Meteorologia Agrícola
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Item Avanço da fronteira agrícola na Amazônia: impactos no balanço de energia e simulação do crescimento e rendimento(Universidade Federal de Viçosa, 2009-12-11) Souza, Paulo Jorge de Oliveira Ponte de; Abreu, José Paulo Mourão de Melo e; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; http://lattes.cnpq.br/9862359824047261; Rocha, Edson José Paulino da; http://lattes.cnpq.br/2313369423727020; Randow, Celso Von; http://lattes.cnpq.br/0535860239259102Nos últimos anos tem-se verificado um continuo avanço da fronteira agrícola na região Amazônica, onde se aponta o monocultivo da soja como o principal condicionante. Diante da necessidade de se compreender as respostas desta cultura às condições climáticas da região Amazônica, e também pela necessidade de se avaliar quais os possíveis impactos ambientais gerados por este novo modelo de uso da terra na região realizou-se um experimento micro/ agrometeorológico durante os anos de 2006, 2007 e 2008 no município de Paragominas, localizado na região nordeste do estado do Pará por esta região ter apresentado uma rápida expansão desta cultura nos últimos anos. Uma torre micrometeorológica de três metros de altura foi instalada no centro da área de estudo, cultivada com soja variedade Tracajá em uma extensão de 200 ha. Informações de crescimento da soja foram coletadas semanalmente em um experimento inteiramente casualizado com seis repetições, e a fenologia da cultura foi acompanhada diariamente seguindo a escala proposta por Fehr e Caviness (1977) em um experimento também inteiramente casualizado com diferentes tratamento (data de plantio) e 3repetições. O balanço de energia e a evapotranspiraçao da cultura foram obtidos por meio da razão de Bowen seguindo as recomendações de Perez et al. (1999). Um modelo mecanístico simplificado de crescimento e rendimento da soja foi parametrizado e calibrado para as condições ambientais da Amazônia e sua validação foi feita com dados de rendimento observados entre 2007 e 2009. Dados Soja; Amazônia; Energia; Agriculturareferentes a um ecossistema florestal foram utilizados nas discussões sobre os impactos da soja e obtidos na floresta nacional de Caxiuanã, localizado no setor central do estado do Pará. A produção de biomassa aérea e área foliar foram influenciadas pelas distintas condições climáticas entre os anos, embora o rendimento final não tenha sido muito diferente devido supostamente pela compensação na fixação de nitrogênio em 2007. A inclusão do efeito redutivo de elevadas temperaturas mostrou ser um método bastante eficiente para simular o desenvolvimento da soja nas condições térmicas da Amazônia reduzindo de 4,7 para 2,3 dias o erro (RMSE) na determinação da maturação fisiológica da soja. O consumo máximo de água ocorreu durante o período reprodutivo, com valor médio de 4,1 mm dia-1 durante o enchimento de grãos. Devido ao aumento gradual no albedo da superfície, o saldo de radiação apresentou redução ao longo do ciclo, sendo grande parte desta energia usada como calor latente principalmente entre as fases de florescimento e enchimento de grãos, havendo, porém um aumento no fluxo de calor sensível próximo da maturação. Durante o ciclo da cultura há uma redução de 16,6% no saldo de radiação e de 15,5% durante a entressafra, mas devido a elevada condutância estomática da soja observou-se impactos positivos no fluxo de calor latente em algumas fases da cultura comparada ao ecossistema de floresta. Por outro lado, há uma diminuição significativa no fluxo de calor latente e um aumento considerável no fluxo de calor sensível durante o período da entressafra comparado ao ecossistema florestal devido à ausência de cobertura vegetal. O modelo de crescimento e rendimento utilizado apresentou ótimo desempenho na simulação da evapotranspiração da soja, e principalmente na produção de área foliar, biomassa total e rendimento final nas condições climáticas da Amazônia. A simulação do rendimento da soja apresentou baixíssimos erros, com diferenças em relação aos dados observados menores que 10%. O modelo encontra-se parametrizado, calibrado e validado para as condições climáticas da Amazônia, e pode ser usado como ferramenta de apoio aos agricultores na tomada de decisões bem como ferramenta de ensino nas instituições de ensino de ciências agrárias da região.Item Reconstrução dos padrões de uso da terra na Amazônia, no período 1940-1995, para estudos climáticos e hidrológicos(Universidade Federal de Viçosa, 2008-07-31) Leite, Christiane Cavalcante; Sediyama, Gilberto Chohaku; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788051E6; Ribeiro, Carlos Antônio Alvares Soares; http://lattes.cnpq.br/0257744922714589; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4751293E6; Soares Filho, Britaldo Silveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780185E6; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3Mudanças em florestas, cultivos agrícolas, vias fluviais e na composição da atmosfera, em todo o mundo, estão ocorrendo pela crescente necessidade de alimentos, fibras, água e moradia para mais de seis bilhões de pessoas. As terras cultivadas (pastagens e plantações) e áreas urbanas têm se expandido nas recentes décadas, acompanhadas por um grande aumento no consumo de energia, água e fertilizantes, juntamente com uma considerável perda de biodiversidade. Alguns estudos têm mostrado que as mudanças na cobertura e no uso da terra também podem afetar o clima. Isto geralmente ocorre por meio de mudanças no saldo de radiação à superfície, e na partição do saldo de radiação em fluxos de calor sensível e latente, causando modificações na circulação atmosférica e no clima. Esse trabalho teve como objetivo criar um banco de dados histórico de uso da terra para a Amazônia, espacialmente explícito em grade, numa resolução de 5 x 5 , no período 1940-1995, para estudos climáticos e hidrológicos. A primeira etapa deste trabalho, e uma das mais importantes, foi a construção das malhas digitais