Efeitos da mecanização agrícola da cultura da cana-de-açúcar nos processos erosivos: dimensionamento de terraços com base na Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS)

A cultura da cana-de-açúcar é a segunda maior movimentação econômica na cadeia do agronegócio no Brasil. Gera riquezas através da fabricação de açúcar, etanol e cogeração de energia elétrica, além de outros subprodutos. Considerada fonte de energia renovável, a cana-de- açúcar a princípio tinha sua imagem associada a impactos negativos principalmente devido as queimadas realizadas nas lavouras para colheita manual. Nos últimos anos, baseado em decretos e no Protocolo Agro-ambiental, essa prática vem sendo abolida. Para se manter e até mesmo aumentar o rendimento das colhedoras nos canaviais, os gestores têm adotado práticas para reduzir os terraços agrícolas, com impacto nos sistemas de conservação de solos. Assim, este trabalho teve como objetivo identificar os impactos ambientais provocados pela mecanização agrícola decorrente do mau manejo e dimensionamento dos mecanismos de conservação do solo. Neste estudo também se realizou uma análise à Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS), como ferramenta para o dimensionamento de terraços agrícolas. O estudo foi realizado em uma microbacia hidrográfica, denominada Ribeirão da Bocaina, localizada na UGRHI-13 (Tietê - Jacaré). Foi possível identificar a variabilidade amostral do solo para o dimensionamento conservacionista, gerando curvas de nível com Desníveis Verticais (D.V) desuniformes, contrariando a sistemática atual de terraços que respeita cotas múltiplas ou mesmo dimensionamentos empiristas, segundo o conhecimento local e o histórico recente da área. Algumas sugestões também foram feitas afim de torná-la uma ferramenta ainda mais eficiente, considerando condições particulares à cultura da cana-de-açúcar, tais como a influência da palhada, sulcos de plantio e diversos tipos de terraços como meios de controle à erosão. A metodologia foi satisfatória, no que tange a compreensão pelos meios de correlação entre as práticas conservacionistas e modelos de predição de perda de solo, trazendo luz à ciência na interpretação das ferramentas existentes e as lacunas a serem preenchidas.

Análise de modelos matemáticos aplicados ao estudo de chuvas intensas

A estimativa de chuvas intensas máximas é de grande importância para o dimensionamento de projetos agrícolas, tais como: terraços para controle de erosão, obras de barragens de terra e drenagem em solo agrícola. As chuvas são caracterizadas pela sua intensidade (mm h-1), pelo tempo de duração (min) e pelo período de retorno (anos). O modelo básico tem sido usado para determinação da intensidade de precipitação máxima diária a ser aplicada no dimensionamento de estruturas de contenção, fixando-se o período de retorno e a duração da chuva. O tempo de concentração em bacias hidrográficas, que normalmente fica entre 60 e 120 min para bacias consideradas pequenas, tem sido usado como tempo de duração na estimativa de chuvas intensas. Nesse intervalo, existem outros modelos que propiciam melhores ajustes e, conseqüentemente, maior confiabilidade na estimativa da chuva a ser usada nos dimensionamentos de estruturas de contenção. Assim, este trabalho teve como objetivo ajustar dois outros modelos para a estimativa de chuvas intensas: um exponencial e um linear, além do modelo básico. Esses modelos foram ajustados com base em dados de precipitação máxima diária anual da região de Lavras (MG), empregando-se dados de chuvas diárias do período de 1914 a 1991. Os dados foram transformados em intensidades de precipitação, com tempo de retorno variando de 2 a 100 anos e duração entre 5 e 1.440 min. Verificou-se que o modelo exponencial proposto proporcionou melhores ajustes, com menores erros na estimativa, para chuvas variando de 5 a 240 min, sendo, portanto, recomendável a bacias em que o tempo de concentração se enquadre nesta faixa de tempo; o modelo básico mostrou-se mais aplicável a bacias em que o tempo de duração seja maior que 240 min, enquanto o modelo linear não se mostrou confiável para a estimativa de chuvas intensas.

