No contexto atual, no qual os recursos hídricos tornam-se cada vez mais limitantes, a utilização da água pela agricultura precisa ser mais eficiente visando à manutenção dos níveis atuais de produtividade. Uma vez implantado o equipamento de irrigação, o produtor necessita de uma estratégia de gerenciamento que defina o momento certo e a quantidade de água adequada para atender às necessidades hídricas da cultura. Uma ferramenta muito utilizada para esse fim é o balanço hídrico, pelo qual são contabilizadas as entradas e saídas de água do sistema, permitindo que se obtenha a quantidade a ser aplicada visando à utilização racional do recurso e o desenvolvimento adequado da cultura. Entretanto, muitas vezes o acompanhamento da quantidade de água disponível às plantas somente pelo balanço hídrico pode apresentar erros cumulativos, o que torna importante, a cada determinado intervalo de tempo, realizar-se medições da umidade do solo para fins de ajuste. O medidor Speedy, baseado no processo de formação do gás acetileno a partir da reação da água com carbureto de cálcio, pode ser utilizado de forma conjugada ao balanço hídrico por fornecer resultados rápidos com adequada precisão, ser portátil e de fácil manuseio. Assim, o objetivo deste trabalho foi automatizar a leitura de um aparelho Speedy, integrando-o a um programa desenvolvido de manejo da irrigação. Foram desenvolvidos quatro sistemas baseados na leitura automatizada da umidade pelo aparelho, cada um com diferente grau de complexidade e aplicação. Dois testes foram realizados com os sistemas, o primeiro em laboratório e o segundo em campo, nos quais determinações de umidade pelo Speedy e pelo método gravimétrico foram comparadas. Os resultados foram submetidos a analise de correlação e regressão, determinando-se os índices de precisão (r) e exatidão (d). Tanto nos testes em laboratório quanto no em campo, os índices obtidos foram satisfatórios. Os sistemas funcionaram de forma adequada, constituindo-se como ferramentas de auxílio para o gerenciamento da irrigação. / As water supplies become limited, agricultural water use needs to become more efficient to maintain current productivity levels. Matching the amount and rate of water application to specific soil and plant conditions, the efficiency of irrigations system can be increased. An easy way to accomplish this is using the water balance. However, the monitoring of available water content only by the water balance can generate cumulative errors, which should be removed by soil moisture determinations. The Speedy moisture tester can be used in this situation, considering that it is portable, shows the results quickly and have good precision. The visualization of its results through tables, though, reduces the functionality of its use and can confer less precision to the measurements. So, the objective of this work was to automate the equipment readings and to integrate it in water balance software. It was developed four systems to do this process, using a microcontroller. Two tests, one in the laboratory e other in the field, were realized to compare the determinations by Speedy and by gravimetrical method. The systems resulted excellent precision (r) and accuracy (d) index, and seems to become an important tool for irrigation management.

A utilização de recursos computacionais para o planejamento do uso racional da água em sistemas irrigados é cada vez mais freqüente na agricultura moderna tecnificada. Devido a constante melhoria desses recursos, torna-se, essencial a atualização dos programas desenvolvidos, específicos na área de irrigação e drenagem, incorporando as recentes tecnologias desenvolvidas neste setor. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma ferramenta computacional de acesso simplificado, que proporcionasse ao usuário, a liberdade quanto aos critérios empregados nas áreas irrigadas. O programa desenvolvido é específico para o planejamento de sistemas irrigados. Esse programa foi desenvolvido para auxiliar na tomada de decisão sobre o nível de manejo de irrigação a ser adotado; com base numa previsão de chuvas simulada a partir de uma série histórica de dados e qual a máxima produtividade esperada da cultura para um determinado momento de irrigação. Como parâmetros de entrada o aplicativo requer dados sobre os parâmetros climáticos regionais; as características da cultura irrigada; as propriedades do solo quanto à capacidade de armazenamento de água e operação do manejo de água adotado. O aplicativo permite, a partir dos dados climáticos disponíveis, estimar a evapotrasnpiração potencial utilizando-se desde o modelo de Penman, que exige maior número de variáveis até o de Thornthwaite que se baseia apenas na temperatura. Simulando-se diferentes níveis de manejo da irrigação para a região de Piracicaba, onde o déficit hídrico não é acentuado, as simulações não apresentaram diferenças significativas, entretanto, supõem-se que os contrastes poderão ser potencializados para regiões mais áridas. Essa ferramenta apresentou-se ser bastante útil para o usuário, para as diferentes regiões climáticas no país e os dados climáticos disponíveis para cada caso. / The use of computers resources for planning the rational water use in irrigated systems is even more frequent in the modern technical agriculture. Due to the constant improvements of those resources, it is essential to update the developed software’s, specifically in the irrigation and drainage area, by incorporating the most recent technologies developed in this segment. The objective of this work was to elaborate a computation easy to handle tool, which allows freedom to act in relation to the used criteria in irrigated farming. The developed software is specific for planning of irrigated systems. It was developed to help decisions taking about the irrigation management level to be adopted; based on a rainfall forecast simulated on an historically sequence and the maximum crop yield expected for a specific irrigation moment. As input data, the software will need (i) regional climatic parameters, (ii) the characteristics of irrigated crop, (iii) soil properties related to water storage capacity and (iv) the adopted water management. Based on available data, user can choose among several methods of calculate the potential evapotranspiration, from Penman, which will need more climatic data, until Thornthwaite based on temperature data only. By running the program with data from Piracicaba region, where there is not a significant water deficit along the year, no difference was shown among the different methods used, but it is to suppose that in more arid regions the contrast among them will be more significantly. The developed tool presents to be useful for the user by being flexible regarding the different climatic regions of the country and also regarding available data set for each case.

