Meteorologia Agrícola
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Item Avaliação da relação seca/produtividade agrícola considerando cenários de mudanças climáticas(Universidade Federal de Viçosa, 2008-07-21) Santos, Roziane Sobreira dos; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Leal, Brauliro Gonçalves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784843E5; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; http://lattes.cnpq.br/4983021820079917; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2As mudanças climáticas trazem um alerta para um possível aumento de eventos meteorológicos extremos em todas as regiões do globo, sendo crescente a preocupação sobre como os elementos climáticos vão mudar o ambiente e afetar a produção das culturas agrícolas em todo o mundo. Com isso, este estudo investiga a relação entre a produtividade agrícola e a seca em algumas mesorregiões do estado de Minas Gerais, em cenários de mudanças climáticas. Foram utilizados os dados diários meteorológicos históricos do período de 1973 a 2004, e dados projetados pelo modelo ECHAM5/MPI-OM para o período de 2008 a 2020 para o cenário A1B. No período de 1973 a 2004 foram utilizados os dados de produtividade do milho do IBGE e para estimativas da produtividade futuras utilizou a metodologia da zona agroecológica (AEZ). Os índices de severidade de seca de Palmer (PDSI) e o índice Z foram utilizados em um modelo de regressão, que considera a produtividade a variável dependente e esses índices as variáveis independentes. O desempenho desses modelos foi verificado por meio das estatísticas: coeficiente de determinação (r2), raiz do erro quadrático médio (RMSE), erro absoluto médio (MAE) e índice de concordância de Willmott (d). Os resultados mostraram que as variações na produtividade observada (dados do IBGE) não foram bem explicadas pelos índices PDSI e o índice Z, com todos os modelos preditos para as diferentes mesorregiões apresentando menos de 0,5 de concordância com os valores observados e baixíssimos valores do coeficiente de determinação. Para o cenário A1B, os resultados do índice de concordância de Willmott variaram entre 0,48 a 0,90 e os valores de r2 foram um pouco mais significativos. Contudo, a produtividade estimada pela AEZ apresentou perdas significativas devido a limitações por água para os anos agrícolas de 2008/2009, 2009/2010, 2014/2015, 2018/2019 para as mesorregiões Triângulo/Alto Paranaíba, Central Mineira e Jequitinhonha. As predições do índice de seca indicam que quando empregados sozinhos, esses índices não se mostraram muito eficientes para avaliar a variabilidade da produtividade. Além disso, como a metodologia AEZ considera apenas limitações por água e uma das grandes incertezas nos modelos de clima futuro é a precipitação, esses resultados não dispensam a necessidade de estudos posteriores, com modelos de simulações de produtividade mais completos, avaliação com diferentes cenários de emissões e índices mais adequados para seca agrícola.Item Fotossínteses em cenários de mudanças climáticas: adaptação de modelo para a produtividade potencial da cana-de-açúcar(Universidade Federal de Viçosa, 2009-02-06) Renato, Natalia dos Santos; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; http://lattes.cnpq.br/4260040847863817; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; Lemos, Carlos Fernando; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799678H0Nos últimos anos, tem se observado uma grande preocupação com a resposta das culturas agrícolas aos possíveis aumentos da temperatura do ar e da concentração de CO2 na atmosfera. Uma das dificuldades de se realizar tais estudos são os modelos de fotossíntese, que não foram desenvolvidos considerando o efeito do aumento na concentração de CO2 na produtividade das culturas. Com o objetivo de simular produtividade potencial para cenários futuros, foi analisado um modelo com adaptações às condições de mudanças climáticas, o qual se destaca por incluir detalhadamente as reações bioquímicas de processos como a carboxilase e o transporte de elétrons, além de incorporar a temperatura média e a concentração de CO2, variáveis marcantes no cenário futuro. Nesta pesquisa, foram utilizados dados meteorológicos diários, valores