10 centimeter, whereas in dry periods there is a higher concentration of moisture at depth of 70 centimeter. The lowest values of moisture were obtained for depth of 30 centimeter both in wet and in dry period. The storage of water in the soil measured by tensiometers and TDR to the depth of 30 centimeter follows the same trend of variation, even with the tensiometers located inside the lysimeters and TDR outside it. However, the storage measured by the tensiometers was higher and presented more changes in relation to storage measured with TDR's help. The water balance in the daily scale developed from measures lysimeters through of the equipment referred in this study, does not show good results, especially in periods in which heavy rain occurs, overestimating or underestimating the evapotranspiration. Already for periods of 5 and 10 days, there are better results when compared with the daily scale. / Este trabalho tem por objetivo monitorar o comportamento das variáveis hidrológicas envolvidas no balanço hídrico, a partir de dados lisimétricos, em uma pequena bacia hidrográfica característica do bioma Mata Atlântica, sob as condições climáticas da depressão central do estado do Rio Grande do Sul. As variáveis controladas junto ao lisímetro foram a precipitação, o escoamento superficial, a infiltração, o armazenamento de água no solo e a evapotranspiração. O trabalho apresenta ainda os procedimentos de instalação e reparos de um lisímetro de drenagem, alem da caracterização física da área em estudo. A avaliação do balanço hídrico por meio de determinações lisimétricas considerou diferentes escalas temporais, sendo a evapotranspiração obtida em intervalos diários, de 5 e de 10 dias. Devido a problemas estruturais com o lisímetro, a avaliação das variáveis escoamento superficial, infiltração e evapotranspiração foi prejudicada durante o período anterior ao concerto do lisímetro (junho de 2008 a dezembro de 2008), sendo estas variáveis monitoradas apenas para o período posterior ao concerto do lisímetro (janeiro a abril de 2009). Já as variáveis precipitação e armazenamento de água no solo, foram avaliadas durante todo o período de estudo (junho de 2008 a abril de 2009). O monitoramento do potencial de água no solo para determinar o armazenamento de água no solo no interior do lisímetro, foi realizado por meio de tensiômetros do tipo vacuômetro instalados nas profundidades de 10, 30 e 70 cm. O conteúdo volumétrico de água no solo foi monitorado com TDR instalado a 30 cm de profundidade, externamente ao lisímetro. Os resultados demonstram que nos períodos úmidos o conteúdo de água no solo é maior na profundidade de 10 cm, enquanto que nos períodos secos observa-se uma maior concentração na profundidade de 70 cm. Na profundidade de 30 cm têm-se os menores valores de conteúdo de água no solo tanto no período úmido quanto no período seco. O armazenamento de água no solo, determinado com dados do tensiômetro e do TDR, para a profundidade de 30 cm, segue uma mesma tendência de variação, mesmo com o tensiômetro estando localizado no interior do lisímetro e o TDR fora do mesmo. No entanto, o armazenamento computado com dados do tensiômetro foi superior, alem de apresentar maiores variações em relação ao armazenamento determinado pelo TDR. O balanço hídrico em escala diária, elaborado a partir de dados lisimétricos, pelo uso do equipamento referido neste estudo, não apresenta bons resultados, principalmente nos períodos em que ocorrem precipitações elevadas, superestimando ou subestimando a evapotranspiração. Já para períodos de 5 e 10 dias, observam-se resultados mais satisfatórios, quando comparados a escala diária.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Due to the poor distribution of rainfalls during the production cycle of guava in Santa Maria, RS, it becomes increasingly necessary to use supplementary irrigation, as a tool that can alleviate the effects of drought for the crop. In this way, the irrigation has proven to be one of the most recommended methods for guava. Thus this study aimed to evaluate the increments of productivity and quality of guava fruits drip irrigated in the municipality of Santa Maria, besides evaluating the effect of climatic factors on the quality of fruits (pH, soluble solids and titratable acidity), and propose an efficient way to