Development and evaluation of neural network models to estimate daily solar radiation at Córdoba, Argentina

The objective of this work was to develop neural network models of backpropagation type to estimate solar radiation based on extraterrestrial radiation data, daily temperature range, precipitation, cloudiness and relative sunshine duration. Data from Córdoba, Argentina, were used for development and validation. The behaviour and adjustment between values observed and estimates obtained by neural networks for different combinations of input were assessed. These estimations showed root mean square error between 3.15 and 3.88 MJ m-2 d-1 . The latter corresponds to the model that calculates radiation using only precipitation and daily temperature range. In all models, results show good adjustment to seasonal solar radiation. These results allow inferring the adequate performance and pertinence of this methodology to estimate complex phenomena, such as solar radiation.

Coeficientes médios da equação de Angström-Prescott, radiação solar e evapotranspiração de referência em Brasília

O objetivo deste trabalho foi estimar os coeficientes médios a e b da equação de Angström-Prescott, em Brasília, e seus efeitos sobre o cálculo da radiação solar global (Rs) e da evapotranspiração de referência (ETo). Foram utilizados dados da estação meteorológica da Embrapa Hortaliças, do período de 1978 a 2003. Os coeficientes médios foram determinados por análise de regressão linear, no período todo e em períodos mensais e anuais. Utilizando-se o coeficiente calculado e os propostos pela FAO (0,25 e 0,50) estimaram-se Rs e ETo, e avaliaram-se os seus desempenhos. Os coeficientes médios mensais a variaram de 0,241 a 0,345, e b de 0,430 a 0,515. Os coeficientes médios anuais a e b foram 0,278 e 0,498, e os do período geral foram 0,282 e 0,490, respectivamente. A performance entre esses coeficientes na estimativa da radiação não diferiu. No mês de julho, foram verificados as piores estimativas e os piores desempenhos. Com as estimativas de Rs e os coeficientes médios calculados, as estimativas de ETo não diferiram dos observados, tendo-se constatado um ótimo desempenho, independentemente do coeficiente utilizado. Dependendo do tipo de aplicação final dos dados, recomenda-se utilizar, por sua simplicidade, os coeficientes médios obtidos para o período geral.

Radiação, fotossíntese, rendimento e qualidade de frutos em macieiras 'Royal Gala' cobertas com telas antigranizo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a intensidade e a qualidade da radiação solar disponibilizada às plantas e os seus impactos sobre a fotossíntese, rendimento e qualidade dos frutos, em macieiras 'Royal Gala', cobertas ou não com telas antigranizo nas cores branca e preta. A tela preta provocou redução maior na densidade de fluxo de fótons fotossinteticamente ativos acima do dossel das plantas (24,8%), em comparação à tela branca (21,2%). O interior do dossel das plantas sob tela preta recebeu menores valores de radiação ultravioleta, azul, verde, vermelho e vermelho distante, bem como da relação vermelho:vermelho distante, em relação às plantas descobertas. Estas alterações na quantidade e qualidade da luz sob tela preta aumentaram o teor de clorofila total e a área específica nas folhas, e reduziram a taxa fotossintética potencial, o peso de frutos por cm² de seção transversal de tronco e a coloração vermelha dos frutos. As telas antigranizo branca e preta reduziram a incidência de queimadura de sol, porém não tiveram efeito sobre a severidade de "russeting" e sobre o número de sementes por fruto.

Uso da radiação solar pelo milho sob diferentes preparos do solo, espaçamento e disponibilidade hídrica

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de interceptação e de uso da radiação fotossinteticamente ativa (RFA) pela cultura do milho em diferentes sistemas de manejo do solo, arranjos de plantas e disponibilidade hídrica. O milho foi cultivado em plantio direto e preparo convencional, na combinação com duas disponibilidades hídricas (irrigado e sequeiro) e espaçamentos de 40 e 80 cm entre fileiras de plantas. Em cada tratamento, foram instalados sensores para medida da RFA transmitida pela cultura, na superfície do solo, ao passo que a RFA incidente foi medida acima da cultura. A redução da distância entre fileiras aumentou a eficiência de interceptação em todos os tratamentos. Sob plantio direto, a cultura apresentou maior eficiência de interceptação em relação ao preparo convencional. O deficit hídrico diminuiu a eficiência de interceptação devido ao enrolamento foliar, e esse efeito foi mais pronunciado em preparo convencional, em ambos espaçamentos estudados. Embora a eficiência de interceptação tenha sido maior no espaçamento de 40 cm, a eficiência de uso não diferiu entre espaçamentos, mas diminuiu em condições de deficit hídrico.