dos municípios da Amazônia para cada ano em que o censo agrícola foi realizado dentro do período de estudo. A construção das malhas possibilitou calcular as frações de área cultivada, pastagem natural e pastagem plantada dentro de cada município, para cada ano do censo, dividindo-se a área cultivada dada pelo censo em um determinado ano pela área deste município de acordo com seus limites nesse mesmo ano. De uma maneira semelhante, foram calculadas as frações utilizadas por pastagem natural e pastagem plantada em cada município. A segunda etapa foi calcular as proporções de cada tipo de uso da terra entre 1995 e os anos de censo, para cada área mínima comparável. E a terceira e última etapa foi reconstruir os padrões de uso da terra para a Amazônia, multiplicando-se os mapas resultantes da segunda etapa com duas classificações de uso da terra para 1995, baseadas em dados de satélite e dados de censo, desenvolvidas por Cardille et al. [Global Biogeochemical Cycles, 2002] e Ramankutty et al. [Global Biogeochemical Cycles, 2008]. Os resultados mostraram que os bancos de dados de uso da terra na Amazônia, para o período 1940-1985, mostraram-se bastante similares em algumas regiões da área de estudo, como por exemplo nos estados de Tocantins, Goiás e Mato Grosso, tanto em intensidade de atividades agrícolas quanto na distribuição espacial das mesmas. Porém, em outras regiões os dois bancos de dados foram distintos, principalmente na distribuição espacial dos pixels com atividades agrícolas tal como nos estados do Amazonas e Rondônia, onde diferiram tanto em intensidade, quanto em distribuição. Quando comparamos os dois bancos de dados de uso da terra com o mapa de cobertura da terra do Tropical Rainforest Information Center (TRFIC), baseados no Landsat, observou-se que na maioria dos anos comparados, especialmente para o Estado de Rondônia, o banco de dados com base em Ramankutty et al. [2008] apresentou um maior número de áreas de pixels contendo atividades agrícolas similares às áreas de desmatamento nos mapas TRFIC, principalmente ao longo da BR 364, área em que o desmatamento foi melhor representado neste banco de dados, tanto em intensidade quanto em distribuição espacial. Contudo, quando comparamos os mapas para o Estado do Pará, os dois bancos de dados apresentaram o mesmo numero de áreas similares aos mapas TRFIC. Os bancos de dados construídos nesse trabalho possuem incertezas relacionadas ao fato de que foram criados pela fusão de dois sistemas de observações diferentes, porém, apesar dessas incertezas, esses bancos de dados são a primeira tentativa de estimar as mudanças históricas das culturas agrícolas, pastagem natural e pastagem plantada na Amazônia, utilizando dados de censo agrícola em nível municipal. Esses bancos de dados históricos serão úteis para ajudar a entender as causas das mudanças climáticas na região amazônica, bem como a investigar os impactos das mudanças históricas na cobertura e no uso da terra nos recursos hídricos e clima na Amazônia.Item Capacidade de regeneração da floresta tropical amazônica sob deficiência nutricional: resultados de um estudo numérico da interação biosfera-atmosfera(Universidade Federal de Viçosa, 2008-04-22) Senna, Mônica Carneiro Alves; Costa, Luiz Cláudio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781620U9; Nobre, Carlos Afonso; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780257H0; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4704425T1; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; Oyama, Marcos Daisuke; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723715P8; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3Essa tese investiga como as retroalimentações do clima e da disponibilidade de nutrientes no solo interagem na regulação dos padrões de recrescimento da floresta tropical amazônica após um desmatamento de grande escala. Nesse estudo foi utilizado o modelo acoplado biosfera-atmosfera CCM3-IBIS. Inicialmente, o modelo foi validado através de observações de variáveis climáticas e de dinâmica e estrutura da vegetação amazônica. O clima da Amazônia (média anual e sazonalidade) é muito bem simulado tanto para a precipitação quanto para a radiação solar incidente. Os padrões de cobertura vegetal representam bem os padrões observados. A produção primária líquida e as taxas de respiração simuladas diferem em 5% e 16% das observações, respectivamente. O desempenho das variáveis simuladas que dependem da alocação de carbono, como a partição da produção primária líquida, o índice de área foliar e a biomassa, é alto em uma média regional, mas é baixa quando são considerados os padrões espaciais. Uma melhor representação desses padrões espaciais depende da compreensão da variação espacial da alocação de carbono e sua dependência com fatores ambientais. Para avaliar a capacidade de recrescimento da floresta foram realizados dois experimentos. O primeiro experimento considera diferentes tipos de limitação nutricional e um hipotético desmatamento total. O segundo experimento considera o tipo de limitação nutricional mais realístico e diferentes cenários de desmatamento, com o intuito de encontrar um limite máximo de desmatamento que não causaria interferências prejudiciais na regeneração da floresta. Os resultados mostram que a redução da precipitação é proporcional à quantidade de desmatamento e é mais drástica quando mais do que 40% da extensão original da floresta é desmatada. Além disso, apenas a redução da precipitação simulada não é suficiente para impedir a regeneração da floresta secundária. Entretanto, quando a redução da precipitação é associada com uma deficiência nutricional do solo, um processo de savanização pode ocorrer sobre o norte do Mato Grosso, independente da extensão da área desmatada. Esses resultados são preocupantes, pois essa região tem as mais altas taxas de desmatamento da Amazônia. A baixa resiliência da floresta com deficiência nutricional indica que o norte do Mato Grosso deveria ser o alvo principal de iniciativas para a conservação.