Currently, the cropping area is around 10 million hectares, in which the sugarcane fields are expanding for marginal regions, mainly where grains and pasture were previously cultivated. From that, the objectives of this study were: to calibrate and evaluate a sugarcane yield model using data from 12 fields conducted under high technology field conditions; to evaluate the performance of a gridded system (NASA/POWER) to increase the spatial density of the weather stations in Brazil, to be employed as input data of crop simulation models; to map, in micro-region scale, the potential (Yp), the best farmer\'s (Ybf) and average actual (Yavg) sugarcane yields in Brazil, in order to determine the sugarcane yield gaps by water deficit (YGWD) and by crop management (YGCM), and to define strategies for a most sustainable sugarcane crop production. The yield model showed a good performance in the yield simulation, during the calibration and validation phases. The estimated yield in the calibration phase was 81.9 Mg ha-1 while the observed one was 82.3 Mg ha-1. In the validation phase, the estimated yield was 82.9 Mg ha-1 and the observed was 86.9 Mg ha-1. These results suggested that this kind of model can be used for yield estimation, mainly for agricultural planning purposes, at regional and national scales. The NASA/POWER weather data showed a reasonable performance when compared to observed data that control Yp (solar radiation and air temperature). On the other hand, although the annual average rainfall were very similar in all locations evaluated, this variable presented unsatisfactory statistical coefficients (R2 = 0.60 and MAPE = 233.4%), being suggested, therefore, to replacement of rainfall data from the gridded system by the ones from local rainfall stations (ANA). In the majority of the locations, the percentage errors of Yp were ±15%, while the attainable yield was overestimated by 14% when estimated without replace the rainfall data by the ANA\'s data. Otherwise, when the rainfall data were modified by the ones from ANA, a better adjustment was obtained, revealing an overestimation of only 5%. Finally, 259 virtual weather stations were generated with NASA/POWER data and rainfall from ANA database to estimate yields. The yield types were spatialized through software ArcGis 9.3® at micro-region level. The yield gaps by water deficit and crop management were determined. It was observed that the sugarcane yield losses in Brazil are mainly caused by water deficit (74% of total yield gap), while 26% was due crop management. These results contribute for a better understanding about the factors that control sugarcane production and, therefore, they can be used to define strategies, such use of drought tolerant cultivars, irrigation, and soil decompaction, to make sugarcane production in Brazil more efficient and sustainable. / Atualmente, a cana de açúcar ocupa uma área de aproximadamente 10 milhões de hectares, revelando um pronunciado avanço dos canaviais para regiões marginais, onde anteriormente predominavam os cultivos de grãos e pastagens. Assim, os objetivos deste estudo foram calibrar e avaliar um modelo de estimativa da produtividade de colmos da cana de açúcar em 12 locais, sob elevado padrão tecnológico e operacional de cultivo; avaliar o desempenho de um sistema de dados meteorológicos em grid (NASA/POWER, 1°x1°) para incrementar a densidade espacial de estações meteorológicas no Brasil para serem empregados em modelos de simulação de culturas; e mapear, a produtividade potencial (Yp), a produtividade obtida pelos produtores com elevado nível tecnológico (Ybf) e a produtividade real média (Yavg) de colmos no Brasil, para, posteriormente, determinar a quebra de produtividade da cana de açúcar decorrente do déficit hídrico (YGWD) e do manejo da cultura (YGCM), a fim de indicar estratégias para um cultivo mais sustentável. O modelo agrometeorológico de estimativa apresentou desempenho satisfatório na simulação das produtividades, tanto na fase de calibração como na validação. A produtividade estimada na calibração foi de 81.9 Mg ha-1 enquanto que a observada foi 82.3 Mg ha-1. Na validação, a produtividade estimada foi 82,9 Mg ha-1 e a observada foi 86,9 Mg ha-1. Esses resultados sugerem a possibilidade do emprego desse modelo para a estimativa da produtividade da cultura da cana-de-açúcar, principalmente em termos de planejamento agrícola em média e grande escalas. O sistema NASA/POWER apresentou desempenho satisfatório em relação às variáveis meteorológicas que controlam a Yp (radiação solar e temperatura do ar). Por outro lado, embora os totais anuais de precipitação tenham sido bastante semelhantes, a precipitação apresentou coeficientes estatísticos apenas razoáveis, principalmente para aplicações em modelos de simulação da produtividade (R2 = 0,60 e MAPE = 233,4%), sendo sugerido, portanto, o uso de dados dessa variável provenientes de estações pluviométricas locais. Na grande maioria dos locais avaliados o erro percentual da produtividade potencial variou entre ±15%, enquanto que a produtividade atingível foi superestimada em 14% quando esta foi estimada com os dados de precipitação do sistema NASA/POWER. Por outro lado, quando os dados de precipitação foram modificados pelos dados de estações pluviométricas da ANA, houve apenas 5% de superestimativa da produtividade. Por fim, foram geradas 259 estações meteorológicas virtuais com os dados do sistema NASA/POWER e a precipitação das estações pluviométricas da ANA. Posteriormente, os yield gaps por efeito do déficit hídrico e do manejo da cultura foram determinados. Os resultados indicaram que o principal fator restritivo da produtividade da cana de açúcar no Brasil é o déficit hídrico (74% do YG total), enquanto que as práticas de manejo da cultura sub-ótimas contribuem com 26% da quebra total. Isso contribuiu para um melhor entendimento dos aspectos que afetam a produção de cana de açúcar em diferentes regiões brasileiras, sendo, portanto, possível se delimitar estratégias, como o uso de cultivares tolerantes à seca, a irrigação e a descompactação dos solos, que tornem a cultura mais resiliente e produção canavieira mais eficiente e sustentável.

