Ciências Agrárias
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Item Instrumentos digitais endereçáveis com base na tecnologia 1-Wire TM(Universidade Federal de Viçosa, 2005-07-29) Pinto, Paulo Raimundo; Martins, José Helvécio; http://lattes.cnpq.br/8158865847990189A necessidade de continuar a desenvolver sistemas baseados na tecnologia 1-wire TM da Dallas Semiconductor motivou a realização desse trabalho, visto que, em trabalhos anteriores, apenas o sensor de temperatura foi utilizado e já foi comprovada a operação da rede de comunicação de dados com alta confiabilidade e baixo custo. A partir disso, utilizou-se o sistema 1-wire TM da Dallas Semiconductor para realizar a aquisição de dados em tempo real através de vários componentes diferentes, chamados escravos, ligados ao computador, chamado de mestre, por apenas três condutores. Esse sistema opera como uma rede de comunicação de dados de baixo custo e alta confiabilidade, com um mestre e múltiplos escravos, saída em dreno aberto e um resistor de polarização (pull up resistor) alimentado por uma fonte de corrente contínua de 5V. A Dallas Semiconductor disponibiliza no mercado vários sensores em circuitos integrados, e, também, conversores analógico- digitais que ampliam consideravelmente a variedade de dados a serem aquisitados. Para validar o sistema, optou-se por experimentar os dados de uma estação meteorológica: precipitação pluviométrica, direção do vento, velocidade do vento, temperatura do ar ambiente, umidade relativa e radiação solar. A realização dos testes iniciais para validação do sistema foi feita através de montagens mecânicas com material reutilizável, exceto o instrumento para medição de precipitação pluviométrica que foi testado, por enquanto, através de equipamento industrializado. O programa computacional desenvolvido baseou-se em programas exemplo e bibliotecas disponibilizadas pela Dallas Semiconductor via rede mundial de computadores, INTERNET, o que contribuiu para a realização da aquisição de dados com segurança e confiabilidade, pois a partir de um único comando são acionadas rotinas de teste para transmissão, decodificação e leitura final do dado.Item Modelos prognósticos de produtividade da cultura do café no estado de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2003-02-18) Carvalho, Luiz Gonsaga de; Sediyama, Gilberto C.; http://lattes.cnpq.br/2238061404809786A previsão de produção da cultura do café, tanto no Brasil como no âmbito internacional, assume papel fundamental na garantia da estabilidade e regularidade do abastecimento do mercado. Portanto, este trabalho, desenvolvido especificamente para a região Sul do Estado de Minas Gerais, objetivou, em geral, avaliar e testar três modelos prognósticos de produtividade para a cultura do café, tendo como previsores os elementos agrometeorológicos durante as fases fenológicas da cultura. O primeiro modelo avaliado representou os municípios de Alfenas, Guaxupé, Monte Belo, Lavras, São Sebastião do Paraíso, Varginha e Viçosa. Para cada um destes municípios, séries de 15 anos de produtividades (kg ha -1 ) de café em coco foram submetidas, individualmente, à análise harmônica por séries de Fourier, das quais se extraíram os coeficientes de senos e cossenos até o sétimo harmônico, submetendo-os à regressão linear múltipla nos três primeiros componentes principais de um conjunto de 33 variáveis inerentes à produção cafeeira. Tais variáveis foram representadas pela produtividade média de cada município e por elementos climáticos, sendo estes últimos constituídos pelas médias de 15 anos correspondentes aos mesmos anos das produtividades e subdivididos em quatro períodos trimestrais ao longo do ciclo agrícola da cultura, ou seja, de julho a junho. A “performance” dos modelos foi avaliada pelo índice “d” de concordância proposto por WILLMOTT et al. (1985). O modelo não se mostrou satisfatório para a previsão de produtividades, e os resultados apresentaram erros relativos percentuais (ERP) aos valores observados variando de -39,5 a 85,6% e um índice “d” de 0,48. A regressão linear simples, com a reta passando pela origem, de produtividades estimadas em função dos valores observados mostrou uma tendência do modelo em subestimar