Validação do modelo de Deardorff para cálculo do balanço de energia durante um ciclo de cana-de-açúcar

The quantification of the available energy in the environment is important because it determines photosynthesis, evapotranspiration and, therefore, the final yield of crops. Instruments for measuring the energy balance are costly and indirect estimation alternatives are desirable. This study assessed the Deardorff's model performance during a cycle of a sugarcane crop in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, in comparison to the aerodynamic method. This mechanistic model simulates the energy fluxes (sensible, latent heat and net radiation) at three levels (atmosphere, canopy and soil) using only air temperature, relative humidity and wind speed measured at a reference level above the canopy, crop leaf area index, and some pre-calibrated parameters (canopy albedo, soil emissivity, atmospheric transmissivity and hydrological characteristics of the soil). The analysis was made for different time scales, insolation conditions and seasons (spring, summer and autumn). Analyzing all data of 15 minute intervals, the model presented good performance for net radiation simulation in different insolations and seasons. The latent heat flux in the atmosphere and the sensible heat flux in the atmosphere did not present differences in comparison to data from the aerodynamic method during the autumn. The sensible heat flux in the soil was poorly simulated by the model due to the poor performance of the soil water balance method. The Deardorff's model improved in general the flux simulations in comparison to the aerodynamic method when more insolation was available in the environment.A quantificação da energia disponível no ambiente é importante porque ela afeta a fotossíntese, a evapotranspiração e conseqüentemente a produtividade final dos cultivos. Instrumentos para medidas de balanço de energia são caros e alternativas para estimações são desejáveis. O presente trabalho procura avaliar a performance do modelo de Deardorff (1978) ao longo do desenvolvimento de uma cultura de cana-de-açúcar em Piracicaba, SP, Brasil, em comparação ao método aerodinâmico. Este modelo mecanístico simula os fluxos energéticos (calor sensível, latente e saldo de radiação) em três níveis: a atmosfera, o dossel vegetativo e o solo, usando somente a temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento medidos num nível de referência acima do dossel, o índice de área foliar e alguns parâmetros previamente calibrados (albedo do dossel, emissividade do solo e a transmissividade atmosférica e características hidrológicas do solo). As análises dos resultados foram feitas em diversas escalas de tempo, condições de insolação, nas diferentes estações do ano (primavera, verão, outono). Analisando todos os dados de 15 minutos, o modelo apresentou boa performance na simulação de radiação líquida em diferentes condições de insolação e estações do ano. O fluxo de calor latente e o fluxo de calor sensível na atmosfera não apresentaram diferenças em comparação ao método aerodinâmico no outono. O calor sensível no solo foi pobremente simulado pelo modelo devido à baixa capacidade de estimação do balanço hídrico do solo. Geralmente as estimações pelo modelo de Deardorff foram melhoradas quando mais insolação era disponível no ambiente.FAPES

Validation of the Deardorff model for estimating energy balance components for a sugarcane crop

A quantificação da energia disponível no ambiente é importante porque ela afeta a fotossíntese, a evapotranspiração e conseqüentemente a produtividade final dos cultivos. Instrumentos para medidas de balanço de energia são caros e alternativas para estimações são desejáveis. O presente trabalho procura avaliar a performance do modelo de Deardorff (1978) ao longo do desenvolvimento de uma cultura de cana-de-açúcar em Piracicaba, SP, Brasil, em comparação ao método aerodinâmico. Este modelo mecanístico simula os fluxos energéticos (calor sensível, latente e saldo de radiação) em três níveis: a atmosfera, o dossel vegetativo e o solo, usando somente a temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento medidos num nível de referência acima do dossel, o índice de área foliar e alguns parâmetros previamente calibrados (albedo do dossel, emissividade do solo e a transmissividade atmosférica e características hidrológicas do solo). As análises dos resultados foram feitas em diversas escalas de tempo, condições de insolação, nas diferentes estações do ano (primavera, verão, outono). Analisando todos os dados de 15 minutos, o modelo apresentou boa performance na simulação de radiação líquida em diferentes condições de insolação e estações do ano. O fluxo de calor latente e o fluxo de calor sensível na atmosfera não apresentaram diferenças em comparação ao método aerodinâmico no outono. O calor sensível no solo foi pobremente simulado pelo modelo devido à baixa capacidade de estimação do balanço hídrico do solo. Geralmente as estimações pelo modelo de Deardorff foram melhoradas quando mais insolação era disponível no ambiente.The quantification of the available energy in the environment is important because it determines photosynthesis, evapotranspiration and, therefore, the final yield of crops. Instruments for measuring the energy balance are costly and indirect estimation alternatives are desirable. This study assessed the Deardorff's model performance during a cycle of a sugarcane crop in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, in comparison to the aerodynamic method. This mechanistic model simulates the energy fluxes (sensible, latent heat and net radiation) at three levels (atmosphere, canopy and soil) using only air temperature, relative humidity and wind speed measured at a reference level above the canopy, crop leaf area index, and some pre-calibrated parameters (canopy albedo, soil emissivity, atmospheric transmissivity and hydrological characteristics of the soil). The analysis was made for different time scales, insolation conditions and seasons (spring, summer and autumn). Analyzing all data of 15 minute intervals, the model presented good performance for net radiation simulation in different insolations and seasons. The latent heat flux in the atmosphere and the sensible heat flux in the atmosphere did not present differences in comparison to data from the aerodynamic method during the autumn. The sensible heat flux in the soil was poorly simulated by the model due to the poor performance of the soil water balance method. The Deardorff's model improved in general the flux simulations in comparison to the aerodynamic method when more insolation was available in the environment