O Projeto de Irrigação Genil-Cabra (PIGC), Coletividade Santaella, está localizado na província de Córdoba-Espanha. Nesse Distrito avaliou-se a irrigação das campanhas de 2004/2005 e 2005/2006. Como complementações, foram realizadas entrevistas com os agricultores, objetivando determinar os custos de produção da área, a adoção das novas tecnologias, por parte da comunidade, a orientação do Sistema de Assessoramento ao Irrigante SAR , a produtividade e o consumo da água em cada parcela. Após a coleta dos dados, foram determinados indicadores, como a eficiência da irrigação, a produtividade da água e a relação benefício-custo do investimento. Para determinar a eficiência da irrigação, a pesquisa seguiu a metodologia utilizada por Mateos (2007). Como complementação a essa metodologia, foram introduzidas outras ferramentas, como DEM, SIG e entrevistas com os agricultores. No trabalho realizado por Fernandez et al. (2007), essa área estava dividida em 17 parcelas, denominadas recintos. Definiu-se uma nova delimitação da área, por meio de um DEM mais preciso e, após a nova delimitação e a realização da entrevista, identificou-se a necessidade de dividi-la em áreas de cadastro ou parcelas, com informações do produtor e do site oficial de cadastro. Dessa forma, a área passou a ter 33 parcelas, dando maior amplitude à pesquisa. Depois de entrevistar os agricultores e de comparar as informações com as ortofotos obtidas pelo site de cadastro, pôde-se identificar cultivos diferenciados dos citados por Fernandez et al. (2007). Esse fato foi importante para definir a eficiência do uso da água, visto que as áreas globais foram alteradas e, como exemplo, observou-se que o cultivo com oliveira foi menor do que o citado por Fernandez et al. (2007). Na campanha de 2005, tal cultivo ocupou uma extensão de 105,61 ha; já na de 2006, com o cultivo de novas áreas com oliveiras, esse valor passa para 112 ha, que contrastam com os 169,25 ha, calculados anteriormente. A eficiência da irrigação do ano da campanha de 2005 foi 81,99% e no de 2006, 90%, o mesmo encontrado por Fernandez et al. (2007), o que se justifica pela irrigação deficitária realizada no PIGC. Em relação à produtividade da água (PW), observa-se que os maiores valores foram detectados pela análise por recinto, tanto em 2005 quanto em 2006, justificadas pelo baixo volume de água demandado, observado nos sensores. No cálculo para a PW na parcela, usa-se, como denominador, a evapotranspiração da cultura, enquanto, no cálculo da PW do recinto, usa-se o volume de água que entra na área, ou seja, a água aplicada. Visto que a irrigação foi deficitária, então certamente haverá uma maior produtividade da água no nível do recinto. Os valores obtidos foram 4,06;0,37 m-3 para recintos e parcelas (2005) e 6,60;0,27 m-3 (2006). Esses valores são similares aos encontrados por Garcia-Vila et al. (2008) e Lorite et al. (2004b). Em relação à avaliação socioeconômica, pôde-se concluir que os irrigantes possuem plena consciência do uso correto da irrigação, porém não confiam nos dados do SAR, já que praticamente nenhum deles aceita a recomendação diária ofertada por esse serviço. / The Genil-Cabra irrigation scheme (GCIS), Coletividade Santaella, is located in Andalusia, southern Spain. This irrigation district has a strong run-government performance helping the private sector to do applied researches, whose investments brings good results to the farmers. It was evaluated the irrigation in 2004/2005 season and 2005/2006 season. To complement the work, it was done interviews with the farmers in the studied area to determine: production cost of the area, the technologies adoption, the orientation of farmer helping system (Servicio de Asesoramiento al Regante; SAR), the yield and water consumption in each parcel. After collecting all data it was made a study to determine indicators, such as irrigation efficiency, water productivity and cost/benefit relationship of the investments. To determine irrigation efficiency was followed the methodology used by Mateos (2007) complemented with the SIG and farmer interviews. In work made by Fernandez et al. (2007), this area was divided in 17 parcels called recintos. It was defined a new area delimitation through a land digital model more precise, and after the new delimitation and the interviews, it was realized a necessity to divide them in record areas or parcels, it identified by the farmers and by the record official web. In this way, the area became has to 33 parcels, and it gives bigger range to research. After the farmer interviews and compared the information with the orthophotos obtained from the record web it was identified crops differentiated from Fernandez et al. (2007). This fact was important to define the water use efficiency, due the global areas were altered, for example, it was observed that olive cultivation was smaller than cited by Fernandez et al. (2007). In the 2005 season occupied an area of 105.61 ha, however in the 2006 season it was 112 ha due the increase in olive area, that contrasted with 169.5 ha calculated previously by Fernandez et al. (2007). The irrigation efficiency in the 2005 season was 81.99% and in 2006 was 90%, same values encountered by Fernandez et al. (2007), that is due the deficit irrigation realized in the GCIS. In relation to water productivity (WP), it was observed that the biggest values were detected by recinto analyze, both in 2005 and 2006 season, due to low water volume demanded, observed in the sensors. In the parcel WP calculation, it was used the crop evapotranspiration as denominator; however in the recinto WP calculation it was used the applied water. Since the irrigation was deficiency, then likely will have a bigger WP in the recinto level. The values obtained were 4.06;0.37( m-3) to recintos and parcels (2005) and 6.60;0.27( m-3) to recintos and parcels (2006). These results are similar to encountered by Garcia-Vila et al. (2008) and Lorite et al. (2004b). In the socio-economic evaluation from the area could be concluded that irrigators have a full conscience of irrigation correct use, however they dont trust in the SAR database, since most of them don´t accepted the diary recommendation offer by this service.

