Potencial de sequestro de carbono em seringais no noroeste do Paraná, Brasil

O plantio de seringueiras é uma opção para melhorar as propriedades físicas e químicas do solo e promover o sequestro de carbono atmosférico, seja na biomassa ou no solo. Apesar das vantagens, o potencial de sequestro de carbono dos seringais no solo e na biomassa não foi ainda avaliado. Um estudo foi conduzido em seringais localizados em Paranapoema, na região noroeste do Paraná, com os objetivos de medir a biomassa em seringais de diferentes idades, e determinar o conteúdo de carbono e o δ13C do solo. O acúmulo de biomassa foi avaliado pelo método destrutivo em seringais de diferentes idades. O estoque total de carbono até 60 cm do solo foi de 63,4 Mg C ha-1 na pastagem adjacente aos seringais, 66,8 e 79,3 Mg C ha-1 nos seringais de 4 e 15 anos de idade, respectivamente, equivalendo a uma taxa anual de aumento de carbono no solo de 0,85 e 1,06 Mg ha-1, sem considerar o acúmulo de carbono pela biomassa da planta. Os valores de δ13C do solo indicaram uma conversão relativamente rápida do carbono proveniente de plantas C4 (pastagem, Brachiaria-Urochloa brizantha) para carbono de plantas C3 (seringal). Os resultados deste estudo indicam o grande potencial de seringais em sequestrar carbono em um período relativamente curto.Rubber tree plantations may improve the soil's physical and chemical properties, and they may sequester atmospheric carbon in the biomass or the soil. However, the potential role of these plantations in sequestering carbon in the soil and plant biomass has not been fully evaluated. This study evaluated rubber tree plantations at Paranapoema, which is located in the northwestern region of the Paraná state of Brazil, to measure the biomass in plantations of different ages and to determine the organic carbon content and δ13C in the soils. Biomass accumulation was evaluated using the destructive method in plantations of different ages. The total carbon stock in the top 60 cm of the soil was 63.4 Mg C ha-1 for the pasture adjacent to the plantations and 66.8 and 79.3 Mg C ha-1 for the 4- and 15-year-old rubber tree plantations, respectively. These values are equivalent to an annual increase in soil carbon stocks of 0.85 and 1.06 Mg ha-1, respectively, and they do not include the accumulation of carbon as tree woody biomass. The soil δ13C indicated a relatively fast conversion from the previous C4-C (pasture; Brachiaria-Urochloa brizantha) to C3-C (rubber tree). The results from this study suggest that rubber tree plantations have untapped potential to sequester carbon over a relatively short time period

Caracterización microclimática y producción de forrajeras sombreadas con Pinus taeda en el sur de Brasil

Ponencia presentada en: VI Congreso Internacional de la Asociación Española de Climatología celebrado en Tarragona del 8 al 11 de octubre de 2008.[ES]El objetivo de este trabajo ha sido caracterizar el microclima de gramíneas y leguminosas forrajeras sombreadas con Pinus taeda y su efecto en la producción de materia seca, en el Sur de Brasil.[EN]The objective of this research was to characterize the macroclimate of grass and legume forage plants shaded with Pinus taeda and its effect on dry matter production in Southern Brazil

Risco de deficiência hídrica na cultura do milho no Estado do Paraná

The goal of this work was to determine soil water deficit risk and the best sowing periods for maize (Zea mays L.) in the State of Paraná, Southern Brazil. A climatological soil water balance model adapted for maize was simulated, using historical series of daily values of maximum evapotranspiration and precipitation from 32 weather stations. Soil water holding capacity was calculated using an initial soil depth of 20 cm at plant emergence, which increased exponencially up to 80 cm depth at the beginning of plant flowering, and remained constant until harvest. Ten sowing dates spaced at 10 days interval were simulated between August 20 and November 20, and the frequency of soil water deficit during the flowering period (800 degree-days after emergence) was estimated. Using cluster analysis, Paraná State was classified in five homogeneous zones for soil water deficit risk. Results have shown that the North and Northwest regions have very high risk. Appropriate sowing periods with lower risks were identified for all zones.O objetivo deste trabalho foi determinar a disponibilidade hídrica para o milho (Zea mays L.) no Estado do Paraná, identificando as regiões de menor risco e contribuindo para definição das melhores épocas de semeadura. A partir de valores diários de evapotranspiração máxima e precipitação pluvial provenientes de 32 estações meteorológicas do Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), calculou-se o balanço hídrico utilizando um modelo climatológico adaptado para a cultura. A capacidade de água disponível no solo foi calculada considerando-se 20 cm de profundidade efetiva do sistema radicular na emergência, aumentando-se exponencialmente até 80 cm no início do florescimento e assim permanecendo até o final do ciclo. Foram simuladas dez épocas de semeadura espaçadas a cada 10 dias, entre 20/08 e 20/11, calculando-se a probabilidade de deficiência hídrica no período de florescimento (800 graus-dia após a emergência). Pela análise de agrupamento, o Estado foi classificado em cinco zonas diferenciadas em relação ao nível de risco. Os resultados mostram que, do ponto de vista hídrico, nas regiões norte e noroeste o risco é maior, tornando-se necessária a adoção de práticas de manejo do solo que visem aumentar a capacidade de retenção de água. Em todas as regiões foram identificadas épocas de semeadura que oferecem menor risco de perdas por deficiência hídrica