Previsão de produtividade anual de café arábica por meio do deficit hídrico

The objective of this work was to develop agrometeorological models for the forecasting of the annual yields of Arabic coffee (Coffea arabica), using monthly water deficits (DEFs) during the coffee cycle, in important locations in the state of Minas Gerais, Brazil. For the construction of the models, a meteorological data set spanning of 18 years and multiple linear regressions were used. The models were calibrated in high‑ and low-yield seasons due to the high-biennial yields in Brazil. All calibrated models for high- and low-yield seasons were accurate and significant at 5% probability, with mean absolute percentage errors ≤2.9%. The minimum forecasting period for yield is six months for southern Minas Gerais and Cerrado Mineiro. In high‑yield seasons, water deficits affect more the reproductive stage of coffee and, in low-yield seasons, they affect more the vegetative stage of the crop.O objetivo deste trabalho foi desenvolver modelos agrometeorológicos para a previsão da produtividade anual de café arábica (Coffea arabica), por meio dos deficits hídricos (DEFs) durante o ciclo do café, em importantes locais do Estado de Minas Gerais, Brasil. Para a construção dos modelos, foram utilizados um conjunto de dados meteorológicos com abrangência de 18 anos e regressões lineares múltiplas. Os modelos foram calibrados em anos de alta e baixa produtividade, em razão de a bienalidade da cultura ser elevada no Brasil. Todos os modelos calibrados para anos de alta e baixa produtividade foram acurados e significativos a 5% de probabilidade, com média de erros percentuais absolutos ≤2,9%. O período mínimo de previsão da produtividade é de seis meses para o Sul de Minas Gerais e para o Cerrado Mineiro. Em anos de alta produtividade, os deficits hídricos afetam mais o estádio reprodutivo do café, enquanto, em anos de baixa produtividade, afetam mais os estádios vegetativos da cultura

Avaliação do florescimento de laranjeiras valência em condição de campo

Since citrus flowering is a key process in citriculture and its evaluation is often difficult due to the canopy structure and field sampling, the aim of this research was to give some directions regarding the evaluation of flowering in field-grown sweet orange plants. This study was conducted in a citrus orchard of sweet orange plants cv. 'Valencia' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] grafted on 'Cleopatra' mandarin (Citrus reshni hort. ex Tanaka) or 'Rangpur' lime (Citrus limonia Osbeck) rootstocks, with North-South orientation. Generative structures [buds, flowers and fruitlets (diameter < 3 cm)] were quantified weekly between August and November 2005, by using a 1 m² frame positioned at the middle third of plant canopy, sampling a volume of about 1 m³. Frames were divided in two parts so that two people could take measurements, and were positioned at Southeast, Southwest, Northeast and Northwest orientations, using seven plants. The following flowering parameters were: (i) number of plants necessary for a representative evaluation of flowering; (ii) plant canopy position to be sampled, and (iii) volume to be evaluated. When considering practical aspects of crop production, a rapid, simple and representative method for flowering evaluation is necessary, especially for growers that frequently have to make strategic decisions about the management of citrus groves. The flowering of field-grown 'Valencia' sweet orange plants can be rapidly assessed by considering at least five plants and sampling canopy volumes of 0.5 m³ in at least one canopy position on each side of the plant row.O florescimento dos citros é um processo chave na citricultura e sua avaliação é dificultada devido à estrutura da copa e amostragem em campo. O objetivo desse artigo foi fornecer algumas indicações de como avaliar o florescimento de laranjeiras em condição de campo. Esse estudo foi conduzido em um pomar de laranjeiras 'Valência' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] enxertadas em tangerineira 'Cleópatra' (Citrus reshni hort. ex Tanaka) ou limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), com orientação Norte-Sul. As estruturas reprodutivas [botões florais, flores e frutos (diâmetro < 3 cm)] foram quantificadas semanalmente entre agosto e novembro de 2005, utilizando guias de 1 m² posicionadas no terço médio da copa das plantas, amostrando aproximadamente um volume de 1 m³. As guias foram divididas em duas partes para que duas pessoas pudessem realizar as avaliações, e posicionadas nas orientações sudeste, sudoeste, nordeste e noroeste, em sete plantas. Alguns aspectos do florescimento dos citros foram avaliados: (i) quantas plantas são necessárias para uma amostragem representativa do florescimento; (ii) em qual orientação deve ser feita a medida e (iii) qual volume da copa das plantas que deve ser amostrado. Ao se considerar os aspectos práticos da produção dos citros, um método rápido, simples e representativo é necessário para avaliar o florescimento, especialmente quando produtores têm que freqüentemente tomar decisões estratégicas no manejo dos pomares. O florescimento de laranjeiras 'Valência' em condição de campo pode ser rapidamente avaliado considerando-se pelo menos cinco plantas e amostrando-se volumes de copa de 0,5 m³ em pelo menos uma posição da copa em cada lado da linha de plantio

