Meteorologia Agrícola
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Item Adequação da disponibilidade hídrica com a demanda de água na agricultura(Universidade Federal de Viçosa, 2014-09-26) Silva, Morgana Vaz da; Pruski, Fernando Falco; http://lattes.cnpq.br/5233966208853446A crescente demanda de água para garantir seus múltiplos usos tem gerado escassez dos recursos hídricos e conflitos entre usuários em diversas bacias hidrográficas, sendo necessário otimizar o uso da água para garantir a sustentabilidade das gerações futuras. O objetivo deste trabalho foi analisar a adequação entre a oferta dos recursos hídricos superficiais (Q7,1o e Qm) e as demandas de complementação hídrica para fins de irrigação na agricultura, para a bacia do Entre Ribeiros. Através do balanço hídrico determinou-se os períodos de excesso e déficit hídrico. Para os períodos de déficit hídrico foram determinadas as vazões unitárias requeridas pela irrigação, as quais foram relacionadas com as disponibilidades hídricas superficiais. A disponibilidade hídrica foi caracterizada pela vazão mínima de sete dias de duração e período de retorno de dez anos (Q7,1o), quantificada em base anual e mensal atraves do estudo de regionalização de vazões para Minas Gerais (MG). A metodologia proposta foi aplicada a bacia do ribeirão Entre Ribeiros, localizada na região noroeste de MG, que já apresenta um quadro de escassez e conflitos pelo uso da água. A partir da análise dos resultados, conclui-se que a consideração da disponibilidade hídrica estimada em base anual não garante o suprimento das demandas de complementação hídrica para a área atualmente irrigada na bacia e para nenhuma data de semeadura proposta. Entretanto, quando considerada a disponibilidade hídrica estimada em base mensal, esta garante o suprimento da área atualmente irrigada para a data de semeadura atualmente praticada na bacia.Item Análise sazonal dos fluxos de CO 2 , energia e vapor d’água sobre um ecossistema de caatinga preservada em um ano seco em Petrolina-PE(Universidade Federal de Viçosa, 2014-11-21) Souza, Luciana Sandra Bastos; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://lattes.cnpq.br/1186468548787818Objetivou-se com este trabalho analisar o comportamento sazonal dos fluxos de carbono, energia e água, e dos padrões diurnos das trocas gasosas de espécies ocorrentes em uma área de Caatinga preservada. O experimento foi conduzido na Embrapa Semiárido (9,05o S; 40,19o W; 350m), no município de Petrolina, PE, durante o ano de 2012, que foi caracterizado climaticamente pela ocorrência de longo período de estiagem, quando choveu apenas 92 mm. Os fluxos de carbono, energia e água foram medidos usando o sistema Covariância dos vórtices turbulentos acoplado a uma torre micrometeorológica de 16 metros. Ao longo do tempo foram feitas medições do conteúdo de água no solo e do nível de cobertura do solo (NCS), bem como campanhas para determinação da variação diurna das trocas gasosas (fotossíntese, transpiração e condutância estomática) de cinco espécies de maior ocorrência na área experimental (Poincianella microphylla (Mart. ex G. Don) L. P. Queiroz, Croton conduplicatus Kunth, Bauhinia cheilantha (Bong.) Steud., Manihot pseudoglaziovii (Pax & Hoffman), Commiphora leptophloeos (Mart.) Gillett). As campanhas foram realizadas em quatro datas, com diferentes disponibilidades hídricas, em intervalo de medições de 2 horas. A partir dos dados experimentais foi determinado o balanço de radiação e os fluxos de CO 2 (NEE), calor latente (LE), calor sensível (H) e de calor no solo, em escala sazonal e em dias específicos (a depender do NCS e das condições de nebulosidade), bem como as frações da radiação fotossinteticamente ativa absorvida e interceptada. A interação entre a atmosfera e a vegetação na troca de vapor d’água foi realizada por meio do fator de desacoplamento (Ω), da resistência da superfície e aerodinâmica. Os valores de LE foram integrados para a obtenção da evapotranspiração real diária. Os dados do NEE foi particionado por meio da aplicação de modelos matemáticos para a determinação da produtividade primária bruta e da respiração do ecossistema. Os resultados revelaram que a sazonalidade da disponibilidade de água durante o ano de 2012 influenciou o padrão dos balanços de radiação e de energia, maximizando a relação H/Rn (~ 77%) (em que, Rn é o saldo de radiação). Assim, a evapotranspiração sob condições de seca intensa foi dependente do déficit de pressão de vapor e do controle da superfície, demonstrando um forte acoplamento da vegetação com atmosfera (Ω ~ 0,04). Todavia, essa interação variou em resposta ao progresso da deficiência hídrica após os eventos de chuva, quando a eficiência de uso da água das espécies foi otimizada, mesmo com a intensa redução da assimilação de dióxido de carbono. As espécies P. microphylla, C. conduplicatus, B. cheilantha, e M. pseudoglaziovii apresentaram maior otimização do uso da água em função do horário do dia e das condições sazonais de disponibilidade hídrica. O ecossistema de Caatinga preservada atuou durante um ano climaticamente seco como uma fonte de carbono para a atmosfera, com uma emissão igual a 468,18 gC m -2 ano -1Item Dinâmica hídrica em microbacias cultivadas com eucalipto e pastagem no leste de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2012-02-24) Almeida, André Quintão de; Ribeiro, Aristides; http://lattes.cnpq.br/5929672339693607O número de novos plantios comerciais de eucalipto vem aumentando consideravelmente em regiões tropicais. Só no Brasil, a área plantada é de aproximadamente 4,5 milhões de hectares, correspondendo a 0,5% do território nacional. Extensas áreas de pastagem e outras culturas estão sendo substituídas por plantios florestais desta espécie. Toda mudança de uso do solo provoca alterações no balanço de energia e de água, no entanto, ainda não se conhece, no Brasil, o impacto desta expansão (pastagem eucalipto) sobre o uso e disponibilidade de água nas bacias de drenagem onde são plantadas. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar os efeitos de plantios comerciais de eucalipto e de pastagem sobre os principais componentes do balanço hídrico em microbacias hidrográficas. O trabalho foi realizado entre os anos de 2009 e 2010 em quatro microbacias localizadas no leste de Minas Gerais, duas cultivados com plantios comerciais de eucalipto e duas com solos degradados sob pastagem. As florestas são compostas por híbridos de eucalipto grandis x urophylla aos sete anos de idade. As microbacias com pastagem são cultivadas com Brachiaria decumbens há mais de 30 anos. Os dados micrometeorológicos foram coletados por sensores instalados em torres no interior das microbacias. A vazão do curso d’água foi medida por um linígrafo do tipo Thalimedes instalado em um vertedouro triangular na saída de cada microbacia. As medidas fisiológicas das culturas foram realizadas com o auxílio do analisador de gases no infravermelho. O estudo da vazão foi realizado no período de um ano (2010), com base na vazão específica mínima diária (q 95% ), média diária (q média ) e na máxima instantânea (q máx ) ocorrida a cada cinco minutos. O escoamento superficial foi analisado a partir dos valores de lâmina total escoada no ano e do coeficiente de escoamento superficial (CE), dado pela relação entre o total escoado e precipitado no ano. A modelagem do balanço hídrico foi realizada na escala diária, considerando como a principal entrada de água a precipitação pluvial e as principais saídas a evapotranspiração, a lâmina de escoamento superficial e a drenagem profunda. A evapotranspiração da microbacia foi estimada pelo total transpirado pela cultura (eucalipto ou pastagem), pela evaporação do solo, pela interceptação da precipitação pluvial por parte do dossel vegetal (eucalipto ou pastagem) e pela evapotranspiração da área de vegetação nativa (Mata Atlântica). A transpiração foi estimada pela equação de Penman-Monteith modificada pela resistência estomática do dossel (r s ). A evaporação do solo no eucalipto foi calculada a partir da equação original de Penman-Monteith com a condutância do solo (r solo ) diminuindo rapidamente quando a disponibilidade de água no solo cai. A interceptação da precipitação pluvial no eucalipto foi estimada pela diferença entre o total evapotranspirado, dado pelo método da razão de Bowen (β), e a transpiração mais a evaporação do solo. Na pastagem, a interceptação da precipitação pluvial mais a evaporação do solo foram estimadas pela diferença entre o total evapotranspirado, dado pelo método da razão de Bowen, e a transpiração. A evapotranspiração da área de mata nativa foi estimada pela equação original de Penman-Monteith com coeficiente de cultura (k c ) igual a um. A lâmina de escoamento superficial foi individualizada diretamente da lâmina total escoada no curso d’água. A drenagem profunda foi estimada a partir do modelo do balanço hídrico nos períodos com excesso de água no solo. O desempenho do modelo de balanço hídrico foi avaliado pela água disponível no solo medidos em campo pelo método gravimétrico e da sonda de nêutrons. O valor médio anual interceptado da precipitação pluvial pela cultura de eucalipto foi de 10%, enquanto a soma do interceptado da precipitação pluvial mais o evaporado do solo sob a pastagem, foi de 11%. O total evapotranspirado nas microbacias com eucalipto foi superior em aproximadamente 15% em relação às microbacias com pastagem. As variações sazonais de água disponível no solo, estimadas pelo modelo do balanço hídrico foram semelhantes às medidas em campo. No geral, as vazões analisadas (q 95% , q média e q máx ) foram superiores nas microbacias com pastagem, indicando um maior potencial de produção de água (↑vazões mínimas) e menor conservação do solo (↑vazões máximas). Nestas microbacias, as vazões mínimas estão associadas principalmente com o baixo consumo de água pela vegetação e as vazões máximas, com os elevados valores de escoamento superficial, entre outros fatores. Em uma microbacia com eucalipto as vazões foram regularizas, com a menor variação encontrada entre as vazões mínimas e máximas relacionadas com as características do dossel vegetal e as características físicas do solo, como a elevada taxa de infiltração estável de água no solo. Pode-se concluir que, apesar das maiores taxas de infiltração de água no solo, nas microbacias cultivadas com eucalipto há uma menor produção potencial de água em relação às microbacias com pastagem, havendo, no entanto, uma maior conservação dos solos nestas áreas.Item Efeito de reduções contínuas e intermitentes do potencial matricial de água nas trocas gasosas e no crescimento de cultivares de cana-de- açúcar(Universidade Federal de Viçosa, 2014-12-12) Boehringer, Davi; Zolnier, Sérgio; http://lattes.cnpq.br/1907749934127865O estresse hídrico está inserido entre os principais fatores que limitam o crescimento e a produtividade agrícola. Embora seja moderadamente resistente à seca, a cultura da cana-de-açúcar tem consideráveis perdas de produtividade em decorrência de períodos prolongados de estiagem ou mesmo períodos intermitentes com precipitação pluvial insuficiente. Essa pesquisa teve como objetivo principal avaliar os efeitos de reduções contínuas e intermitentes do potencial matricial de água nas trocas gasosas de dióxido de carbono e de vapor d'água entre as plantas de cana-de-açúcar e o ambiente