manage irrigation on local conditions. The experiment was installed in the Fruticulture Sector of Polytechnic School of the Universidade Federal de Santa Maria in Rio Grande do Sul. The study was made on randomized complete block design distributed in five treatments with six repetitions. The treatments consisted of applying water depth by drip, corresponding to replacement of 0, 40, 60, 80, and 100%, being applied to each 20 mm of maximum cumulative evapotranspiration (ETmac) by the culture of guava. As for data analysis of pH, total soluble solids (SST) and titratable acidity (ATT) of the fruits, treatments were arranged in a randomized block design but in factorial arrangement 5x3, being five irrigation depth and three cropping season fruits. The reference of evapotranspiration was estimated from the automatic data collected from Weather Station located at UFSM with the Penman Monteith equation. The results showed no statistically significant differences in the parameters, length, diameter, length / diameter relation, number of locules, mass, pH, SST and ATT of the fruits under the influence of irrigation water, however irrigation influenced the number of fruits per plant, productivity and the volume of fruit. It was also observed that the factors sunlight, solar radiation and air temperature interfered significantly in the chemical parameters of fruit. / Em razão da má distribuição das precipitações pluviais durante o ciclo produtivo da goiabeira em Santa Maria, RS, torna-se cada vez mais necessário o uso da irrigação complementar, como instrumento que pode atenuar os efeitos do déficit hídrico para a cultura. Para tanto a irrigação localizada tem se mostrado como um dos métodos mais recomendados para a goiabeira. Portanto o presente trabalho teve como objetivo avaliar os incrementos de produtividades e qualidade de frutos de goiabeira, irrigada por gotejamento no município de Santa Maria, além de avaliar o efeito dos fatores climáticos sobre a qualidade de frutos (pH, sólidos solúveis totais e acidez total titulável), e propor um manejo eficiente de irrigação nas condições locais. O experimento foi instalado, no Setor de Fruticultura do Colégio Politécnico da Universidade Federal de Santa Maria no Rio Grande do Sul. O delineamento adotado foi o de blocos casualizados, com cinco tratamentos distribuídos em seis repetições. Os tratamentos consistiram na aplicação de lâminas de água por gotejamento, correspondentes a reposições de 0, 40, 60, 80, e 100%, a serem aplicadas a cada 20 mm da evapotranspiração máxima acumulada (ETmac) pela cultura da goiabeira. Já para análise dos dados de pH, sólidos solúveis totais (SST) e acidez total titulável (ATT) dos frutos, os tratamentos foram dispostos em delineamento de blocos ao acaso mas em arranjo fatorial 5x3, sendo cinco lâminas de irrigação e três épocas de colheita de frutos. A evapotranspiração de referência foi estimada a partir dos dados da Estação meteorológica automática localizada na UFSM, com a equação de Penman Monteith. Os resultados mostraram que não ocorreram diferenças estatisticamente significativas nos parâmetros, comprimento, diâmetro, relação comprimento/diâmetro, quantidade de lóculos, massa, pH, SST e ATT dos frutos sob influências das lâminas de irrigação, entretanto a irrigação influenciou o número de frutos por planta, a produtividade e o volume do fruto. Observou-se ainda que os fatores radiação solar, insolação e temperatura do ar interferiram significativamente nos parâmetros químicos dos frutos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-03Bitstream added on 2014-06-13T19:43:22Z : No. of bitstreams: 1 silva_aag_dr_botfca.pdf: 1270443 bytes, checksum: 46a540db9785f621a0b4621ff6896ea5 (MD5) / Neste trabalho avaliaram-se os aspectos relativos à fenologia, à demanda hídrica e à conservação pós colheita, durante o primeiro ano de produção do maracujá amarelo, seleção Sul-Brasil, cultivado sob irrigação localizada, no município de Botucatu-SP (22o 51’ S, 48o 26’ W). Os aspectos fenológicos da cultura foram caracterizados em função do crescimento da cultura, do comprimento e diâmetro dos entrenós e do período decorrido da antese das flores até a colheita dos frutos. A demanda hídrica da cultura (ETc) e a demanda climática local - evapotranspiração de referência (ETo) foram medidas em lísimetros de