Test of a microlysimeter for measurement of soil evaporation

A quantificação da evaporação do solo é requerida em estudos de balanço hídrico de culturas e em aplicações que visam a aumentar a eficiência do uso da água pelos cultivos. O objetivo deste trabalho foi testar um modelo de microlisímetro (ML) para medir a evaporação do solo em condições irrigada e não irrigada. Os MLs foram construídos utilizando tubos de PVC rígido, medindo 100 mm de diâmetro interno, 150 mm de profundidade e 2,5 mm de espessura da parede. Quatro MLs foram assentados sobre a superfície de dois lisímetros de pesagem de alta precisão conduzidos com solo nu, previamente instalados no Iapar, em Londrina-PR. Os lisímetros tinham dimensões de 1,4 m de largura, 1,9 m de comprimento e 1,3 m de profundidade, e estavam sendo conduzidos com e sem irrigação. A evaporação medida nos MLs (E ML) foi comparada com a medida nos lisímetros (E L), durante quatro períodos do ano. As diferenças entre E ML e E L foram mínimas para condições de baixa e elevada demanda atmosférica, e também para condições de solo irrigado ou não irrigado, indicado que o modelo de ML testado neste trabalho é adequado para medir a evaporação do solo.

Thermal relationships and exercise physiology in anuran amphibians: Integration and evolutionary implications

Thermal and water balance are coupled in anurans, and species with particularly permeable skin avoid overheating more effectively than minimizing variance of body temperature. In turn, temperature affects muscle performance in several ways, so documenting the mean and variance of body temperature of active frogs can help explain variation in behavioral performance. The two types of activities studied in most detail, jumping and calling, differ markedly in duration and intensity, and there are distinct differences in the metabolic profile and fiber type of the supporting muscles. Characteristics of jumping and calling also vary significantly among species, and these differences have a number of implications that we discuss in some detail throughout this paper. One question that emerges from this topic is whether anuran species exhibit activity temperatures that match the temperature range over which they perform best. Although this seems the case, thermal preferences are variable and may not necessarily reflect typical activity temperatures. The performance versus temperature curves and the thermal limits for anuran activity reflect the thermal ecology of species more than their systematic position. Anuran thermal physiology, therefore, seems to be phenotypically plastic and susceptible to adaptive evolution. Although generalizations regarding the mechanistic basis of such adjustments are not yet possible, recent attempts have been made to reveal the mechanistic basis of acclimation and acclimatization. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

The inguinal macroglands of the frog Physalaemus nattereri (Leptodactylidae): structure, toxic secretion and relationship with deimatic behaviour

Amphibian skin is characterized by the presence of mucous glands, related to cutaneous breathing, reproduction and water balance, and granular glands, related to the production of toxins used in defence. In some species the granular glands can form accumulations in certain regions of the body. This is the case for inguinal macroglands of the leptodactylid frog Physalaemus nattereri, where these structures form a pair of black discs associated with deimatic behaviour. The morphology of the inguinal macroglands and their secretion were studied in this species and correlated to deimatic behaviour. The inguinal macroglands are formed from elongated granular glands that, in contrast with the granular glands of the rest of the skin, have small spherical granules with a proteinic content. In the dermis of the whole body, except for the inguinal macroglands and the inguinal region, a well-developed calcified dermal layer is observed. During deimatic behaviour these macroglands discourage a potential predator from attacking, but if visual cues are insufficient and the predator persists in the attack, atoxic secretion is eliminated in its mouth. This elimination is favoured by the absence of a calcified dermal layer in the macroglands, which makes the dermal region softer than the rest of the dorsal skin.

Tribute to R.G. Boutilier: Skin colour and body temperature changes in basking Bokermannohyla alvarengai (Bokermann 1956)