Luz, substrato e temperatura na germinação de sementes de cedro-vermelho

O objetivo deste estudo foi avaliar o tipo de substrato, a temperatura e os regimes de luz mais adequados à germinação de sementes de Cedrela odorata L. O delineamento experimental adotado, em todos os ensaios, foi o inteiramente casualizado com quatro repetições de 25 sementes cada. As temperaturas constantes de 25 e 30ºC, a temperatura alternada de 20-30ºC e os substratos pó de coco e areia são as melhores condições para a germinação das sementes de C. odorata. A germinação das sementes da espécie estudada não se mostrou sensível aos diferentes regimes de luz aplicados.

Solar radiation use efficiency by soybean under field conditions in the Amazon region

The objective of this work was to evaluate the efficiency of soybean (Glycine max) in intercepting and using solar radiation under natural field conditions, in the Amazon region, Brazil. The meteorological data and the values of soybean growth and leaf area were obtained from an agrometeorological experiment carried out in Paragominas, Pará state, during 2007 and 2008. The radiation use efficiency (RUE) was obtained from the ratio between the above-ground biomass production and the intercepted photosynthetically active radiation (PAR) accumulated to 99 and 95 days after sowing, in 2007 and 2008, respectively. Climatic conditions during the experiment were very distinct, with reduction in rainfall in 2007, which began during the soybean mid-cycle, due to the El Niño phenomenon. An important reduction in the leaf area index and biomass production was observed during 2007. Under natural field conditions in the Amazon region, the values of RUE were 1.46 and 1.99 g MJ-1 PAR in the 2007 and 2008 experiments, respectively. The probable reason for the differences found between these years might be associated to the water restriction in 2007 coupled with the higher air temperature and vapor pressure deficit, and also to the increase in the fraction of diffuse radiation that reached the land surface in 2008.

Intercepted solar radiation by maize crops subjected to different tillage systems and water availability levels

The objective of this work was to evaluate changes in the photosynthetic photon flux density (PPFD) interception efficiency and PPFD extinction coefficient for maize crop subjected to different soil tillage systems and water availability levels. Crops were subjected to no-tillage and conventional tillage systems combined with full irrigation and non-irrigation treatments. Continuous measurements of transmitted PPFD on the soil surface and incoming PPFD over the canopy were taken throughout the crop cycle. Leaf area index and soil water potential were also measured during the whole period. Considering a mean value over the maize cycle, intercepted PPFD was higher in the conventional tillage than in the no-tillage system. During the initial stages of plants, intercepted PPFD in the conventional tillage was double the PPFD interception in the no-tillage treatment. However, those differences were reduced up to the maximum leaf area index, close to tasseling stage. The lowest interception of PPFD occurred in the conventional tillage during the reproductive period, as leaf senescence progressed. Over the entire crop cycle, the interception of PPFD by the non-irrigated plants was about 20% lower than by the irrigated plants. The no-tillage system reduced the extinction coefficient for PPFD, which may have allowed a higher penetration of solar radiation into the canopy

Interferência da disponibilidade de luz na resposta à adubação de plantios de enriquecimento com leguminosas arbóreas

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência da disponibilidade de luz na resposta à adubação de plantios de enriquecimento da capoeira com leguminosas arbóreas. As espécies Hymenaea courbaril, Stryphnodendron guianense, Parkia platycephala e Stryphnodendron microstachyum foram plantadas em capoeira, sob três tratamentos de fertilização: adubação orgânica, adubação orgânica acrescida de mineral e ausência de adubação. A disponibilidade de luz condicionou a resposta de P. platycephala e H. courbaril à fertilização. A aleatorização não foi suficiente para garantir condições semelhantes de luz nos plantios de enriquecimento. A variação na quantidade de luz incidente no sub‑bosque compromete a correta avaliação dos tratamentos de fertilização.

Cultivo in vitro de cana-de-açúcar exposta a diferentes fontes de luz

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes comprimentos de onda no desenvolvimento in vitro de mudas de cana-de-açúcar. Explantes foram submetidos a quatro tratamentos de diodos emissores de luz (LED): 100% azul; 70% azul + 30% vermelha; 30% azul + 70% vermelha; 100% vermelha, além do controle com lâmpada fluorescente branca. As plântulas foram avaliadas quanto a: número de brotações; altura; massa de matéria fresca e seca; e conteúdo de carotenoides e das clorofilas a e b. Observou-se desmanche dos tilacoides nos cloroplastos, proporcional ao aumento na incidência de luz vermelha. O porte das mudas diminui com o aumento na incidência de luz vermelha.