nível do lençol freático constante, durante o período de 29 de setembro de 2000 a 20 de julho de 2001. A conservação pós colheita foi avaliada através do armazenamento dos frutos à temperatura de 10 ± 1oC e umidade relativa de 80 ± 5 % UR, utilizando-se a cera Molbicer C nas diluições 1:1, 1:2 e 1:3, filmes de PVC do tipo Magipack e filmes de polietileno com espessura de 0,05 micra, nas condições com e sem vácuo. Observou-se que a taxa de crescimento das plantas até a ocasião em que estas atingiram o fio de condução, à 2 m de altura da superfície foi de 4,12 cm dia-1, que as taxas de crescimentos do comprimento e do diâmetro do caule foram de 0,12 cm dia-1 e 0,14 mm dia-1, respectivamente; e que o período decorrido desde a antese das flores até a maturação dos frutos foi de 56 dias. A demanda hídrica da cultura foi de 954,98 mm e a demanda climática local medida nos lisímetros e estimada pelo método de Penman-Monteith foi de 1.069,21 mm e de 1.248,86 mm, respectivamente. Os valores de Kc variaram de 0,42 a 1,18, com valor máximo registrado entre 200 e 210 dias após o transplantio das mudas no campo. Durante o período de armazenamento pós colheita, não houve alteração significativa... / Some aspects were evaluated about the fenological characteristics, the crop water demand and the postharvest of yellow passion fruits (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) cultivated under drip irrigation on September 21, 2000 to July 31, 2001, in Botucatu-SP (22o 51’ S, 48o 26’ W). The fenological aspects were characterized in function of the growth in height and the diameter of primary stem of the plants and of the period elapsed from the antesis to maturity of the fruit. The crop water demand (ETc) and the reference evapotranspiration (ETo) were measured in lisímeters. The postharvest conservation was evaluated through the storage of the fruits under low temperature (10 ± 1oC) and relative humidity of the 80 ± 5 %, being used the wax Molbicer C in 1:1, 1:2 and 1:3 dilutions; PVC films type Magipack and polyethylene films with and without vacuous. It was observed that the rate of growth of the plants until the time in which they reached 2 m of surface height, it was 4.12 cm day-1, the rates of growth of the stem length and diameter were 0.12 cm day-1 and 0.14 mm day-1, respectively; and that the period elapsed from the antese to the maturation of the fruits was 56 days. The crop water demand was 954.98 mm and the refernce evapotranspiration measured in lisimeters and estimated by Penman-Monteith method was 1.069.21 mm and 1.248.86 mm, respectively. The crop coeficients (Kc) values varied from 0.42 to 1.12, with maximum value registered between 200 and 210 after planting of the seedling in the field. During the period of storage under low temperature there was no significant change in the chemical and physical-chemical characteristics of the fruits. Among the postharvest conservation the treatments that presented more significant effects related to the weight loss were polyethylene films with and without vacuum and wax 1:1 dilution... (Complete abstract click electronic address below)

abstract: Ecohydrological responses to rainfall in the North American monsoon (NAM) region lead to complex surface-atmosphere interactions. In early summer, it is expected that soil properties and topography act as primary controls in hydrologic processes. Under the presence of strongly dynamic ecosystems, catchment hydrology is expected to vary substantially in comparison to other semiarid areas, affecting our understanding of ecohydrological processes and the parameterization of predictive models. A large impediment toward making progress in this field is the lack of spatially extensive observational data. As a result, it is critical to integrate numerical models, remote sensing observations and ground data to understand and predict ecohydrological dynamics in space and time, including soil moisture, evapotranspiration and runoff generation dynamics. In this thesis, a set of novel ecohydrological simulations that integrate remote sensing and ground observations were conducted at three spatial scales in a semiarid river basin in northern Sonora, Mexico. First, single site simulations spanning several summers were carried out in two contrasting mountain ecosystems to predict evapotranspiration