de taxas de fotossíntese e produtividade, obtidos em um experimento realizado em SP (SOUZA, 2007), além de dados de temperatura do ar e CO2 projetados pelo modelo ECHAM5/MPI-OM (cenário A1B), em simulações para o período 2005-2020. Os resultados demonstram que o modelo responde satisfatoriamente ao aumento de CO2 e temperatura do ar. Foi feita a projeção da produtividade potencial da cultura da cana-de-açúcar para as cidades de Ribeirão Preto e Piracicaba. Foram analisadas duas metodologias, a primeira considerando graus dias, o aumento da temperatura encurtou o ciclo da cultura e consequentemente a produtividade diminuiu. Ribeirão Preto teve as maiores variações com uma queda na produtividade no ano de 2012 de 49%, quando comparado com 2005. A segunda metodologia considerando o ciclo da cana-de-açúcar fixo, mostra que o aumento da temperatura e do CO2 causará acréscimos na produtividade da referida cultura. Nas duas cidades, os maiores valores de produtividade foram observados nos anos de 2011 e 2012, períodos de maior temperatura média e invernos mais quentes da série. A estimativa é de que nesses períodos, a produtividade potencial possa atingir valores até 66% maiores, quando comparados com os valores referentes de 2005. Os resultados mostraram que o modelo estudado apresenta-se como alternativa a modelos convencionais, alertando sobre as diferenças nas duas metodologias.Item Impacto e projeção de séries meteorológicas na safra de milho em Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2008-12-22) Amorim, Marcelo Cid de; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; http://lattes.cnpq.br/6751596179638247; Leal, Brauliro Gonçalves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784843E5; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3O Estado de Minas Gerais é o terceiro maior produtor de milho do Brasil. Sendo o milho pouco tolerante a condições de adversidade do clima, principalmente nos períodos de florescimento e na formação dos grãos, esse fator na cultura tem apresentado grandes variações de produtividade de ano para ano, no Estado, em especial, na mesorregião do Jequitinhonha (MR04) e o Triângulo Mineiro e Alto Paranaíba (MR11). De tal modo, o objetivo deste trabalho foi de avaliar possíveis impactos, em condições atuais e de aquecimento, global nas safras de milho, em escala mesorregional, para Minas Gerais considerando ambiente (solos) e efeitos tecnológicos como: adubação química e cultivares. Na componente clima as variáveis meteorológicas sistematizadas foram: radiação solar incidente; velocidade vento, precipitação total; temperatura máxima e mínima estruturadas em séries observadas (INMET), em clima atual, nas safras 1971/1972 até 2003/2004. As séries futuras, entre 1991 até 2020, foram simuladas em base sintética (CLIMGEN) e dinâmica (ECHAM5/MPI-OM). Todavia, as premissas da elevação na concentração de CO2 na atmosfera, no presente, foram medições anuais pela NOAA e, para o futuro, projeções do IPCC cenário A1B. Para estimar as safras de milho, no presente estudo, utilizou-se o modelo CERES-MAIZE,incluído no Sistema de Suporte para Transferência de Agrotecnologia (DSSAT v.4.5) - confrontando os valores simulados com registros oficiais da EMATER (MG)/IBGE/ CONAB. O avanço tecnológico regional, no presente, foi estabelecido por meio de análise em "yield gap". Por fim, para contemplar respostas da planta com ambiente futuro foram produzidas análise em impactos biometeorológicos no milho, ou seja, estimativas da ocorrência do número dias sem chuva (NDSC); precipitação total; transpiração; evapotranspiração da cultura; graus-dias; duração do ciclo; índice de área foliar máximo e o índice de colheita (IC) durante o ciclo da cultiva BR201. Com relação o efeito tecnológico a adubação química, mesmo que mínima, eleva de forma significativa os rendimentos. Todavia, em regiões secas ou em períodos veranicos, aplicar adubos não seria recomendado devido o caráter osmótico. Por sua vez, o CO2 atmosférico confere estabilidade nas simulações. De acordo com os resultados, houve uma tendência de quebra safras, ano a ano, em registros meteorológicos proveniente de series dinâmica, inclusive no rendimento potencial. O impacto nas mesorregiões foi, principalmente, em