Scientia Agricola, Volume: 54, Issue: spe, Published: 1997
  • Note from the editor

    Reichardt, Klaus
  • Deficit irrigation at different growth stages of the common bean (Phaseolus vulgaris L., cv. Imbabello) Articles

    Calvache, M.; Reichardt, K; Bacchi, O.O.S.; Dourado-Neto, D.

    Abstract in Portuguese:

    Com o objetivo de identificar estádios específicos de desenvolvimento do feijoeiro, nos quais a planta é menos sensível à deficiência de água e a irrigação poderia ser suprimida sem decréscimo significativo em produtividade, dois experimentos de campo foram conduzidos na Estação Experimental "La Tola", pertencente à Universidade Central de Equador, em Tumbaco, Pichincha, Equador. Os tratamentos consistiram de combinações de sete regimes de irrigação, incluindo a irrigação normal, deficiência completa, prática de manejo tradicional, deficiência no período vegetativo, deficiência na floração, deficiência na formação de vagens e deficiência no enchimento de grãos, e de dois níveis de fertilizante nitrogenado, 20 e 80 kg/ha. Essas quatorze combinações de tratamentos foram organizadas e analisadas segundo um delineamento estatístico de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram de 33,6 m² (8 linhas de 7 m de comprimento, com uma população de 120.000 pl/ha. Os tratamentos de irrigação iniciaram-se após a germinação uniforme e estabelecimento da cultura. O conteúdo de água do solo foi monitorada com sonda de neutrons até a profundidade de 0,5 m, antes e 24 h após cada irrigação. A evapotranspiracão atual da cultura foi estimada pelo balanço hídrico. Calculou-se as eficiências de uso de água no campo e pela cultura. Dados de produtividade mostram que os tratamentos que tiveram deficiências apresentaram menor produtividade em relação a tratamentos com irrigação complementar. O estádio do florescimento foi o mais sensível à deficiência de água. A fertilização com N aumentou significativamente o número de vagens por planta e a produção de sementes. A eficiência de uso de água pela cultura (kg/m³) foi menor com deficiência na floração, e o fator de resposta à produtividade (kg) foi maior nos tratamentos de deficiência total e deficiência no florescimento. Considerando as práticas tradicionais de manejo utilizadas pelos agricultores, apenas os tratamentos de irrigação normal e de deficiência na maturação, tiveram uma eficiência de uso de água de 13 e 10% maior, respectivamente.

    Abstract in English:

    To identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease hi final yield, two field experiments were conducted at "La Tola" University Experimental Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll). The climate is tempered and dry (mean air temperature 16°C and mean relative humidity 74%, during the cropping season) 123 and 109 mm of rainfall were recorded during the experimental cropping periods (July to October), of 1992 and 1994, respectively. The treatments consisted of combinations of 7 irrigation regimes including normal watering; full stress; (traditional management practice); single stress at vegetative stage; flowering; seed formation and ripening, and of 2 levels of applied N (20 and 80 kg/ha). These 14 treatment combinations were arranged and analysed in a split-plot design with 4 replications. The plot size was 33.6 m² (8 rows, 7 m long) with a plant population of 120,000 pl/ha. Irrigation treatments were started after uniform germination and crop establishment Soil water content was monitored with a neutron probe down to 0.50 m depth, before and 24 h after each irrigation. The actual evapotranspiration of the crop was estimated by the water-balance technique. Field water efficiency and crop water use efficiency were calculated. Yield data showed that the treatments which had irrigation deficit had lower yield than those that had supplementary irrigation. The flowering stage was the most sensitive to water stress. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and gram yield. Crop water use efficiency (kg/m³) was the lowest with stress at the flowering period, and the yield response factor (Ky) was higher hi treatments of full stress and stress at flowering. In relation to the traditional management practice adopted by farmers, only treatments of normal watering and stress at maturation had 13 and 10% higher crop water use efficiency, respectively.
  • Neutron probe calibration correction by temporal stability parameters of soil water content probability distribution Articles

    Reichardt, K.; Portezan, O.; Bacchi, O.O.S.; Oliveira, J.C.M; Dourado-Neto, D.; Pilotto, J.E.; Calvache, M.

    Abstract in Portuguese:

    É proposta uma correção para a calibração de sondas de nêutrons para reduzir a variabilidade de dados do conteúdo de água no solo, suposta como conseqüência de relações de calibração impróprias. A estabilidade temporal de dados espaciais de conteúdo de água no solo é usada para corrigir os coeficientes lineares de curvas de calibração. Esse procedimento reduziu coeficientes de variação de medidas de umidade do solo de 4 para valores menores que 2% em uma Terra Roxa Estruturada.