de cultivo, assim como o crescimento e as taxas de elongação dos colmos durante a fase de formação da cultura. Foram realizados três experimentos utilizando-se quatro cultivares de cana-de-açúcar, em casa-de-vegetação não climatizada, na área experimental da Meteorologia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa. No primeiro experimento, foram avaliadas as trocas gasosas, a fluorescência da clorofila a, o potencial de água nas folhas e o crescimento dos colmos das cultivares de cana-de-açúcar RB867515, RB92579, RB855453 e RB928064, em decorrência de alterações do potencial matricial de água no substrato de cultivo, imposto a partir da suspensão periódica e retorno posterior dos eventos de irrigação e de fertirrigação. No segundo, avaliaram-se as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila a das mesmas cultivares, no entanto, sob reduções contínuas do potencial matricial de água a partir da suspensão total dos eventos de irrigação. No terceiro experimento, analisou-se o comportamento das trocas gasosas e da fluorescência da clorofila a durante o período diurno, em um dia típico de céu claro, utilizando a cultivar RB92579 sob diferentes condições de disponibilidade hídrica. O déficit hídrico aplicado às cultivares de cana-de- açúcar provocou reduções na condutância estomática (gs), taxa de transpiração (E) e taxa de assimilação líquida de CO2 (A). Em média, no primeiro experimento, os valores de A foram 32,9 e 21,6 μmol CO2 m-2 s-1 para os tratamentos controle e deficiência hídrica leve, respectivamente, não havendo diferenças significativas entre cultivares. As diferenças mais nítidas ocorreram quando as plantas foram submetidas ao déficit hídrico moderado, no qual as reduções em relação ao controle foram, em média, 28, 42, 48 e 52 % para as cultivares RB867515, RB92579, RB928064 e RB855453, respectivamente. A cultivar RB867515 apresentou também os maiores valores de gs, E e estatura de colmos nos tratamentos com déficit hídrico moderado e severo, podendo ser usada como padrão de comparação. No segundo experimento, as maiores diferenças entre as cultivares ocorreram quando estavam submetidas ao potencial matricial de água em torno de −50 kPa, utilizando as medições obtidas entre 11:00 e 13:00 h. A cultivar RB867515 apresentou valores de A, gs, e E duas vezes superiores às demais cultivares, aproximadamente. A eficiência quântica potencial do Fotossistema II (Fv/Fm) foi fortemente influenciada pela disponibilidade de água no substrato de cultivo e pelos níveis de radiação solar reinantes nos dias anteriores às medições. No que se refere à eficiência do uso de água, esta tende a aumentar nos estágios iniciais do estresse hídrico, quando há limitação estomática da fotossíntese. No entanto, com a intensificação do estresse hídrico, também ocorreram limitações bioquímicas e, assim, a eficiência do uso de água diminui.Item Efeitos do estresse salino no crescimento e na evapotranspiração de cultivares de cana-de-açúcar(Universidade Federal de Viçosa, 2016-07-11) Toledo, João Vitor; Zolnier, Sérgio; http://lattes.cnpq.br/6698808632715962Muitos estudos têm demonstrado que a cana-de-açúcar possui elevada produtividade quando submetida a condições ambientais ideais, como altas temperaturas, elevados níveis de radiação solar e adequada disponibilidade hídrica. Porém, avaliações da resposta da cultura em condições salinas são escassas na literatura. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos do estresse salino no crescimento e na evapotranspiração de cultivares de cana- de-açúcar. O experimento foi conduzido em uma casa-de-vegetação do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, usando o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x4, no qual o primeiro fator consistiu de cultivares de cana-de-açúcar e o segundo de níveis de salinidade. As cultivares utilizadas foram a RB867515, RB855453, RB92579 e RB928064, sendo cultivadas sob quatro níveis de salinidade estabelecidos pela adição de 0, 50, 100 e 150 mM L-1 de Cloreto de Sódio (NaCl) à solução nutritiva. Os valores correspondentes da condutividade elétrica foram 3, 6, 10 e 13 dS m-1, respectivamente. O modelo de crescimento sigmoidal foi ajustado aos valores observados de estatura dos colmos, demonstrando que a cana-de-açúcar alcançou 250, 243, 239 e 221 cm sob 3 dS m -1 no final do período experimental, respectivamente para as cultivares RB867515, RB92579, RB855453 e RB928064. No entanto, plantas cultivadas sob 13 dS m-1, cujo o nível de salinidade foi imposto pela adição de 150 mM L -1 de NaCl à solução nutritiva, apresentaram valores reduzidos da taxa de elongação do colmo em relação aos obtidos sem a adição de NaCl, com reduções de 53% para a cultivar RB928064 e de 47% para as demais. A salinidade da solução nutritiva promoveu reduções em todas as variáveis morfológicas ao final do experimento (p<0,05). Quando comparadas com a RB92579 e RB928064, a cultivar RB867515 apresentou valores significativamente maiores para as variáveis massa fresca do colmo e volume total de internódios. Verificou-se que o aumento da concentração de NaCl na solução nutritiva diminuiu linearmente a evapotranspiração de todas as cultivares de cana-de-açúcar (p<0,05). Avaliações do uso de água sob reduzida nebulosidade mostraram as maiores taxas e os maiores declínios da evapotranspiração entre os níveis de salinidade, com 48,5 g planta-1CE-1. Sob altas demandas de água pela atmosfera, as taxas de evapotranspiração da cultivar RB867515 foram as únicas a não serem afetadas significativamente quando o nível de salinidade aumentou de 3 para 6 dS m-1. Os resultados indicaram que o período entre 11:00 e 14:00 horas é o mais apropriado para avaliações