Ajuste do método de Priestley-Taylor às condições climáticas locais Adjustment of the Priestley-Taylor method to local climatic conditions

A sustentabilidade da agricultura irrigada depende primariamente do manejo eficiente da irrigação, de modo a aumentar a produtividade primária de uma cultura em determinada localidade. A eficiência no uso de água pode ser melhorada pelo próprio esquema de irrigação adotado, sendo essencialmente governado pelas condições climáticas. O planejamento da irrigação e a tomada de decisão são funções do conhecimento da demanda evaporativa da atmosfera, sendo expressa pela demanda potencial (ETo). Em geral, quase todos os métodos de estimativa de ETo reportados na literatura referem-se a valores diários, incluindo-se nessa situação as perdas noturnas de evaporação, as quais serão expressivas apenas em alguns dias após a chuva ou irrigação. Desenvolveu-se, no presente estudo, método corrigido para estimar ETo, baseado no balanço de energia local, a partir de dados meteorológicos monitorados em postos de observação de superfície durante o período de luz. Para validação do método de Priestley-Taylor ajustado às condições locais, foram utilizados dados observados em estação meteorológica automática instalada em Piracicaba - SP, bem como medidas lisimétricas coletadas na Fazenda Areião da área experimental da ESALQ/USP. Estudos de regressão revelaram que o método proposto apresentou excelentes resultados quando comparado com o método de Penman-Monteith e com medidas realizadas em lisímetros de pesagem com célula de carga, dados os elevados valores de coeficiente de determinação obtidos, podendo ser recomendado, portanto, em estudos de avaliação de consumo de água das culturas em diversas localidades.<br>The sustainability of irrigated agriculture depends primarily on the efficient management of irrigation in order to increase the crop primary productivity in a given site. The efficiency in water use can be enhanced by the irrigation schedule adopted, being mainly governed by the climatic conditions. The irrigation planning and the decision making is a function of the knowledge of atmospheric demand, which might be expressed by the reference evapotranspiration (ETo). In general, almost all the ETo estimation methods reported by the literature refers to daily values, including in such situation the night evaporation losses, which must be taken into account only during some days after rain or irrigation. In the current study a corrected method for estimating ETo, based on the local energy balance, was proposed from meteorological data monitored in an automated weather station throughout light periods. To validate the current methodology a set of climatic data observed in Piracicaba, SP, Brazil, as well as lysimetric measurements collected at the "Areião" Agricultural Experiment Station of the University of São Paulo - ESALQ/USP - were used for such a purpose. Regression analyses have revealed that the proposed method showed excellent results when compared with Penman-Monteith method and also with measurements made by weighting lysimeters, given the high coefficient of determination values obtained, being able to be recommended, however, in studies for assessment of crop water use at several sites

Análise de Variáveis Atmosféricas Observadas em Alta Resolução Espaço-Temporal Durante um Experimento de 30 Dias na Mesorregião da Ilha de Santa Catarina

Resumo Campanhas meteorológicas são importantes porque revelam características atmosféricas não observadas rotineiramente. Entre julho e agosto de 2013, foi realizada uma campanha de 30 dias na Mesorregião da Ilha de Santa Catarina (MISC) que permitiu a construção de um banco de dados inédito, com observações a cada minuto em quatro locais estratégicos. O presente artigo aborda aspectos observacionais da micro e mesoescala a partir da utilização dos dados obtidos na referida campanha. Para explorar detalhadamente o comportamento das variáveis atmosféricas na MISC, estuda-se um caso de mudança brusca na direção do vento e dois casos em que foram observados os valores extremos na série de dados de temperatura utilizada. Os resultados mostram que a velocidade do vento é maior no oeste e sul e que a temperatura é menor no norte da MISC. A variação da temperatura a cada minuto é controlada essencialmente pela turbulência e pelas características das massas de ar transportadas no sentido do ponto de observação. Além disso, constatou-se que a variabilidade temporal da temperatura e umidade específica é similar em toda MISC a partir do momento que as forçantes atmosféricas com escala temporal de 1 h a 3 h passam a ser desprezíveis

Nitrous oxide and methane fluxes in south Brazilian gleysol as affected by nitrogen fertilizers Fluxos de óxido nitroso e de metano em gleissolo influenciados pela aplicação de fertilizantes nitrogenados no sul do Brasil