    Abstract in English:

    A neutron probe calibration correction is proposed in order to reduce soil water content variability, assumed to be a consequence of improper calibrations relations. The time stability of spatially measured soil water content data is used to correct the intercepts of linear calibration relations. This procedure reduced the coefficients of variation of soil water content data from 4 to less than 2% in a Rhodic Kanhapludalf.
  • Vadose zone measurement and modeling Articles

    Hopmans, J. W.; Clausnitzer, V.; Kosugi, K.I.; Nielsen, D.R.; Somma, F.

    Abstract in Portuguese:

    O presente texto é o resumo das atuais atividades do programa de física do solo na Universidade da Califórnia, em Davis. As quatro áreas aqui relacionadas serão apresentadas no "Workshop on special topics about soil physics and crop modeling and simulation" na Universidade de São Paulo, em Piracicaba. O texto se restringe a urna abordagem geral de cada área, porém discussões e exemplos mais detalhados serão apresentados no Workshop.

    Abstract in English:

    The following treatise is a summary of some of the ongoing research activities in the soil physics program at the University of California in Davis. Each of the four listed areas win be presented at the Workshop on special topics on soil physics and crop modeling in Piracicaba at the University of Sao Paulo. We limited ourselves to a general overview of each area, but will present a more thorough discussion with examples at the Workshop.
  • Untitled document Articles

  • Emerging soil measurement techniques at the microscale Articles

  • Evaluation of various infiltration models Articles

  • Sugarcane leaf area index modeling under different soil water conditions Articles

    Teruel, D.A.; Barbieri, V.; Ferraro Jr., L.A.

    Abstract in Portuguese:

    O conhecimento da variação do índice de Área Foliar (IAF) durante todo o ciclo da cultura é essencial para que se possa modelar o crescimento e o desenvolvimento das plantas e, em conseqüência, a produtividade da cultura. Desenvolveu-se neste trabalho modelos de estimativa de IAF da cultura da cana-de-açúcar para os diferentes ciclos de cultivo, a partir do ajuste de valores medidos de IAF e dados de somatório de graus-dia corrigido pelo comprimento do dia a urna função do tipo exponencial-potencial. As equações obtidas modelam adequadamente a variação do IAF durante todo o ciclo. Foi também calculado o efeito de diferentes níveis de déficit hídrico e em diferentes estádios fenológicos, sobre o crescimento do IAF. Correlacionou-se o déficit de crescimento de IAF com a relação entre a evapotranspiracão real e evapotranspiração máxima da cultura e obteve-se, em cada situação, uma constante chamada aquí de kIAF. Em face dos resultados conclui-se que kIAF deve ser estimado não só para diferentes estádios fenológicos mas também para diferentes níveis de déficit hídrico em cada estádio.

    Abstract in English:

    The knowledge of the Leaf Area Index (LAI) variation during the whole crop cycle is essential to the modeling of the plant growth and development and, consequently, of the crop yield. Sugarcane LAI evolution models were developed for different crop cycles, by adjusting observed LAI values and growing degree-days summation data on a power-exponential function. The resultant equations simulate adequately the LAI behavior during the entire crop cycle. The effect of different water stress levels was calculated in different growth periods, upon the LAI growth The LAI growth deficit was correlated with the ratio between actual evapotranspiration and máximum evapotranspiration, and a constant named kuu was obtained hi each situation. It was noticed that the kLAI must be estimated not Just for different growth periods, but also for different water stress levels in each growth period.
  • The critical soil water content and its relation to soil water dynamics Articles

    Jong Van Uer, Q. de

    Abstract in Portuguese:

    Através de am modelo edáfico que descreve a extração de água do solo por raízes, é comprovada a ocorrência de zonas de esgotamento de água próximo as raízes, influenciando no potencial necessário nas raízes para manter uma determinada taxa de transpiração. Em função dos resultados demonstra-se como a umidade crítica de um solo é função de suas propriedades hídricas, da taxa de transpiração e da densidade do sistema radicular.

    Abstract in English:

    Using an edaphic model that describes the extraction of soil water by plant roots, the occurrence of depletion zones dose to plant roots is demonstrated. These depletion zones affect the root water potential that is needed to maintain a certain transpiration rate. The results show how the critical soil water content depends on soil's hydraulic properties, transpiration rate and root density.
  • Selected research opportunities in soil physics Articles

    Nielsen, D.R.; Kutilek, M.; Wendroth, O.; Hopmans, J.W.