do efeito da salinidade em diferentes cultivares de cana-de-açúcar. Além disso, foi observado que a cultivar RB867515 apresentou melhores respostas de crescimento e menor decréscimo da evapotranspiração sob os níveis de salinidade impostos.Item Efluxo de CO2 em diferentes sistemas de cultivo(Universidade Federal de Viçosa, 2018-02-28) Pereira, Vágna da Costa; Justino, Flávio Barbosa; http://lattes.cnpq.br/3355555690297448Nas últimas décadas, a substituição de extensas áreas de cobertura original do Cerrado por outros usos, vem ocorrendo num ritmo acelerado e certamente todo este processo de substituição da vegetação tem contribuído para o aumento da quantidade de CO 2 na atmosfera. Neste sentido, para entender melhor os fatores que influenciam a dinâmica de carbono do solo (COS) e as emissões de CO 2 do solo em sistemas agrícolas de diferentes níveis de complexidade, medimos a respiração do solo em diferentes tipos de uso da terra para avaliar o efluxo de CO 2 do solo (FCO 2 ) do solo em sistema de plantio direto no Cerrado Brasileiro. Os resultados das medições da respiração do solo mostraram que o FCO 2 médio diário foi caracterizado por valores abaixo de 32 g de CO 2 m -2 d -1 . Durante a estação de crescimento, foram observados fluxos cumulativos que variaram entre 75 e 91 g de CO 2 m -2 d -1 em sistemas de monocultura e consórcio e de 83,9 a 134,9 g de CO 2 m -2 d -1 , entre os sistemas de rotação. No cerrado nativo verificou-se um fluxo cumulativo de 97,7 g de CO 2 m -2 d -1 . Este período coincidiu com a estação chuvosa, onde verificou-se que os maiores fluxos de CO 2 ocorreram após os eventos de precipitação. Houve uma correlação positiva entre o espaço poroso saturado por água (EPSA) e FCO 2 . O período após a colheita caracterizou-se por fluxos menores e cumulativos com valores entre 12,6 e 26,7 g de CO 2 m -2 d -1 em sistemas de monocultura e consórcio, 15,6 e 21,1 g de CO 2 m -2 d -1 entre sistemas de rotação e 27,0 g de CO 2 m -2 d -1 no Cerrado. O fluxo acumulativo de CO 2 do solo diminui entre as estações de crescimento e após a colheita em aproximadamente 59% em monoculturas e consórcios, 80% nos sistemas de rotação e 56% no cerrado. Os sistemas de rotação acumularam menores quantidades de FCO 2 (4,2 t CO 2 ha -1 ) quando comparados aos sistemas de monocultura (4,5 t CO 2 ha -1 ), enquanto o cerrado acumulou 4,9 t CO 2 ha -1 . Contudo, os resultados obtidos desse estudo sugerem que o uso dos sistemas com rotação cultural se destacam como alternativas mais sustentáveis para mitigar as emissões de CO 2 na interface solo-atmosfera. Além disso, a adoção do sistema de plantio direto promove melhorias na qualidade do solo e sequestro de carbono ao longo dos anos, contribuindo com o aumento da produtividade dos sistemas agropecuários.Item Efluxo de CO2 sob vegetação de cerrado e em áreas cultivadas com cenoura e beterraba(Universidade Federal de Viçosa, 2013-07-31) Gonçalves, Paulo Henrique Lopes; Justino, Flavio Barbosa; http://lattes.cnpq.br/4801186293760827O bioma Cerrado possui grande diversidade biológica e esta entre os mais importantes ecossistemas florestais do Brasil. Também está entre os com maiores alterações antrópicas. Qualquer sistema florestal e agrícola e composto por componentes físicos (climáticos, edaficos, topográficos entre outros) e componentes biológicos (micro e macroflora e fauna). O bioma Cerrado e o segundo mais importante do Brasil, embora há pouco entendimento sobre o seu funcionamento, particularmente em relação ao ciclo do carbono comparado com sistemas agrícolas. Pesquisas recentes têm demonstrado a importância do carbono no solo como estoque, fonte e potencial sumidouro de CO2. Atualmente é fundamental produzir com baixa emissão de carbono sem expandir a fronteira agrícola, principalmente em áreas preservadas. Um dos grandes desafios da atividade agrícola e reduzir a emissão de gases de efeito estufa (GEE) e incrementar a absorção de dióxido de carbono (CO2) atraves do sequestro do carbono em ecossistemas. A interdependência entre estes componentes dificulta a compreensão do funcionamento do sistema como um todo. Soma-se a isto o pequeno número de estudos experimentais realizados sobre a quantificação dos efluxos de (302 e sua variação temporal associada com variáveis biofísicas que influenciam a magnitude desses efluxos. Diante disto, os objetivos deste trabalho foram: a) Analisar as variações nas fases antes da semeadura, durante e pós-colheita de efluxos de Co2 na superfície do solo; b) Identificar a relação de dependência das taxas de efluxo de Co2 na superfície do solo com a precipitação pluvial e temperatura do solo; 0) Comparar as estimativas de carbono alocado no solo entre as areas de cerrado e lavoura de cenoura e beterraba. Os resultados evidenciaram uma variação temporal dos efluxos de Co2 do solo, tanto nas areas de lavouras de cenoura e beterraba como nas areas de cerrado, em resposta a variabilidade observada no regime pluviométrico e da temperatura do solo. As magnitudes dos efluxos de (302 variaram de 3,97 a 1,02 umol m'ºs'1 com media de 2,09 io,28 umol m'2 5"1 em cerrado, cenoura variaram de 2,60 a 0,21 umol m'2 5"1 com media de 0,98 io,29 e na beterraba variaram de 3,56 a 0,41 umol m'2 s"1 com media de 1,96 10,33. O carbono alocado no período foi de 2,58 Mg ha'1, 1,51 Mg ha"1 e 2,48 Mg ha"1 no cerrado, cenoura e beterraba, respectivamente. O estoque de carbono alocado no cerrado foi 53% e 6% maior em comparação que na area de cenoura e beterraba, respectivamente. Entre beterraba e cenoura a diferença foi de 50%. A razão provável da estabilidade do carbono no cerrado e devido a contribuição material orgânico e abundância de serrapilheira.Item Extremos