as produtividades e bastante baixo (r 2 = 0,03) o coeficiente de determinação. O segundo modelo, proposto por Stewart et al. e adaptado por PICINI (1998), foi aplicado a dados de produtividades (sacas ha -1 ) de glebas de lavouras cafeeiras de três municípios do Estado de Minas Gerais (Alfenas, Monte Belo e São Sebastião do Paraíso). Consistiu na regressão linear múltipla da produtividade como função da produtividade do ano anterior e índices de penalização hídrica, sendo estes representados por médias de uma seqüência de três trimestres e outra seqüência de quatro trimestres, de acordo com o ciclo agrícola da cultura. As parametrizações apresentaram valores de R 2 variando de 0,59 a 0,89. Pelos resultados, concluiu-se que o referido modelo não se mostrou satisfatório na previsão de produtividades da cultura do café, apresentando erros relativos percentuais das estimativas bastante discrepantes, com tendência de superestimar a produtividade. O terceiro modelo foi o parametrizado, adotando-se a técnica de regressão linear múltipla em componentes principais para as mesmas séries de produtividades representativas dos municípios do modelo anterior, tomando por base o de Stewart et al., porém acrescentando-se novas variáveis, representadas por elementos agrometeorológicos, além das penalizações hídricas para os quatro trimestres do ciclo agrícola (julho a junho). Como o número de observações é inferior à quantidade de variáveis, recorreu-se à análise multivariada de componentes principais para reduzir a dimensão do conjunto destas. A análise de regressão linear múltipla foi aplicada nos três primeiros componentes principais. As avaliações dos testes apresentaram erros relativos percentuais variando de -61 a 1.969% e os desempenhos, índices “d” de 0,58 a 0,80, havendo também tendência do modelo em superestimar as produtividades.Item Caracterização da seca e seus efeitos na produção da cultura do milho para as diferentes regiões do estado de Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2005-12-09) Gois, Givanildo de; Costa, Luiz Cláudio; http://lattes.cnpq.br/5958088893214189Dados meteorológicos de precipitação e temperatura de 23 estações fornecidas pelo 5o Distrito do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), representativas de nove mesorregiões do Estado foram utilizados para a avaliação e teste do desempenho dos Índices de Precipitação Padronizada (SPI), do Índice de Palmer (PDSI) do Método dos Decis (MD) e do Índice de Porcentagem da Normal (IPN) na caracterização da seca nas diferentes regiões de Minas Gerais. Os resultados mostraram que os índices de SPI, MD e IPN apresentaram ao longo dos anos um comportamento similar enquanto que o PDSI se diferenciou dos demais em todas as regiões nos períodos analisados. Tais resultados são corroborados por outros trabalhos que mostraram semelhanças no comportamento dos índices SPI, MD e IPN em diferentes regiões do mundo (ROTONDO et al., 1999; KEYANTASH et al., 2002). A análise de correlação entre os índices PDSI, SPI, MD e IPN, para as diferentes mesorregiões do Estado, mostrou altas correlações, variando entre 0,80 e 0,89, entre os índices SPI, MD e IPN e baixas correlações entre o PDSI e os demais índices. Análises dos eventos de seca mostraram que o IPN, de acordo com a sua classificação original, foi o índice que identificou o maior número de eventos de seca em todas as mesorregiões, enquanto o PDSI, SPI e MD apresentaram valores de ocorrência de eventos de seca bem abaixo do IPN. Os resultados obtidos no presente trabalho indicaram que o MD, por diversas características, entre as quais a sua simplicidade é adequado ao monitoramento da seca agrícola no Estado. Análise da ocorrência histórica de eventos de secas no Estado no período de 1974 a 2003 mostrou que as mesorregiões Oeste de Minas Gerais e Central Mineira, seguidas pelas mesorregiões Campo das Vertentes e Vale do Rio Doce, apresentaram as maiores ocorrências de eventos de seca severa e extrema. Enquanto, que a Zona da Mata, Sul/Sudoeste de Minas e Metropolitana de Belo Horizonte apresentaram as menores ocorrências de eventos de secas (51, 45 e 48, eventos respectivamente). O Vale do Jequitinhonha e Triângulo/Alto Paranaíba apresentaram 77 e 