conseqüência da elevação da temperatura mínima e redução na redução do volume de precipitação tanto no período crítico quanto no ciclo do milho. As séries meteorológicas sintéticas, no geral, preservaram no futuro as tendências do presente. Deste modo, para cultivar BR201, avaliando impactos biometeorológicos, notou-se, no geral, uma redução no ciclo vegetativo devido à elevação dos graus-dias e redução no volume de chuva tanto na fase crítica quanto no ciclo total; na transpiração, no índice de área foliar máximo e no índice de colheita. A tendência de elevação de CO2 atmosférico em projeções do IPCC-AR4 e sistematizada no modelo ECHAM5/MPI-OM produzirá, em Minas Gerais, um ambiente climaticamente pouco favorável atividade econômica do milho e para regiões mais pobres ou vulneráveis a tendência seria para um colapso do sistema produtivoItem Modelagem dos efeitos da ferrugem asiática no rendimento da cultura da soja em cenário de mudanças climáticas globais no Estado de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2011-04-11) Rodrigues, Rafael de ávila; Vale, Francisco Xavier Ribeiro do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788182P7; Fernandes, José Maurício Cunha; http://lattes.cnpq.br/1841965052260924; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; http://lattes.cnpq.br/8062645091909175; Gomide, Reinaldo Lúcio; http://lattes.cnpq.br/6068122312623190; Heinemann, Alexandre Bryan; http://lattes.cnpq.br/0452123469996239; Marin, Fábio Ricardo; http://lattes.cnpq.br/2318727424326430; Lemos, Carlos Fernando; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799678H0Nos últimos anos, tem-se observado grande aumento na utilização de modelos de simulação na agricultura. Atualmente, o DSSAT (Sistema de Suporte à Decisão para Transferência de Agrotecnologia), insere-se como uma importante ferramenta no que tange à modelagem e à simulação de crescimento de culturas, porém, uma das limitações está relacionada com os modelos de simulação que não contabilizam o efeito imposto por pragas/doenças. A soja foi uma das culturas que apresentaram maior crescimento em área plantada no segmento agroindustrial brasileiro, em função do seu valor econômico e da potencialidade de cultivo em diversas condições de ambiente. Dentre as doenças que ocorrem na cultura da soja, a ferrugem asiática, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi Sydow & Sydow, é considerada a doença de maior potencial destrutivo, provocando danos às lavouras no Brasil, principalmente nos Estados de Mato Grosso, Goiás, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul. A temperatura, a umidade relativa do ar e o período de molhamento foliar favorecem o desenvolvimento do fungo. Assim, o presente trabalho objetivou calibar e validar o CSM-CROPGRO- Soybean na estimativa do crescimento, desenvolvimento e da produtividade da cultura da soja no Estado de Minas Gerais para três cultivares (BRS6101, BRS Valiosa e MGBR-46 Conquista); avaliar o CSM-CROPGRO-Soybean, considerando as simulações com os efeitos no rendimento pela ferrugem asiática na cultura da soja ligado e desligado; e analisar o impacto da ferrugem da soja em cenário de mudanças climáticas, utilizando o modelo ECHAM5/MPI-OM do IPCC. Os dados experimentais para a avaliação, teste e ajuste dos coeficientes genéticos do modelo para as três cultivares de soja foram obtidos no Viveiro do Café, área experimental que pertence ao Departamento de Fitopatologia da Universidade Federal de Viçosa (UFV), Viçosa, Minas Gerais, Brasil (20o44 48.5 S, 42o50 58.4 W, alt. 670 m), durante as épocas de cultivo 2006 e 2010. A validação foi realizada segundo Vasconcelos (2009). O GLUE (do inglês, Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) foi utilizado para a estimativa dos coeficientes genéticos. As funções de pedotransferência foram utilizadas para a estimativa dos parâmetros físicos do solo. As simulações da produtividade da soja foram realizadas com base nos dados meteorológicos de 42 estações convencionais do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) e 12 pontos do modelo ECHAM5/MPI-OM para os anos de 2020, 2030 e 2040. O modelo apresentou alta sensibilidade à variação dos coeficientes genéticos por meio das diferentes cultivares analisadas, bem