Importantes características de chuva para a conservação do solo e da água no município de São Manuel (SP)

Os modelos matemáticos preditivos da erosão do solo, como a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), são de muita valia no planejamento de uso agrícola da terra. Tal equação, desenvolvida para estimar as perdas médias anuais de solo esperadas em dado local, para determinado sistema de manejo, apresenta como variáveis os fatores erosividade da chuva (R), erodibilidade do solo (K), comprimento do declive (L), grau do declive (S), cobertura e manejo (C) e práticas conservacionistas de suporte (P). Com o objetivo de contribuir para o planejamento conservacionista de uso do solo local, foi estimado, de forma simplificada, o fator erosividade da chuva (R) da EUPS para o município de São Manuel (SP), para uma série pluviométrica contínua de 49 anos de dados de chuva diária. Além disso, foram também calculados o período de retorno, a freqüência de ocorrência dos índices de erosividade anuais e as quantidades máximas diárias das chuvas necessárias para o dimensionamento mais adequado de canais de terraços agrícolas em nível. O valor calculado do fator R foi de 7.487 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, esperado ocorrer no local, pelo menos, uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de 42,92 %. Observou-se uma concentração de 81,48 % do valor total deste fator no semestre de outubro a março, indicando que, potencialmente, as maiores perdas anuais de solo por erosão são esperadas neste período. Os valores anuais do índice EI30, esperados para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram de 7.216, 8.675, 9.641, 10.568, 11.768 e 12.667 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, respectivamente. Com relação às quantidades máximas de chuva diária, para os mesmos períodos de retorno, os valores foram de 73, 98, 115, 131, 151 e 167 mm, respectivamente.

Importantes características de chuva para a conservação do solo e da água no município de São Manuel (SP)

Os modelos matemáticos preditivos da erosão do solo, como a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), são de muita valia no planejamento de uso agrícola da terra. Tal equação, desenvolvida para estimar as perdas médias anuais de solo esperadas em dado local, para determinado sistema de manejo, apresenta como variáveis os fatores erosividade da chuva (R), erodibilidade do solo (K), comprimento do declive (L), grau do declive (S), cobertura e manejo (C) e práticas conservacionistas de suporte (P). Com o objetivo de contribuir para o planejamento conservacionista de uso do solo local, foi estimado, de forma simplificada, o fator erosividade da chuva (R) da EUPS para o município de São Manuel (SP), para uma série pluviométrica contínua de 49 anos de dados de chuva diária. Além disso, foram também calculados o período de retorno, a freqüência de ocorrência dos índices de erosividade anuais e as quantidades máximas diárias das chuvas necessárias para o dimensionamento mais adequado de canais de terraços agrícolas em nível. O valor calculado do fator R foi de 7.487 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, esperado ocorrer no local, pelo menos, uma vez a cada 2,33 anos, com uma probabilidade de 42,92 %. Observou-se uma concentração de 81,48 % do valor total deste fator no semestre de outubro a março, indicando que, potencialmente, as maiores perdas anuais de solo por erosão são esperadas neste período. Os valores anuais do índice EI30, esperados para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos, foram de 7.216, 8.675, 9.641, 10.568, 11.768 e 12.667 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, respectivamente. Com relação às quantidades máximas de chuva diária, para os mesmos períodos de retorno, os valores foram de 73, 98, 115, 131, 151 e 167 mm, respectivamente.