Maximum evapotranspiration ano water requirements for beans (Phaseolus vulgaris, L.)and wheat (Triticum aestivum, L.) using the water balance method at six locations in Parana state, Brazil

O objetivo do presente estudo foi fornecer informações básicas ao dimensionamento de projetos de irrigação e planejamento de utilização dos recursos hídricos, a partir de informações meteorológicas Foram estudadas as culturas de feijão (Phaseolus vulgaris, L.) e trigo (Triticum aestivum, L.) em seis localidades do estado do Paraná, para diferentes épocas de plantio. A evapotranspiração de referência foi calculada utilizando-se o método de Penman modificado e seu valor foi multiplicado pelos coeficientes de cultura para obtenção da evapotranspiração máxima (ETm), em base diária. As necessidades de água para irrigação foram obtidas pelo balanço hídrico diário, sendo que o total de água a ser aplicado foi calculado considerando a umidade do solo facilmente disponível durante todo o ciclo das culturas. Uma função exponencial foi empregada para simular alterações no valor de água disponível para as plantas ao longo do ciclo. Os resultados foram apresentados para os níveis de 50%, 75% e 90% de probabilidade de ocorrência de ETm e lâmina de irrigação suplementar. Os valores médios de ETm a 75% de probabilidade, estiveram entre 1,8 e 4,1 mm/dia para feijão durante o ciclo fenológico total e entre 2,4 e 5,4 mm/dia para o período de florescimento, variando em função do local e época de plantio. Os valores médios de ETm observados para trigo foram entre 1,6 e 2,6 mm/dia para o ciclo de crescimento total e entre 2,0 e 3,9 mm/dia durante o período critico, com diferenças significativas entre épocas de plantio. Houve necessidade de irrigação suplementar para todos os locais e épocas de plantio. De maneira geral, os plantios realizados em épocas mais tardias mostraram maiores requerimentos de irrigação do que os mais precoces.The objective of this study was to provide basic informations for planning irrigation projects and water resources utilization, based upon meteorological data. Beans (Phaseolus vulgaris, L.) and wheat (Triticum aestivum, L.) crops were studied at six locations in Parana State, Brazil, for several planting dates. The reference evapotranspiration was calculated using a modified Penman's equation and obtained values were multiplied by the crop coefficients to obtain the maximum evapotranspiration, on a daily basis. The water requirements were obtained throughout the daily water balance; the amount of water to be applied was calculated based on the soil moisture adequate for each crop and a power function was employed to simulate changes on the amount of water available to the plants. The results were shown in the 50%, 75% and 90% probability levels for maximum evapotranspiration and irrigation depth. The average ETm values for 75% of probability were between 1.8 and 4.1 mm/day for beans for the growing season and between 2.4 and 5.4 mm/day for the flowering stage, depending on the locations and planting dates. The average ETm observed for wheat were between 1.6 and 2.6 mm/day for the growing season and between 2.0 and 3.9 mm/day for the critical period (flowering), with significant diferences among planting dates. The irrigation were required for all locations and planting dates. ln general latter planting dates required more water than the earlier ones

Maximum evapotranspiration ano water requirements for beans (Phaseolus vulgaris, L.)and wheat (Triticum aestivum, L.) using the water balance method at six locations in Parana state, Brazil