como do desenvolvimento fenológico e da produtividade de grãos, considerando as condições de solo e clima de Viçosa, MG. Analisando-se os efeitos da ferrugem asiática, a cultivar BRS 6101 (semiprecoce) apresentou um menor efeito no rendimento em relação a cultivar BRS Valiosa (médio a semitardio), que teve maior quebra de produtividade. No que tange às mudanças climáticas globais utilizando os dados do modelo ECHAM5/MPI-OM para os anos de 2020, 2030 e 2040, os resultados mostraram que as simulações realizadas a partir dos dados do INMET e do modelo ECHAM apresentaram bons ajustes, entretanto observamos que não foi satisfatório. O cenário A1B indica uma redução na produtividade que pode alcançar até em torno de 15% no Oeste Mineiro para o ano de 2040. O ano de 2030 mostra-se possivelmente como detentor de grande rendimento na cultura da soja, exceto no Vale do Mucuri e Campo das Vertentes. Desse modo, conclui-se que o modelo pode ser uma importante ferramenta no entendimento e na análise da produtividade nas diferentes mesorregiões do Estado de Minas Gerais, utilizando dados meteorológicos históricos, solos e cenário de mudanças climáticas globais para cada localidade.Item Mudanças climáticas e ferrugem asiática da soja no Estado de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2007-10-22) Lelis, Vicente de Paula; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Vale, Francisco Xavier Ribeiro do; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788182P7; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; Jesus Júnior, Waldir Cintra de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4737931T8; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2No ano de 2001, a ferrugem asiática da soja, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi (Syd & P. Syd), apareceu no continente sul americano, provocando danos às lavouras no Brasil, principalmente nos Estados de Mato Grosso, Goiás, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul, nas safras de 2004/2005 e 2005/2006. A temperatura, a umidade relativa e a presença de água líquida nas folhas favorecem o desenvolvimento do fungo. Para identificar a favorabilidade ao desenvolvimento da doença no Estado de Minas Gerais, testaram-se dois modelos. No primeiro, considerou-se o número de horas com a umidade relativa maior ou igual a 90,0% e, no segundo, a depressão do ponto de orvalho menor que 2,0oC. Em ambos, a faixa de temperatura de 18,0oC a 25,0oC foi considerada ideal ao desenvolvimento do fungo Phakopsora pachyrhizi. A pesquisa foi realizada, utilizando-se os dados de temperatura e umidade relativa horários, obtidos em 14 estações meteorológicas da plataforma de coleta de dados do CPTEC-INPE, em 2005 e 2006. Como os modelos apresentaram resultados semelhantes, ao dar seqüência à pesquisa, optou-se pelo primeiro, que foi, novamente, testado com dados de dois experimentos de campo, realizados no ano de 2006: um em Viçosa, cidade da zona da mata; outro em Uberlândia, cidade do triângulo mineiro. Nessa etapa da pesquisa, foram obtidas as medidas de severidade na cultura da soja. Na análise da relação entre a favorabilidade e os dados (temperatura e umidade relativa), utilizaram-se redes neurais artificiais (RNAs). Esse procedimento possibilitou a geração de redes neurais, para obtenção de informações sobre favorabilidade em função das temperaturas e das umidades relativas médias diárias, separadamente e simultaneamente, como dados de entrada na rede. As redes com melhores desempenhos continham 10 e 15 neurônios e, como tipo de aprendizagem, utilizou-se a propagação retroativa do erro. Após a identificação das redes que melhor responderam à relação, calculou-se a umidade relativa a partir dos dados de temperatura média e mínima diários, oriundos do modelo de circulação geral - HadCM3. Com esses dados, fizeram-se projeções de favorabilidade para os anos de 2020, 2050 e 2080, cujos resultados mostraram uma tendência de aumento da favorabilidade ao desenvolvimento da ferrugem, em quase todas as regiões do Estado.Item Mudanças climáticas e seus impactos nas produtividades das culturas do feijão e do milho no Estado de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2007-08-27) Oliveira, Leydimere Janny