Modelo computacional para dimensionamento de tratores, equipamentos e operações agrícolas

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estudo do dimensionamento de obras de arte

O presente relatório foi produzido no âmbito do Trabalho Final de Mestrado de Engenharia Civil, leccionado no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL) e refere-se ao estágio realizado na empresa Edgar Cardoso - Laboratório de Estruturas, durante seis meses, sob a orientação do Engenheiro Carlos Ferraz e do Engenheiro Filipe Vasques. Durante este período, foram dimensionadas e analisadas diversas obras de arte, nomeadamente: - Passagens agrícolas; - Alargamento de uma passagem superior ao caminho-de-ferro; - Passagens Superiores de dois vãos e comprimento total na ordem dos cinquenta metros. Foram ainda realizadas actividades de revisão de projectos de passagens agrícolas e de inspecção de obras de arte. Com este relatório, pretende-se descrever todas as actividades desenvolvidas que permitiram consolidar os conhecimentos adquiridos durante o percurso académico, bem como, a aquisição de experiência profissional na área de projecto nas suas diversas vertentes.

Desempenho de tratores agrícolas em tração

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de tratores agrícolas e implementos em trabalhos de tração. Procurou-se estabelecer e validar modelos de previsão relativos ao esforço de tração requerido pela grade de discos offset de arrasto e relativos ao consumo de combustível do trator. É descrito o sistema de aquisição de dados desenvolvido para utilização em ensaios de campo, em condições reais de trabalho. Os parâmetros medidos foram: o regime do motor, a velocidade teórica e a velocidade real de avanço, o consumo horário de combustível e a força de tração na barra. Também foram realizados testes dos tratores com um freio dinamométrico ligado à tomada de potência. Os resultados de um projeto de pesquisa de três anos foram usados para estabelecer uma equação de previsão do esforço requerido por grades de discos offset, válida para mobilização primária de solos secos, de textura franca. Nas mesmas condições, os resultados validam a relação linear entre a força de tração por unidade de largura de trabalho do implemento e o consumo de combustível por hectare, indicador do dimensionamento do conjunto trator-implemento. Os dados obtidos também evidenciam as vantagens de se selecionarem marchas altas e baixa rotação do motor.

Modelo para o dimensionamento e a locação de sistemas de terraceamento em nível

A erosão hídrica é um dos principais causadores da degradação das terras agrícolas, provocando expressivos prejuízos à sociedade. Em virtude desses danos, torna-se fundamental o desenvolvimento de técnicas que permitam o aumento da eficiência das práticas para a conservação do solo. Com esse objetivo, desenvolveu-se um modelo para o dimensionamento e a locação de sistemas de terraceamento em nível, utilizando modelos digitais de elevação do terreno gerados em sistemas de informações geográficas (SIG). A fim de possibilitar a aplicação do modelo desenvolvido, elaborou-se um software que permite a realização das interações necessárias para o dimensionamento do sistema. Os resultados obtidos mostram que o modelo oferece a vantagem de permitir o dimensionamento de cada terraço, considerando as condições existentes na área específica que irá contribuir com o escoamento superficial para o mesmo. A outra vantagem do modelo desenvolvido está na possibilidade de realização de simulações, permitindo a observação e o acompanhamento, de maneira fácil e objetiva, das mudanças provocadas no sistema de terraceamento, em função da alteração nas características de uso e manejo do solo.

Programa computacional para o dimensionamento de colhedoras considerando a pontualidade na colheita de soja

A colheita de soja (Glycine max (L.) Merril) é uma operação crítica que pode sofrer atrasos resultando em perdas na quantidade e na qualidade do material colhido. Embora o valor das perdas seja desconhecido no País, os produtores empregam colhedoras com reserva de capacidade para concluir a operação no menor prazo possível. O excesso de capacidade aumenta os custos fixos e a falta dela aumenta os custos das perdas por atraso e, em ambos os casos, reduzem a renda líquida da operação, ao que se denomina custo de pontualidade. O problema do dimensionamento consiste em ajustar o custo do capital extra investido na capacidade da máquina para garantir a pontualidade e o custo das perdas por atraso, buscando maximizar a renda líquida. Devido à importância da cultura e da pontualidade, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do atraso no dimensionamento da frota e no custo da operação de colheita. Para tanto, desenvolveu-se um modelo computacional em linguagem Borland® Delphi 5.0, em que a entrada de dados inclui os atributos da região agroclimática, da colhedora e das cultivares de soja. O resultado é a renda líquida como indicador da pontualidade na operação para a colhedora selecionada. O programa foi utilizado para simular cenários numa propriedade na região de Ponta Grossa - PR, e os valores obtidos revelaram que a frota de colhedoras da propriedade opera com capacidade ociosa, produzindo renda líquida abaixo do potencial.