climáticos na África Sub-Sahariana: 1976-2005 e 2020-2050(Universidade Federal de Viçosa, 2018-06-29) Talacuece, Manuel António Dina; Justino, Flávio Barbosa; http://lattes.cnpq.br/6952428435312325O presente estudo examina o comportamento das tendências e significância de oito índices climáticos extremos com base em séries de 30 anos (1976-2005) e futuro mais próximo de 31 anos (2020-2050) da África Sub-Sahariana (do inglês, SSA), assim como, as correlações entre índices climáticos extremos com quatro índices oceânicos e com os rendimentos da produtividade do feijão comum e milho nos períodos de 1976-2005 na área do domínio do estudo. Com base nos cálculos das tendências e das correlações foi possível determinar as regiões correlacionadas e afetadas com os índices. As tendências futuras foram avaliadas com base nas projeções de seis modelos regionais climáticos do projeto Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX), e com a média dos seis modelos em causa, forçados por dois cenários de média emissão RCP4.5 e de alta emissão RCP8.5. No período histórico, existe uma tendência positiva na precipitação total anual, é por isso que, o número de dias secos consecutivos aumenta menos significativamente, o número de dias consecutivos úmido aumenta menos significantemente, máximo de 5 dias de chuva aumenta menos significante, valor máximo e mínimo de temperatura diária aumentam significantemente, duração do período quente e amplitude térmica diária aumenta menos significantemente. O clima futuro mostra um aumento negativo na precipitação total anual, para o RCP4.5 e um aumento positivo para o RCP8.5, o número de dias secos consecutivos aumenta para RCP4.5 e diminui no RCP8.5, o número de dias consecutivos de úmido diminui para o RCP4.5 e aumente para RCP8.5 e o máximo de 5 dias de chuva aumenta menos significante para RCP4.5 e RCP8.5. O valor máximo e mínimo de temperatura diária, duração do período quente aumentam para RCP 4.5 e RCP 8.5, enquanto a amplitude térmica diária diminui para os cenários RCP 4.5 e RCP 8.5.Item Impacto do desmatamento na interação biosfera-atmosfera do domínio caatinga(Universidade Federal de Viçosa, 2018-03-02) Queiroz, Maria Gabriela de; Zolnier, Sérgio; http://lattes.cnpq.br/2053330973064133A região Semiárida brasileira e a vegetação de caatinga sofrem constante mudança do uso da terra, devido ao processo de desmatamento para a extração de lenha e implantação de culturas agrícolas e pastagens, resultando em paisagens com distintos níveis de perturbação antrópica. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar as mudanças na interação biosfera-atmosfera do Domínio de Caatinga, com reflexos na transferência de água e de energia, condições micrometeorológicas, umidade do solo, interceptação de água pelo dossel, atributos físicos e químicos do extrato do solo e produção de serapilheira. Foram estudadas duas paisagens: área com vegetação de caatinga (CAA) e área desmatada adjacente (ADA), ambas situadas no Eixo Norte- Sul da região central do Estado de Pernambuco. O período experimental estendeu-se de 01 de novembro de 2014 a 31 de outubro de 2017, com a delimitação de períodos chuvosos, secos e transições, agrupados de acordo com o regime hídrico local. Foram instaladas torres de aço galvanizado em cada sítio para aquisição de dados micrometeorológicos. Assim, foram realizadas comparações das respostas das condições micrometeorológicas, da evapotranspiração real, e dos componentes do balanço de energia nos diferentes regimes hídricos e entre as superfícies, por meio do método do balanço de energia com base na razão de Bowen para estimar os fluxos diários, mensais e sazonais do calor sensível (H) e latente (LE). Dados de atributos físico-químicos dos sítios e climáticos da área de estudo foram avaliados por meio da aplicação das estatísticas descritiva e multivariada. O monitoramento da umidade volumétrica (θv) no perfil do solo foi realizado por uma sonda capacitiva, em um período total de 157 dias. Adicionalmente, foi examinado o particionamento das chuvas em precipitação interna (Pi), escoamento do tronco (Et) e interceptação pelo dossel (I) por espécies da vegetação de caatinga. Por fim, determinou-se a deposição mensal de serapilheira (total, por fração e por espécies), a taxa de decomposição e a exportação de nutrientes via material decíduo de espécies vegetais da caatinga. Os resultados indicaram que houve diferenças significativas na densidade de fluxos diurnos do saldo de radiação (R N ), LE, H e fluxo de calor no solo (G), com maiores médias na CAA, com exceção dos valores médios de G, provavelmente devido ao aumento do albedo na ADA. A evapotranspiração média na CAA e ADA foi de 2,19 e 1,97 mm, nesta ordem. Cerca de 48% do R N recebido foi utilizado no LE, 44% para H e 9% para G na CAA, versus 34% de R N para LE, 50% para H e 16% para G na ADA. Não houve diferença na maioria dos atributos físico-químicos do solo entre os dois sítios. Exclusivamente para o estudo da umidade do solo, uma terceira paisagem foi incluída, a palma forrageira. A θ v foi superior na caatinga (0,086 m³ m-³), intermediária na palma forrageira (0,064 m³ m-³), e inferior na área desmatada (0,045 m³ m-³). Para a vegetação de caatinga, a Pi e a Et representam 81,2% e 0,8% da precipitação total, enquanto a interceptação pelo dossel foi de 18%. A remoção da vegetação resultou em aumentos de 10% no escoamento superficial para locais desmatados, com maiores incrementos nos primeiros eventos de chuva. A Caatinga depositou em média 1.177 kg MS ha-¹ ano-¹ de serapilheira, sendo 56% de folhas; 24% de galhos; 15% de estruturas reprodutivas e, 5% de miscelânea. A taxa de decomposição da serapilheira foi