Cota; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Ferreira, Williams Pinto Marques; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799404E8; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; http://lattes.cnpq.br/8266603849990657; Lima, Francisca Zenaide de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763794Y6; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2Modelos baseados em processos, utilizando as equações de Blackman, hipérbole retangular, exponencial negativa, hipérbole não retangular e uso eficiente da radiação, como parte central no cálculo do balanço de carbono, foram utilizados para estimar a variabilidade da produtividade das culturas de milho e feijão, em algumas mesorregiões do Estado de Minas Gerais, a partir de dados diários meteorológicos históricos de 1975 a 2004. Também foram simuladas alterações na produtividade das culturas do feijão e do milho, para os anos de 2020, 2050 e 2080, comparadas com o ano-base 2000, considerando-se as condições climáticas futuras, o efeito fertilização por CO2 e o avanço tecnológico. Para quantificar o efeito das condições climáticas na produtividade das culturas, foram utilizados dados diários projetados para o cenário A2, pelo modelo de circulação geral da atmosfera, HadCM3. Uma relação empírica simples foi usada, para calcular o efeito da crescente concentração de CO2 na produtividade das culturas. O efeito do avanço tecnológico na produtividade futura foi estimado, por meio da tendência da série histórica dos dados de produtividade do IBGE, considerando-se o período de 1976 a 2004. Foram objetivos deste trabalho: (a) calcular a produtividade potencial das culturas do feijão e do milho para as mesorregiões do Estado de Minas Gerais, com base nos diferentes modelos citados anteriormente; (b) comparar os resultados dos diferentes modelos; e (c) estimar a produtividade potencial e a perda de produtividade (a diferença entre as produtividades potencial e real), considerando o cenário A2 do modelo HadCM3, o efeito fertilização por CO2 e do avanço tecnológico. A produtividade potencial, calculada pelos diferentes modelos diferiu substancialmente. A diferença percentual entre o modelo de maior estimativa de produtividade e o de menor foi de 105% para a cultura do feijão e de 108% para a cultura do milho. As estimativas mostraram um aumento na produtividade potencial em relação àquela no ano-base 2000, para a cultura do feijão de 35,04% a 114,66%, e de 40,76% a 92,59% para a cultura do milho, dependendo do ano estimado e da mesorregião. O efeito da tecnologia foi o mais importante para tal aumento. Os resultados da diferença entre as produtividades potencial e real apresentaram tendência decrescente para as duas culturas, em todas as mesorregiões, com destaque para a mesorregião do Triângulo/Alto Paranaíba.Item Simulação da produtividade das culturas do milho e do feijão, baseada nos cenários de mudanças climáticas globais, no Estado de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2007-04-23) Silva Júnior, José Luiz Cabral da; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Justino, Flávio Barbosa; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794123A2; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4771516T0; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3; Paula Júnior, Trazilbo José de; http://lattes.cnpq.br/7899276097018876Neste trabalho, propôs-se simular o crescimento e produtividade das culturas do milho e do feijão, com base nos cenários de mudanças climáticas no Estado de Minas Gerais. Foram utilizados os modelos de crescimento e desenvolvimento de culturas o CROPGRO Dry bean e o CERES-MAIZE para a simulação dos complexos processos físico-biológicos. Para tanto, os modelos foram devidamente calibrados e testados em diversas regiões do Estado. Para as projeções futuras, foram analisados os diferentes cenários A2 e B2, estabelecidos pelo SRES-IPCC para os anos de 2020, 2050 e 2080. Os resultados apontaram que, para os cenários mais pessimistas (A2), as alterações climáticas poderão propiciar uma redução de até 15% na produtividade da cultura do milho. Para a produtividade da cultura do feijão em ambos os cenários, há uma projeção de aumento da produtividade nas diversas regiões do Estado de Minas Gerais.