Cerrado is the second largest Brazilian biome and originally corresponded to 24% of the national territory, and since the 1970´s has been under agriculture and cattle activities. Soybean and maize are two of the most important grain-crops found in this region, with an estimated production of approximately 223 millions of tons in the Brazilian 2016/17 harvest. Changes in soil physical properties due to soil management affect productivity. Possible changes in climatic variables may also affect agricultural productivity, either per unit area (land productivity) or per unit of water volume (water productivity). One option for studying the relation between land and water productivity and how they are affected by soil hydraulic properties and climatic factors is by using an agro-hydrological model. In this study, the aim was to quantify aspects of the soil water balance and to make estimates of land and water productivity for soybean in a clay soil and maize in a medium texture in the Cerrado region using SWAP simulations for different irrigation strategies. Effects on agricultural productivity of a climatic prevision with increasing the air temperature and rainfall reduction for the years 2016-2040 were also simulated. Results show that an increase of soil porosity, resulting from a conservation tillage management, leads to a higher infiltration capacity and is shown to increase land and water productivity, when associated to irrigation scenarios. Higher water productivities were observed with only supplementary irrigation. Predicted climate changes will lead to a decrease of approximately 20% by the end of the years 2016-2040 in land productivity, under rainfed conditions. / O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro que originalmente, correspondia a 24% do território nacional, e desde os anos 1970 tem sido utilizado para atividades ligadas à agricultura e pecuária. Soja e milho são duas das mais importantes culturas graníferas encontradas nesta região, com uma estimativa de produtividade de aproximadamente 223 milhoes de toneladas na safra brasileira de 2016/17. Mudanças nas propriedades físicas do solo devido ao manejo do solo afetam a produtividade agrícola. Possíveis mudanças de variáveis climáticas também poderão afetar a produtividade agrícola, tanto por unidade de área (produtividade de terra) ou por unidade de volume de água (produtividade de água). Uma opção para estudar as relações entre a produtividade de água e de terra e como elas são afetadas pelas propriedades hidraulicas do solo e pelos fatores climáticos é pela utilização de um modelo agro-hidrológico. Neste trabalho, o objetivo foi quantificar os aspectos do balanço hídrico do solo e realizar estimativas da produtividade de água e de terra para soja em um solo argiloso e para milho em um solo de textura média, na região do Cerrado, utilizando simulações com o modelo SWAP para diferentes manejos de irrigação. Os efeitos na produtividade agrícola de uma previsão climática com aumento da temperatura do ar e redução da precipitação para os anos 2016-2040 foram também simulados. Os resultados mostram que um aumento na porosidade do solo, resultante de um manejo conservacionista do solo, leva a uma maior infiltração e resulta num aumento na produtividade da terra e da água, quando associado a cenários de irrigação. As maiores produtividades da água foram observadas com irrigação suplementar. As mudanças climáticas previstas levarão a uma diminuição de aproximadamente 20% na produtividade da terra ao final dos anos 2016-2040, em áreas não irrigadas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-02102017-094321 |
| Date | 27 June 2017 |
| Creators | Schwantes, Ana Paula |
| Contributors | Lier, Quirijn de Jong van, Reichardt, Klaus |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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