O objetivo do presente estudo foi fornecer informações básicas ao dimensionamento de projetos de irrigação e planejamento de utilização dos recursos hídricos, a partir de informações meteorológicas Foram estudadas as culturas de feijão (Phaseolus vulgaris, L.) e trigo (Triticum aestivum, L.) em seis localidades do estado do Paraná, para diferentes épocas de plantio. A evapotranspiração de referência foi calculada utilizando-se o método de Penman modificado e seu valor foi multiplicado pelos coeficientes de cultura para obtenção da evapotranspiração máxima (ETm), em base diária. As necessidades de água para irrigação foram obtidas pelo balanço hídrico diário, sendo que o total de água a ser aplicado foi calculado considerando a umidade do solo facilmente disponível durante todo o ciclo das culturas. Uma função exponencial foi empregada para simular alterações no valor de água disponível para as plantas ao longo do ciclo. Os resultados foram apresentados para os níveis de 50%, 75% e 90% de probabilidade de ocorrência de ETm e lâmina de irrigação suplementar. Os valores médios de ETm a 75% de probabilidade, estiveram entre 1,8 e 4,1 mm/dia para feijão durante o ciclo fenológico total e entre 2,4 e 5,4 mm/dia para o período de florescimento, variando em função do local e época de plantio. Os valores médios de ETm observados para trigo foram entre 1,6 e 2,6 mm/dia para o ciclo de crescimento total e entre 2,0 e 3,9 mm/dia durante o período critico, com diferenças significativas entre épocas de plantio. Houve necessidade de irrigação suplementar para todos os locais e épocas de plantio. De maneira geral, os plantios realizados em épocas mais tardias mostraram maiores requerimentos de irrigação do que os mais precoces.The objective of this study was to provide basic informations for planning irrigation projects and water resources utilization, based upon meteorological data. Beans (Phaseolus vulgaris, L.) and wheat (Triticum aestivum, L.) crops were studied at six locations in Parana State, Brazil, for several planting dates. The reference evapotranspiration was calculated using a modified Penman's equation and obtained values were multiplied by the crop coefficients to obtain the maximum evapotranspiration, on a daily basis. The water requirements were obtained throughout the daily water balance; the amount of water to be applied was calculated based on the soil moisture adequate for each crop and a power function was employed to simulate changes on the amount of water available to the plants. The results were shown in the 50%, 75% and 90% probability levels for maximum evapotranspiration and irrigation depth. The average ETm values for 75% of probability were between 1.8 and 4.1 mm/day for beans for the growing season and between 2.4 and 5.4 mm/day for the flowering stage, depending on the locations and planting dates. The average ETm observed for wheat were between 1.6 and 2.6 mm/day for the growing season and between 2.0 and 3.9 mm/day for the critical period (flowering), with significant diferences among planting dates. The irrigation were required for all locations and planting dates. ln general latter planting dates required more water than the earlier ones

A new method to estimate crop evapotranspiration from an empirical canopy temperature and the energy balance

Crop coefficients have been widely used to estimate crop water requirements for irrigation scheduling. However, these coefficients are often management, site and weather specific and in some years they lead to large errors in estimates of crop evapotranspiration (ETc). A new method is presented to directly estimate ETc, without requiring crop coefficients. This method combines the resistance approach to estimate sensible heat flux with regression-fit functions to estimate canopy temperature (Tc) based on the theoretical relationships between Tc and air temperature (Ta) with the vapor pressure deficit (VPD). Half-hour estimates of ETc were summed for 24-hour periods and then compared to lysimeter measurements of ET (ETlys) for irrigated alfalfa, maize, sorghum, soybean, and winter wheat intended to have minimum soil water deficit, grown in Bushland, TX, USA. It was found that three baselines were required for each crop (early season, full cover, and late season), with individual fit for daytime and nighttime. Generally the root mean square errors in ETc were less than 1 mm/day for the full cover period and higher (up to 1.5 mm/day) for the whole season. The errors represent ±14% to ±24% of the average daily ETlys for the whole season, and ±7% and ±15% for the full cover period (when LAI ≥ 3). The corrections for atmospheric stability resulted in an improvement of 0.1 to 0.2 mm day −1. The canopy temperature-based energy balance (CTEB) method adjusted with the multiple baselines (CTEB-Baselines) was compared to two methods that require the use of crop coefficients: Penman, calculated on a daily basis, and FAO-Penman-Monteith (FAO-PM), calculated first on a half-hour basis, then summed to daily values. Statistical comparison of means showed no significant differences between methods for the same crop when using adjusted crop coefficients. The CTEB method resulted in errors comparable to those generated by the Penman and the FAO-PM methods. The CTEB method showed good results when applied to an independent data set for alfalfa, indicating that, once calibrated for a given species or hybrid, this method has a high potential for correctly estimate ETc in areas with high climatic variabilit

Technical viability of citrus irrigation at north and northwest of Paraná state, Brazil

As regiões Norte (Londrina) e Noroeste (Paranavaí) do Paraná foram estudadas quanto à viabilidade técnica da irrigação em citros. Utilizou-se a metodologia de comparação entre regiões sob os aspectos de clima e solo, tomando como parâmetros a temperatura, insolação, precipitação, capacidade de armazenamento de água no solo e balanço hídrico diário. A «condição-padrão» assumida foi a área citrícola irrigada da Fazenda Sete Lagoas, em Mogi Guaçu, SP. Os resultados permitiram verificar alto potencial de resposta da produção de frutos cítricos sob irrigação nas diferentes condições estudadas.The regions North (Londrina) and Northwest (Paranavaí) of Paraná State, Brazil, were studied about the technical viability of citrus irrigation. For this purpose the method of comparison among regions with regard to aspects of climate and soil was used with the parameters of temperature, insolation, precipitation, soil water storage capacity and daily water balance. The selected «standard reference» was the farm Sete Lagoas, located in Mogi Guaçu, São Paulo State. The results proved the high potential of irrigation use in all the studied conditions

