Desempenho de métodos de estimativa da evapotranspiração de referência nas localidades de Frederico Westphalen e Palmeira das Missões, RS

A estimativa da evapotranspiração de referência (ETo), usada no balanço hídrico, possibilita quantificar o armazenamento de água no solo, auxiliando no manejo da irrigação. O objetivo do trabalho foi comparar métodos mais simples de estimativa da evapotranspiração de referência com o método Penman-Monteith (FAO), nas escalas diária e de 5, 10, 15 e 30 dias, e mensal, para os municípios de Frederico Westphalen e Palmeira das Missões, no RS. Os métodos avaliados tenderam a melhorar a eficiência com o aumento da escala temporal de estudo, mantendo o mesmo desempenho para ambas as localidades. Os maiores e menores valores de ETo ocorreram nos meses de dezembro e junho, respectivamente. A maioria dos métodos subestimou os valores de ETo. Em qualquer escala temporal, os métodos de Makking e da Radiação FAO24 podem substituir o modelo de Penman-Monteith.

Desempenho econômico de um sistema de produção de biomassa da cana energia

O uso da biomassa como fonte de energia elétrica corresponde a uma alternativa de grande importância para o planejamento estratégico do crescimento econômico de diversos países. A vasta extensão territorial e o clima favorável ao desenvolvimento da agricultura no Brasil trazem como vantagem o poder de planejar sua matriz energética utilizando variadas fontes primárias renováveis. A cana-de-açúcar destaca-se pela rusticidade e grande produtividade. O bagaço como um subproduto resultante do processamento da cana é utilizado como fonte para a cogeração de energia e pode contribuir significativamente para a descentralização das fontes de energia nacional. Com o desenvolvimento da tecnologia de etanol de segunda geração, a busca pela maior produção de biomassa ganha relevância. Os programas de melhoramento identificaram que se caso com redução de 25 a 35% da sacarose na cana, a planta teria um potencial de aumento de mais de 100% da biomassa. Os híbridos derivados de programas de melhoramento da espécie Saccharum spp., direcionados exclusivamente para a produção de biomassa, foram denominados de cana energia. Tendo em vista o potencial de produtividade da cultura e consequentemente de geração de energia, torna-se necessário conhecer se esse potencial se traduz em resultado econômico. Com esse enfoque, o objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade econômica da produção de biomassa da cana energia. Para tanto foi desenvolvido um modelo em planilha eletrônica e o modelo foi empregado na simulação de cenários e alternativas. A planilha integra modelos de balanço hídrico, produtividade da cultura e distribuição de chuvas, e suas relações com aspectos econômicos e produtivos. O preço de venda da biomassa, a produtividade da cultura e a distância de transporte se mostraram como os itens que mais influem sobre os indicadores de viabilidade econômica. Diferentemente da eficiência gerencial, a eficiência de campo corresponde a um fator de grande importância a ser considerado para reduzir o custo de produção. A análise da área de colheita como uma variável crítica indicou que existem módulos ideais para a utilização de máquinas agrícolas, reduzindo o seu custo operacional devido ao uso melhor atribuído das máquinas na propriedade. A análise da textura do solo como variável crítica mostrou que o cultivo da planta em diferentes tipos de solos reflete em diferentes custos operacionais, produtividade potencial e no montante de investimento. O ano de reforma corresponde a um fator crítico para a viabilização da atividade. Para o cenário base, o indicador de atratividade financeira apresenta um Valor Presente Líquido de 6,4 milhões de reais e uma Taxa Interna de Retorno de 15,2%, com um horizonte de 20 anos de produção. As análises de sensibilidade mostram que as variáveis que mais impactam nos indicadores de viabilidade econômica financeira são o preço de venda da biomassa e a produtividade média da lavoura.