Nitrogen fertilizers increase the nitrous oxide (N2O) emission and can reduce the methane (CH4) oxidation from agricultural soils. However, the magnitude of this effect is unknown in Southern Brazilian edaphoclimatic conditions, as well as the potential of different sources of mineral N fertilizers in such an effect. The aim of this study was to investigate the effects of different mineral N sources (urea, ammonium sulphate, calcium nitrate, ammonium nitrate, Uran, controlled- release N fertilizer, and urea with urease inhibitor) on N2O and CH4 fluxes from Gleysol in the South of Brazil (Porto Alegre, RS), in comparison to a control treatment without a N application. The experiment was arranged in a randomized block with three replications, and the N fertilizer was applied to corn at the V5 growth stage. Air samples were collected from a static chambers for 15 days after the N application and the N2O and CH4 concentration were determined by gas chromatography. The topmost emissions occurred three days after the N fertilizer application and ranged from 187.8 to 8587.4 µg m-2 h-1 N. The greatest emissions were observed for N-nitric based fertilizers, while N sources with a urease inhibitor and controlled release N presented the smallest values and the N-ammonium and amidic were intermediate. This peak of N2O emissions was related to soil NO3--N (R² = 0.56, p < 0.08) when the soil water-filled pore space was up to 70 % and it indicated that N2O was predominantly produced by a denitrification process in the soil. Soil CH4 fluxes ranged from -30.1 µg m-2 h-1 C (absorption) to +32.5 µg m-2 h-1 C (emission), and the accumulated emission in the period was related to the soil NH4+-N concentration (R² = 0.82, p < 0.001), probably due to enzymatic competition between nitrification and metanotrophy processes. Despite both of the gas fluxes being affected by N fertilizers, in the average of the treatments, the impact on CH4 emission (0.2 kg ha-1 equivalent CO2-C ) was a hundredfold minor than for N2O (132.8 kg ha-1 equivalent CO2-C). Accounting for the N2O and CH4 emissions plus energetic costs of N fertilizers of 1.3 kg CO2-C kg-1 N regarding the manufacture, transport and application, we estimated an environmental impact of N sources ranging from 220.4 to 664.5 kg ha-1 CO2 -C , which can only be partially offset by C sequestration in the soil, as no study in South Brazil reported an annual net soil C accumulation rate larger than 160 kg ha-1 C due to N fertilization. The N2O mitigation can be obtained by the replacement of N-nitric sources by ammonium and amidic fertilizers. Controlled release N fertilizers and urea with urease inhibitor are also potential alternatives to N2O emission mitigation to atmospheric and systematic studies are necessary to quantify their potential in Brazilian agroecosystems.<br>Fertilizantes nitrogenados incrementam os fluxos de óxido nitroso (N2O) e podem deprimir a oxidação de metano (CH4) em solos agrícolas. Entretanto, não existem resultados da magnitude desses efeitos nas condições edafoclimáticas do Sul do Brasil, tampouco do potencial de algumas fontes de N em mitigar esses efeitos. O presente estudo objetivou avaliar o impacto da aplicação de fertilizantes nitrogenados (ureia, sulfato de amônio, nitrato de cálcio, nitrato de amônio, Uran, N de liberação lenta e ureia com inibidor de urease) nos fluxos de N2O e CH4 em um Gleissolo no Sul do Brasil (Porto Alegre, RS), em comparação a um tratamento controle sem aplicação de N. O experimento seguiu um delineamento de blocos ao acaso, com três repetições, e os fertilizantes foram aplicados, em cobertura, numa dose única de 150 kg ha-1 N, no estádio V5 da cultura do milho. A avaliação dos gases foi feita utilizando-se o método da câmara estática, nos 15 dias que sucederam a aplicação de N, e a análise das concentrações de N2O e CH4 nas amostras de ar foi realizada por meio de cromatografia gasosa. O pico de emissão de N2O ocorreu no terceiro dia após a aplicação dos fertilizantes nitrogenados e a sua intensidade variou de 187,8 a 8.587,4 µg m-2 h-1 N, destacando-se as fontes nítricas com as maiores emissões, as fontes amoniacais e amídicas com emissões intermediárias e os fertilizantes de liberação lenta e com inibidor de urease com as menores emissões. As emissões no terceiro dia tiveram relação direta com os teores de N-NO3- do solo (R² = 0,56, p < 0,08) e ocorreram quando este apresentava valores de porosidade preenchida por água (PPA) maiores que 70 %, o que indica que a desnitrificação foi o processo predominante na produção de N2O. Os fluxos de CH4 do solo variaram de -30,1 µg m-2 h-1 C (absorção) a +32,5 µg m-2 h-1 C (emissão), e a emissão acumulada desse gás teve relação direta com os teores de NH4+ no solo (R² = 0,82, p < 0,001), possivelmente pela competição enzimática entre os processos de nitrificação e de metanotrofia. Apesar de os fluxos de ambos os gases terem sido alterados pela aplicação dos fertilizantes nitrogenados, na média dos tratamentos, o impacto das emissões de CH4 (0,2 kg ha-1C-CO2 equivalente) foi centenas de vezes menor que o verificado para as emissões de N2O (132,8 kg ha-1 C-CO2 equivalente). Considerando as emissões desses gases no solo fertilizado e o custo médio de 1,3 kg C-CO2 kg-1 N referente à produção, transporte e aplicação do fertilizante, o impacto ambiental dos fertilizantes nitrogenados variou de 220,4 a 664,5 kg ha-1 C-CO2, o qual pode ser apenas parcialmente contrabalanceado pelo acúmulo de C na matéria orgânica do solo, pois nenhum estudo realizado no Sul do Brasil evidenciou taxa anual de acúmulo de C no solo, decorrente da adubação nitrogenada, maior que 160 kg ha-1 C. A redução das emissões de N2O do solo e, portanto, do impacto ambiental pode ser obtida pelo uso de fontes amoniacais e amídicas em detrimento de fontes nítricas. Os fertilizantes de liberação lenta e com inibidores de urease também são alternativas potenciais visando à mitigação das emissões de N2O para atmosfera, e esforços deverão ser empreendidos numa avaliação sistemática desse potencial em agroecossistemas brasileiros