ESTIMATIVA DA EROSIVIDADE DE CHUVAS NO ESTADO DO PARANÁ PELO MÉTODO DA PLUVIOMETRIA: ATUALIZAÇÃO COM DADOS DE 1986 A 2008

Três estimativas de erosividade de chuvas no Estado do Paraná foram feitas nas décadas de 1980-90, mas nenhuma outra depois. Os objetivos deste trabalho foram atualizar, numa quarta estimativa, as informações de erosividade anual das chuvas para o Paraná, com dados pluviométricos de 1986 a 2008; e gerar informações de erosividade mensal para identificar a distribuição temporal da erosividade. Foram utilizados os métodos pluviográfico e pluviométrico de determinação de erosividade. O primeiro serviu para revalidar equações prévias de correlação entre erosividade por pluviografia e por pluviometria, isso feito em três localidades; já o segundo, para calcular o coeficiente de chuva em 114 localidades, utilizando-se dados de precipitação média mensal e anual, e então a erosividade, com as equações de correlação revalidadas. Mapas de erosividade anual e mensal foram gerados por interpolações geoestatísticas. A erosividade variou entre 5.449 e 12.581 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 e aumentou no sentido oeste, a partir da região metropolitana de Curitiba; e no sentido sul, a partir do noroeste paranaense. Isso resultou em maiores erosividades nas regiões centro-sul (Guarapuava), centro-ocidental (Campo Mourão), oeste (Cascavel) e, principalmente, sudoeste (Pato Branco). Também houve incremento de erosividade a partir da região metropolitana de Curitiba, no sentido leste, indicando o litoral como outra região crítica em termos de erosividade. A maior erosividade mensal ocorreu em janeiro (média estadual de 1394 MJ mm ha-1 h-1 mês-1), seguida por tendência de diminuição até agosto (331 MJ mm ha-1 h-1 mês-1), quando então tornou a aumentar. Porém, ocorrem dois importantes repiques de erosividade: um em maio e outro em outubro (843 e 1.173 MJ mm ha-1 h-1 mês-1, respectivamente), principalmente nas regiões sudoeste e oeste. Esses repiques coincidem com períodos de implantação de culturas de inverno ou de verão nessas regiões. Em relação à última estimativa de erosividade anual, feita em 1993, houve aumento da área delimitada pela linha isoerodente de 11.000 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 nas regiões sudoeste e oeste e um deslocamento das linhas isoerodentes de 7.000 e 8.000 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 para o sentido leste nas regiões norte pioneiro, centro-oriental e sudeste, sugerindo elevação da erosividade nessas regiões. Tais alterações de erosividade podem estar associadas às eventuais mudanças no clima da região, mas também ao simples fato de este estudo estar considerando maior quantidade de dados em relação aos estudos anteriores. Concluiu-se que as equações de correlação determinadas entre os métodos pluviográfico e pluviométrico, obtidas para o Paraná em trabalhos anteriores, continuam válidas; os meses críticos quanto à erosividade são janeiro, maio e outubro; e as menores erosividades ocorrem nas regiões noroeste e metropolitana do Estado

Potential carbon sequestration in rubber tree plantations in the northwestern region of the Paraná State, Brazil

Rubber tree plantations may improve the soil’s physical and chemical properties, and they may sequester atmospheric carbon in the biomass or the soil. However, the potential role of these plantations in sequestering carbon in the soil and plant biomass has not been fully evaluated. This study evaluated rubber tree plantations at Paranapoema, which is located in the northwestern region of the Paraná state of Brazil, to measure the biomass in plantations of different ages and to determine the organic carbon content and d13C in the soils. Biomass accumulation was evaluated using the destructive method in plantations of different ages. The total carbon stock in the top 60 cm of the soil was 63.4 Mg C ha-1 for the pasture adjacent to the plantations and 66.8 and 79.3 Mg C ha-1 for the 4- and 15-year-old rubber tree plantations, respectively. These values are equivalent to an annual increase in soil carbon stocks of 0.85 and 1.06 Mg ha-1, respectively, and they do not include the accumulation of carbon as tree woody biomass. The soil d13C indicated a relatively fast conversion from the previous C4-C (pasture; Brachiaria-Urochloa brizantha) to C3-C (rubber tree). The results from this study suggest that rubber tree plantations have untapped potential to sequester carbon over a relatively short time period.