    Abstract in Portuguese:

    Oportunidades selecionadas de pesquisa são discutidas para orientar a pesquisa em ciência do solo,com ênfase na física do solo, com o objetivo de melhorar a produtividade agrícola e a qualidade do ambiente.

    Abstract in English:

    Selected research opportunities are discussed in order to guide soil science research, with emphasis on soil physics, with the aim of improving agricultural productivity and environmental quality.
  • Energy balance in irrigated wheat in the cerrados region of Central Brazil Articles

    Luchiari Jr., A.; Riha, S. J.; Gomide, R.L.

    Abstract in Portuguese:

    Um estudo micrometeorológico para avaliar a demanda hídrica do trigo irrigado foi conduzido nas estações secas de 1982 e 1983 no Centro de Pesquisa Agrícola dos Cerrados, Brasília-DF, Brasil A cultura foi irrigada quando o potencial de água no solo a 5 cm atingiu -60 a -70 J/kg. Durante todo o ciclo da cultura medidas da razão de Bowen foram feitas numa base horária. A quantidade total de água evapotranspirada durante todo ciclo da cultura e o balanço energético variaram entre os anos devido á advecção regional; em 1982, um ano menos advectivo, a quantidade total de água evapotranspirada foi de 345 mm, sendo 80% da radiação liquida dissipada como calor latente, 13% como calor sensível e 7% como calor do solo após a cultura ter atingido um índice de Área Foliar (IAF) de 1.5. Em 1983, quando a advecção foi maior que em 1982, a quantidade total de água evapotranspirada aumentou para 385 mm. A partição de energia foi similar à 1982 durante períodos de pouca ou nenhuma advecção. Entretanto durante períodos de intensa advecção, o calor latente representou a maior parte da radiação líquida. Apesar da advecção regional aumentar o consumo de água da cultura, programação da irrigação baseada em tensiometros foi considerada adequada e eficiente devido aos baixos valores da razão de Bowen obtidos.

    Abstract in English:

    To evaluate the water requirements for irrigated wheat, a micrometeorological study was conducted during the dry seasons of 1982 and 1983 at the Cerrados Agricultural Research Center, Brasilia-DF, Brazil The crop was irrigated when the soil water potential at 5 cm rached -60 to -70J/Kg.Bowen ratio measurements were made on an hourly basis during the entire crop season. Total amount of water evapotranspired during the crop cycle and the energy balance terms varied year to year due to regional advection; In 1982, a less advective year, the total amount of water evapotranspired was 345 mm, with approximately 80% of the net radiation dissipated as latent heat, 13% as a sensible heat and 7% as soil heat after the crop obtained a Leaf Area Index (LAI) of 1.5. In 1983, when advection was greater than 1982, total water evapotranspired increased to 385 mm. The partitioning of energy was similar to 1982 during periods of little or no advection. However, during periods of intense advection, latent heat was greater hi net radiation partitioning. Although regional advection increased the water used by the crop, irrigation scheduling based on soil tensiometers was considered adequate and efficient due to the low values of the Bowen ratio obtained.
  • A brief review of soil water, solute transport and regionalized variable analysis Articles

    Nielsen, D.R.; Hopmans, J.W.; Kutílek, M.; Wendroth, O.

    Abstract in Portuguese:

    Inicialmente foram revisados os conceitos básicos das forcas que atuam sobre a água no solo, potencial e retenção de água no solo, e as equações que descrevem o movimento de água sob condições de solos saturados e não saturados. Os processos de infiltração, evaporação e redistribuição de água foram apresentados para condições inicial e de contorno que ocorrem dentro de colunas de solo homogêneo. Posteriormente, foram considerados os processos físicos, químicos e biológicos dentro de um perfil do solo que distribuem, diluem ou concentram espécies de solutos na fase liquida do solo. A concentração relativa de solutos na fase líquida não governa somente a retenção e o transporte da água no solo, mas também contribui para a nossa compreensão para o manejo da qualidade da água no solo e daquela que se move abaixo das zonas radiculares. Um conjunto completo de referencia concernente a esse assunto está disponível em Kutílek & Nielsen (1994). No final do presente trabalho, foram recodadas as diferenças entre os conceitos da estatística clássica e aqueles que utilizam as coordenadas de espaço e de tempo nas quais as variabilidades de espaço foram observadas ao longo da paisagem. A apresentação cobre as idéias básicas sobre autocorrelação, crosscorrelação, análise de série temporal aplicada, análise de state-space e técnicas atualmente utilizadas para subsidiar a pesquisa de campo, investigações sobre o solo e manejo de água.