partitioning. Second, a catchment-scale simulation was conducted to evaluate the effects of spatially-variable soil thickness and textural properties on water fluxes and states during one monsoon season. Finally, a river basin modeling effort spanning seven years was applied to understand interannual variability in ecohydrological dynamics. Results indicated that ecohydrological simulations with a dynamic representation of vegetation greening tracked well the seasonal evolution of observed evapotranspiration and soil moisture at two measurement locations. A switch in the dominant component of evapotranspiration from soil evaporation to plant transpiration was observed for each ecosystem, depending on the timing and magnitude of vegetation greening. Furthermore, spatially variable soil thickness affects subsurface flow while soil texture controls patterns of surface soil moisture and evapotranspiration during the transition from dry to wet conditions. Finally, the ratio of transformation of precipitation into evapotranspiration (ET/P) and run off (Q/P) changed in space and time as summer monsoon progresses. The results of this research improve the understanding of the ecohydrology of NAM region, which can be useful for developing sustainable watershed management plans in the face of anticipated land cover and climate changes. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Geological Sciences 2014

abstract: Bioretention basins are a common stormwater best management practice (BMP) used to mitigate the hydrologic consequences of urbanization. Dry wells, also known as vadose-zone wells, have been used extensively in bioretention basins in Maricopa County, Arizona to decrease total drain time and recharge groundwater. A mixed integer nonlinear programming (MINLP) model has been developed for the minimum cost design of bioretention basins with dry wells. The model developed simultaneously determines the peak stormwater inflow from watershed parameters and optimizes the size of the basin and the number and depth of dry wells based on infiltration, evapotranspiration (ET), and dry well characteristics and cost inputs. The modified rational method is used for the design storm hydrograph, and the Green-Ampt method is used for infiltration. ET rates are calculated using the Penman Monteith method or the Hargreaves-Samani method. The dry well flow rate is determined using an equation developed for reverse auger-hole flow. The first phase of development of the model is to expand a nonlinear programming (NLP) for the optimal design of infiltration basins for use with bioretention basins. Next a single dry well is added to the NLP bioretention basin optimization model. Finally the number of dry wells in the basin is modeled as an integer variable creating a MINLP problem. The NLP models and MINLP model are solved using the General Algebraic Modeling System (GAMS). Two example applications demonstrate the efficiency and practicality of the model. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Civil Engineering 2016

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Protected cropping is an alternative cropping system to produce vegetables outside the field growing season because of increase in yield, quality, and price. Evapotranspiration is an important parameter for managing irrigation inside plastic houses. In order to improve the efficiency of irrigations, relationships between meteorological variables and plant growth parameters need to be known to develop models for estimating crops water demand. The objective of this study was to estimate maximum evapotranspiration (ETm) of sweet pepper and tomato inside plastic house as a function of evaporation measured with Piche evaporimeter exposed to solar radiation (Epi) with and without other meteorological variables easily measured during the spring growing season in Santa Maria, RS, Brazil. The experiment was carried out inside a 240 m2 plastic house. Daily ETm (measured with drainage lysimeters), Epi, air temperature, vapor pressure deficit (D), leaf area index (LAI), plant height (AP), and leaf number (NF) were measured. Using regression analyses, models were fit to estimate ETm using sweet pepper data collected during spring 2005, and tomato data collected on even days of set collected during spring 2005. In the