de 0,33 Kg MS ha-¹ ano-¹, sendo exportados anualmente 23,76 kg ha-¹ de nutrientes. Conclui-se que a conversão da vegetação de caatinga em outras superfícies promoveu maior degradação de paisagens, ocasionando reduções do R N , com valores elevados de H e G, e ET ligeiramente reduzida na área desmatada. A remoção da vegetação de caatinga resultou em declínios da θv e perda de interceptação de água pelo dossel vegetativo. Em áreas de caatinga com intervenção antrópica, a perda de matéria seca depositada sobre o solo pode chegar a 1,18 ton. ha-¹ ano-¹.Item Modelagem ecofisiológica de cultivos de eucalipto em regiões subtropicais do Brasil(Universidade Federal de Viçosa, 2015-06-23) Klippel, Valéria Hollunder; Ribeiro, Aristides; http://lattes.cnpq.br/1423964721747306O sul do Brasil tem se mostrado promissor à expansão da silvicultura, como uma área de interesse para a implantação de novos plantios de eucalipto. Contudo, essa região apresenta condições climáticas bastante peculiares, com frios bem rigorosos sendo comum a ocorrência de geadas em algumas áreas. São importantes estudos com espécies de Eucalyptus resistentes ao frio, buscando conhecimento sobre os processos ecofisiológicos e a produtividade dos plantios dessas espécies em condições de campo, diante das diferentes variações sazonais do clima verificadas na região Sul do Brasil. Diante disso o estudo teve como objetivo avaliar a produtividade potencial e as trocas gasosas de plantios jovem e adulto de Eucalyptus saligna e estudar o comportamento ecofisiológico de três espécies de eucalipto de clima subtropical (Eucalyptus saligna, E. dunnii e E. benthamii), em diferentes períodos climáticos. Assim, um experimento foi conduzido em áreas pertencentes à Empresa CMPC, no município de Eldorado do Sul – RS. Para avaliação do comportamento ecofisiológico de plantios jovens (idades de 15, 19 e 22 meses) de Eucalyptus saligna, E. dunnii e E. benthamii e de plantios jovens (15 a 22 meses) e adulto (57 a 76 meses) de Eucalyptus saligna foram realizadas medições ecofisiológicas em julho de 2013 (período frio), novembro de 2013 (período intermediário) e fevereiro de 2014 e 2015 (período quente). A fim de parametrizar, calibrar e validar o modelo 3-PG para plantios de Eucalyptus saligna foram coletados, ao longo de um ciclo produtivo (12 a 103meses), dados de inventário, biomassa da parte aérea e raiz e volume de lenho. Foram determinadas a área foliar específica (AFE) e a fração de galho e casca em relação à biomassa da parte aérea (FGC) excluindo as folhas. Foi estimado o índice de área foliar (IAF) e monitorada a taxa de queda de serapilheira. Com base nos parâmetros fisiológicos avaliados, nota-se melhor desempenho do E. benthamii, sendo este, sempre igual ou melhor que o E. saligna e E. dunnii. No entanto, o E. saligna apresentou maior IAF. Menores valores de Ψ w verificados no período quente ocorreram devido à redução na disponibilidade hídrica, e afetaram principalmente o E. saligna. Menores temperaturas do ar observadas no período frio reduziram a α das três espécies estudadas e favoreceram os valores da J max . Com relação aos plantios jovem e adulto de E. saligna, maiores valores diários de A e E ocorreram no período intermediário, havendo semelhança no comportamento dos dois plantios. No período quente houve redução das médias de A, gs e E, sendo observados valores superiores para o plantio adulto. A redução dos parâmetros das trocas gasosas no período quente está relacionada com a maior demanda atmosférica verificada nesse período, onde foram observados maiores valores de temperatura do ar e DPV. O plantio adulto apresentou taxas de fotossíntese em luz saturante e A max significativamente maiores quando comparadas ao plantio jovem, em todos os períodos climáticos considerados no estudo. Não houve fotoinibição para as espécies de eucalipto em nenhum período climático estudado. A variação da alocação de biomassa ao longo da idade para os povoamentos de E. saligna, acompanha a tendência geral observada para diversas espécies, onde os componentes lenho e casca aumentaram sua proporção ao longo do ciclo, e os componentes folhas, galhos e raízes diminuíram a proporção em relação a biomassa total com o passar do tempo. O incremento médio anual (IMA) sem casca aos 103 meses de idade foi de 51 m 3 ha -1 ano -1 , muito acima da produtividade média dos plantios brasileiros de eucalipto. Os valores de IAF foram crescentes até 29 meses de idade, com posterior redução. A máxima deposição de serapilheira (60 meses) foi de 3,07 ton ha -1 , e as maiores quedas de serapilheira ocorrem nos meses de janeiro e fevereiro. O desempenho do modelo 3- PG foi satisfatório ao simular o crescimento de florestas de eucalipto. As estimativas obtidas pelo modelo apresentaram correlação com os dados observados, tanto na etapa de calibração, quanto na de validação.Item Produtividade de minicepas de eucalipto sob aplicação de CO 2 via água de irrigação(Universidade Federal de Viçosa, 2015-07-07) Carvalho, Ana Paula Vilela; Ribeiro, Aristides; http://lattes.cnpq.br/1972204988687740Este trabalho teve como objetivo estudar a influência do CO 2 aplicado via água de irrigação na produtividade de minicepas, enraizamento de miniestacas, trocas gasosas e variáveis ecofisiológicas em minicepas de híbridos de Eucalyptus globulus e Eucalyptus grandis. Para tanto, experimentos foram conduzidos no Viveiro de Pesquisa do Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, avaliando-se cinco clones, sendo: dois clones de Eucalyptus urophylla x E. globulus (C1 e C2); dois clones de Eucalyptus grandis x E. globulus (C3 e C4) e um clone de Eucalyptus urophylla x E. grandis (C5) e cinco doses de CO 2 aplicadas