Effects of chitosan and film packaging on quality of peaches after cold storage

Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do pêssego cv. Douradão, quando aplicados tratamentos pós-colheita, associada à temperatura adequada de refrigeração. Os tratamentos foram: aplicação de quitosana a 1%; embalagem de polietileno e controle (não- tratado e sem embalagem plástica). Após serem embalados em caixas de papelão e armazenados a 3º C e 90% UR, durante 14; 21 e 28 dias, foram transferidos para condições- ambiente, permanecendo por 3 dias. Com o polietileno, houve menor perda de massa dos frutos durante o armazenamento; no entanto, verificou-se aumento na incidência das podridões na fase de comercialização. A quitosana não foi eficiente como protetivo contra a perda de massa, porém reduziu a incidência de podridões. Foi constatado o dano fisiológico causado pelo frio, denominado de lanosidade nos pêssegos, após 21 dias de refrigeração e mais 3 dias de comercialização, não tendo influência dos tratamentos realizados. Se o consumo dos pêssegos 'Douradão' for imediato à saída da câmara fria, o período de conservação dos frutos é de 21 dias (podridão zero), com destaque para a embalagem de polietileno, que reduziu a perda de massa. Considerando a avaliação após a comercialização simulada, o período de vida útil dos frutos é restrito aos 14 dias, a 3º C, seguido de 3 dias em condições-ambiente devido à posterior ocorrência de lanosidade e podridão-parda.The effects of chitosan treatment and modified atmosphere packaging (MAP) on shelf life of peaches cv. Douradão were evaluated. Chitosan, a natural biodegradable compound, has been proved to control numerous post harvest diseases. It extends the shelf life of treated fruit by reducing water loss. Storage life of peaches has been extended using MAP during cold storage. Fruits were dipped in 1% chitosan solution. One group of fruits was sealed in polyethylene bags. Peaches were stored at 3ºC and 90% RH. Fruits were transferred to room temperature for 3 days to ripen. Quality parameters (soluble solids, acidity, ratio, firmness, pulp and skin color) and losses (weight, wooliness incidence and rots) were determined. MAP reduced fruit weight loss during storage but increased decay incidence at room temperature. Chitosan treatment was effective in brown rot reduction however showed detrimental effect on fruit appearance. Treated and untreated peaches showed woolliness after 21 days of cold storage plus 3 days at room temperature. The desirable quality was retained up to 14 days of storage

Agrometeorological models for estimating sweet cassava yield

Brazil is the fourth largest producer of cassava in the world, with climate conditions being the main factor regulating its production. This study aimed to develop agrometeorological models to estimate the sweet cassava yield for the São Paulo state, as well as to identify which climatic variables have more influence on yield. The models were built with multiple linear regression and classified by the following statistical indexes: lower mean absolute percentage error, higher adjusted determination coefficient and significance (p-value < 0.05). It was observed that the mean air temperature has a great influence on the sweet cassava yield during the whole cycle for all regions in the state. Water deficit and soil water storage were the most influential variables at the beginning and final stages. The models accuracy ranged in 3.11 %, 6.40 %, 6.77 % and 7.15 %, respectively for Registro, Mogi Mirim, Assis and Jaboticabal