Análise físico-química, microbiológica e sensorial de frutos de manga submetidos à desidratação osmótico-solar

Polpas de mangas foram submetidas a um processo de secagem solar após pré-tratamento osmótico, com o intuito de obter-se produtos de umidade intermediária. Foram testados quatro pré-tratamentos osmóticos, ou seja, imersão em xaropes de sacarose com 45º Brix, 55º Brix, 65º Brix e imersão seqüenciada em xaropes de 45; 55 e 65º Brix. O processamento envolveu os seguintes passos: desidratação osmótica nas soluções de sacarose adicionadas de substâncias conservantes e secagem solar. Após a secagem, os tratamentos com 45 e 65º Brix foram selecionados através de análise sensorial para avaliação da estabilidade durante 180 dias de armazenamento à temperatura ambiente (28º C). Durante todo o processamento e/ou após a obtenção dos produtos finais, três tipos de avaliações foram realizadas: determinações físico-químicas (atividade de água, pH, acidez total, vitamina C, sólidos solúveis, umidade, açúcar total e açúcares redutores), análises microbiológicas e testes sensoriais. De acordo com os resultados obtidos, os dois produtos apresentaram boa estabilidade no que se refere às propriedades microbiológicas e sensoriais durante o armazenamento.

Tipo de luz na multiplicação in vitro de framboeseira (Rubus idaeus L.) 'Batum'

O objetivo deste trabalho foi determinar um possível tipo de luz mais ativo que a luz branca, de forma a aumentar a eficiência da multiplicação in vitro de framboeseira 'Batum', em relação ao número de brotos, de folhas e a taxa de multiplicação. Para isso, os tratamentos consistiram em cinco diferentes tipos de luz sob os quais os explantes cresceram (branca - testemunha, vermelha, amarela, azul e verde), fornecidas por meio da modificação do espectro luminoso das lâmpadas fluorescentes brancas-frias, utilizando filtros coloridos de acetato celulose, do tipo Lee Filters (Walworth Ind. Estate, Andover, England). O meio de cultura constituiu-se dos sais e vitaminas de MS, adicionado de mioinositol (100mgL-1), sacarose (30gL-1), ágar (6gL-1) e de BAP (4,44µM). A eficiência da multiplicação in vitro de framboeseira 'Batum', em relação às variáveis analisadas, aumentou com a utilização da luz verde. A luz vermelha também incrementou o número médio de brotos; no entanto, sua morfologia foi modificada, com uma menor expansão das folhas, os brotos finos e os entrenós alongados.

Multiplicação fotoautotrófica de mirtilo através do uso de luz natural

Com o objetivo de minimizar os custos da multiplicação in vitro convencional de mirtilo (Vaccinium ashei Reade) e otimizar a produção de mudas micropropagadas desta espécie, este trabalho comparou o efeito da luz natural à artificial, através do cultivo dos explantes em diferentes locais de crescimento (casa de vegetação e sala de crescimento), durante duas estações do ano: verão e inverno, bem como o efeito de diferentes concentrações de sacarose adicionadas ao meio de cultura e diferentes tipos de vedação dos frascos de cultivo. Aos 60 dias de multiplicação in vitro, foram avaliados o número médio de brotações, o número médio de folhas, o comprimento médio das brotações, a taxa de multiplicação e a massa fresca total. Através dos resultados obtidos, verificou-se que o uso de diferentes materiais na vedação dos frascos não altera o comprimento das brotações, porém promove diferentes respostas na taxa de multiplicação, no número médio de folhas e, principalmente, na quantidade de massa fresca total. Explantes desenvolvidos em frascos fechados com filme plástico ou alumínio aumentam o número de folhas e a taxa de multiplicação. Por outro lado, explantes desenvolvidos em frascos fechados com algodão e em condições fotoautotróficas aumentam em grande escala a quantidade de massa fresca total. Em condições de micropropagação convencional, a adição de 15 g.L-1 de sacarose ao meio de cultura favorece o aumento do número de folhas, a taxa de multiplicação, a massa fresca total e o desenvolvimento das brotações; no entanto, para a maioria das variáveis, não há diferença significativa do cultivo em ausência de sacarose. O desenvolvimento dos explantes, em diferentes locais de crescimento e em diferentes épocas do ano, apresenta respostas distintas em função da variável analisada.