multiple regression analysis only models with parameters significant at 5 % by t test and coefficient of determination (r2) >0,8 were selected. For sweet pepper, models were evaluated with independent data collected in an experiment conducted from 23/08 to 07/12/2006. For tomato, models were evaluated with independent data collected on add days of the 2005 experiment. Statistics used for model evaluation were regression analyses between observed and estimated data, root mean square error, and accuracy, agreement and confidence indices. Results showed that it is possible to estimate ETm of sweet pepper and tomato crops with acceptable accuracy to perform irrigation inside plastic greenhouse using models that take into account Epi and at least one plant growth parameter, which for sweet pepper LAI was better than NF and AP. Including AP resulted in intermediate model performance compared to LAI and NF for estimating ETm in sweet pepper, whereas including an additional meteorological variable, besides Epi, usually led to a small improvement in model fitting and model performance in this crop. For estimating ETm in tomato, models with the parameter AP should be preferred. Including D measured at 9h in the models with Epi and AP or NF or LAI improved ETm estimates. When one has only a maximum and minimum thermometer, AP or NF, ETm of sweet pepper can also be estimated using daily temperature amplitude and air temperature measured at 9h / O cultivo protegido é uma alternativa para produzir hortaliças fora da época de cultivo a campo, pois permite obter aumento da produtividade, qualidade e preço. A evapotranspiração é um parâmetro imprescindível no manejo da irrigação das plantas cultivadas em estufas plásticas, sendo necessário conhecer suas relações com as variáveis meteorológicas e fenométricas para estabelecer modelos matemáticos que estimem com precisão aceitável a necessidade de água das espécies cultivadas nesse ambiente. O objetivo do trabalho foi estimar a evapotranspiração máxima (ETm) das culturas do pimentão e do tomate em estufa plástica, em função da evaporação medida no evaporímetro de Piche exposto à radiação solar (Epi), com e sem a inclusão de outras variáveis meteorológicas pontuais de fácil mensuração, na época de primavera, em Santa Maria, RS. Em uma estufa plástica de 240 m2, realizaram-se medidas diárias da ETm em lisímetros de drenagem, Epi e temperatura e déficit de saturação do ar (D), além de determinações de índice de área foliar (IAF), altura das plantas (AP) e número de folhas (NF). Através de análise de regressão, ajustaram-se modelos para estimar ETm aos dados medidos no experimento da primavera de 2005 para o pimentão e, para o tomateiro, com os dados dos dias pares da série medida na primavera de 2005, selecionando os que apresentaram parâmetros angulares significativos pelo teste t a 5% de probabilidade de erro e coeficiente de determinação (R2) > 0,80. Para o pimentão efetuou-se o teste dos modelos selecionados com os dados de um segundo experimento, realizado de 23/08 a 07/12/2006. Para o tomateiro os modelos foram testados com os dados dos dias ímpares da série de dados do mesmo experimento de 2005. O teste constou da análise de regressão entre os valores observados dessas respectivas séries e os estimados com os modelos, considerando-se a raiz quadrada do quadrado médio do erro e os índices de precisão, concordância e confiança. Verificou-se que é possível estimar a ETm das culturas do pimentão e do tomate, com precisão aceitável para efetuar irrigação em estufa plástica, através de modelos que incluem valores de Epi e pelo menos uma variável fenométrica, das quais para o pimentão o IAF resulta em maior estabilidade dos modelos do que NF e AP. A utilização da AP resulta em um desempenho intermediário àquele proporcionado pelo IAF e NF na estimativa da ETm do pimentão, enquanto que a inclusão de uma variável meteorológica adicional, além da Epi, em geral proporciona uma pequena melhora no ajuste dos modelos de estimativa da ETm do pimentão aos dados e nas estatísticas do desempenho dos modelos. Para estimar a ETm do tomateiro, deve ser dada preferência aos modelos que incluem a variável fenométrica AP. A inclusão de D medido às 9 h nos modelos que incluem Epi e AP ou NF ou IAF, melhora a estimativa da ETm. Quando se dispõe apenas de um termômetro de máxima e um de mínima, da AP ou do NF, também é possível estimar a ETm do pimentão com a amplitude térmica diária e a temperatura do ar às 9 h