A irrigação quando bem manejada, pode minimizar os riscos econômicos da atividade sucroalcooleira, particularmente em safras com presença de instabilidade climática onde a restrição hídrica, promovida pela diminuição no volume de chuvas, pode reduzir a produtividade dos canaviais. Dentre as ferramentas disponíveis para a gestão eficiente da água na agricultura irrigada, a técnica de irrigação sob déficit pode se tornar uma escolha acertada para a cana-de-açúcar, desde que sejam identificadas as fases fenológicas e épocas de cultivo onde a limitação da oferta de água não implique em reduções antieconômicas no rendimento da cultura. Diante disso, a hipótese que norteia essa pesquisa, é a de que existe uma estratégia de irrigação sob déficit, que associada a uma variedade com características específicas, possibilite a expressão de indicadores de produtividade tão satisfatórios quanto os obtidos em condições de irrigação plena. Nessa linha, os objetivos da pesquisa envolveram o estudo da dinâmica foliar, acúmulo e particionamento de biomassa e ainda, índices de produtividade da água para biomassa, açúcar e etanol de 1ª e 2ª geração de oito variedade de cana-de-açúcar, submetidas a diferentes condições de disponibilidade hídrica no solo em dois ciclos de cultivo (cana-planta e cana-soca). A pesquisa foi realizada na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", em Piracicaba/SP, onde foram estudados os dois primeiros ciclos de cultivo da cana-de-açúcar, sendo estes abordados nesta tese como Experimento 1 (cana-planta) e Experimento 2 (cana-soca). O delineamento experimental adotado para ambos os ciclos foi o de blocos casualizados, com três blocos completos. Os tratamentos foram compostos por três fatores em esquema de parcelas sub-subdivididas. Estas parcelas foram formadas por duas plantas (touceiras) alocadas em um vaso com aproximadamente 330 litros de solo. No Experimento 1, foram estudados três fatores, sendo o primeiro e segundo com quatro níveis e o terceiro com oito (4x4x8), totalizando assim 128 tratamentos, sendo eles: quatro níveis de irrigação ao longo do ciclo (125, 100, 75 e 50% da ETc); oito variedades comerciais de cana-de-açúcar e quatro procedimentos de maturação, impostos por meio de variações na intensidade do déficit hídrico aplicado. Para o Experimento 2, substitui-se o fator Maturação por Épocas de Corte, o qual consistiu em colheitas de um quarto do experimento a cada 90 dias. Os resultados encontrados apontaram que a área foliar responde positivamente a maior disponibilidade hídrica no solo, tendo sido verificado uma relação proporcional entre estes. Quanto ao acúmulo de biomassa, verificou-se que para as oito variedades estudadas houve incremento de biomassa a medida em que se aumentou o volume de água disponibilizado às variedades. No tocante ao particionamento, as folhas foram os drenos principais de fotoassimilados da planta até os 100 dias de cultivo, sendo que após este período, os colmos ocuparam o lugar de dreno preferencial. Os indicadores de produtividade da água apresentaram diferenças significativas para o fator lâmina, o que indica a existência de cultivares de cana-de-açúcar mais eficientes no uso da água. Por fim, observou-se que a produtividade da água para etanol total apresentou valores expressivos, com média para essa variável igual a 1,81 L m-3, o que denota o potencial de rendimento de etanol (1G + 2G) a partir da cana-de-açúcar quando é adotado o aproveitamento integral das plantas. / Irrigation when managed, can minimize the economic risks of sugarcane activity, particularly in crops with the presence of climatic instability where water restriction, promoted by the decrease in rainfall, can reduce the productivity of sugarcane fields. Among the tools available to effectively irrigation manage, under deficit irrigation technique can become a right choice for sugarcane, provided they are investigated phenological stages and growing seasons where the limitation of the supply of water does not lead to uneconomical reductions in crop yield. Therefore, the hypothesis that guides this work is that there is a strategy of deficit irrigation, which associated with a cultivar with specific characteristics, enables the expression of productivity indicators as satisfactory as those obtained in full irrigation conditions. In this context, the objectives of this research involves the study of leaf dynamics, biomass accumulation and partitioning and also the water productivity indices for biomass, sugar and ethanol from 1st and 2nd generation of eight variety of sugarcane, subject to different conditions of soil water availability in two crop cycles (cane plant and ratoon crop). The research was conducted at the College of Agriculture \"Luiz de Queiroz\", Piracicaba-SP, Brazil. The research was conducted in the first two cycles of cultivation of sugarcane, which are named in this thesis as Experiment 1 (plant crop) and Experiment 2 (ratoon crop). The experimental design adopted for both cycles was blocks randomized, with three complete blocks. The treatments were three factors in scheme of sub-split plot. These plots were formed by two plants (clumps) placed in a pot with about 330 liters of soil. In Experiment 1, three factors were studied, the first and second with four levels and the third with eight (4x4x8), totalizing 128 treatments, as follows: four levels of irrigation throughout the cycle (125, 100, 75 and 50% ETc); eight commercial varieties of sugarcane and four maturity procedures imposed by means of variations in the intensity of water deficit applied. For Experiment 2, the maturation factor was replace for Seasons Court, which consisted in harvests of a quarter of the experiment every 90 days. The results showed that the leaf area responds positively to greater soil water availability, having been verified a proportional relationship between these variables. For the biomass accumulation, it was found, for the eight varieties studied, an increment of biomass while was increase the volume of water available for the varieties. Regarding the partitioning, the leaves were the preferred structures of the plant until the 100 days of cultivation, and after this period, the stems took the place of preferred drain. Water productivity indicators showed significant differences for the irrigation depth factor, which indicates the existence of sugarcane cultivars water use more efficient. Finally, it was observed that the total water productivity to ethanol showed significant values, with a mean for that variable equal to 1.81 L m-3, which shows the ethanol yield potential (1G + 2G) from sugarcane when it adopted the overall use of plants.