Estudo de simulações de microclimas em casas de vegetação visando à aclimatação de mudas micropropagadas de bananeira cv Grande Naine

Em processos de aclimatação, o controle ambiental assume papel de vital importância, pois, ainda na condição in vitro, as plantas não operam eficientemente a absorção de luz, água e nutrientes. Devem, portanto, ser submetidas a ambientes controlados sob condições favoráveis de luminosidade, temperatura (ao redor de 28ºC, com mínimas a 18ºC e máximas a 34ºC) e umidade relativa (acima de 75%). Para tanto, foram construídos 5 mini-túneis com temperatura e umidade relativa controladas. No controle da temperatura, usaram-se resfriadores evaporativos do tipo ventilador-meio poroso, 28/25ºC. No controle da umidade relativa, usou-se nebulização durante o dia a 75% sob intermitência de 6s a cada 40s. Para o monitoramento da temperatura e umidade relativa, foram instalados 3 psicrômetros aspirados em cada casa de vegetação, ligados a sistema programado para leituras diárias com partição de 60s. Os resultados indicam controle satisfatório nos ambientes, oferecendo condições favoráveis para as plantas de bananeira sob o 2º estágio de aclimatação, embora tenham sido observadas diferenças significativas entre eles. Para o estudo da luminosidade, sob filme plástico transparente PEBD de 100µm, foram utilizadas telas com média de sombreamento na faixa RFA (400 a 700nm) de 69,92%, 50,73%, 29,73% e 57,77%, sendo as 3 primeiras de cor vermelha (com picos na faixa de 580nm e redução abrupta a partir daí), e a última de cor preta (comportamento linear), respectivamente. O 5º ambiente contou apenas com o filme, apresentando 12,74% de interceptação da radiação solar. Esses valores foram obtidos a partir de amostras pareadas, tela e filme para os 4 primeiros ambientes e apenas o filme para o último, utilizando-se de espectro-radiômetro programado para a faixa de 400 a 1.100nm, com resolução espectral de 2nm. Dentro e fora de cada ambiente, obtiveram-se dados de irradiâncias RFA e global, por meio de sensores fotovoltaicos de silício, por volta das 9h, 12h e 15h, sob condições de céu claro e encoberto, durante o verão de 2004/05 e inverno de 2005. As malhas vermelhas apresentam transmitâncias diferenciadas ao longo do espectro da radiação fotossinteticamente ativa, constituindo-se assim em interessantes materiais para os pretendidos estudos sobre aclimatação. Resultados mostram maiores reduções na faixa RFA para as telas vermelhas, independentes do horário, insolação e estação do ano, concordantes com aqueles obtidos por espectro-radiômetro.

Necessidades hídricas de citros e macieiras a partir da área foliar e da energia solar

A energia solar é a fonte primária para a fotossíntese e a transpiração vegetal para que uma cultura expresse seu potencial produtivo em um dado local. O método proposto neste estudo pretende facilitar o cálculo do volume de água (litros/planta/dia) necessário para uma irrigação localizada com o mínimo desperdício possível em pomares cítricos e de macieiras, utilizando-se de dados usualmente disponíveis, tais como área foliar, densidade de fluxo de radiação solar global, saldo de radiação e déficit de saturação de vapor médio diário do ar. Considerando-se que a irrigação localizada consome bem menos água do que o sistema de aspersão, e que a outorga de água para irrigação está cada vez mais limitada, tal estudo vem a ser certamente de grande importância para assegurar a autossustentabilidade da agricultura irrigada, especialmente em regiões áridas e semiáridas. Foram utilizados neste trabalho, para desenvolvimento da metodologia proposta, dados de fluxo de seiva medidos através do método de fluxo de calor, em pomar de lima-ácida-Tahiti com área foliar de 48 e 99 m², bem como em pomar de macieiras com área foliar aproximada de 5; 8; 9; 11; 16 e 21 m². Os resultados obtidos indicaram que a metodologia proposta, baseada na habilidade das plantas em converter energia solar fixada em água transpirada, mostrou-se viável para avaliar a lâmina de irrigação de plantas cítricas e macieiras nas localidades estudadas.

Padrões de interceptação de radiação solar em vinhedos com e sem cobertura plástica

O trabalho teve por objetivo avaliar padrões de interceptação da radiação fotossinteticamente ativa (RFA) em vinhedos de 'Moscato Giallo', com e sem cobertura plástica sobre o dossel vegetativo. O experimento foi conduzido no município de Flores da Cunha, na "Serra Gaúcha" (29°06'S, 51°20'W, 541 m), na safra de 2005/2006. Consistiu de fileiras de plantas descobertas e cobertas com filme de polietileno de baixa densidade transparente com 160µm de espessura. Foram feitas medições contínuas de RFA em diferentes alturas do dossel, nos dois sistemas. O índice de área foliar (IAF) foi determinado por método não destrutivo, tendo-se ajustado modelos relacionando IAF com graus-dia acumulados. Também foram ajustados modelos relacionando a eficiência de interceptação de RFA com IAF, nos vinhedos cobertos e descobertos. A cobertura plástica promoveu aumento de 12% na eficiência de interceptação da radiação pelo vinhedo. O vinhedo coberto apresentou menor coeficiente de extinção de RFA que em céu aberto.