    Abstract in English:

    We initially review basic concepts of the forces acting on soil water, soil water potential and soil water retention, and equations to describe soil water movement under water-saturated and unsaturated conditions. Processes of infiltration, evaporation and redistribution of water will be presented for simple initial and boundary conditions occurring within homogeneous soil columns. Next we consider the physical, chemical and biological processes within a soil profile that distribute, dilute or concentrate solute species within the liquid phase of a soil The relative concentration of solutes in the liquid phase governs not only the retention and transport of water within soils but also contributes to our understanding of managing the quality of water within soils and that moving below the recall of plant roots deeper into the vadose zone. A complete set of references about this subject is available in Kutílek & Nielsen (1994). In the last section we recall the differences between classical statistical concepts and those that utilize the coordinates of space and time at which state variables across the landscape are observed. Our presentation win cover the basic ideas about autocorrelation, crosscorrelation, applied time series analyses, state space analyses and similar techniques currently being used to enhance field research and investigations of land and water management.
  • Atrazine movement in a dark red latosol of the tropics Articles

    Souza, M.D. de; Basssoi, L.H.; Bacchi, O.O.S.; Reichardt, K.; Hermes, L.C.; Abakerli, R.B.; Pilotto, J.E.

    Abstract in Portuguese:

    O presente trabalho teve como objetivo verificar o deslocamento de atrazina no perfil do solo, em função do movimento da água e do tempo de aplicação, e possíveis influências de fluxos preferenciais sobre a lixiviação. O trabalho foi conduzido em uma Terra Roxa Estruturada eutrófica de textura argilosa, em Piracicaba (SP), no período de junho de 1992 a fevereiro de 1993. Foram instalados dois experimentos, sendo um com a cultura do milho irrigado (experimento 1) e o outro em solo nu (experimento 2). O experimento 1 foi instalado em uma área de 1000m² sobre a qual se demarcou duas parcelas de 12m x 12m separadas uma da outra por 18m. Uma parcela foi irrigada e a outra fertirrigada. O experimento 2 foi instalado em duas parcelas de 7m x 7m, separadas uma da outra por 5m. Em uma das parcelas do experimento 2 aplicou-se previamente 1.000kg de calcário/ha para elevar a saturação de bases para 88%, além de 500kg de gesso/ha. Cada parcela do experimento 2 foi constituída de três Unhas de instrumentos e os resultados obtidos para cada Unha foram comparados entre si para verificação de fluxo preferencial A atrazina foi aplicada na dosagem de 6,31/ha no experimento 1 e 6kg do principio ativo/ha no expeimento 2. Os resultados mostraram intensa lixiviação da atrazina em todo o perfil do solo até 150cm de profundidade já na primeira coleta efetuada 7 dias após a aplicação. A parcela 2 do experimento 2, apesar de não ter recebido calcário, mostrou perdas de atrazina por lixiviação muito maiores que a parcela 1. O solo apresentou pequena capacidade de adsorção de atrazia (máximo em torno de 10% na camada de 0-30cm).

    Abstract in English:

    Atrazine displacement was studied in a soil profile as a function of water movement and time after herbicide application, taking into account possible influence of preferential flow on leaching. The experiment consisted of two 7 x 7m plots of a dark red latosol (Kanduidalfic Eutrudox), located at Piracicaba, SP, Brazil (22º 43'S and 47º 25'W), 250km inside continent, at an altitude of 580m. One plot was previously treated with 1,000 kg/ha of lime, in order to increase base saturation to 88%, and 500kg/ha of gypsum. Each plot was instrumented with tensiometers, neutron probe access tubes and soil solution extractors, in order to monitor water and atrazine flows. Atrazine was applied at the high rate of 6 kg/ha of active principle. Results showed intensive leaching of atrazine in the whole soil profile, up to the instrumented depth of 150cm, already ate the first sampling, seven days after herbicide application. The limed plot showed much higher atrazine leaching losses than the other plot. The atrazine adsorption capacity of the soil is very low, its maximum value being of the order of 10%, for the 0-15cm surface layer.
  • On tactical crop management using seasonal climate forecasts and simulation modelling: a case study for wheat Articles

    Meinke, H.; Stone, R.C.