O sistema de produção da cana-de-açúcar é altamente complexo e a expansão do cultivo tem ocorrido para locais com considerável déficit hídrico (DH). Nesse contexto, o DH e o manejo agrícola são os principais fatores determinantes das quebras de produtividade da cana-de-açúcar, sendo a irrigação uma das alternativas para minimizá-las. Modelos de simulação podem ser utilizados para avaliar a quebra de produtividade e os impactos da irrigação na cana-de-açúcar. Assim, o presente estudo teve por objetivos: i) avaliar e ajustar os modelos MZA-FAO, DSSAT/CANEGRO e APSIM-Sugarcane e propor um fator de manejo (kdec); ii) avaliar a magnitude da quebra de produtividade e suas causas (DH e manejo); iii) avaliar os impactos da irrigação na produtividade da cana-de-açúcar e; iv) estimar o número de dias de suspensão da irrigação antes da colheita. Comparando-se com dados de produtividade de cana de 12 meses com diversos cortes e sistemas (sequeiro e irrigado) para diversas regiões brasileiras, o desempenho de todos os modelos foi fraco com grande erro absoluto médio (EAM > 29 t ha-1) e baixa precisão (R2 < 0,54), já que esses não consideram o manejo agrícola. A introdução do kdec propiciou melhoria no desempenho dos modelos (EAM < 14 t ha-1 e R2 &ge; 0,63). Utilizando a média de produtividade dos três modelos, a precisão e acurácia melhoraram e o EAM diminuiu. Para o estudo da quebra de produtividade foram utilizadas simulações apenas de cana planta de 12 meses sob manejo ótimo, por meio da abordagem multimodelos, as quais foram contrastadas com os dados do IBGE para 30 locais. A quebra de produtividade total média (QT) foi 121 t ha-1, sendo que a maior parte desta foi devido ao DH (72% da QT ou 87 t ha-1). A quebra de produtividade devido ao manejo agrícola (QM) depende da região e das práticas adotados pelos produtores sendo, em média, 28% da QT (34 t ha-1). A QM pode estar relacionada, principalmente, ao monocultivo e à mecanização. Uma vez que o DH é a principal causa da quebra de produtividade, o impacto da irrigação nesta foi estimado por meio de simulações para cana planta de 12 meses em três tipos de solo e 12 datas de plantio com o modelo MZA-FAO. Os resultados demonstraram que o incremento na produtividade decorrente do uso da irrigação é dependente da interação entre as condições meteorológicas, do solo, da época de plantio e da lâmina de irrigação, e revelam que tal prática tem potencial para melhorar os níveis de produtividade em diversas regiões brasileiras. A suspensão da irrigação antes da colheita é uma estratégia para incrementar o teor e a produtividade de sacarose, todavia, não há recomendações para as condições brasileiras. Na tentativa de fornecer informações para nortear tal estratégia, simulações com o modelo APSIM-Sugarcane para cana planta de 12 meses foram realizadas para diferentes tipos de solo, épocas de colheita e locais. O número de dias de suspensão da irrigação variou entre 15 e 115 dias, dependendo da localidade, do solo e da época da colheita. / The sugarcane production system is highly complex and the expansion of this crop is occurring to areas with expressive water deficit (WD). In this context, WD and crop management (CM) are the main determining factors of yield gaps (YG). Irrigation is an alternative to reduce YG of this crop. Crop simulation models can be used to evaluate the YG and irrigation impacts on sugarcane production. Based on that, this study aimed: i) to evaluate and adjust the MZA-FAO, DSSAT/CANEGRO and APSIM-Sugarcane models and propose a management factor (kdec) to improve the performance of these models; ii) to assess the YG magnitude and its causes (WD and CM); iii) to evaluate the impacts of irrigation on sugarcane yield and; iv) to estimate the drying-off days before harvest for different locations. When comparing 12-month cane data with several cuts in rainfed and irrigated systems, the performance of all models was poor with high mean absolute error (MAE > 29 t ha-1) and low precision (R2 < 0.54), once the models does not take into account crop management aspects. The introduction of kdec increased the models\' performances, with MAE < 14 ta ha-1 and R2 &ge; 0.63. When the average yield of the three models was used, the precision and accuracy improved and MAE decreased. The YG was calculated by the difference between simulated values of 12-months plant cane under optimum management in a multi-model approach and data from IBGE for 30 locations. The average YG total (YGT) was 121 t ha-1, which were mainly caused by WD (YGWD), followed by sub-optimal CM (YGCM). The YGWD accounted for about 72% of YGT (&sim; 87 t ha-1). The YGCM is dependent on the region and practices adopted by growers, and it represents, in average, 28% of the YGT (34 t ha-1). YGCM can be related mainly to monoculture and mechanization of high impact. Since the WD is the main cause of YG, the impact of irrigation on sugarcane yield was estimated by simulating 12-month plant cane in three soil types and 12 planting dates with MZA-FAO model for a long-term period (30 years). The results showed that the yield increases depend on the interaction between weather conditions, soil type, planting date and irrigation level. The simulations showed that irrigation is a practice with great potential to increase the sugarcane yield in several Brazilian locations. When sugarcane is irrigated, the drying-off is a strategy to increase sucrose content and yield; however, there are no recommendations about it for Brazilian conditions. In order to address this issue, simulations were conducted with APSIM-Sugarcane model for 12-month plant cane under optimum management in three soil types and 12 Brazilian locations for a long-term period (30 years). The harvest dates were simulated from May to November, which is the common harvesting season in sugarcane mills in the evaluated regions. The number of drying-off days varies according to location, soil type and harvest date, with the median ranging from 15 to 115 days.