Desenvolvimento de modelo matemático de otimização logística para o transporte multimodal de safras agrícolas pelo corredor centro-oeste

Este artigo apresenta um modelo matemático de otimização logística para o transporte multimodal de safras agrícolas pelo corredor Centro-Oeste. Tal ferramenta foi desenvolvida no contexto de três amplos projetos de pesquisa financiados pela FINEP e executados por um grupo de universidades. O modelo, conhecido genericamente como Modelo de fluxo de Custo Mínimo Multiproduto, considera a otimização de fluxos em rede, para os produtos açúcar, álcool, milho, soja, óleo de soja, farelo de soja e trigo. O modelo proposto para estimativa dos fluxos inter-regionais mostrou-se uma ferramenta factível para fins de avaliação do potencial de utilização da multimodalidade. A análise destes resultados gera importantes subsídios para a seleção dos locais com potencial para instalação de mecanismos e equipamentos de transferência de cargas, além de auxiliar no dimensionamento dessas infraestruturas. Também é um resultado importante do ferramental desenvolvido a identificação das zonas de cargas que apresentam potencial captável pelas ferrovias, hidrovias e dutovias, ou seja, possibilita a identificação das regiões que revelam potencial para uso da multimodalidade.

Modelagem de um secador solar de produtos agrícolas com sistema de armazenagem de energia térmica

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, a secagem de produtos agrícolas com uso de secador solar representa uma alternativa promissora de baixo custo, reduzindo perdas e agregando valor aos produtos. Porém, devido à natureza periódica da radiação solar e das condições do tempo, nem sempre é viável sua utilização. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi a modelagem de um sistema auxiliar de armazenagem de energia térmica (SAET) em um secador solar, cuja finalidade é armazenar energia durante o dia para ser utilizada conforme necessário. Com base em registros de temperatura e umidade relativa, ambas do ar, de um secador solar, foi feito um estudo da termodinâmica dos processos envolvidos, a fim de propor meios para o dimensionamento do SAET. Foram explorados a estimativa do fluxo de massa de ar no secador, a modelagem da temperatura em função da radiação, e o dimensionamento para diferentes modos de operação do SAET, considerando o sistema ideal. Este dimensionamento tratou tanto do caso de fornecimento contínuo de fluxo de água preaquecida, como de uso de automação para controlar o fluxo. A estimativa de fluxo de ar no secador se aproximou de valores típicos encontrados na literatura. O dimensionamento do sistema, embora considerado ideal, mostra que a utilização do SAET melhora o desempenho do secador, servindo como parâmetro para melhor compreender o comportamento das variáveis durante seu funcionamento.

Métodos probabilístico e determinístico para diagnóstico da necessidade de subsolagem de solos agrícolas

This paper presents two techniques to evaluate soil mechanical resistance to penetration as an auxiliary method to help in a decision-making in subsoiling operations. The decision is based on the volume of soil mobilized as a function of the considered critical soil resistance to penetration in each case. The first method, probabilistic, uses statistical techniques to define the volume of soil to be mobilized. The other method, deterministic, determines the percentage of soil to be mobilized and its spatial distribution. Both cases plot the percentage curves of experimental data related to the soil mechanical resistance to penetration equal or larger to the established critical level and the volume of soil to be mobilized as a function of critical level. The deterministic method plots showed the spatial distribution of the data with resistance to penetration equal or large than the critical level. The comparison between mobilized soil curves as a function of critical level using both methods showed that they can be considered equivalent. The deterministic method has the advantage of showing the spatial distribution of the critical points.

