Meteorologia Agrícola
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Item Desenvolvimento de um modelo biofísico de crescimento da cana-de-açúcar para estudos globais(Universidade Federal de Viçosa, 2010-11-26) Cuadra, Santiago Vianna; Rocha, Rosmeri Porfírio da; http://lattes.cnpq.br/2492316971242051; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7; http://lattes.cnpq.br/6681955405635283; Nunes, Edson Luis; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782682T5; Hamakawa, Paulo José; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3Previsões apontam uma expansão das terras cultivadas ao longo das próximas décadas devido a uma combinação do aumento da população global, com consequente necessidade de aumento da produção de alimentos, e do recente crescimento exponencial da produção de biocombustíveis baseados em cultura agrícolas. As alterações resultantes do uso da terra podem, por sua vez, impactar significativamente os ciclos biogeoquímicos e biogeofísicos ao longo do globo. Portanto, a representação de culturas agrícolas para produção de biocombustíveis, como a cana-de-açúcar, devem ser integradas em modelos de processos superficiais terrestres, possibilitando considerar nas simulações numéricas os feedbacks bidirecionais entre a superfície e a atmosfera. Neste estudo, nós apresentamos um novo modelo mecanicista de crescimento da cultura da cana-de-açúcar, incluído como um módulo dentro do modelo dinâmico de agro-ecossistema Agro-IBIS, que pode ser aplicado em múltiplas escalas espaciais (do local ao global). O modelo pode ser acoplado a um modelo atmosférico, permitindo a simulação das interações bidirecionais entre a atmosfera e o sistema de cultivo de cana. Esse novo módulo inclui uma série de equações e parâmetros de manejo agrícola que diferem das formulações para as culturas anuais pré-existentes. O modelo é avaliado contra observações micro-meteorológicas e de biomassa, obtidas para um ciclo da cultura (391 dias), no norte do Estado de São Paulo (Brasil), e para a produtividade agrícola em diferentes escalas espaciais. Os resultados da validação micro-meteorológica indicam que o modelo produz robustamente as flutuações sazonais e diárias do albedo, biomassa seca, e as relações entre troca líquida do ecossistema (NEE) e das variáveis atmosféricas (temperatura e umidade relativa do ar). Ao nível local, o modelo simulou com precisão a intensidade e a variabilidade diária da evapotranspiração (ET) durante dois ciclos consecutivos da cana-de-açúcar em um sítio experimental na localidade Kalamia, nordeste da Austrália. O modelo simulou com exatidão a média da produtividade da cana-de-açúcar para as quatro maiores mesorregiões produtoras (aglomerados de municípios) do estado de São Paulo (Brasil), durante um período de 16 anos, com viés relativo entre -0,68% e +1,08%. Finalmente, a simulação da produtividade média anual de cana para o Estado de Louisiana (EUA) produziu um viés relativo (-2,67%) baixo, mas apresentou menor variabilidade interanual do que a série de produtividade estimada. Considerando os resultados de todas as validações, podemos concluir que o novo modelo é capaz de capturar a relação entre a produção de biomassa e variabilidade do clima (temperatura e precipitação), indicando que o módulo pode ser utilizado com sucesso para prever alterações nos sistemas de cultivo de cana e as respectivas interações com o clima.Item Modelagem e simulação das interações biosfera-atmosfera em plantio de soja na Amazônia(Universidade Federal de Viçosa, 2008-11-27) Costa, José de Paulo Rocha da; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Mihailovic, Dragutin T.; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; http://lattes.cnpq.br/0885578518594524; Hamakawa, Paulo José; Silva, Mariano Pereira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4704488J0; Ribeiro, João Batista Miranda; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782574Z7O estudo das interações biosfera-atmosfera permite não apenas descrever e caracterizar os processos de transferência de energia e massa, relacionados às características da vegetação e propriedades físico-hídricas do solo, mas, também, investigar a influência dos fatores ambientais diretamente envolvidos na complexidade que se acha relacionada com o comportamento vegetal. O desenvolvimento da técnica de modelagem e simulação é atualmente uma ferramenta imprescindível para descrever mecanismos físicos e fisiológicos reconhecidamente complexos, que se inter-relacionam com o sistema solo-planta-atmosfera, a maioria dos quais ainda pouco explicados ou, mesmo, desconhecidos. Em razão de tais aspectos e da necessidade de ampliar os conhecimentos sobre a modelagem de processos ambientais e características microclimáticas na cultura da soja em área de expansão da fronteira agrícola na Amazônia, esta pesquisa foi desenvolvida numa área produtora de soja com aproximadamente 200 hectares, localizada no Município de Paragominas, mesorregião nordeste do Estado do Pará. Nessa área foi semeada a soja (Glycine Max (L.) Merrill), variedade Tracajá, no período de fevereiro a junho de 2007, tendo como principal objetivo avaliar o desempenho do modelo de transferência biosfera atmosfera, Land Air Parametrization Scheme (LAPS), na simulação processos de solo nu, vegetação e movimento da água no solo durante o ciclo de cultivo da soja. Os dados meteorológicos, fluxo de calor e teor de água no perfil do solo foram coletados em estação meteorológica automática. A coleta de amostras para avaliar a variação da altura da cultura, o crescimento radicular, o índice de área foliar e a biomassa seca da parte aérea da planta foi realizada na escala semanal. Para monitoramento do conteúdo de água no perfil do solo foi utilizada a técnica do reflectômetro de domínio do tempo (TDR). O desenvolvimento da biomassa do sistema radicular, nas diferentes camadas de solo, foi acompanhado através do método da escavação. A variação do armazenamento diário de água no perfil do solo foi analisada por meio do método do balanço hídrico. O método da razão de Bowen determinado a partir dos dados experimentais observados foi utilizado como referência para comparação entre os valores horários da transpiração simulados (LAPS) e estimados pelo o método Peman-Monteith (EPM). Na escala diária foram comparados aos valores da evapotranspiração da cultura estimados através dos métodos de Ritchie (ERT), EPM e obtidos pelo LAPS. Os valores simulados e estimados foram validados através dos testes estatísticos MBE, RMSE, EF, d, r2 e teste de Student (t). Os resultados mostraram que o modelo LAPS parametrizado e validado para as condições locais deste estudo apresentou os melhores índices estatísticos, o que evidencia ser confiável o seu uso para simular, além do movimento da água no perfil do solo, a transpiração e, ou, a evapotranspiração da cultura e apresenta potencial para ser acoplado com outros modelos de simulação de transferência solo-atmosfera.