A citricultura é um setor de grande importância para o país na geração de divisas, formação de renda e capital. Um dos fatores críticos no sucesso de um sistema de irrigação localizada é a definição em projeto da fração de área molhada no solo. Face às dificuldades técnicas encontradas nesse tipo de estudo, até o presente, inexistem na literatura científica trabalhos confiáveis que estabeleçam os valores ótimos de fração de área molhada no solo para as diferentes culturas e condições edafoclimáticas. Esse trabalho teve como objetivo principal avaliar o efeito do molhamento parcial do solo para plantas jovens de laranja Valência sob porta-enxerto de citrumelo Swingle e limão Cravo em dois tipos de solo. Os objetivos secundários foram: a) Avaliar o método da sonda de dissipação térmica na estimativa da transpiração em laranja Valência e b) Estabelecer as relações entre a transpiração das plantas, sem restrição de área de solo, molhado e a demanda atmosférica. O experimento foi conduzido em estufa nas dependências do Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ/USP. Foi testado o molhamento de 12,5% da área do solo. Mudas de laranja foram plantadas em caixas de 500 L internamente divididas em compartimentos. Determinou-se simultaneamente a transpiração de todas as plantas através de sondas de dissipação térmica, o conteúdo de água no solo, o crescimento das plantas (área foliar e diâmetro de caule) e o número total de frutos por planta. Inicialmente todas as plantas tiveram 100% do volume de solo ocupado pelas raízes irrigado, sendo determinada a contribuição relativa de cada compartimento da caixa na transpiração. Completada a secagem dos compartimentos não irrigados, foi calculado o percentual da transpiração relativa a 100% de área molhada do solo pela relação entre transpiração de cada planta e a transpiração média das plantas com 100% da área do solo molhado. De acordo com os resultados, conclui-se que ocorre redução da transpiração pela restrição da área de solo molhado, sendo esta redução influenciada não só pelo tipo de solo e porta-enxerto, como também pelo número de dias após início da irrigação parcial, demanda evaporativa da atmosfera e fase fenológica da planta. A adaptação do sistema radicular à redução da área molhada ocorreu em torno de 156 dias. Apesar da redução da taxa transpiratória, não houve diferença significativa entre os tratamentos em relação ao crescimento vegetativo e número de frutos por planta. A transpiração das plantas foi influenciada pelo tipo de porta-enxerto utilizado, do crescimento em área foliar e da fase fenológica, sendo que sua relação com a evapotranspiração de referência não é linear em toda faixa de demanda evaporativa da atmosfera. O método da sonda de dissipação térmica, com calibragem específica e correção dos gradientes térmicos naturais no caule, mostrou-se eficaz na avaliação da transpiração de plantas jovens de laranjeira. / The citrus industry is a great important sector to the Brazilian country to generate foreign currency income and capital formation. The determination of the fractional wetted area in the soil is a critical factor in the success of an irrigation system project. Due to the technical difficulties to find out dates in this kind of study, there are no reliable studies in the scientific literature to establish the optimal values of fractional wetted area for different crops, soil and weather. This study aims to evaluate the effect of partial wetting of the soil for Valencia orange under the rootstock Swingle and Rangpur in two soil types. As secondary objectives: a) To evaluate the method of heat dissipation probe in the transpiration estimative in the Valencia orange plant, b) to establish the relationship between the atmospheric demand and plant transpiration, without restriction wetted area. The experiment was conducted in a greenhouse in the Biosystems Engineering Department of ESALQ/USP, Piracicaba-SP, Brazil. It was tested the wetness of 12.5% of the area of soil. For this, orange seedlings were planted in boxes of 500 L internally divided into compartments. It was simultaneously determined transpiration of all plants using heat dissipation probes (sap flow), measured the soil water content, plant growth (leaf area, stem diameter) and the total number of fruits per plant. Initially, it was irrigated 100% of root system of all plants and it was determined the contribution of each compartment of the box in the plant transpiration by the difference in water storage in the soil and measured plant transpiration. When it was completed the drying of not irrigated compartment, it was calculated the percentage of transpiration on 100% of the wetted soil area by the relationship between transpiration of each plant and the average of plant transpiration with 100% of the wetted area. According to the results can be conclude that occur reduction in the transpiration flow due to the restricting of wet soil area and this reduction is not only influenced by soil type and rootstock, but also due to the number of days after onset of partial irrigation, atmospheric evaporative demand and plant phenological stage. The adaptation of the root system to the reduction of the wet soil volume occurred around 156 days. Despite of the reduction in transpiration rate, it was not observed significant difference between treatments in relation to vegetative growth and fruit number per plant. Plant transpiration was influenced by the type of rootstock used, leaf area growth and phenological stage. However the relationship between the plant transpiration and EToPM is not linear across the range of atmospheric evaporative demand. The method of heat dissipation probe, calibrated specifically for the study and with correction of the thermal natural gradient in the trunk was effective in the evaluation of the seedlings of orange transpiration.