Sistematização do dimensionamento técnico e econômico de sistemas fotovoltaicos isolados por meio de programa computacional

One of the main referring subjects to the solar energy is how to compare it economically with other sources of energy, as much alternatives as with conventionals (like the electric grid). The purpose of this work was to develop a software which congregates the technical and economic main data to identify, through methods of microeconomic analysis, the commercial viability in the sizing of photovoltaic systems, besides considering the benefits proceeding from the proper energy generation. Considering the period of useful life of the components of the generation system of photovoltaic electricity, the costs of the energy proceeding from the conventional grid had been identified. For the comparison of the conventional sources, electric grid and diesel generation, three scenes of costs of photovoltaic panels and two for the factor of availability of diesel generation had been used. The results have shown that if the cost of the panels is low and the place of installation is more distant of the electric grid, the photovoltaic system becomes the best option.

Integração vertical como estratégia de apropriação de valor: um estudo exploratório no canal de distribuição de produtos agrícolas

Neste artigo, investiga-se a adoção de canais alternativos para a comercialização de produtos agrícolas como forma de atenuar o poder, cada vez maior, exercido pelas grandes redes varejistas. O artigo investiga a decisão - e os efeitos daí decorrentes - de uma determinada empresa sediada no interior paulista, agrícola Pedra Branca, quanto à operacionalização verticalizada de uma butique de frutas, legumes e verduras (FLVs). Consciente dos novos padrões demandados pelo consumidor, a estratégia da empresa alvo do estudo foi combinar a oferta regular de produtos frescos, de qualidade intrínseca padronizada e preços atrativos, a um serviço diferenciado, baseado em um alto valor na experiência de compra. Esta estratégia fundamenta-se no anseio dos consumidores de, mais do que simplesmente adquirir produtos, experimentar sensações, as quais vividas em momentos de lazer exerceriam um grande poder de diferenciação. Realizou-se um estudo de caso baseado em entrevistas em profundidade semiestruturadas com diretores e gerentes da empresa. Como resultado, as evidências empíricas sugerem: 1) a verticalização (integração vertical) da atividade de comercialização como uma alternativa para a apropriação de valor da produção ao longo do canal de distribuição; e 2) o desafio da gestão do suprimento como requisito-chave para a adequada gestão do valor de uma marca. Considera-se oportuno lembrar, porém, que, em decorrência das limitações próprias da metodologia de estudos de caso, estas tais evidências devem ser entendidas como proposição a ser testada em trabalhos quantitativos futuros, ou mesmo melhor embasada via condução de estudos multicaso.

Pequenos mamíferos não voadores em fragmentos de Mata Atlântica e áreas agrícolas em Viana, Espírito Santo, Brasil

Nós inventariamos os pequenos mamíferos não-voadores em Viana, Espírito Santo, sudeste do Brasil, em 1981-1982 e 2006-2007. Foram capturados 439 pequenos mamíferos não-voadores pertencentes a três ordens (Didelphimorphia, Rodentia e Lagomorpha) e seis famílias (Didelphidae, Sciuridade, Cricetidae, Muridae, Echimyidae e Leporidae). As espécies mais abundantes foram os roedores Akodon cursor e Nectomys squamipes e o marsupial Metachirus nudicaudatus. Registramos pela primeira vez a ocorrência do roedor equimídeo Euryzygomatomys spinosus no estado do Espírito Santo. A riqueza específica (S = 21) e o índice de diversidade de Shannon (H = 2,23) estão entre os maiores registrados para pequenos mamíferos da Mata Atlântica no estado, mesmo quando comparados aos valores obtidos para unidades de conservação. Esses maiores valores de riqueza e diversidade encontrados estão provavelmente associados à heterogeneidade de hábitat e evidenciam a necessidade de conservação dos fragmentos florestais de Viana, os quais são importantes depositários da biodiversidade da Mata Atlântica.