In amphibians solar basking far from water sources is relatively uncommon since the highly permeable amphibian skin does not represent a significant barrier to the accompanying risk of losing water by evaporation. A South American frog, Bokermannohyla alvarengai (Bokermann 1956), however, spends a significant amount of the day exposed to full sun and relatively high temperatures. The means by which this frog copes with potentially high rates of evaporative water loss and high body temperatures are unknown. Thus, in this study, skin colour changes, body surface temperature, and evaporative water loss rates were examined under a mixture of field and laboratory conditions to ascertain whether changes in skin reflectivity play an important role in this animal's thermal and hydric balance. Field data demonstrated a tight correlation between the lightness of skin colour and frog temperature, with lighter frogs being captured possessing higher body temperatures. Laboratory experiments supported this relationship, revealing that frogs kept in the dark or at lower temperatures (20 degrees C) had darker skin colours, whereas frogs kept in the light or higher temperatures (30 degrees C) had skin colours of a lighter hue. Light exhibited a stronger influence on skin colour than temperature alone, suggesting that colour change is triggered by the increase in incident solar energy and in anticipation of changes in body temperature. This conclusion is corroborated by the observation that cold, darkly coloured frogs placed in the sun rapidly became lighter in colour during the initial warming up period (over the first 5 min), after which they warmed up more slowly and underwent a further, albeit slower, lightening of skin colour. Surprisingly, despite its natural disposition to bask in the sun, this species does not possess a 'waterproof' skin, since its rates of evaporative water loss were not dissimilar from many hylid species that live in arboreal or semi-aquatic environments. The natural history of B. alvarengai is largely unknown and, therefore, it is likely that the herein reported colour change and basking behaviour represent a complex interaction between thermoregulation and water balance with other ecologically relevant functions, such as crypsis.

Fotossíntese e relações hídricas de duas cultivares jovens de seringueira

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Zoneamento agroclimático da cultura da mangueira no Estado do Piauí

O presente trabalho teve como objetivo realizar o zoneamento agroclimático da cultura da mangueira no Estado do Piauí. Foram utilizados dados médios anuais de precipitação e temperatura do ar, de 15 municípios do Piauí, representativos das principais regiões do Estado para a elaboração do balanço hídrico e a obtenção do Índice de Umidade (Im). Foram adotadas as seguintes faixas de Índice de Umidade (Im): - Aptidão plena A, Im < -40; - Aptidão plena B, -40 < Im <-20. O critério utilizado na divisão do Estado, em zonas térmicas, baseou-se nas normais de temperaturas médias do mês mais quente (Tq) para cada local. Assim sendo, as faixas A e B, com aptidão plena, do ponto de vista hídrico, foram subdivididas em duas subzonas: Aptidão plena A1: (Tq < 29 ºC), Aptidão plena A2: (29 ºC < Tq <31 ºC) e Aptidão plena B1: (Tq < 29 ºC), Aptidão plena B2: (29 ºC < Tq <31 ºC), para atender ao critério térmico. Com base nas cartas de Tq e Im, foram definidos os limites para as diferentes zonas de aptidão climáticas para o cultivo de manga. À luz dos critérios utilizados e com base na literatura consultada, o Estado do Piauí não apresenta nenhuma restrição climática para o cultivo comercial da mangueira.

Manejo da irrigação (tensiometria e balanço hídrico climatológico) para a cultura do feijoeiro em sistemas de cultivo direto e convencional

Dois métodos de manejo de irrigação, por tensiometria e pelo balanço hídrico climatológico simplificado baseado no tanque Classe A, foram aplicados e avaliados os resultados no balanço de água no solo, na evapotranspiração e na produtividade de grãos da cultura do feijoeiro, cultivar IAC-Carioca, conduzida na estação seca com irrigação por pivô central, após uma cultura de milho (estação úmida), no primeiro ano de cultivo, nos sistemas de plantio direto e convencional em uma área de Latossolo Vermelho. Concluiu-se que ambos os métodos são possíveis de serem adotados por irrigantes ou técnicos com níveis médios de tecnologia e conhecimento, embora com a tensiometria seja possível um melhor entendimento das reais condições hídricas do solo na região do sistema radicular da cultura. Não foram verificadas diferenças importantes de armazenamento de água no solo e de produtividade de grãos entre os sistemas de plantio nesse primeiro ano; o manejo por tensiometria resultou em maiores variações na água disponível consumida do que o do balanço hídrico climatológico simplificado e resultou, em relação a esse, economia de 15% na água de irrigação aplicada, sem afetar a produtividade de grãos.

Perda de produtividade potencial da cultura do sorgo no Estado de São Paulo

O objetivo deste trabalho foi estimar a perda de produtividade potencial do sorgo em 36 épocas de semeadura, para quatro localidades do Estado de São Paulo: Manduri, Piracicaba, Ribeirão Preto e Ilha Solteira. As estimativas basearam-se nas chances de atendimento das exigências hídricas da cultura, utilizando-se do método de Doorenbos e Kassam/FAO, para estimativa da produtividade potencial e real. Foi necessário acrescentar um fator de correção com base na temperatura do ar para a obtenção de estimativas coerentes com o modelo. Utilizaram-se séries de dados climatológicos entre 10 e 40 anos. Foi possível identificar épocas de semeadura com menores riscos para o cultivo do sorgo e as chances de perda para cada época do ano. em Manduri, Piracicaba, Ilha Solteira e Ribeirão Preto, os riscos de quebra de produção foram menores nas semeaduras entre 15-10 e 15-11, com quebras inferiores a 5%. em todas as localidades, foram observadas perdas inferiores a 5% para semeaduras realizadas em fevereiro.