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

O presente trabalho teve como objetivo básico determinar o consumo de água em um pomar de goiabeiras (Psidium guajava L.), cultivar Paluma, com 2,5 anos de idade, plantada no espaçamento de 6 x 5 m e irrigada por microaspersão, no Campo Experimental da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Semi-Árido, município de Petrolina – PE, com base na metodologia do balanço hídrico no solo com dados de umidade do solo medidos pela sonda de nêutrons e pelo TDR, e o padrão de distribuição espacial do sistema radicular da cultura de goiabeira. Assumiu-se a hipótese que ambos os métodos de medida de umidade do solo poderiam proporcionar resultados similares, o que levaria à semelhantes estimativas da evapotranspiração de uma cultura. A obtenção do consumo de água ou evapotranspiração de cultivo (ETc) pelo balanço hídrico foi relacionada com a evapotranspiração de referência (ETo) obtida pelos métodos do tanque classe “A” e Penman-Monteith-FAO para determinar os coeficiente de cultura (Kc) da goiabeira para a região de Petrolina - PE. Os resultados mostraram que 80% das raízes encontram-se na profundidade de 0,94 m e numa distância do tronco de 1,23 m, porém foram encontradas raízes até 1,20 m de profundidade a uma distância de 2,4 m do tronco da planta. Do total de raízes coletados nos monolitos distantes até 0,6 m do tronco da planta, 92,1% das raízes apresentaram diâmetro menor que 2 mm, 4,8% apresentaram diâmetro entre 2-5 mm, 2,7% entre 5-10 mm e apenas 0,4% com diâmetro maior que 10 mm. Para o monitoramento da água no solo e aplicações da fertilizantes e matéria orgânica, recomenda-se que seja realizado a uma distância do tronco e profundidade do solo até 0,6 m. O consumo total de água da goiabeira durante o ciclo de 200 dias foi de 691,38 e 679,17 mm determinado pelo balanço hídrico com valores de umidade obtidos pelo TDR e pela sonda de nêutrons, apresentando um valor médio de 3,70 mm/dia e 3,63 mm/dia, respectivamente. Os valores médios de Kc determinados pelo balanço hídrico no solo com dados de umidade do TDR e com valores de ETo segundo o tanque classe A e Penman-Monteith FAO foram de 0,71 e 0,79, enquanto que com a ETc obtida com resultados de umidade da sonda de nêutrons, os valores foram de 0,70 e 0,78, respectivamente. Para todas as fases fenológicas, ocorreu uma variação nos valores de Kc de 0,58 a 1,03, considerando-se todas as combinações de fonte de dados analisadas. Os valores de umidade do solo medidos pela sonda de nêutrons e pelo TDR seguiram a mesma tendência ao longo do ciclo da cultura e, conseqüentemente, proporcionaram estimativas próximas da variação de armazenamento, um dos termos da equação do balanço hídrico no solo. / A field experiment was carried out to estimate the crop water consumption in a guava cv. Paluma orchard, with two and half year-old plants in a 6 x 5 grid spacing irrigated by microsprinkler, at the Brazilian Agricultural Research Corporation – Agricultural Research Center of the Semi-Arid Tropic in Petrolina, Pernambuco State, Northeastern Brazil, based on the soil water balance method and the root distribuition pattern in the soil profile (digital image analysis). The soil water content was measured by two methods, the time domain reflectometry (TDR) and the neutron scattering (neutron probe). It was assumed that both soil water measuring methods provide similar values and, consequently, similar estimations of crop evapotranspiration would be obtained. The reference evapotranspiration (ETo) was measured by the class A evaporation pan and by the Penman-Monteith-FAO method. The crop coefficient (Kc) was obtained by the ETc/ETo ratio taking in account the method used to estimate the reference water consumption. Around 80% of total roots were found in the 0.94 m soil depth and until the 1,23 m distance from the trunk, although roots were observed until 1.2 m depth and 2.4 m distance from the plant row. Most of the roots sampled by the monolith method in the 0.2-0.6 m distance from the trunk presented a diameter (d) &#8804; 2 mm (92,1%), while 4.8, 2.7 and 0.4% of roots were within the 2 < d &#8804; 5 mm, 5 < d &#8804; 10 mm, and d > 10 mm intervals. Soil water monitoring and application of fertilizer and manure should be performed at a 0.6 m distance from the trunk and until 0.6 m depth. Total crop water consumption was 691.38 mm and 679.17 mm in a 200 days growing season, using the TDR and neutron probe equipments, which leaded to an average daily water consumption of 3.70 mm and 3.63 mm, respectively. Using the ETc from soil water content measured by TDR, average Kc values were 0.71 and 0.79 with ETo from pan and Penman-Monteith-FAO methods, while using the ETc from neutron probe data, average values were 0.70 and 0.78, respectively. A range from 0.58 to 1.03 was observed in all source of data combinations throughout the phenologic phases. The soil water content measured by TDR and neutron presented close values. Consequently, it was obtained close values of soil water storage changing, which is accounted in the soil water balance method.