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The real time determination and future of evapotranspiration (ET) can contribute to more efficient management of irrigation. The objective of this study was: (i) to evaluate the accuracy of the estimate of the reference evapotranspiration (ETo) calculated on daily data of the weather forecast for seven future days (EToest), to different locations, growing seasons and periods with and without and rain; (Ii) evaluate the impact of using the EToest in the water balance of a soil cultivated with corn. The estimate ETo was performed to Santa Maria - RS and Crystalline and Morrinhos - GO. The collection of weather forecast data was carried out between June 26, 2011 to March 31 2014 was collected-daily (6:00 AM), the site: http://www.tempoagora.com.br/, the forecast data maximum temperature (Tmax) and minimum (Tmin) air, maximum relative humidity (RHmax) and minimum (RHmin) and wind speed (U2) for the next seven days. The EToest calculation was carried out by FAO-Penman-Monteith (FAO PM) and Hargreaves methods. The ETo observed day (EToday) was calculated by the FAO- PM method with data measured by automatic weather station of the National Institute of Meteorology (INMET). The values of EToest (est+1 the est+7) were compared with the values observed daily (ETodia). The accuracy of the estimated EToest was evaluated using statistical indicators (coefficient of determination - R2, slope - b, mean square error of the square root -RMSE and average error - ME). For the analysis of the water balance of a soil cultivated with corn, a field experiment was accomplished in the year 2011/12, in an area of UFSM. The experimental design was a completely randomized factorial design with four replications. The factor "A" consisted of two methods of calculation to estimate crop evapotranspiration (ETc): (i) using crop coefficient (Kc) and simple; (Ii) using dual Kc. The "D" factor consisted of four irrigation strategies: (i) 100% replacement of ETc; (ii) 75% replacement of ETc; (iii) 50% of ETc and replacement; (iv) 25% of replacement etc. The volumetric water content and available soil were simulated is compared with the measured (100% tartamento simple Kc). The results are an overestimation of EToest (>0,04 and <0,72 mm day-1) for the three sites, attributed to overestimation of Tmax by the weather forecast, a variable that showed high association with EToest (R2 0,60). This overestimation of EToest is reduced as the estimation approximates the observed daily. The differences between the ETodia and EToest, has small inlfuência the results of the soil water balance (RMSE less than 10 mm for the available water). Thus, EToest can be an alternative for determining the need for crop irrigation in future time, contributing to the management of irrigated activity and for the most efficient use of natural resources and other agricultural. / A determinação em tempo real e futuro da evapotranspiração (ET) pode contribuir para a maior eficiência no gerenciamento da irrigação. Assim, o objetivo do presente trabalho foi: (i) avaliar a precisão da estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) calculada com dados diários da previsão meteorológica para sete dias futuros (EToest), para diferentes locais, anos agrícolas e períodos com e sem chuvas e; (ii) avaliar o impacto da utilização da EToest no balanço hídrico de um solo cultivado com milho. A estimativa da ETo foi realizada para Santa Maria - RS e para Cristalina e Morrinhos - GO. A coleta de dados da previsão meteorológica foi realizada entre 26 de junho de 2011 a 31 de março de 2014. Coletou-se, diariamente (6:00 AM), do site: http://www.tempoagora.com.br/, os dados de previsão de temperatura máxima (Tmax) e mínima (Tmin) do ar, umidade relativa máxima (RHmax) e mínima (RHmin) do ar e velocidade do vento (U2), para os próximos sete dias. O cálculo da EToest foi realizado pelos métodos FAO-Penman-Monteith (FAO PM) e Hargreaves. A ETo do dia observado (ETodia) foi calculada pelo método FAO PM, com dados medidos pela estação meteorológica automática do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os valores de EToest (est+1 a est+7) foram comparados com os valores do dia observado (ETodia). A precisão da estimativa da EToest foi avaliada a partir de indicadores estatísticos (coeficiente de determinação - R2, coeficiente angular - b, raiz quadrada do erro quadrático médio -RMSE e erro médio - ME). Para a análise do balanço hídrico de um solo cultivado com milho, um experimento de campo foi realizado no ano agrícola 2011/12, em área experimental da UFSM. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, bifatorial, com quatro repetições. O fator A constituiu de duas metodologias de cálculo para a estimativa da evapotranspiração da cultura (ETc): (i) utilizando coeficiente de cultivo (Kc) simples e; (ii) utilizando Kc dual. O fator D foi constituído de quatro estratégias de irrigação: (i) 100% de reposição da ETc; (ii) 75% de reposição da ETc; (iii) 50% de reposição da ETc e; (iv) 25% de reposição da ETc. O conteúdo volumétrico e a água disponível no solo simulados foram comparados com os medidos (tratamento 100% com Kc simples). Os resultados são de uma superestimativa média da EToest (>0,04 e <0,72 mm dia-1) para os três locais, atribuída a superestimativa da Tmax pela previsão meteorológica, variável que apresentou elevada associação com a EToest (R2 de 0,60). Essa superestimativa da EToest é reduzida à medida que a estimativa se aproxima do dia observado. As diferenças entre a ETodia e a EToest, tem pequena inlfuência nos resultados do balanço hídrico do solo (RMSE inferior a 10 mm para a água disponível). Assim, a EToest pode ser uma alternativa para a determinação da necessidade de irrigação das culturas em tempo futuro, contribuindo para o gerenciamento da atividade irrigada e para a maior eficiência na utilização dos recursos naturais e demais insumos agrícolas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the estimate of evapotranspiration over the region of the Plata Basin, using data of leaf area index obtained from remote sensing, through the MODIS. The method used to obtain the estimated evapotranspiration is known as the Penman-Monteith. This technique uses as well as atmospheric forcing of net radiation, air temperature, relative humidity and vapor pressure, parameters related to vegetation and soil. The method can be written so that vegetation is represented by leaf area index. The atmospheric forcing are derived from South American Land Assimilation System (SALDAS), which is a system of data assimilation system that provide the forcing for the entire South American continent, in a time of three hours and spatial resolution of 0,1º. Monthly maps of evapotranspiration over the La Plata Basin were generated, for the period 2001 to 2004. The monthly averages of evapotranspiration over the basin were compared to estimates made by models based on the calculation of energy balance, and the results showed that the coupling of data from leaf area index to the equation of Penman-Monteith correctly reproduced both the spatial as the seasonal variation of evapotranspiration. / Neste trabalho é realizada a estimativa da evapotranspiração sobre a região da Bacia do Prata, utilizando dados de índice de área foliar obtidos de sensoriamento remoto, através do sensor MODIS. O método utilizado para realizar a estimativa da evapotranspiração é conhecido como Penman Monteith. Esta técnica utiliza além das forçantes atmosféricas como saldo de radiação, temperatura do ar, umidade relativa e pressão de vapor, parâmetros relacionados com a vegetação e o solo. O método pode ser escrito de forma que a vegetação seja representada pelo índice de área foliar. As forçantes atmosféricas são derivadas do South American Land Data Assimilation System (SALDAS), que é um sistema de assimilação de dados que disponibiliza as forçantes para todo o continente sul-americano, em um intervalo de tempo de três horas e com resolução espacial de 0,1°. Mapas mensais de evapotranspiração sobre a Bacia do Prata foram gerados, para o período de 2001 a 2004. Os valores médios mensais da evapotranspiração sobre a bacia foram comparados com estimativas feitas por modelos baseados no cômputo do balanço de energia, e os resultados mostraram que a utilização dos dados de índice de área foliar na equação de Penman-Monteith reproduziu satisfatoriamente tanto a variação espacial quanto a variação sazonal da evapotranspiração.