Estudo prospectivo visando o uso de sistemas agroflorestais no município de São Carlos, SP

A crescente demanda por recursos naturais e a conseqüente perda de qualidade e quantidade dos mesmos, indica a necessidade do desenvolvimento de alternativas, nas diversas áreas do conhecimento e das atividades humanas. No caso dos agroecossistemas, as práticas convencionais provocaram ao longo do tempo a degradação do solo e dos recursos hídricos, a perda da biodiversidade e a desestruturação dos ecossistemas, que culminaram em desequilíbrios globais de balanço hídrico e temperatura. O presente estudo visa analisar o potencial de utilização de Sistemas Agroflorestais (SAFs). SAFs são práticas de manejo da terra há muito tempo conhecidas, que associam, deliberadamente, árvores com culturas agrícolas temporárias, permanentes e/ou animais simultaneamente ou sucedendo-se temporalmente no espaço; obtendo os benefícios de proteção ambiental e de produção proporcionados pelas árvores. Para a realização do estudo foram utilizadas as bases cartográficas digitalizadas das características ambientais (solo, topografia, hidrologia e clima) do município e as mesmas foram sobrepostas através do Sistema de Informação Geográfica (SIG). As características ambientais de São Carlos, indicam a necessidade da adoção de sistemas de produção sustentáveis, capazes de conservar a qualidade e a quantidade do solo e dos recursos hídricos disponíveis, bem como sua biodiversidade, por isso apresenta grande aptidão para a utilização dos SAFs e uma ampla variedade de espécies com potencial de uso. A prioridade de adoção de SAFs é para áreas degradadas e subutilizadas, áreas de preservação ambiental e adjacentes, reservas legais e áreas suscetíveis à erosão. Sugere-se novos estudos, em campo, para comprovação dos resultados teóricos obtidos.

Zoneamento agroclimático da palma forrageira (Opuntia sp.) para o estado da Paraíba

The cactus pear has become over the years an important forage alternative for brazilian semiarid region, especially during long periods of drought. Despite its importance for agriculture, its cultivation has dispensed basic crop practices and fundamentals technical-scientific basis about its climatic requirements. Thus, the main objective of this study was to elaborate the agroclimatic zoning of cactus pear (Opuntia sp.) for the state of Paraíba. The agroclimatic zoning of cactus pear was based on climatic indicators outlined in the literature and climatological data of precipitation and temperature (mean, maximum, and minimum) from 97 locations in the state of Paraíba. According to the results, the region of ‘Borborema’ is the most favorable for the cultivation of cactus pear. The regions of ‘Agreste’, ‘Sertão’, and coastal part of Litoral may be used but with restrictions. However, the cultivation of cactus pear is recommended throughout the state of Paraíba, except the coastal part of the Litoral and the region around Areia. In both cases, the inability is due to excessive precipitation.

Desempenho de uma lagoa de infiltração na absorção de cheias e na recarga de aquífero

A type of macro drainage solution widely used in urban areas with predomi-nance of closed catchments (basins without outlet) is the implementation of detention and infiltration reservoirs (DIR). This type of solution has the main function of storing surface runoff and to promote soil infiltration and, consequently, aquifer recharge. The practice is to avoid floods in the drainage basin low-lying areas. The catchment waterproofing reduces the distributed groundwater recharge in urban areas, as is the case of Natal city, RN. However, the advantage of DIR is to concentrate the runoff and to promote aquifer recharge to an amount that can surpass the distributed natu-ral recharge. In this paper, we proposed studying a small urban drainage catchment, named Experimental Mirassol Watershed (EMW) in Natal, RN, whose outlet is a DIR. The rainfall-runoff transformation processes, water accumulation in DIR and the pro-cess of infiltration and percolation in the soil profile until the free aquifer were mod-eled and, from rainfall event observations, water levels in DIR and free aquifer water level measurements, and also, parameter values determination, it is was enabled to calibrate and modeling these combined processes. The mathematical modeling was carried out from two numerical models. We used the rainfall-runoff model developed by RIGHETTO (2014), and besides, we developed a one-dimensional model to simu-late the soil infiltration, percolation, redistribution soil water and groundwater in a combined system to the reservoir water balance. Continuous simulation was run over a period of eighteen months in time intervals of one minute. The drainage basin was discretized in blocks units as well as street reaches and the soil profile in vertical cells of 2 cm deep to a total depth of 30 m. The generated hydrographs were transformed into inlet volumes to the DIR and then, it was carried out water balance in these time intervals, considering infiltration and percolation of water in the soil profile. As a re-sult, we get to evaluate the storage water process in DIR as well as the infiltration of water, redistribution into the soil and the groundwater aquifer recharge, in continuous temporal simulation. We found that the DIR has good performance to storage excess water drainage and to contribute to the local aquifer recharge process (Aquifer Dunas / Barreiras).