Uma das tecnologias mais adotadas pelos produtores, principalmente os que têm suas lavouras situadas em região de cerrado, é a irrigação. No entanto, ainda não existe consenso sobre o manejo dessa irrigação, principalmente, com relação à quantidade de água a aplicar e na freqüência da irrigação. Objetivou-se com este trabalho verificar a influência da irrigação por gotejamento quando manejada o ano inteiro, e quando submetida à suspensão ou repouso durante os meses de julho e agosto, nas características produtivas (produtividade e renda) e de crescimento (altura e diâmetros da copa e do caule) e na qualidade física e da bebida de café. Além disso, foram testados modelos matemáticos com a finalidade de identificar aquele que melhor descreve o desempenho das plantas. Não obstante, foi efetuado o balanço hídrico climatológico diário da cultura de café e alguns índices de eficiência de uso de água. O experimento foi delineado em blocos casualizados com quatro repetições e onze tratamentos, sendo esses compostos por plantas irrigadas o ano inteiro e plantas submetidas à suspensão da irrigação durante os meses de julho e agosto, além da testemunha que não foi irrigada. As lâminas de irrigação foram obtidas com base na porcentagem da evaporação da água do tanque classe A de 40%, 80%, 120%, 160% e 200%. A coleta de dados começou em julho de 2003 e se estendeu por três anos, finalizando em maio de 2006. Conclui-se que a renda e a qualidade da bebida de café não foram influenciadas pelos tratamentos; a suspensão da irrigação durante os meses de julho e agosto melhorou sobremaneira a qualidade física do café, porém, a produtividade foi drasticamente diminuída; dentre os tratamentos submetidos ao repouso, a utilização de 80% da evaporação da água do tanque classe A promoveu a melhor combinação entre qualidade física dos grãos e produtividade; A lâmina de irrigação de 80% da evaporação da água do tanque classe A, manejada durante todo o ano, promoveu a maior produtividade média e o maior índice de eficiência no uso da água; os modelos de regressão polinomial de terceiro e segundo graus e raiz quadrada, representaram de forma satisfatória o desempenho produtivo da cultura de café em função da quantidade de água aplicada, porém o primeiro apresentou maior coeficiente de correlação; os piores resultados para altura das plantas foram aqueles proporcionados pelos tratamentos Testemunha, 40% da ECA irrigado o ano inteiro, e 40% e 120% da ECA com suspensão da irrigação em julho e agosto; para o diâmetro da copa e do caule, os piores resultados foram proporcionados pelos tratamentos Testemunha e 40% da ECA irrigado o ano inteiro; a maior eficiência no uso da água de irrigação foi conseguida pela lâmina de 40% da ECA com suspensão em julho e agosto, porém, houve diminuição na produtividade em 38,3%; o armazenamento efetivo da água do solo para o tratamento Testemunha sofreu muita variação ao longo dos anos avaliados, permanecendo abaixo de 30% no mês de setembro; nos tratamentos com suspensão na irrigação, o armazenamento efetivo da água no solo ficou abaixo de 50% no mês de agosto, por outro lado, naqueles onde a irrigação foi realizada o ano todo o armazenamento permaneceu acima de 90%, com exceção do tratamento 40%, onde o armazenamento chegou a 75% em maio de 2006. / One of the most often adopted technologies by farmers, especially those who grow their crops in the savannas, is irrigation. However, there is no consensus about this irrigation management, mostly in relation to the water volume and irrigation frequency. This study analyzed the effect of drip irrigation managed throughout the year, and when subject to suspension or fallowing in the months of July and August, on the production (yield and recovery), on growth (height and canopy and stem diameters) characteristics and on coffee physical and beverage qualities. Moreover, mathematical models were tested to identify those that best describe plant performance. Daily coffee climatological hydric balance and some efficacy indices on water use were also calculated. The experimental design was randomized blocks with four repetitions and eleven treatments, which were composed by plants irrigated throughout the year, and plants subjected to irrigation suspension in the months of July and August, besides a non irrigated control. Water irrigation blades were obtained based on evaporation of the class A pan at 40%, 80%, 120%, 160% and 200%. Data collection started on July 2003 and extended for three years, ending on May 2006. It was concluded that recovery and coffee beverage quality were not affected by the treatments; suspending irrigation in July and August improved greatly coffee physical quality; however, yield decreased drastically; among the treatments subjected to fallowing, the one at 80% evaporation of class A pan, gave the best combination between cherry physical quality and yield; the irrigation blade of 80% evaporation of class A pan, managed throughout the year, gave the best average yield and the greatest water use efficacy index; the polynomial regression model of third and second degrees and the square root, represented well the yield performance of coffee as a function of water amount applied; however, the first one presented a greater correlation coefficient; the worst results of plant height were those given by the treatments non irrigated control, 40% ECA irrigated throughout the year and 40% and 120% ECA with irrigation fallowing in July and August; the worst results for canopy and stem diameters were given by the treatments non irrigated control and 40% ECA irrigated throughout the year; the greatest irrigation water use efficacy was obtained with the blade of 40% ECA with fallowing in July and August; however, there was a 38.3% decrease in yield; effective water holding in the soil for the non irrigated control varied greatly throughout the evaluation years, remaining below 30% in September; in the treatments with irrigation fallowing, effective water holding remained below 50 in August, in contrast, in those with irrigation throughout the year, water holding remained above 90% with the exception of the treatment with 40% ECA, where water holding reached 75% in May 2006.