Classificação climática de Köppen e de Thornthwaite e sua aplicabilidade na determinação de zonas agroclimáticas para o estado de são Paulo

O clima pode ser entendido como as condições atmosféricas médias em uma certa região. Ele influencia diretamente a maioria das atividades humanas, em especial a agricultura na qual define o nível de produtividade agrícola, condicionado principalmente pela disponibilidade hídrica regional. Entretanto, os sistemas de classificações climáticas (SCC) são pouco utilizados no âmbito de estudos agrícolas pois, normalmente, considera-se sua escala de atuação muito abrangente. Dessa forma, valores médios mensais de temperatura máxima e mínima do ar de 27 estações termométricas e de 427 postos pluviométricos do Estado de São Paulo foram utilizados na atualização e melhoria do mapeamento dos SCC de Köppen modificado e de Thornthwaite, além da avaliação de potenciais aplicações em estudos de zoneamento agroclimáticos para o Estado de São Paulo. A utilização de dados de 427 localidades propiciou um mapeamento mais acurado do Estado pelas duas classificações. Avaliou-se a aplicabilidade das classificações em estudos agroclimáticos pela capacidade de separação dos climas pelos dois sistemas em relação aos elementos meteorológicos e componentes do balanço hídrico normal, com análises de dispersão dos dados, testes de separação de médias de Tukey e análises de cluster com dados independentes. O SCC de Köppen foi eficiente apenas na macroescala e com baixa capacidade de separação de tipos de climas em relação aos elementos meteorológicos (temperatura do ar, chuva) e elementos resultantes do balanço hídrico (evapotranspiração, deficiência e excedente hídrico). Conseqüentemente, não deve ser utilizado em estudos agrometeorológicos. O SCC de Thornthwaite permitiu separar eficientemente os climas na topoescala ou mesoescala, pois conseguiu resumir eficientemente as informações geradas por balanços hídricos normais, demonstrando capacidade para determinação de zonas agroclimáticas. Foram também feitas discussões sobre épocas de semeadura e qualidade de produtos agrícolas relacionadas com os SCC considerados.

Estimativa de ocorrência de precipitação em áreas agrícolas utilizando floresta de caminhos ótimos

As condições meteorológicas são determinantes para a produção agrícola; a precipitação, em particular, pode ser citada como a mais influente por sua relação direta com o balanço hídrico. Neste sentido, modelos agrometeorológicos, os quais se baseiam nas respostas das culturas às condições meteorológicas, vêm sendo cada vez mais utilizados para a estimativa de rendimentos agrícolas. Devido às dificuldades de obtenção de dados para abastecer tais modelos, métodos de estimativa de precipitação utilizando imagens dos canais espectrais dos satélites meteorológicos têm sido empregados para esta finalidade. O presente trabalho tem por objetivo utilizar o classificador de padrões floresta de caminhos ótimos para correlacionar informações disponíveis no canal espectral infravermelho do satélite meteorológico GOES-12 com a refletividade obtida pelo radar do IPMET/UNESP localizado no município de Bauru, visando o desenvolvimento de um modelo para a detecção de ocorrência de precipitação. Nos experimentos foram comparados quatro algoritmos de classificação: redes neurais artificiais (ANN), k-vizinhos mais próximos (k-NN), máquinas de vetores de suporte (SVM) e floresta de caminhos ótimos (OPF). Este último obteve melhor resultado, tanto em eficiência quanto em precisão.