As empresas agrícolas atuam sob condições de risco, dessa maneira a utilidade de modelos determinísticos para fins de planejamento torna-se relativamente limitada. Isto implica na necessidade de não se desprezar a aleatoriedade de determinados coeficientes e introduzir o risco na análise do projeto. Com este objetivo, desenvolveu-se uma ferramenta na forma de um Modelo Computacional para Determinação do Risco Econômico em Culturas Irrigadas, para o ambiente Windows XP em linguagem Delphi 7.0, que permite simular situações de implantação e manejo da irrigação e suas conseqüências econômicas sob o horizonte de risco. Esse modelo considera, na forma de um projeto, as características agronômicas pertinentes ao solo, a cultura e ao clima, para estudar, de maneira regional, o armazenamento de água no solo, a evapotranspiração, o desenvolvimento da cultura durante as fases fenológicas e o preço de venda do produto. Para atingir o objetivo o modelo realiza simulações dos parâmetros de preço de venda do produto, taxa de manutenção do sistema de irrigação, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água, vida útil do sistema de irrigação e taxa de juros; as quais são classificadas em classes, sendo: cinco classes para vida útil, taxa de manutenção, horas de trabalho necessárias por hectare e por irrigação realizada, preço da água e juros, e 10 classes para o preço de venda do produto. Com esses parâmetros o modelo computacional gera 31.250 valores de benefícios líquidos anuais combinados das classes com suas respectivas probabilidades de ocorrência, permitindo assim um estudo probabilístico dos possíveis resultados da decisão de aquisição do sistema de irrigação. Como resultados essa ferramenta simula e fornece a distribuição de probabilidades dos fatores econômicos e calcula os custos fixos, custos variáveis, custos totais e benefícios líquidos anuais da irrigação. Com os 31.250 valores de benefícios líquidos anuais e suas probabilidades realiza o teste de aderência às funções de densidade de probabilidade normal ou triangular e posteriormente exibe as probabilidades de viabilidade do projeto, a relação benefício/custo, valor esperado de benefício líquido, desvio absoluto, variância, desvio padrão e coeficiente de variação como índices econômicos envolvidos na decisão de irrigar ou não irrigar. Apresenta também uma análise de sensibilidade do benefício líquido anual em função da variação dos fatores econômicos e a participação em porcentagem dos fatores econômicos na formação do custo total da irrigação. Nas análises realizadas sobre a irrigação da cana-de-açúcar para região de Piracicaba, todos os sistemas testados apresentaram relação benefício/custo inferior a um e valores esperados de benefício líquido anual da irrigação negativos, indicando inviabilidade. A utilização do motor diesel apresentou para todos os sistemas, probabilidade nula de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero. Dentre os sistemas analisados o pivô central apresentou a maior probabilidade de ocorrência de benefício líquido anual maior que zero (10,70%) utilizando energia elétrica. No caso da irrigação do tomate industrial na região de Piracicaba todos os sistemas testados apresentaram viabilidade, isto é, relação benefício/custo sempre maior que um e valores esperados de benefício líquido anual positivos. Dentre eles a aspersão convencional apresentou a maior relação benefício/custo (média de 4,74), o maior valor esperado de benefício líquido anual (R$ 1.582,60 ha-1 ano-1) e o menor risco com um desvio padrão de R$ 363,99 ha-1 ano-1. / The agricultural companies were submitted to risky conditions, so the utility of deterministic models to planning is relatively limited. That implies in not despise the randomness of some coefficients and to introduce them in the project analysis. As a proposal of this work a Computational model for risk determination in irrigated cultures was elaborated for Windows XP® in Delphi 7.0 language, that allow the simulation of implanting and managing irrigations projects and their economical consequences under the risk conditions. This model considers, in a project form, the agronomical characteristics of the soil, of the culture and of the climate, to study, regionally, the water storage in the soil, the evapotranspiration, the culture development during the phenological phases and the selling price of the product. To reach its objectives the model accomplishes simulations in the selling price of the product, maintaining cost of the irrigation system, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost, useful life of the system and the welfare taxes, that were classified in classes as: five for useful live, maintain tax, hours of needed work by hectare and per irrigation, water cost and welfare taxes; and ten for selling price. With those parameters the model generated 31,250 values of annual combined liquid profits of the classes with their respective probability of occurrence, allowing a probabilistic study of the possible results in the acquisition of an irrigation system, e.g., the probability of the project viability. This tool, as its results, simulates and displays the economical factor probability and calculates the variable and the non variable costs, total costs and annual profits of irrigation. With the 31,250 values of annual profits and their probabilities, it realizes the adherence test to the density functions of normal or triangular probability and exhibits the project viability probabilities, cost/profit relation, expected value of liquid profit, absolute deviance, variance, standard deviation and coefficient of variation as economical indexes involved in the decision of or not of to irrigate. It also presents a sensibility analysis of the annual profit as a function of the economical variation factors and the participation, in percentage, of those factors in the total cost of the irrigation. In the analysis of sugarcane irrigation in the Piracicaba region, all tested systems showed a cost/profit relation inferior to one and expected annual irrigation profit values negative indicating the inviability. The use of a diesel motor, for any system, showed the null probability of the annual profit to be higher then zero. Among the tested systems the center pivot showed the highest probability of annual liquid profits higher then zero (10.7%) using electrical energy. In the case of tomato culture for industry under irrigation, in the Piracicaba region, all systems were viable, e.g., the relation cost/profit ever higher then one and expected values of annual liquid profits positive. Among them the conventional aspersion showed the higher relation between cost/profit with a mean of 4.74, the highest expected value of annual liquid profit of R$ 1,582.60 ha-1 year-1 and with the lower risk with standard deviation of R$ 363.99 ha-1 year-1.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a possível relação entre a temperatura alta e o provável aumento de tolerância à deficiência hídrica, bem como identificar e selecionar as linhagens celulares de Eucalyptus urophylla sob os aspectos fisiológicos e bioquímicos. Para isso, calos oriundos de hipocótilos de Eucalyptus urophylla mantidos em cultura de tecidos em meio de cultura N7 (SIMOLA, 1985) com 5 mg L-1 de Picloram foram utilizados para conduzir os testes. Estes calos foram submetidos a uma pressão de seleção em meio N7 (SIMOLA, 1985) suplementado com 20% de polietilenoglicol (PEG 6000) e em seguida, eles foram tratados em diferentes temperaturas (25, 30, 35, 40 e 45ºC) por duas horas em BOD. Então, esses frascos foram mantidos por vinte dias sob condições constantes de luz (50 µmol m-2 s-1 PAR) e temperatura de 26 + 2 oC com fotoperíodo de 12 horas. Após esse período, parte do material foi avaliada e o restante foi transferido para meio de cultura N7 suplementado com 5 mg L-1 de Picloram. Decorrido quatro meses, parte das linhagens sobreviventes à primeira seleção foram transferidas para o meio N7 líquido, visando avaliar a capacidade de recuperação do material. O restante dos calos selecionados foi novamente submetido aos estresses hídrico e térmico, conforme o tratamento realizado anteriormente, por vinte dias. Para avaliação das três etapas do experimento (primeira seleção, recuperação e segunda seleção), foram feitas determinações do teor de prolina, proteínas totais solúveis e carboidratos não-estruturais solúveis (ácido glucorônico, celobiose, glicose, poliose e arabinose), bem como avaliação do crescimento através da medição do peso seco e peso fresco. Os resultados foram avaliados por análise fatorial utilizando técnicas de componentes principais (PCA) e pela comparação de médias de acordo com a Análise de Variância (ANOVA) e LDS (Least Significant Difference). Assim, verificou-se que em primeira instância, altas temperaturas podem aumentar a tolerância a posterior deficiência hídrica, mas numa segunda exposição essa vantagem não é significativa. Além disso, linhagens tolerantes a condições de estresse podem ser selecionadas utilizando essa metodologia. / This work aimed to assess a possible relation between hight temperature and improvement in drought tolerance, as well as identify and select Eucalyptus urophylla cell lines under physiological and biochemical aspects. Callus obtained from hypocotyl of Eucalyptus urophylla and cultivated in N7 medium (SIMOLA, 1985) with the addition of 5mg.L-1 of Picloram were used to carry out the tests. These callus were transferred to N7 medium (SIMOLA, 1985) suplemented with 20% of PEG 6000 and then, they were treated at different temperatures (25, 30, 35, 40 and 45ºC) for two hours in BOD. Then, they were kept under constant conditions of light (50 µmol m-2 s-1 PAR) and temperature (26 + 2 oC) with photoperiod of 12 hours for 20 days. After that, part of the material was evaluated and the remained callus was transferred to N7 medium supplemented with 5 mg L-1 of Picloram. Passed four mouths, half of the selected cell lines was transferred to N7 liquid medium, aiming to evaluate the capacity of recovery of the material. The other part of the selected callus was submitted to water and thermal stress again, as in the first selection, for 20 days. The evaluation of the callus response was made through the quantification of proline, total soluble proteins, soluble sugars (glucoronic acid, glucose, celobiose, poliose and arabinose). The data were analised through fatorial analises using principal component techinics and through means comparation according to ANOVA and LSD (Least Significance Difference) test. Thus, these results showed a positive relation between hight temperature and improvement in drought tolerance in first instance, but in a second exposition to this stress factor, these advances was not significant. Tolerant cell lines to stress conditions could be selected using this methodology.