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma das culturas mais importantes para a economia brasileira, fonte de matéria-prima para produção de açúcar e álcool. O setor sucroalcoleiro tem expandido rapidamente devido à alta demanda por biocombustíveis. Para atender tal demanda e garantir a produção de açúcar, a área cultivada deverá ser expandida utilizando áreas de cerrado e pastagens degradadas no Sudeste e Centro-Oeste, caracterizadas por invernos secos com períodos de deficiência hídrica acentuada. Cultivares com tolerância a seca e alto potencial produtivo nessas regiões são desejadas para esta expansão, e a elucidação das bases moleculares e fisiológicas da tolerância é indispensável para o desenvolvimento de tais cultivares. Para investigar mecanismos fisiológicos e moleculares envolvidos na tolerância à seca metodologias baseadas em ensaios de campo e casa de vegetação foram avaliadas, com foco na fenotipagem e perfil de expressão gênica. O uso de polietilenoglicol (PEG) como agente estressor na solução de plantas hidropônicas foi avaliado para simulação da seca, bem como a avaliação do vazamento de eletrólitos após exposição ao Paraquat (methyl-viologen). Dois genótipos previamente selecionados com base no comportamento contrastante para resposta a seca foram utilizados para testar a hipótese dos mecanismos por trás da tolerância em cana, onde \'IACPSP 94-2094\' foi selecionado como tolerante e \'IACSP 97-7065\' como sensível à seca. Diferenças genotípicas no potencial hídrico foliar e trocas gasosas ficaram evidentes após 72h em plantas hidropônicas expostas ao tratamento contendo 15% PEG, e aliadas à melhor resposta oxidativa apresentada pelo tolerante após o tratamento de discos foliares com Paraquat sugeriram o potencial dessas metodologias para serem utilizadas como screening inicial de genótipos para tolerância a seca. Dez genótipos incluindo os dois contrastantes selecionados foram avaliados para resposta a seca em condições de campo na Usina Jalles Machado (Goianésia, GO), local com alta tendência de ocorrência de deficti hídrico. \'IACSP 94-2094\' mostrou características superiores de tolerância (fechamento estomático precoce, manutenção do potencial hídrico foliar e melhor ajuste fotoquímico), ausentes em \'IACSP 97-7065\'. Análises de microarranjos, RNAseq e RT-qPCR foram realizadas utilizando-se os genótipos contrastantes, buscando identificar genes responsivos a seca e importante para tolerância. De um total de 14.522 genes no chip de microarranjos , 91 (~0.63%) foram diferencialmente expressos entre os ensaios irrigado e sequeiro, enquanto que 576 (~4%) apresentaram expressão diferencial durante deficit severo, incluindo muitos genes tradicionalmente associados com a resposta à seca. Amostras dos mesmos genótipos cultivados em casa de vegetação com ou sem irrigação foram utilizadas para análises de RNAseq. De um banco de dados contendo 43.141 genes, 2.300 (5.3%) foram diferencialmente expressos, incluindo genes novos e não caracterizados que possam ter papel importante na resposta à seca e estabelecimento da tolerância. A maioria dos genes identificados pelos microarranjos também foram detectados por RNAseq, havendo alta correlação entre as abordagens (0.78 e 0.84 para os genótipos tolerante e sensível, respectivamente). Após validações por RT-qPCR, genes relacionados à resposta a seca estão sendo utilizados para estudos de genômica funcional, objetivando desenvolver novas cultivares tolerantes a seca, seja através do melhoramento convencional ou das técnicas moleculares. / Sugarcane (Saccharum spp.) is a major crop in Brazil as feedstock for the sugar and ethanol industries. The Brazilian sugarcane industry has been expanding rapidly due to increased demand for biofuels. To attend the increasing ethanol demand and secure food production, sugarcane production must expand the cultivated area, incorporating land from \'cerrado\' and degraded pastures in Southeast and Western Brazil, areas characterized by a dry winter with a prolonged water deficit period. Drought-tolerant cultivars with higher yield potentials in such regions are desired for this expansion, and the elucidation of the molecular and physiological basis of drought tolerance in sugarcane is valuable for developing such cultivars. To investigate physiological and molecular mechanisms involved in tolerance to water deficit, different approaches based on field and greenhouse trials were evaluated, mainly focusing on phenotyping and gene expression profiling. The addition of polyethylene glycol (PEG) as a stress inducer in nutrient solution was also evaluated to simulate droughtresponse in hydroponically-grown sugarcane, as well as the solution\'s electrolyte leakage after exposure of leaf segments to methyl-viologen (Paraquat). Two genotypes previously selected were used to test the hypothesis of the mechanisms underlying on the differential response to drought, due to their behavior as contrasting genotypes, where \'IACPSP 94-2094\' was tested as drought-tolerant and \'IACSP 97-7065\' as drought-sensitive. When plants were hydroponically grown on solution containing 15% PEG, genotypic differences for leaf water potential and gas exchange were apparent after 72 h, whereas the improved oxidative response of the tolerant genotype after leaf-disk treatment with methyl-viologen suggested the potential of this approach to be used for early drought-tolerance screening. Ten genotypes including the two previously selected were evaluated for drought tolerance on field conditions at \'Jalles Machado\' sugarmill (Goianésia, GO), a drought-prone location. \'IACSP 94-2094\' showed enhanced features for drought tolerance (early stomatal closure; maintenance of leaf water potential and photochemical adjustment), absent in \'IACSP 97-7065\'. Molecular studies (microarrays, RNAseq and RT-qPCR) were also conducted using these genotypes, aiming to identify drought-resposive genes and confirm their roles on tolerance. From a set of 14,522 genes in a microarray chip, 91 (~0.63%) were differentially expressed between irrigated and non-irrigated treatment during early drought, whereas 576 (~4%) showed differential expression during severe drought between water treatments, including many genes traditionally associated with drought response. Samples from these same genotypes grown in greenhouse conditions under irrigation and water deprivation were used for gene expression profiling by RNAseq. From a sugarcane reference dataset with 43,141 genes, 2,300 (5.3%) genes were identified as differentially expressed, including novel and undescribed genes that might play a role in drought tolerance. Most genes identified as differentially expressed on microarrays were also observed for RNAseq, with high correlation between both approaches (0.78 and 0.84 for tolerant and sensitive genotypes, respectively). After validation, genes related to drought response have been used for functional genomics studies aiming the development of new cultivars tolerant to drought, either through conventional or molecular breeding.

Caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico e correlacionados à produção de grãos têm sido considerados em programas de melhoramento de milho em função dos insucessos obtidos na seleção direta para produção de grãos sob estresse hídrico. O objetivo deste trabalho foi mapear QTLs de caracteres relacionados à tolerância ao estresse hídrico, estimar seus efeitos genéticos, e estudar a interação QTL por ambientes em duas populações de milho tropical. Duzentas e cinqüenta e seis progênies F2:3 de cada uma das duas populações, denominadas posteriormente U e D, foram avaliadas no delineamento em látice simples 16 x 16 em nove ou sete ambientes. As parcelas foram uma fileira de 4,0 m de comprimento, espaçadas entre si por 0,8 m, e 0,2 m entre plantas (62.500 plantas ha-1). Os caracteres avaliados foram produção de grãos com 15% de umidade dos grãos (PG), prolificidade (PROL), florescimento feminino (FF), florescimento masculino (FM), intervalo entre florescimentos (IF), número de ramificações do pendão (NRP) e stay-green (SG). Para o mapeamento de QTLs foi utilizado o mapeamento por intervalo composto expandido para múltiplos ambientes. Em ambas populações foi detectada variância genética para todos os caracteres. Produção de grãos apresentou correlação genética significativa nas populações D e U com PROL (0,88 e 0,79), e FF (-0,44 e -0,76); PG também foi geneticamente correlacionado com FM (-0,74) na população U, e com SG (-0,50) na população D. Vinte e quatro, 19, 16, 14, 15, 12 e 20 QTLs foram mapeados na população D, e 17, 22, 34, 28, 17, 26 e 33 QTLs foram mapeados na população U para PG, PROL, IF, FF, FM, NRP e SG, respectivamente. Os QTLs foram distribuídos por todos os 10 cromossomos, mas um menor número de QTLs foi mapeado nos cromossomos 6, 7, 9 e 10 em ambas populações. QTLs para diferentes caracteres foram mapeados em posições coincidentes para várias regiões genômicas em ambas populações. Cerca de 90% dos QTLs mapeados apresentaram pequenos efeitos genéticos, cada um explicando menos de 5% da variância fenotípica dos caracteres. A variância fenotípica total explicada pelos QTLs variou de 32,17% (FF) a 64,55% (FM) na população D, e de 41,70% (PG) a 69,30% (IF) na população U. O grau médio de dominância variou de dominância parcial a sobredominância na população D, enquanto na população U a sobredominância foi o grau médio de dominância para a maioria dos caracteres. Para todos os caracteres a maioria dos QTLs interagiu significativamente com os ambientes em ambas populações. Os QTLs com efeitos mais pronunciados foram, em geral, mais estáveis entre ambientes. Esses QTLs estáveis foram previamente relatados em outras populações sugerindo que eles também poderiam ser mais estáveis entre germoplasmas. QTLs estáveis poderiam ser úteis em estratégias de seleção assistida por marcadores para desenvolver híbridos de milho com alta produtividade e com baixa redução na produção de grãos sob estresse hídrico. / Traits related to moisture stress tolerance and correlated to grain yield have been considered in maize breeding programs because direct selection for grain yield under moisture stress has been unsuccessful. The objectives of this paper were to map QTLs of traits related to moisture stress tolerance, to estimate their genetic effects, and to study the QTL by environment interaction in two tropical maize populations. Two hundred and fifty-six F2:3 progenies from each of the two populations, thereafter named U and D, were evaluated in 16 x 16 simple lattice designs at nine or seven environments. Plots were one row 4.0 m long, 0.8 m spaced apart, and 0.20 m between plants (62,500 plants ha-1). The traits were recorded on grain yield at 15% grain moisture (GY), prolificacy (PRO), days to silk extrusion (SD), days to anthesis (AD), anthesis-silking interval (ASI), number of tassel branches (TB), and stay-green (SG). The composite interval mapping extended to multiple environments was used to map QTLs. Significant genetic variances were detected for all traits in both populations. Grain yield showed significant genetic correlations in populations D and U with PRO (0.88 and 0.79), and SD (-0.44 and -0.76); GY was also genetically correlated with SD (-0.74) in population U, and with SG (-0.50) in population D. Twenty-four, 19, 16, 14, 15, 12, and 20 QTLs were mapped in population D, and 17, 22, 34, 28, 17, 26, and 33 QTLs were mapped in population U for GY, PRO, ASI, SD, AD, TB, and SG, respectively. The QTLs were distributed along the 10 chromosomes, but a lower number of QTLs was mapped in both populations in chromosomes 6, 7, 9, and 10. QTLs for different traits were mapped in the same positions for several genomic regions in both populations. About 90% of the QTLs mapped presented lower genetic effects, each explaining less than 5% of the phenotypic variance of the traits. The total phenotypic variance explained by the QTLs ranged from 32.17% (SD) to 64.55% (AD) in population D, and from 41.70% (GY) to 69.30% (ASI) in population U. The average level of dominance ranged from partial dominance to overdominance in population D, but in population U overdominance was the average level of dominance for most of the traits. For all traits most of the QTLs interacted significantly with environments in both populations. The QTLs with larger effects were, in general, more stable across environments. These stable QTLs were previously reported in other populations suggesting that they could also be more stable across germplasms. Stable QTLs could be useful in marker-assisted selection strategies to develop high yielding maize hybrids with low grain yield decrease under moisture stress.