Efeito de sulfentrazone no sistema integrado palha de cana-de-açúcar, herbicida e vinhaça no desenvolvimento inicial da tiririca (Cyperus rotundus)

The objective of this work was to evaluate the interactions among sugarcane mulch residue, the herbicide sulfentrazone and different application methods of vinasse, a sugarcane industry residue, on the initial development of purple nutsedge (Cyperus rotundus L.). A greenhouse experiment was set up using pots with soil, in randomized complete blocks, with four replications and the following treatments were studied: control (C), straw alone (P), vinasse alone (V), herbicide alone (H), straw + vinasse (PV), straw + herbicide (PH), herbicide + vinasse applied before the herbicide (HVa), herbicide + vinasse applied after the herbicide (HVd), herbicide + vinasse applied together (HVj), straw + herbicide + vinasse applied before the herbicide (PHVa), straw + herbicide + vinasse applied after the herbicide (PHVd) and straw + herbicide + vinasse applied together (PHVj). Sulfentrazone was applied at the rate of 700 g ha-1, and in the treatments HVj, sulfentrazone was diluted in water until ¼ of the necessary volume, the remaining ¾ being completed with vinasse. In the statistical analysis the F test was used while the Scheffé test was employed to study the following contrasts: C x H, C x P, Cx V, C x treatments with H, C x treatments with S; C x treatments with V; without herbicide x with herbicide; without straw x with straw, without vinasse x with vinasse, HVa x HVd; HVa x HVj, HVa x HVj; HVa x SHVa, HVd x SHVd, HVj x SHVj, SHVa x SHVd, SHVd x SHVj and SHVd x SHVj. It was uses the Duncan’s test for the umidity straw avaliation. It was concluded that sulfentrazone applied alone or on the sugar cane mulch residue or with vinasse applied before, after or in mixture with herbicide controlled the initial development of purple nutsedge. Sugar cane mulch residue reduced the initial development of purple nutsedge but the height of plants was increased due to etiolation. Vinasse applied on the soil without sugar cane mulch residue and without sulfentrazone stimulated the development of this weed. There wasn’t difference among appling vinasse before, after or in mixture with sulfentrazone in the treatments with or without straw.      O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da interação palha de cana-de-açúcar, do herbicida sulfentrazone e de diferentes meios de aplicação de vinhaça no desenvolvimento inicial da tiririca (C. rotundus). O experimento foi instalado em vasos com terra, em casa de vegetação, e disposto em blocos ao acaso, com quatro repetições, sendo avaliados, vinte oito dias após a instalação do experimento, os tratamentos: controle (C); apenas palha (P); apenas vinhaça (V); apenas o herbicida (H), palha + vinhaça (PV); palha + herbicida (PH); herbicida + vinhaça aplicada antes do herbicida (HVa); herbicida + vinhaça aplicada depois do herbicida (HVd); herbicida + vinhaça aplicada junto com o herbicida (HVj); palha + herbicida + vinhaça aplicada antes do herbicida (PHVa); palha + herbicida + vinhaça aplicada depois do herbicida (PHVd); e palha + herbicida + vinhaça aplicada junto com o herbicida (PHVj). Sulfentrazone foi aplicado na dose de 700 g ha-1 e nos tratamentos HVj foi diluído com água até ¼ do volume necessário e completado com vinhaça. Na análise estatística empregou-se o teste F e quando houve significância das variáveis, o teste de Scheffé foi usado para avaliar os contrastes: C x H; C x P; C x V; C x H; C x tratamentos com palha; C x tratamentos com vinhaça; sem H x com H; sem P x com P; sem V x com V; HVa x HVd; HVa x HVj; HVd x HVj; HVa x PHVa; HVd x PHVd; HVj x PHVj; PHVa x PHVd; PHVa x PHVj e PHVd x PHVj. Para avaliar o nível de umidade da palha foi empregado o teste de Duncan a 5% de probabilidade. Concluiu-se que sulfentrazone, tanto em aplicação isolada como sobre palha ou associado à vinhaça aplicada antes, depois ou em mistura com o produto, controlou o desenvolvimento inicial da tiririca. A deposição da palha sobre o solo reduziu o desenvolvimento inicial da tiririca, mas aumentou a altura das plantas devido ao estiolamento. A vinhaça aplicada sobre o solo descoberto e sem herbicida estimulou o desenvolvimento da tiririca; entretanto, associada à palha e ao sulfentrazone, reduziu o crescimento. Não houve diferença entre aplicação de vinhaça antes, depois e mesmo em mistura com sulfentrazone nos tratamentos sem ou com palha