Submitted by Katiane Souza (katyane.souza@gmail.com) on 2016-03-21T23:58:59Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1655389 bytes, checksum: b7ff25ea0828a50a72e522ef5bc5eaef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-21T23:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1655389 bytes, checksum: b7ff25ea0828a50a72e522ef5bc5eaef (MD5) Previous issue date: 2013-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Sesame is an important oilseed crop and can be grown in tropical and subtropical regions around the world, such as the Northeast of Brazil. Its seeds have oil of high nutritional and protein content, used in the food industry and pharmaceutical, cosmetics and biofuel. However, in the Northeast there is irregularity rainfall and high evapotranspiration rates witch usually prejudice agricultural production and research development in order to select genotypes with characteristics of tolerance to these conditions. In this context, this study was carried out in order to evaluate growth, physiology and production of sesame genotypes under different rates of water replacement. The experiment was accomplished from September to December 2012 at the Experimental Station of Embrapa Algodão, Barbalha, CE, under field conditions. The randomized block design was adopted with treatments in a factorial (4 × 6), corresponding to four irrigation levels (40, 70, 100 and 130% of ETo) and six genotypes (G1=T3-EGSGO3; G2=T7-EGSGO7; G3=T5-EGSGO5; G4 =T2-EGSGO2; G5=T6-EGSGO6 and G6=T4-EGSG04) with three replications. During experiment were collected growth variables (leaf area, plant height and stem diameter), physiological and biochemical (relative water content, disruption of the cell membrane, content of photosynthetic pigments, carbohydrates and protein in leaves and root and peroxidase and catalase activity) and production (dry matter, oil content in seeds and productivity). Harvesting of Sesame was performed manually at 95 days after sowing. Higher growth and production occur using irrigation levels between 75 and 90% ETo. The content of pigments, chlorophyll b, and total carotenoids were enhanced with application of 80% ETo. The enzymatic activity of sesame cultivars was reduced in plants under drought stress by deficiency or by water excess. Maximum production potential of sesame is found with application of water levels in 75-90% of ETo. / O Gergelim é uma das mais importantes culturas oleaginosas, podendo ser cultivada nas regiões tropicais e subtropicais de todo o mundo, a exemplo do Nordeste do Brasil. Suas sementes possuem um óleo de alto teor nutricional e protéico, com diversas aplicações, tanto na industria alimentícia como na farmacêutica, cosmética e de biodiesel. No entanto, na região Nordeste a irregularidade das chuvas, aliado a altas taxas de evapotranspiração geralmente limitam a produção agrícola, sendo necessário a realização de estudos visando selecionar genótipos com características de tolerância a essas condições. Nesse contexto, objetivou-se com esse trabalho, avaliar o crescimento, a fisiologia e a produção de genótipos de gergelim em função de diferentes reposições hídrica. O experimento foi realizado de setembro a dezembro de 2012 na Unidade Experimental da Embrapa Algodão, localizado no Município de Barbalha, CE, sob condições de campo. Optou-se pelo delineamento em blocos casualizados, com tratamentos em esquema fatorial (4×6), correspondendo a quatro lâminas de irrigação (40; 70; 100 e 130% da ETo) e seis genótipos (G1=T3-EGSGO3; G2=T7-EGSGO7; G3=T5-EGSGO5; G4 =T2-EGSGO2; G5=T6-EGSGO6; G6=T4-EGSG04) com três repetições. Durante o experimento, foram coletados dados correspondentes às variáveis de crescimento (área foliar; altura da planta e diâmetro do caule), fisiológicas e bioquímicas (teor relativo de água; disruptura da membrana celular; teor de pigmentos fotossintetizantes; carboidratos e proteínas na folha e raiz e a atividade das enzimas peroxidase e catalase) e de produção (fitomassa seca, teor de óleo nas sementes e produtividade). A colheita do Gergelim foi realizada manualmente aos 95 dias após a semeadura. O maior crescimento e, consequentemente, produção foram verificados com a aplicação de lâminas entre 75 e 90% da evapotranspiração de referência. O conteúdo de pigmentos, clorofila a e b, total e carotenóides foram incrementados com a aplicação de 80% da ETo. A atividade enzimática das cultivares de gergelim foi reduzida nas plantas sob estresse hídrico, tanto por deficiência quanto por excesso. O potencial máximo de produção do gergelim é encontrado com a aplicação de lâminas de água no intervalo de 75 a 90% da ETo.