As cidades constituem a forma mais radical de transformação da paisagem natural, pois seus impactos não se limitam a mudar a morfologia do terreno no qual se inserem, modificam, também, as condições ambientais e climáticas, gerando, assim, um espaço eminentemente antropizado, no qual a atuação do homem se manifesta direta ou indiretamente e cujos resultados mais significativos são a degradação ambiental e a geração de um clima específico dos centros urbanos. A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) é o melhor exemplo nacional do ritmo da urbanização brasileira, e a intensificação desse processo culminou na expansão de parques industriais, implantação de sistemas viários e construção de edifícios, provocando alterações nas características climáticas da região, em especial nos últimos 30 anos, onde tem sido registrada uma tendência de chuvas anômalas. Ao mesmo tempo, a Região Metropolitana de São Paulo apresenta um dos quadros mais críticos do país no que diz respeito à garantia de água em quantidade e qualidade suficiente para o abastecimento de sua população. Assim, esta pesquisa buscou analisar se as alterações climáticas (em especial nas precipitações) decorrentes do processo de urbanização estão relacionadas com os problemas de abastecimento urbano detectados na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), ou se os mesmos são decorrentes de uma gestão deficiente e do rápido crescimento das cidades. De uma maneira geral, o que se pôde concluir com resultados dessa pesquisa é que eles apontam no sentido de que existem indícios de efeitos da urbanização sobre o comportamento das chuvas na RMSP, tais como uma tendência a elevação dos totais pluviométricos sazonais e anuais e o aumento da ocorrência de episódios com chuvas mais intensas (acima de 20 mm), registradas principalmente em estações localizadas em áreas densamente urbanizadas. Notou-se, também, que as médias dos volumes armazenados nos reservatórios que abastecem a RMSP não apresentaram um comportamento padrão, pois, mesmo em condições climáticas semelhantes, alguns reservatórios possuíam um elevado volume de água armazenado, enquanto outros oscilavam rapidamente, sendo registrados, muitas vezes, valores bem abaixo de sua capacidade. Seria necessária uma adaptação aos novos padrões de chuvas identificados (tendências positivas de aumento de precipitação e chuvas intensas concentradas em períodos mais curtos), para que fosse possível a manutenção do abastecimento hídrico para população nos próximos anos. / Cities are the most radical transformation of the natural landscape because its impacts are not limited to changing the morphology of the land on which they are inserted, they also modify the environmental and climatic conditions, thus generating a highly anthropic space, on which the action of man is manifested directly or indirectly and whose most significant results are environmental degradation and the generation of a specific climate of urban centers. The São Paulo Metropolitan Region (SPMR) is the best national example of the Brazilian urbanization pace, and the intensification of this process culminated in the expansion of industrial parks, implementation of road systems and construction of buildings, causing changes in climatic characteristics of the region, especially in the last 30 years in which it has been registered a trend of anomalous rainfall. At the same time, the São Paulo Metropolitan Region has one of the most critical situations of the country with regard to water security in sufficient quantity and quality to supply its population. So, this study aimed to examine whether climate changes (especially in rainfall) resulting from the urbanization process are related to the urban supply problems detected in the São Paulo Metropolitan Region, or whether they are due to poor management and the rapid growth of cities. Broadly, what can be concluded from the results of this research is that they indicate that there are signs of urbanization effects on the behavior of rainfall in the SPMR, such as a tendency to rise in seasonal and annual rainfall totals and the increased episodes with more intense rain (above 20 mm) mainly recorded in stations located in densely urbanized areas. It was also identified that the averages of the volumes stored in the reservoirs which supply the São Paulo Metropolitan Region did not have a default behavior, because even in similar weather conditions, some reservoirs had a high volume of stored water while others oscillated, rapidly being logged, often showing values well below capacity. An adaptation to new patterns of identified rains (positive trends of increased precipitation and heavy rainfall concentrated in shorter periods) would be required, to be possible to maintain the water supply to population in the upcoming years.