Recentemente o Pará se tornou o líder em produção de cacau no país, sendo responsável por quase metade de toda produção brasileira. A cacauicultura no estado se destaca como uma das mais competitivas do mundo, por causa da alta produtividade média e baixo custo de produção. Esses fatores associados às características preservacionistas da produção de cacau em sistemas agroflorestais, fazem da cacauicultura paraense uma interessante alternativa para o desenvolvimento rural sustentável. O propósito deste projeto foi desenvolver um zoneamento de aptidão agroclimática e de risco climático para o cacau no estado do Pará. Para tanto, foi utilizada a série de dados climáticos do período de 1980-2013 proveniente do sistema DailyGridded (Xavier et al., 2015) para a confecção dos balanços hídricos normais (BHN). Os valores de evapotranspiração potencial (ETP) e real (ETR), deficiência hídrica (DEF) e excedente hídrico (EXC) foram espacializados para obtenção da variabilidade temporal e espacial dessas variáveis. A interpolação da temperatura anual média (Ta) foi realizada a partir do método de regressão linear múltipla. Para extrapolação espacial das demais variáveis, bem como dos respectivos erros foi empregado o método da krigagem. Os mapas gerados de Ta e DEF foram cruzados para obtenção dos mapas finais do zoneamento agroclimático para o estado do Pará, seguindo os critérios apresentados pelo Brasil (2011). Segundo o zoneamento agroclimático, apenas 5,2% do estado é apto ao cultivo do cacau, sendo as demais áreas classificadas como marginais por deficiência hídrica (37,5%) e inaptas por intensa deficiência hídrica (57,3%). Esse resultado contrasta com a realidade do estado, que é o maior produtor de amêndoas de cacau no país. Já o zoneamento de risco climático, mostrou ser mais flexível, com cerca de 50% das localidades analisadas apresentando risco moderado a muito baixo. Ao se comparar, os resultados desses dois zoneamentos com as informações do zoneamento agrícola de risco climático (ZARC), apresentado pelo sistema Agritempo da EMBRAPA, observa-se que existem algumas disparidades de informações, sendo que o ZARC não está disponível para a maioria das localidades, o que mostra que o zoneamento do cacau é um tema que ainda precisa ser melhor estudado, especialmente com relação às interferências microclimáticas provenientes da diversificação de espécies em uma mesma área de cultivo, o que é uma prática comum da cacauicultura na região amazônica. Para realizar um estudo mais aprofundado sobre a aptidão do cacau para o estado do Pará, seria recomendável se considerar as respostas do cacau às interferências do microclima e estabelecer critérios mais adequados de tolerância à deficiência hídrica para os genótipos recentemente desenvolvidos. / Pará has recently became the leader state in cocoa production, responsible for almost half of all Brazilian production. The state stands out as one of the most competitive in cocoa farming in the world, with high productivity and low costs. These factors associated with the preservation characteristics of cocoa production in agroforestry systems, make this an interesting agricultural alternative for sustainable rural development. The purpose of this project was to develop an agroclimatic and climatic risk zoning for cocoa in the state of Pará. For this purpose, it was utilized climatic data from the period 1980-2013 from the DailyGridded system (Xavier et al., 2015) for making the normal water balance. The outputs of the normal water balance, as potential (PET) and actual (AET) evapotranspiration, water deficit (WD), and water surplus (WS), were spatialized in order to recognize the temporal and spatial variability. For the interpolation of the temperature (Ta), it was used the multiple linear regression method. For spatial estimation of the other climatic variables and the errors, the ordinary kriging was used. The generated maps of Ta and WD were crossed in order to obtain the final maps of the agroclimatic zoning, according to the criterias presented by BRASIL (2011). The agroclimatic zoning showed that only 5.2% of the state is suitable for cultivation of cocoa. The remaining areas were classified as marginal due to water deficiency (37.5%) and unsuitable for cocoa production due to intense water deficiency (57.3%). This result contrasts with the reality of the state, which is the major producer of cocoa almond in the country. On the other hand, the climatic risk zoning is more flexible, therefore 50% of the municipalities analyzed in this work have low or moderate risk. The comparison of these results with the information from the climatic risk agricultural zoning (ZARC), presented by the Agritempo system of EMBRAPA, shows some disparities. Besides, ZARC is not available for the majority of localities, what demonstrates the necessity of further studies on cocoa zoning, specially related to the microclimatic interferences of other tree species being introduced to cocoa cultivation, which is common in the Amazon region. To carry out a more in-depth study on the suitability of cocoa production in the state of Pará, it recommended to consider the responses of cocoa to microclimate interferences and to establish more adequate criteria of water deficiency tolerance for newly developed genotypes.