Épocas de plantio de milho em função das deficiências hídricas no solo em Cambará-PR

The aim of this study was to try the forecast of corn (Zea mays L.) sowing dates, the understanding of the quantitative effect of water deficits on that crop and crop yield decrease on a basis of a climatic model of water deficit forecast. This model was applied at Cambara (lat. 23 degrees 00'S, long. 50 circle 02'WGr, altitude 450 m), PR, Brazil. The model estimates yield decrease, in relation to potential values, as a function of the sowing dates which determine flowering and grain filling dates, highly critical times in relation to water deficit. The estimates were done from expected values of water deficit, at the 80% probability level and accumulated degrees-days, using several climatological data. Results show that the first ten days of November are the best corn sowing date under dry or irrigated conditions. Under these same conditions, the worst time showed to be August. Estimates of total needs of supplementar irrigation get values of 126 e 226 mm, respectively to the corn sowed at the first ten days of November and August.

Solar energy budgets in central Amazonian ecosystems: a comparison between natural forest and bare soil areas

In order to estimate the deforestation consequences on the actual solar energy budget of the Central Amazon Region, two ecosystems of different characteristics were compared. The present conditions of the region were represented by a typical 'terra firme' forest cover located at INPA's Ducke Forest Reserve, where the measurements necessary to evaluate its solar energy balance were carried out. The second ecosystem, simulating a deforested area, was represented by an area about 1.0 ha without natural vegetation and situated in the same Reserve. In this area lysimeters were placed, two of them filled with yellow latosol and two others with quartzose sand soil. Both soils are representative soils in the region. Their water balances were taken into account as well as the other parameters necessary to compute the solar energy balances. The results showed that water loss by evaporation was about 41.8% of the total precipitation in the yellow latosol lysimeters and about 26.4% for the quartzose sand ones. For the forest cover it was estimated an evapotranspiration of 67.9% of the rainfall amount. In relation to solar energy balance calculated for the forest cover, it was found that 83.1% of the total energy incoming to this ecosystem was used by the evapotranspiration process, while the remaining of 16.9% can be taken as sensible heat. For bare soils, 55.1% and 31.8% of the total energy were used as latent heat by yellow latosol and quartzose sand soils, respectively. So, the remaining amounts of 44.9% and 68.2% were related to sensible heat and available to atmospheric air heating of these ecosystems. Such results suggest that a large deforestation of the Amazon Region would have direct consequences on their water and solar radiation balances, with an expected change on the actual climatic conditions of the region. © 1993.

Estimativa da exigência hídrica do amendoim usando um modelo agrometeorológico

In the experimental area of the Department of Environmental Sciences (21.85° S; 48.43° W; 786 m), in the School of Agronomical Sciences, UNESP, Botucatu, SP, an experiment was carried out using peanut (Arachis hypogaea L), cv. IAC-TATU-ST, to quantify the crop daily water requirements. During the peanut crop cycle, the environmental variables, such as rainfall, air temperature, air relative humidity, soil matric potential, soil heat flux and radiation balance, have been registered continually. These measurements were used to calculate the daily crop evapotranspiration, by the Bowen ratio method. The water replacement required by the peanut crop was done the dripping irrigation system, oriented by a dynamic agrometeorological model that computes the entrance and exit of water in the soil. During the peanut crop cycle, 9.0 mm of water was used from sowing to emergence; 67.0 mm of water, in the growth stage; 166.0 mm, in the flowering stage; 124.0 mm in the final stage and 46.0 mm from physiological maturity to harvest. Oot of 412.0 mm of the total consumption, 246.0 mm of water was supplied by irrigation and 166.0 mm by the rain. The grain yield was 3.15 t ha-1 for 15% of humidity, and the water use efficiency was 0.764 kg m-3.

Involvement of the atrial natriuretic peptide in cardiovascular pathophysiology and its relationship with exercise

In this minireview we describe the involvement of the atrial natriuretic peptide (ANP) in cardiovascular pathophysiology and exercise. The ANP has a broad homeostatic role and exerts complex effects on the cardio-circulatory hemodynamics, it is produced by the left atrium and has a key role in regulating sodium and water balance in mammals and humans. The dominant stimulus for its release is atrial wall tension, commonly caused by exercise. The ANP is involved in the process of lipolysis through a cGMP signaling pathway and, as a consequence, reducing blood pressure by decreasing the sensitivity of vascular smooth muscle to the action of vasoconstrictors and regulate fluid balance. The increase of this hormone is associated with better survival in patients with chronic heart failure (CHF). This minireview provides new evidence based on recent studies related to the beneficial effects of exercise in patients with cardiovascular disease, focusing on the ANP. © 2012 de Almeida et al; licensee BioMed Central Ltd.

Consumo e custo de energia elétrica em cultura do feijoeiro irrigado por pivô central, sob dois manejos de irrigação, em plantio direto e convencional

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)