via água de irrigação (0, 3, 6, 12 e 18 L m -2 dia -1 ) com três repetições. No primeiro capítulo, foi avaliada a produtividade de minicepas e a biomassa de miniestacas dos clones C1, C2, C3, C4 e C5; porcentagem de sobrevivência e enraizamento das miniestacas e qualidade das mudas aos 30 dias de enraizamento provenientes de minicepas dos clones C1, C3 e C5, sob a aplicação do CO 2, via água de irrigação no período do verão-E1 e período do outono-E2. Os clones C1, C2, C3, C4 e C5 responderam de maneira semelhante ao tratamento com CO 2, aplicado via água de irrigação, quanto à produtividade de miniestacas/minicepa/semana e biomassa de miniestacas e os clones C1, C3 e C5 em relação à porcentagem de sobrevivência e enraizamento das miniestacas na saída da casa de vegetação nos dois períodos de avaliação do verão e outono. No período do outono, a aplicação do CO 2, via água de irrigação, influenciou positivamente na qualidade das mudas do clone C1 e nos clones C3 e C5 e houve redução da qualidade das mudas a partir da dose de 6 L m -2 dia -1. No segundo capítulo, foi estudada fotossíntese líquida (A), condutância estomática (gs), taxa de transpiração (E), razão entre concentração interna e externa de CO 2 (Ci/Ca) e eficiência do uso da água de minicepas de um clone de Eucalyptus urophylla x E. globulus (C1); um clone de Eucalyptus grandis x E. globulus (C3) e um clone de Eucalyptus urophylla x E. grandis (C5) e eficiência quântica (α) de um clone híbrido de Eucalyptus: Eucalyptus viiiurophylla x E. globulus (C1) em três experimentos, E1, E2 e E3, respectivamente, período do verão, outono e inverno de 2014. As trocas gasosas das minicepas foram mensuradas com o auxilio de um analisador de gás por infravermelho (IRGA). Os clones C1, C3 e C5 responderam de maneira semelhante ao tratamento com CO 2 aplicado via água de irrigação quanto à fotossíntese, condutância estomática, transpiração, razão entre concentração interna e externa de CO 2 (Ci/Ca) e eficiência do uso da água nos períodos do verão, outono e inverno. A maior dose de CO 2, aplicada via água de irrigação, proporcionou o melhor desempenho do C1 na eficiência quântica no E1, período com temperatura média diária de 18,6oC. No E2, período com temperatura média diária de 22,6oC, o C1 atingiu melhor desempenho na eficiência quântica com as doses de 3 L m -2 dia -1 e 12 L m -2 dia -1.Item Propagação clonal de eucalipto em ambiente protegido por estufins: produção, ecofisiologia e modelagem do crescimento das miniestacas(Universidade Federal de Viçosa, 2016-07-29) Oliveira, Aline Santana de; Ribeiro, Aristides; http://lattes.cnpq.br/8403587301186316O gênero Eucalyptus possui grande importância em plantios florestais comerciais que visam a produção de papel, celulose, madeira e carvão, por apresentar crescimento rápido e ser muito adaptado às condições edafoclimáticas do Brasil. Uma das tecnologias que vem sendo utilizadas na propagação do eucalipto em minijardim clonal é o uso de estufim. O emprego do estufim promove alteração do ar atmosférico próximo ao dossel das cepas alterando a temperatura e umidade do ar, irradiância solar e a concentração de CO 2 . Este trabalho teve como principal objetivo realizar um estudo comparativo entre o uso dos estufins em minijardim clonal e o manejo tradicional, no comportamento ecofisiológico, produtivo e na qualidade de minicepas de um híbrido de eucalipto (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis). O trabalho foi realizado no viveiro de pesquisas pertencente à Universidade Federal de Viçosa, no período de junho de 2014 a julho de 2016. Foram monitoradas variáveis meteorológicas (temperatura e umidade relativa do ar, radiação solar), biométricas (biomassa fresca, biomassa seca, área foliar, diâmetro do colo e altura) e fisiológicas (fotossíntese, transpiração, condutância estomática, relação Ci/Ca), nos dois tratamentos. Resultados mostraram que a temperatura nas parcelas com estufim foi 10,6 % superior no período frio e 13,0 % no período quente, em relação à temperatura observada nas parcelas sem estufim. A concentração de gás carbônico nas parcelas com estufim apresentou maior amplitude, em ambos os períodos climáticos. Na maioria das coletas a quantidade de estacas produzidas pelas cepas conduzidas sob o estufim foi superior à das produzidas sem o estufim, sendo esse aumento mais acentuado no período quente, tendo sido observado um aumento de 82 % nas parcelas sem estufim e 132 % nas parcelas com estufim. Foi possível observar um aumento de produção de estacas de 29 % nos meses mais frios e 65 % nos meses mais quentes. Além disso, sob maior temperatura foi observado tendência de aumento da altura e distância entre os pares de folhas consecutivos e menor diâmetro do colo, área foliar e biomassa das estacas, porém, com maiores taxas de enraizamento. Nesse tratamento também foi verificado menores A e maiores gs, E e Ci/Ca, além de maior eficiência quântica. A soma térmica necessária para a produção de estacas em cepas de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis conduzidas em jardim clonal foi igual a 61 graus-dia nas parcelas sem estufim e 76 graus-dia nas parcelas com estufim, tendo os modelos obtidos para estimativa das variáveis biométricas em função dos graus-dia acumulados apresentado índices estatísticos satisfatórios. O uso do estufim no minijardim clonal de eucalipto pode ser uma técnica promissora para aumentar a capacidade produtiva do minijardim.Item Rhizospheric microbial communities of plants coexisting under different edaphic conditions(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-20) Monteiro, Larissa Cassemiro Pacheco; Costa, Maurício Dutra; http://lattes.cnpq.br/2607865949936213Plants