A opção epistemológica escolhida como categoria de análise para compreender as dinâmicas do circuito espacial produtivo da banana em Missão Velha - Ceará, abrange a elaboração teórica do geografo Milton Santos sobre os sistemas de objetos e sistemas de ações. Para tanto, fora necessário um esforço de reflexão na tentativa de superar as complexidades desta categoria de análise do espaço. A pesquisa fora estruturada em três partes. Na primeira procurou-se abordar a estrutura organizacional do estado do Ceará em sua política de desenvolvimento econômico materializada em incentivos fiscais e reestruturação do Estado. Neste percurso a Agência de Desenvolvimento Econômico do Estado do Ceará ADECE participa da administração pública de forma indireta por se tratar de uma Sociedade Anônima SA de economia mista. Na reestruturação do estado, a construção de novas estradas, o asfaltamento de estradas antigas, e a construção do Cinturão das Águas do Ceará CAC, constituem-se objetos técnicos a serviço dos interesses econômicos da diminuta classe de empresários que investe não somente no agronegócio, mas também no setor industrial e de serviços. O Estado através da ADECE vem divulgando que a construção do Cinturão das Águas do Ceará CAC, irrompe como a obra que propiciará ao estado a seguridade hídrica para atrair o empresário, sobretudo na agricultura irrigada e/ou no agronegócio. O segundo capítulo busca compreender o circuito espacial produtivo da fruticultura irrigada da banana no município de Missão Velha CE, sob essa perspectiva tomam destaque duas empresas: Sítio Barreiras Fruticultura LTDA e Sítio Paraíso Verde Fruticultura LTDA-ME. Como método optou-se por averiguar no Banco de Dados Agregados do IBGE a quantidade produzida de bananas nos municípios do Brasil, exatamente os dados referentes à área destinada ao plantio, área colhida e valor médio da produção. Desta forma, fora feita análise tornando-se possível comparar os dados no período de 2006 e 2015, com o objetivo de averiguar a variação na produção de banana no país. Diante dos dados o município de Missão Velha toma destaque no circuito espacial produtivo da banana entre os dez municípios do Brasil que mais produz banana. Com a preocupação de constatar se houve redução na produção dos gêneros alimentícios (feijão, milho, amendoim e mandioca), o último capítulo surge na tentativa de entender a substituição da policultura desses gêneros alimentícios pela monocultura da banana, para tanto fora feito recorte temporal de duas décadas com o intuito de identificar em que momento ocorre esse processo de transição e as consequências que a inserção desse novo modo de produção, pautadas na maximização do lucro, que o agronegócio impõe, pode causar à condição de vida do agricultor. Para isso verificar o perfil do trabalhador do campo e os possíveis impactos socioeconômicos que esse venha a sofrer é de fundamental importância na elaboração de políticas públicas que priorizem as necessidades sociais ao invés dos interesses capitalistas na contramão do que o mercado impõe ao Estado e consequentemente à sociedade. / The epistemological option chosen as a category of analysis to understand the dynamics of the productive space circuit of the banana in Missão Velha - Ceará, covers the theoretical elaboration of the geographer Milton Santos on the systems of objects and systems of actions. For that, an effort of reflection was necessary in order to overcome the complexities of this category of space analysis. The research had been structured in three parts. In the first one, it was tried to approach the organizational structure of the State of Ceará in its policy of economic development materialized in fiscal incentives and restructuring of the State. In this course the Economic Development Agency of the State of Ceará - ADECE participates in the public administration indirectly because it is a Joint-stock Company SA of mixed economy. In the restructuring of the state, the construction of new roads, the asphalting of old roads, and the construction of the Ceará Water Belt - CAC constitute technical objects in the service of the economic interests of the small class of entrepreneurs who invest not only in agribusiness , but also in the industrial and services sector. The State through ADECE has been announcing that the construction of the Ceará Watercourse Belt - CAC, erupts as the work that will provide the state with water security to attract the entrepreneur, especially in irrigated agriculture and / or agribusiness. The second chapter tries to understand the productive space circuit of the irrigated fruit tree of the banana in the municipality of Missão Velha - CE, under this perspective two companies stand out: Sítio Barreiras Fruticultura LTDA and Sítio Paraíso Verde Fruticultura LTDA-ME. As a method, it was decided to check the IBGE Aggregated Data Bank for the quantity of bananas produced in the municipalities of Brazil, exactly the data referring to the area for planting, area harvested and average value of production. Thus, an analysis was made making it possible to compare the data in the period of 2006 and 2015, with the objective of ascertaining the variation in banana production in the country. Given the data, the municipality of Missão Velha takes prominence in the productive space circuit of the banana among the ten municipalities in Brazil that produces the most banana. With the aim of verifying whether there was a reduction in the production of foodstuffs (beans, corn, peanuts and cassava), the last chapter arises in an attempt to understand the substitution of the polyculture of these foodstuffs by banana monoculture, to both had been made a temporal cut of two decades in order to identify when this transition process occurs and the consequences that the insertion of this new mode of production, based on the profit maximization, that agribusiness imposes can cause to the condition of life of the farmer. In order to verify the profile of the rural worker and the possible socioeconomic impacts that this will suffer is of fundamental importance in the elaboration of public policies that prioritize the social needs instead of the capitalist interests against what the market imposes to the State and consequently to the society.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-03-18T11:55:37Z No. of bitstreams: 1 estimativa_stress.pdf: 6383745 bytes, checksum: b75cefd5d9b805b18bd9e34bd4e507b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-18T11:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 estimativa_stress.pdf: 6383745 bytes, checksum: b75cefd5d9b805b18bd9e34bd4e507b6 (MD5) Previous issue date: 2008 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A evapotranspiração compreende trocas hídricas no sistema solo - planta - atmosfera, as quais ocorrem como resposta à demanda evaporativa atmosférica. Neste processo, o solo atua como fonte de abastecimento de água, a vegetação corresponde ao compartimento intermediário, enquanto a atmosfera é o destino final da umidade liberada na forma de vapor. A eventual escassez hídrica do solo reflete-se nos processos ecofisiológicos das plantas, cuja resposta é o fechamento dos estômatos como forma de evitar o ressecamento e a morte do tecido vegetal. Não havendo transpiração foliar, parte da energia absorvida do sol é convertida para a forma de calor, elevando-se a temperatura das folhas. Este fenômeno permite detectar o stress hídrico (SH) através das variações de temperatura da vegetação (Tv), aqui utilizando-se para isto imagens AVHRR - NOAA (espectro termal) e sua correlação com a cobertura vegetal (espectro visível e infra-vermelho