Os impactos na qualidade da água e do solo de um manancial tropical do semiárido devido ao uso e ocupação e evento de seca extrema

Human activities alter soil features, causing the deterioration of its quality. Land use and occupation in drainage basins of water supply reservoirs can change the environmental soil quality and, thus, lead to the expansion of the soil potential of being a diffuse pollution source. In the Brazilian semiarid region, the soils are generally shallow with high susceptibility to erosion, favoring the sediment and nutrients input into the superficial waterbodies, contributing to the eutrophication process. Moreover, this region has high temperatures and high evapotranspiration rates, that are generally higher than the precipitation rates, causing a negative hydric balance and big volume losses by evaporation. The water volume reduction increases the nutrients’ concentration and, therefore, exacerbates the eutrophication process, deteriorating the water quality. Thereby, we hypothesized that the eutrophication process of semiarid reservoirs is intensified both by the extreme climatic events of prolonged drought, and by the diffuse pollution due to the basin land use and occupation. The study aimed to test whether the land use and occupation activities of the basin and the severe drought events intensify the eutrophication process of a semiarid tropical reservoir. To verify the influence of human activities carried out in the water supply of drainage basin on the soil quality and the eutrophication process, we conducted the mapping of the kind of use and occupation, as well the calculation of erosion for each activity and the soil quality evaluation of the riparian zone and water quality of the water supply. For the water analyses, the samplings were carried out monthly in the deeper point, near dam. For the soil, deformed composite samples were taken for the physical and chemical attributes analysis, according to the identified land use and occupation classes. The results showed that extreme droughts drastically reduces the water volume and elevates the nutrients concentration, contributing, thus, to a bigger degradation of water quality. Furthermore, we verified that human activities in the drainage basin promote the diffuse pollution, by increasing the soil susceptibility to erosion and nutrients contents. Summarizing, our results support the investigated hypothesis that activities of land use and occupation and extreme drought generate a combined effect that provide the intensification of eutrophication process of semiarid reservoirs.

Alteração do estado trófico durante um evento de seca prolongada e seus impactos na biomassa algal de um manancial tropical da região semiárida

The main consequence of eutrophication is an increase in algal biomass, mainly cyanobacterial blooms. The high evaporation and low precipitation, characteristics of semiarid regions, contribute to the nutrients availability increase in drought periods and consequent aggravation of eutrophic condition in reservoirs. Climate changes tend to intensify eutrophication symptoms, mostly in a semiarid region. Therefore, the aim of this study was to evaluate the impact of an extended drought in algal biomass in Parelhas’s Boqueirão, a mesotrophic reservoir located in a semiarid tropical region. The low volume was associated to water quality degradation and to the high nutrients concentrations and low water transparency. The increase in nutrients availability in the water column, consequence of reduced precipitation and low reservoir’s volume, provided the necessary resources for algal growth and allowed a change in trophic state in Boqueirão reservoir. This study showed how an extended drought decreases water quality. The effect of drought in Boqueirão was late detected due to the reservoir´s low initial nutrients concentration. The reservoir´s volume reduction increased the nutrient availability along with the algal biomass increase and the reservoir´s trophic state change of mesotrophic to eutrophic.

Avaliação da eficiência do sistema de abastecimento de água da APA

A água é um recurso essencial e escasso, como tal, é necessário encontrar medidas que permitam o seu uso de modo sustentável e garantam a proteção do meio ambiente. Devido a esta crescente preocupação assiste-se a um movimento legislativo, nacional e internacional, no sentido de garantir o desenvolvimento sustentável. Surge assim, a Diretiva Quadro da Água e a Lei da Água, que é complementada com legislação diversa. Como elemento constituinte do ciclo urbano da água, os Sistemas de Abastecimento têm sofrido evoluções nem sempre adequadas. É neste contexto que, em Portugal, nascem as diversas ferramentas para a melhoria da gestão dos recursos hídricos. As Entidades Gestoras têm como finalidade a gestão eficiente do bem água, e dispõe de dois importantes instrumentos, o Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água e o Guia para o “controlo de perdas de água em sistemas públicos de adução e distribuição”(ERSAR). Esta Gestão passa, não só pela abordagem da problemática das perdas de água, reais e aparentes, como também pela análise do comportamento que origina o desperdício. A APA, enquanto entidade gestora, procura maximizar a eficiência do seu sistema de abastecimento, para tal, foram aplicadas as ferramentas propostas pelo ERSAR. Concluindo-se que este sistema tem um total de perdas de água de 34%, devendo-se estas perdas essencialmente ao envelhecido parque de contadores e perdas nos ramais de distribuição (teórico). As perdas comerciais representam cerca de 69%, o que revela que os volumes de água não faturados (medidos ou não) são muito elevados. Por outro lado, a realização do cálculo do Balanço Hídrico e dos índices de desempenho permitem classificar a performance do sistema de abastecimento e compará-la com os seus objetivos de gestão. Atendendo ao volume de água perdido nos ramais, foram efetuadas medições noturnas, verificando-se que no Porto de Pesca Costeira existe um volume de água escoado não justificado. Neste sentido, elaborou-se um plano de ação para aumentar a eficiência do sistema, ou seja, reduzir as perdas totais de 34% para 15%.