exert strong influence on soil microrganisms through root exudation. When two plant species are growing together, the resulting rhizospheric microbial communities differs from that observed in the respective monocultures. This new rhizobiome can directly affect the adaptability and the ecological interactions of the plant species living in coexistence. In addition, soil edaphic conditions such as different levels of fertility and changes in the electrical conductivity, also promote changes in the rhizobiome and, consequently, in the interactions established by the plants in coexistence. Thus, the aims of this work were: I) to evaluate the ecological relationships and the microbial taxons present in the rhizosphere of weeds in monoculture and coexistence; II) to evaluate how soil fertilization affects the ecological interactions between Zea mays and weeds and their associations with rhizosphere microroganisms and III) to evaluate the outcomes of Zea mays-weed interactions as a function of soil EC associated with changes in the structure of the rhizosphere microbial communities. To achieve the first objective, an experiment was conducted in a greenhouse using three weed species, Ageratum conyzoides, Ipomoea ramosissima, and Bidens pilosa that were grown in monoculture and in coexistence. The total soil DNA was extracted and sequenced via the Illumina MiSeq platform using primers specific for the 16S rRNA of bacteria and archaea and the ITS region of fungi. Competition interactions were observed between all tested weed combinations. Differences in the bacterial diversity of competing weeds were observed. For some specific bacterial groups, such as the genera Bdellovibrio, Flexibacter and Domibacillus, and the fungal phylum Ascomycota, smaller changes in abundance were recorded. To achieve the second objective, another experiment was conducted in a greenhouse with two weed species Amaranthus viridis and Bidens pilosa and Zea mays, in monoculture and in coexistence, submitted to two different fertility managements. The total DNA of the soil was also extracted and the sequencing carried out as in the previous experiment. Maize showed greater competitive ability than weeds under natural soil fertility, no difference in competiveness was observed among the plants tested after soil fertilization. Bacterial diversity was negatively affected by fertility and specific taxa were differently affected by the two factors evaluated, plant coexistence and soil fertilization. The fungal community did not change at α and β diversity in any of the samples analyzed. To achieve the third objective, an experiment similar to the previous one was conducted in a greenhouse, adopting distinct levels of soil electrical conductivity (EC). For the interaction between maize and B. pilosa, the ecological relations between these plants changed from competition to facilitation as EC was increased. Increases in soil EC caused significant changes in bacterial diversity and in the structure and composition of bacterial and fungal taxa. These changes were associated to changes in the outcome of mayze-weed interactions. Keywords: Zea mays. Ageratum conizoydes. Amaranthus viridis. Ipomoea ramosissima. Bidens pilosa. Plant Coexistence. Microbial Diversity. llumina MiSeq sequencing. 16S rRNA and ITS. Fertility. Electrical Conductivity.Item Uso do sensoriamento remoto radiométrico para a estimativa da largura do rio na Bacia do Araguaia(Universidade Federal de Viçosa, 2014-07-30) Cruz, Patrícia Porta Nova da; Costa, Marcos Heil; http://lattes.cnpq.br/4533589713518251Os recursos hídricos são de suma importância para a manutenção da vida em nosso planeta e, por isso, conhecer a sua real disponibilidade em uma localidade é uma questão primordial nos tempos atuais para estabelecer estratégias de uso racional e sustentável dos mesmos. Para isso, torna-se indispensável realizações de pesquisas que possibilitem obter informações sobre o comportamento e a dinâmica dos hidrossistemas continentais, o que pode ser feito por meio do uso combinado de dados climatológicos e hidrológicos concisos e representados por longas séries temporais. Porém, poucas regiões do globo dispõem de longos períodos com registros de dados para estudos rigorosos dos hidrossistemas continentais. E, ainda assim, mesmo nos locais onde existem longas séries de dados, poderá haver períodos com falhas ou informações inconsistentes, gerando limitações que penalizam e dificultam a compreensão da variabilidade de processos que regulam o funcionamento dos hidrossistemas continentais e a previsão do ciclo hidrológico. Para preencher a ausência de série de dados ou falhas nos mesmos, o sensoriamento remoto é uma ferramenta de grande potencial para se criar banco de dados com diversas aplicabilidades nas pesquisas hidrológicas, como por exemplo, a inicialização de modelos hidrológicos e para monitoramento hidrológico da região estudada. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o uso de dados de sensoriamento remoto radiométrico a partir dos produtos MODIS para a estimativa da largura do rio na bacia do Araguaia através da detecção e estimativa da largura do rio Araguaia e de seus principais afluentes e gerando um banco de dados com mapas de largura dos rios para a bacia do Araguaia nos anos de 2000 a 2013. Notou-se que os dados MODIS são satisfatórios para detectar rios com larguras superiores a 232 m sendo que os dados analisados nessa faixa apresentaram erro relativo médio menor que 13% e de 28% para rios com largura entre 116 e 232 m. O MODIS é o sensor ideal para estimativa de largura do rio e monitoramento hidrológico para regiões onde não possui informações observadas.