próximo). Foram gerados um total de 10 mapas regionais de SH nos anos 2003 e 2005, nos quais cinco deles do ano 2005 estão vinculados e validados com dados de 5 estações meteorológicas da rede do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC - INPE). Além disso se geraram 10 mapas de SH da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS), relacionados com dados de precipitação da Estação Meteorológica Campo Bom do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os resultados mostraram uma disparidade na distribuição do SH tanto a nível regional (Rio Grande do Sul (RS)) como na BHRS, com zonas de stress hídrico permanentemente alto o baixo independente dos valores de precipitação (PPT), e umbrais de máximos e mínimos SH, o que indicaria a presença de condicionantes ambientais naturais na área de estudo. / The evapotranspiration includes hydrous interchanges between ground-plant-atmosphere, which is possible as a reply from a evaporative atmospheric demand. In this process, the ground is like a spring of water providing, the vegetation is an intermediate compartment, and the atmosphere is the place where an unit is liberated like vapor. The eventual scarcity of ground water is reflected in plant's physiologic process, which close its stomas to avoid getting dirty and the eventually vegetation tissue decease. Without foliage transpiration, some of the sun ´s energy is absorbed becoming heat, increasing the leaf´ s temperature. This phenomenon allows to detect the hydro stress through change of vegetation ´s temperature using AVHRR-NOAA satellite images (thermal spectrum) and its correlation with the vegetation cover (nearly visible and infrared spectrum). Between 2003 and 2005 10 hydro stress regional maps were made, which five ones were in 2005 and are entailed and validated with dates from five meteorological stations of Weather ´s Foresight Center & Climates Studies of Brazilian Space Investigation National Institute (CPTEC-INPE). Also, from the Hydrographic dos Sinos Basin 10 hydro stress maps were made relating to rain fall dates from Campo Bon Meteorological Station of Meteorology National Institute (INMET). Results show disparity on hydro stress distribution as many on regional level (Rio Grande do Sul (RS)) as on Hydrographic dos Sinos Basin, which permanent high or low levels zones of hydric stress, independent from rain fall values, and minimum and maximum hydro stress threshold, which indicate natural environment conditioning in the study area.

Em regiões úmidas a relação entre os mananciais superficiais e subterrâneos se dá principalmente por meio da descarga dos aquíferos para os rios, essa dinâmica é “alimentada” principalmente pela recarga subterrânea. A área de estudo foi a Bacia do Paraná 3, localizada no Sistema Aquífero Serra Geral, no estado do Paraná. O presente trabalho estudou a recarga subterrânea em duas bacias monitoradas por estações fluviométricas a partir de três diferentes métodos, o balanço hídrico, a separação do escoamento de base usando três diferentes formas de obtenção do parâmetro BFImax (tabelado, curva de permanência e filtro inverso), e a modelagem hidrológica a partir da análise dos reservatórios subterrâneo e subsuperficial do modelo MGB-IPH. Para melhor entender as águas subterrâneas, também se utilizou o TWS do GRACE para avaliar as variações do armazenamento de água na área. Os resultados obtidos mostraram que a maioria dos métodos e suas variações convergiram em grandeza (resultados médio de 491,4±31,9mm para a bacia SFV e 270,1±39,4mm para a bacia SFF), com exceção dos resultados da aplicação da separação do escoamento de base usando o BFImax tabelado (212,0mm para a bacia SFV e 160,6mm para a bacia SFF), além disso, verificou-se que o uso do esvaziamento do reservatório subsuperficial e subterrâneo juntos (612,9±18,1mm para a bacia SFV e 372,8±25,2mm para a bacia SFF) apresenta resultados similares ao uso de filtros e ao balanço hídrico, entretanto, quando se utiliza somente o esvaziamento do reservatório subterrâneo (509,1±17,3mm para a bacia SFV e 53,5±9,7mm para a bacia SFF), somente uma estação converge em resultados, a outra apresenta valores bastante inferiores, esses resultados foram explicados pelas diferentes geomorfologias das bacias. Foi verificado que a aplicação dos filtros de separação do escoamento de base em dados simulados no modelo MGB-IPH não apresenta prejuízos em relação a aplicação dos mesmos em dados observados (<4%). A variação mensal da recarga subterrânea apresentou um comportamento concordante ao TWS do GRACE. Com os resultados obtidos um modelo hidrogeológico conceitual da área foi proposto com base nas características físicas (geomorfologia, solos, características hidráulicas e hidrológicas e dados dos poços) e com base nos resultados obtidos pela aplicação dos métodos de recarga subterrânea. O modelo mostrou que a existência de topos alongados e aplainados em regiões de baixa de declividade favorecem a recarga subterrânea frente a regiões sem topos aplainados e de maior declividade, além disso, a profundidade dos solos também explicou os resultados. / In humid regions, the relationship between groundwater sources and the rivers is mainly governed by the discharge of aquifers into rivers, this dynamics is fed mainly by groundwater recharge. The study area was the Paraná Basin 3, located in the Serra Geral Aquifer System, in the state of Paraná. The present work studied the groundwater recharge in two basins monitored by gauge stations using three different methods: the water-budget method, the hydrograph separation method using three different ways of obtaining the BFImax parameter (Eckhardt pre-defined values, Q90/Q50 ratio and backwards filter) and the hydrological modeling from the analysis of the groundwater and subsurface reservoirs of the MGB-IPH model. To better understand groundwater, TWS obtained from GRACE was also used to assess variations in water storage in the area. The results showed that most of the methods and their variations converged in magnitude (average of 491,4±31,9mm for SFV basin and 270,1±39,4mm for SFF basin), except for the results of the hydrograph separation using the Eckhardt pre-defined values of BFImax (212,0mm for SFV basin and 160,6mm for SFF basin), in addition, it was verified that the use of the emptying of the subsurface and groundwater reservoir together (612,9±18,1mm for SFV basin and 372,8±25,2mm for SFF basin) presents results similar to the use of hydrograph separation and to the water-budget method, however, when only the emptying of the groundwater reservoir is used (509,1±17,3mm for SFV basin and 53,5±9,7mm for SFF basin), only one station converged in results, the other presented lower values, these results were explained by the different geomorphologies of the basins. It was verified that the application of the hydrograph separation in simulated data does not present damages in relation to the application of the same in observed data (<4%). The monthly variation of the groundwater recharge presented a concordant behavior to the TWS. With the results obtained a conceptual hydrogeological model of the area was proposed based on the physical characteristics (geomorphology, soils, hydraulic and hydrological characteristics and hydrodynamic characteristics of the wells) and based on the results obtained by the application of groundwater recharge methods. The model showed that the existence of elongated and flattened tops in low declivity regions favors groundwater recharge compared to regions with no flattened tops and with greater declivity, in addition, soil depth also influenced the results.