53 eventos de seca, respectivamente no período considerado. Quanto à duração dos períodos de seca observaram-se períodos de seca entre um e seis meses, com intensidade entre secas severas e extremas em praticamente todo o Estado. A análise da seca nas décadas de 70, 80 e 90 revelou profundas diferenças nas ocorrências de secas no Estado. Na década de 70, prevaleceu uma situação de normalidade em todo o Estado, enquanto que na década de 80 observou-se uma anormalidade na faixa Noroeste e Sul, e nas demais regiões prevaleceram uma situação próxima da normal. Na década de 90, os resultados indicaram um agravamento das secas nas mesorregiões do Vale do Jequitinhonha, Vale do Rio Doce e Noroeste, enquanto que na Zona da Mata e a na região Central apresentaram valores próximos da normal. A análise do potencial de utilização do índice de seca como ferramenta para caracterizar a variação na produção da cultura do milho nas diferentes regiões do Estado mostrou que dada a baixa correlação encontrada entre os índices de seca e a variação na produção da cultura do milho de ano para ano, os mesmos não podem ser utilizados como instrumento único na explicação da produção da cultura.Item Calibração do modelo IBIS na floresta Amazônica usando múltiplos sítios(Universidade Federal de Viçosa, 2005-07-12) Imbuzeiro, Hemlley Maria Acioli; Costa, Marcos Heil; http://lattes.cnpq.br/9796784370869247Considerando que modelos que simulam fluxos entre a biosfera e a atmosfera utilizam muitos parâmetros e que alguns destes podem apresentar incertezas quanto às suas especificações ou não ter nenhuma medida de campo associada aos mesmos, faz-se necessário ajustar ou calibrar estes parâmetros, visando melhor representar as características biofísicas do ecossistema. Tradicionalmente, essa calibração é feita contra dados de um único sítio micrometeorológico. Neste trabalho utilizaram-se medidas micrometeorológicas coletadas nos sítios experimentais do projeto LBA para calibrar o modelo IBIS, a fim de determinar se a calibração obtida usando dados de um único sítio é representativa para todo um ecossistema. Os sítios usados foram Flona do Tapajós (km 83 e km 67), Reserva do Cuieiras (km34) e Rebio Jaru. O procedimento de calibração envolveu aproximadamente 95 simulações para cada um dos quatro sítios. Para cada sítio foi obtido um conjunto de parâmetros, β2 (distribuição de raízes finas), Vmáx (capacidade máxima da enzima Rubisco), m (coeficiente relacionado à condutância estomatal) e CHS (capacidade térmica dos galhos), que otimizava as estatísticas dos coeficientes de correlação (ρ) e de inclinação da reta de regressão entre os dados simulados e observados (α), e a minimização do erro relativo médio (ε) e da raiz do erro quadrado médio (RMSE). Antes de iniciar o processo de calibração propriamente dito foi realizada uma análise de sensibilidade dos resultados simulados pelo modelo a diversos parâmetros de entrada. Esta análise foi feita, apenas, para o sítio Flona do Tapajós km 67, onde foi observado que o RMSE mínimo foi atingido com o conjunto de parâmetros β2 = 0,98, Vmáx = 65 μmol m-2 s-1, m = 9 e CHS = 2,1.105 J m-2 °C-1. Após a calibração individual para cada sítio, de maneira geral, os resultados simulados pelo modelo se ajustaram bem aos dados observados em todos os sítios, representando bem a variabilidade horária do saldo de radiação (Rn), da radiação fotossinteticamente ativa incidente (PARin) e refletida (PARout), do fluxo de calor sensível (H) e latente (LE), e da troca líquida de CO2 do ecossistema (NEE) ou fluxo de CO2 (FC), exceto no caso de NEE para a Reserva do Cuieiras e, em alguns casos, de valores extremos de H e LE. A estimativa do fluxo de calor no solo (G), entretanto não melhorou com a calibração. A calibração mais satisfatória foi atingida no sítio da Flona do Tapajós km 67. Já o teste que utiliza melhores parâmetros obtidos em cada sítio nos outros sítios forneceu uma resposta inicial sobre a representatividade da calibração feita utilizando dados de apenas um sítio para todo um vasto ecossistema. Nesta análise percebeu-se que, ao se utilizar os parâmetros calibrados para um único sítio em todos os demais, introduz-se erros consideráveis que podem prejudicar a