Implicações das mudanças do clima no zoneamento agroclimático da cana-de-açúcar no estado do Tocantins, considerando o modelo GFDL.

Tem havido a expansão do complexo sucroalcooleiro para as regiões Centro-Norte do país, devido ao aumento da demanda pelo etanol, tornando relevante a elaboração do zoneamento agroclimático para a cultura da cana-de-açúcar para essas regiões, notadamente para o estado do Tocantins. As informações climáticas e edáficas favorecem a determinação de áreas mais aptas ao cultivo e à mecanização. Por outro lado poderá ocorrer a elevação do risco climático nas regiões produtoras devido à possível influência das mudanças do clima. O presente estudo visou simular o impacto das mudanças do clima sobre o zoneamento agroclimático para a cana-de-açúcar no Tocantins, considerando os dados do modelo GFDL e cenários de emissão B1 e A1B, para o período de 2021 a 2050. Os resultados mostraram que tanto para as condições climáticas atuais, quanto para projeção do modelo, não há restrição térmica para o desenvolvimento da cultura, e que para obter boa produtividade no Estado será necessário, de forma geral, a utilização de irrigação nos períodos de deficiência hídrica. Constatou-se que, existe potencial para a produção, apesar da predominância da classe de aptidão ?restrita?, e que as regiões potenciais com condições agroclimáticas favoráveis, estão localizadas no sul, sudeste e centro do Estado. As simulações dos cenários de emissões indicam fortes restrições hídricas para o Tocantins, com grande redução de áreas consideradas ?aptas? e ?marginais?, e aumento das áreas ?restritas? ao cultivo da cana-de-açúcar.

Desenvolvimento de funções de pedotransferência para regiões do nordeste brasileiro.

Modelos para simulação do fluxo de água no solo e previsão de produtividade de culturas requerem informações sobre parâmetros das curvas de retenção e condutividade hidráulica do solo. Funções de pedotransferência (PTFs) se constituem numa alternativa para obtenção dessas informações, a partir de dados de textura e estrutura disponíveis em levantamentos de solos. Neste trabalho, foram ajustadas PTFs para os parâmetros do modelo de van Genuchten (vG), utilizando dados de 838 curvas de retenção de diferentes locais do Nordeste. As PTFs apresentaram boa qualidade de ajuste para os parâmetros θr e θs em contraste com a baixa capacidade preditiva para logα e n. Tais resultados sugerem a viabilidade do seu uso em modelos de simulação do balanço hídrico simplificado e para algumas aplicações práticas de irrigação. No entanto, para uso em modelos complexos de fluxo de água é importante avaliar a sensibilidade das variáveis prognósticas (produtividade agrícola, concentração de solutos) a variações nos parâmetros de vG. A alta variabilidade observada tanto nas propriedades morfológicas como nos parâmetros de vG para a região de estudo sugere o agrupamento dos dados em classes texturais ou tipos de solos.

Programa SAS® para ajuste de curvas de retenção.

Neste trabalho apresentamos um programa SAS para ajuste de curvas de retenção,informação essencial para simulações da dinâmica da água no solo e seus impacto no rendimento agrícola de culturas. Os parâmetros são estimados utilizando métodos de quadrados mínimos não lineares, via processos iterativos implementados no procedimento NLIN (Proc NLIN) do software estatístico SAS/STAT® do SAS System. Uma das vantagens do uso desse programa, é a possibilidade de quantificar incertezas associadas às estimativas dos parâmetros da curva de retenção e aos valores preditos da umidade volumétrica para cada nível específico de tensão da água no solo. Podem ser ajustadas curvas para um grande número de estratos (ex. classes de solo, profundidades) com geração de arquivos em diversos formatos (ex. planilha Excel), contendo as informações sobre qualidade de ajuste dos modelos, estimativas de parâmetros e suas incertezas para cada estrato.