Os processos hidrológicos afetam os processos biogeoquímicos, pois o movimento da água nos vários compartimentos do agroecossistema promove a redistribuição dos nutrientes, como o nitrogênio (N) e o carbono orgânico dissolvido (COD). O carreamento desse N e COD nos corpos hídricos se dão, normalmente, via escoamento superficial trazendo implicações negativas à sua qualidade. Em culturas anuais, como a cana-de-açúcar, há exigência de grande quantidade de fertilizantes inorgânicos e orgânicos que têm o N e o COD como os principais elementos. A floresta ripária desempenha funções relacionadas à geração do escoamento direto em microbacia e a retenção de nutrientes. Este trabalho tem como objetivo realizar o balanço hídrico e determinar o fluxo de N e COD em duas microbacias com cobertura de cana-de-açúcar, sendo que, uma microbacia apresenta floresta ripária próxima ao riacho em conformidade com a legislação vigente (Cana com floresta ripária - CCF) e a outra não apresenta floresta ripária nessas condições (Cana sem floresta ripária - CSF). Para tanto as microbacias foram instrumentalizadas para medir e coletar simultaneamente dados hidrológicos e amostras de chuva (entradas) e dos riachos (saídas) para análises de N e COD. As vertentes estudadas nas microbacias foram subdivididas em três porções: inferior, intermediária e superior, sendo que a primeira, na microbacia CCF encontra-se exclusivamente em floresta ripária. O monitoramento hidrológico ocorreu semanalmente no primeiro ano de estudo, e quinzenalmente no segundo. Já o monitoramento biogeoquímico das entradas e saídas ocorreu semanalmente. Para realizar o balanço de massa foram computadas as entradas via fertilizantes inorgânicos e orgânicos na cultura. A precipitação foi de 1200 mm no primeiro ano de estudo e 1350 mm no segundo, sendo cerca de 80% das mesmas de baixa intensidade (0-5 mm h-1). A interceptação foi de aproximadamente 25% da precipitação tanto pela cana-de-açúcar quanto pela floresta ripária. Os resultados de Ksat na área de cana-de-açúcar apontaram para a existência de camadas de impedimento próxima à superfície e como consequência os coeficientes de escoamento superficial foram superiores a outros usos do solo encontrados na literatura, bem como em relação à floresta ripária. Com isso, o fluxo direto representou cerca de 40% do deflúvio. A microbacia CCF não apresentou maior eficácia na diminuição do fluxo direto como era esperado, possivelmente, devido aos canais preferenciais gerados pelo lançamento pontual de água dos terraços. Os fluxos de entrada naturais de NID, NOD e COD nas microbacias foram relativamente baixos, sendo a principal via os fertilizantes (acima de 95%). As saídas desses elementos e compostos também foram baixas denotando que, possivelmente, as saídas dos mesmos nas microbacias se dão via queima pré-corte, ocorrida no primeiro ano de estudo, biomassa coletada e desnitrificação. Há evidências do papel da floresta ripária, presente em maior extensão na microbacia CCF, na diminuição do fluxo de N e COD dissolvidos nos riachos / Hydrological processes affect biogeochemical processes, because the movement of water in many compartments of the agroecossystem promotes elements redistribution. The transport of nitrogen (N) and dissolved organic carbon (DOC) in streams occur generally through runoff bringing negative implications for their water quality. Annual crops, such as sugarcane, require large amounts of inorganic and organic fertilizers that present N and DOC in their composition. Riparian forests play important roles related to quickflow generation and nutrient retention. These forests might maintain water quality in watersheds. In the present study, we determined the water balance and the fluxes of N and DOC in two watersheds covered by sugarcane. The first watershed presented riparian forest next to the creek in accordance with Brazilian legislation (CCF), and other watershed presented no riparian Forest in these conditions (CSF). The watersheds were instrumented to measure and collect hydrological data simultaneously and rain samples (inputs), and the streams (outputs) for N and DOC analysis. Each slope of the watersheds was divided into three parts: downslope, middleslope and upslope. All slopes parts, except the downslope at CCF, were covered by sugarcane. Downslope part CCF was under riparian forest. The hydrological monitoring occurred on a weekly basis during the first year and biweekly in the second year. The biogeochemical monitoring occurred on a weekly basis. To accomplish the mass balance the inputs of inorganic and organic fertilizers in the plantation were also computed. In first year, the rainfall was 1200 mm and in the second was 1350 mm. Around 80% of such precipitation was low intensity (0-5 mm h-1). The interception loss was approximately 25% of the rainfall either by sugarcane as the riparian forest. The Ksat results in the area of sugarcane showed the existence of impeding layers near the surface and consequently the overland flow coefficients were higher than other land uses available in the literature as well as in relation to riparian forest area. Thus, quickflow represented about 40% of the streamflow. The watershed CCF was not more effective in reducing the quickflow as expected, possibly due to preferential channels caused by the punctual release of water from the terraces. The natural input of NID, NOD and DOC in the watersheds were relatively low, with the fertilizers as the main source (above 95%). The outputs of these elements and compounds were also low denoting that the main outputs occur potentially by sugarcane pre-harvest burning, occurred in the first year, biomass harvested and denitrification process. However, there is evidence of the role of riparian forest, present to a greater extent in the watershed CCF, decreasing the output of N and DOC dissolved in streams