qualidade dos resultados simulados. Logo, concluiu-se que os dados coletados em um único sítio não são representativos para todo um ecossistema, mesmo que contíguo. A conclusão obtida no presente trabalho e as dificuldades encontradas durante sua execução têm importantes ramificações. Em primeiro lugar, é real a necessidade de adicionar outros parâmetros espacialmente explícitos aos modelos que simulam fluxos superficiais; em segundo lugar, a concepção e operação de redes de medições de fluxos, como o LBA e a FLUXNET, devem ser revistas, padronizando metodologias de modo a evitar diferenças sistemáticas entre os diferentes sítios.Item Fração da radiação fotossinteticamente ativa absorvida pela Floresta Tropical Amazônica: uma comparação entre estimativas baseadas em modelagem, sensoriamento remoto e medições de campo(Universidade Federal de Viçosa, 2004-02-12) Senna, Mônica Carneiro Alves; Costa, Marcos Heil; http://lattes.cnpq.br/6979755116834577Esta tese tem o objetivo de comparar a fração da radiação fotossinteticamente ativa absorvida (FAPAR) pela floresta tropical Amazônica obtida por medições de campo, e estimada por modelagem e sensoriamento remoto. Os dados de campo foram coletados na Floresta Nacional de Tapajós, localizada em Santarém (PA). O modelo utilizado foi o IBIS, que simula os fluxos no sistema solo- vegetação-atmosfera considerando duas camadas de vegetação. Foi utilizado o produto mensal da FAPAR do MODIS, sensor a bordo do satélite Terra. A FAPAR baseada em observações de campo foi calculada a partir da PAR incidente e refletida no topo do dossel, e incidente a 15 m de altura, e foi posteriormente corrigida para ser representativa de todo o dossel, sendo obtido o valor médio de 0,91. A FAPAR simulada pelo IBIS apresentou um valor médio de 0,76. A média da FAPAR estimada pelo MODIS foi 0,85. Os resultados baseados nas medições de campo são coerentes, pois encontram respaldo na literatura. Os valores obtidos pelo IBIS, apesar de inferiores, concordam com os obtidos pelo modelo CLM, porém a amplitude da absorção da PAR pelo dossel precisa ser melhor representada.Item Estimativa do índice de área foliar por métodos óticos e sensoriamento remoto para calibrar modelo ecofisiológico em plantios de eucalipto em áreas de relevo ondulado(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-24) Paiva, Yhasmin Gabriel; Pezzopane, José Eduardo Macedo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4720574Z3; Gleriani, José Marinaldo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791933J1; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; http://lattes.cnpq.br/9186869024129768; Zolnier, Sérgio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4795613U7; Reis, Geraldo Gonçalves dos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787900Z6; Reis, Maria das Graças Ferreira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783318Z6Este trabalho teve por objetivo estimar o índice de área foliar (IAF) em plantios florestais de eucalipto, utilizando instrumentos óticos e imagens de satélite para se avaliar a resposta frente às condições físico-climáticas presentes na área de estudo e, a partir destes dados, calibrar e simular a produtividade por meio de um modelo ecofisiológico de crescimento. O estudo foi realizado em quatro talhões de plantios de eucalipto em duas diferentes idades presentes em duas regiões: Cocais, de maior altitude e Rio Doce, mais baixa, localizadas na bacia do Rio Doce, leste de Minas Gerais. Foram alocadas nove parcelas em cada talhão, considerando as faces de exposição do relevo. Os dados experimentais foram coletados em agosto de 2008 (período seco) e janeiro de 2009 (período chuvoso). Realizaram-se as estimativas do IAF por meio de medidas de índice de área de planta (IAP) pelos equipamentos LAI- 2000 (LI-COR) e câmera com lentes hemisféricas. Adotou-se a expressão IAP visto que esses sensores não discernem unicamente o elemento foliar em suas medidas. Para verificar a exatidão das estimativas do IAF foi utilizado o método da análise destrutiva. Os dados meteorológicos foram adquiridos por meio de duas estações automáticas instaladas próximas às áreas dos talhões em cada região do estudo. Executou-se o modelo 3PG (Physiological Principles in Predicting Growth) com parametrização realizada em trabalhos anteriores para as mesmas regiões. Foi realizada a calibração do 3PG com índices de vegetação (IV s) do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). A simulação do modelo foi realizada a partir da radiação global corrigida segundo a inclinação e a face de exposição do terreno. Verificou-se que o IAP obtido com LAI2000 foi o método indireto melhor correlacionado com o IAF observado. O eucalipto respondeu à sazonalidade climática, apresentando menores valores de IAF na época seca em relação à estação chuvosa. O rendimento dos talhões localizados nas maiores altitudes (Cocais) superou os talhões das altitudes mais baixas (Rio Doce) em IAF, provavelmente devido à maior demanda evapotranspirativa presente em Rio Doce. As faces de exposição norte apresentaram maior incidência de radiação solar de acordo com a correção realizada para superfícies inclinadas. Nesta face, também, foram verificados maiores valores de IAF medidos a campo e estimados pelo modelo 3PG bem como para outras variáveis estimadas que expressam a produtividade do plantio. Os resultados para as áreas de relevo inclinado não são conclusivos, devendo ser realizados estudos para verificar se o padrão de resposta obtido se repete analisando a influência da latitude do local. O modelo 3PG calibrado pelo NDVI apresentou boas estimativas pontuais com os dados observados e temporais verificada pelos dados IV s-MODIS.Item Análise do balanço da radiação e de seus componentes na região amazônica(Universidade Federal de Viçosa, 2000-08-20) Oliveira, Joaquim Branco de; Ribeiro, Aristides; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763274T3; Costa, Marcos Heil; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799234J7; Costa, José Maria Nogueira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783772Y3; http://lattes.cnpq.br/4451348789476110; Silva, Demetrius David da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786123E5; Zolnier, Sérgio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4795613U7; Martins, José Helvécio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787754Z3; Passos, Evandro Ferreira; http://lattes.cnpq.br/5437244176873401A distribuição de freqüência de valores médios horários, entre 10:00 e 14:00 h, de dados do balanço de radiação e de seus componentes, em base mensal e anual foram analisadas. Avaliou-se dois modelos de estimativa do balanço de radiação de ondas longas, nos sítios experimentais de floresta e de pastagem, em Ji-Paraná RO, Manaus AM e Marabá- PA, e caracterizou-se a variação sazonal da radiação fotossinteticamente ativa na Reserva florestal de Caxiuanã, em Melgaço - PA. Foram utilizados dados horários de irradiância solar global, radiação solar refletida, saldo de radiação, temperatura de bulbo seco e de bulbo molhado, e precipitação pluvial, coletados nos sítios experimentais de floresta e de pastagem do projeto ABRACOS. No sítio experimental de Caxiuanã, além dessas medições também foram feitas medições da radiação fotossinteticamente ativa (PAR). As diferenças entre a distribuição de freqüência acumulada dos valores médios horários dos componentes do balanço da radiação, em base anual, e às correspondentes distribuições normais, verificou-se que não houve diferença estatisticamente significante, ao nível de 5% de probabilidade. Todavia, a distribuição normal não se mostrou adequada para descrever a distribuição de freqüência mensal dos referidos dados dos componentes do balanço de radiação. A avaliação dos modelos de estimativa do balanço de radiação de ondas longas, com base no erro padrão da estimativa e no erro percentual médio, mostrou que o modelo proposto por GAY (1969) foi superior ao modelo de MONTEITH & SZEICZ (1961) em todos os sítios experimentais de floresta e de pastagem estudados, durante todos os meses do ano. A razão entre a radiação fotossinteticamente ativa e a irradiância solar global, na Reserva Florestal de Caxiuanã - PA, apresentou pequena variação sazonal, variando de 0,45 0,01 em abril (período mais chuvoso) a 0,44 0,01 em agosto (período menos chuvoso), tendo-se obtido um valor médio de 0,44 para todo o período de abril a agosto.