Solos da rodovia PA-70: trecho Belém-Brasília-Marabá.

1974

Aspectos hidrológicos e hidrogeológicos da bacia do Rio Fervida, Aquífero Cartste, Colombo, Paraná.

A segurança das áreas metropolitanas quanto ao abastecimento de água é um grande desafio para os próximos anos, especialmente no Brasil, devido ao crescimento descontrolado dos grandes centros urbanos, a expansão das áreas de mananciais e poluição. A bacia de Fervida, sub-bacia de Ribeirão da Onça, faz parte do Aquífero Carste presente na Região Metropolitana de Curitiba, Paraná. Nessa bacia há extração de água subterrânea e uma elevada demanda de água para a produção de hortaliças. Portanto, o objetivo desse estudo foi dimensionar a evapotranspiração e também o escoamento superficial, confrontando os dados obtidos nesse trabalho com os dados de pesquisa já efetuados e, dessa forma, colaborar para a compreensão do balanço hídrico dessa região. Para isso, foram analisados dados de vazão e precipitação entre 1998 e 2003, quando havia também monitoramento de vazão no exutório da bacia. Os resultados obtidos mostram que a pluviosidade média anual na bacia, para o período proposto no trabalho, foi de 1609 mm/a e a média anual de evaporação foi de, aproximadamente, 892 mm/a. Considerando o escoamento superficial e a extração de água por meio dos poços, verificou-se que o balanço hídrico da bacia foi negativo em 395 mm/a. Isso sugere que há entrada de fluxos subterrâneos, corroborando com resultados obtidos em outros trabalhos.

Simulação do balanço de água no solo cultivado com trigo com modificação de dois modelos

O trigo é a principal cultura de inverno do estado do Rio Grande do Sul e o cálculo do balanço de água no solo é parte importante de modelos de crescimento, desenvolvimento e rendimento de culturas. O objetivo deste trabalho foi obter melhor estimativa do balanço de água no solo cultivado com trigo, modificando dois modelos de balanço de água nesse solo. Mediu-se o conteúdo de água no solo pelo método gravimétrico durante a estação de cultivo de dois cultivares de trigo em três datas de semeadura, em Santa Maria - RS, e a água disponível para a cultura foi representada pela fração de água no solo disponível para as plantas (FADS). O desempenho das versões originais e modificadas dos modelos de balanço de água no solo de Campbell & Diaz e de Amir & Sinclair foi avaliado pela raiz do quadrado médio do erro (RQME). O modelo de Campbell & Diaz modificado é mais realístico e com maior possibilidade de desempenho satisfatório em regiões de clima distinto daquele em que foi desenvolvido, mas o modelo de Amir & Sinclair modificado estimou melhor a água disponível no solo para a cultura do trigo na região do estudo. A profundidade máxima do sistema radicular de 0,30 m é mais apropriada para a simulação da fração de água disponível no solo, para a unidade de mapeamento de solo São Pedro.

Estimativa do consumo hídrico da goiabeira, utilizando estações agrometeorológicas automática e convencional

A evapotranspiração (ETc) e o coeficiente de cultura (Kc) da goiabeira (Psidium guajava L.) cv. Paluma, aos dois anos e três meses após o plantio e irrigada por microaspersão, foram determinados durante um ciclo de produção, em Petrolina-PE, Brasil. O método da razão de Bowen foi utilizado para a estimativa da evapotranspiração da cultura (ETc), enquanto o de Penmam-Monteith foi empregado para a estimativa da evapotranspiração de referência (ETo), com a utilização de duas estações agrometeorológicas, uma automática e outra convencional. A ETc acumulada entre a poda (junho de 2001) e a colheita (dezembro de 2001) foi de 906 mm em 200 dias, correspondendo a um valor médio de 4,53 ± 0,68 mm.dia-1. O Kc apresentou valores entre 0,75 a 0,93 e de 0,61 a 0,84, quando foram usadas as estações convencional e automática, respectivamente.