    Abstract in Portuguese:

    O fenômeno El Niño/Oscilação Sul influencia marcadamente a distribuição de chuvas no mundo. O uso de fases de índice de Oscilação Sul (IOS) permite uma previsão probabilística da precipitação pluvial futura, que pode ser útil para o manejo de sistemas agrícolas. Usando-se trigo como exemplo, foi demonstrado nesse estudo, como o sistema de fases IOS, quando combinado com modelos de simulação de sistemas de cultivo, pode ser usado para melhorar o manejo tático de culturas e assim aumentar os lucros e/ou diminuir os riscos da produção agrícola. A validade desse método é mostrada para dois locais diferentes, Dalby, na Austrália e Piracicaba, no Brasil. Em Dalby, os maiores rendimentos médios foram obtidos após um aumento rápido na fase IOS em abril/maio e os menores rendimentos médios após uma fase negativa consistente. Em Piracicaba, os maiores rendimentos médios foram alcançados após uma fase próxima a zero em abril/maio e os menores rendimentos médios, quando a fase foi consistentemente positiva. É mostrado como as opções de manejo tático podem variar da escolha de cultivares ao manejo de nitrogênio e de mercado da cultura de trigo.

    Abstract in English:

    The El Niño/Southern Oscillation phenomenon strongly influences rainfall distribution around the world. Using phases of the Southern Oscillation Index (SOI) allows a probabilistic forecast of future rainfall that can be useful to managers of agricultural systems. Using wheat as an example, we show in this study how the SOI phase system, when combined with a cropping systems simulation capability, can be used operationally to Improve tactical crop management and hence increase farm profits and/or decrease production risks. We show the validity of the approach for two contrasting locations, namely Dalby in Northern Australian and Piracicaba in Brazil At Dalby, highest median yields were achieved following a rapidly rising SOI phase in April/May and lowest median yields following a consistently negative phase. Conversely, highest median yields at Piracicaba followed a near zero April/May phase and lowest median yields when the phase was consistently positive. We show how tactical management options can range from crop or cultivar choice to nitrogen management and marketing of the future wheat crop.
  • The life-time concept as a tool for erosion tolerance definition Articles

    Sparovek, G.; Weill, M.M.; Ranieiri, S.B.L.; Schnug, E.; Silva, E.F.

    Abstract in Portuguese:

    Por definição, a tolerância de perda de terra por erosão deve considerar a preservação do solo como um recurso natural essencial para a produção das culturas. Taxas de erosão do solo superiores a sua renovação ocasionam diminuição da sua espessura. Uma espessura mínima foi definida como sendo a espessura abaixo da qual os insumos (fertilizantes, resíduos de culturas) e a tecnologia de manejo (irrigação, culturas geneticamente melhoradas) são insuficientes para manter economicamente a produtividade. Assim, taxas de erosão maiores do que a formação podem ser aceitas somente durante o tempo no qual não foi atingida a espessura mínima. Este período foi definido como tempo-de-vida. O conceito de tempo-de-vida foi aplicado na bacia do Ceveiro (1.945 ha), localizada em Piracicaba no sudeste do Brasil. O cálculo do tempo de vida foi realizado usando Sistema de Informações Geográficas. Para isto foram utilizadas estimativas das taxas de erosão pela Equação Universal de Perda de Solo e das profundidades do solo obtidas em levantamento de campo. Foram consideradas ainda uma taxa de formação de 0,2 mm ano-1, uma profundidade mínima do solo de 1,0m, e o cenário atual de uso da terra. Ò uso da terra se distribui em 1.319 ha (68%) de cana-de-açúcar, 346 ha (18%) de florestas e 278 ha (14%) de pastagens. A área na qual a erosão foi menor do que a formação (área não associada a impactos irreversíveis) representou 475 ha (24%). Esta área inclui o total de florestas, 48% das pastagens e nenhuma área de cana-de-açúcar. A área com taxas de erosão maiores do que a formação e profundidade do solo menor que 1,0 m, representou 832 ha (42%), nos quais o tempo de-vida é igual a zero (impactos irreversíveis da erosão no tempo atual). O uso da terra nesta situação se compõe de 702 ha de cana-de-açúcar e 130 ha de pastagens. Para a área restante de 638 ha (32% da bacia) onde a erosão é maior do que formação e profundidade do solo é maior do que 1,0 m, foi estimado o tempo necessário para que 50% da área atingisse a profundidade mínima do solo. Este tempo, definido como meia-vida, foi estimado em 350 anos, sendo que nesta situação se enquadram 620 ha de cana-de-açúcar e 15 ha de pastagem. O conceito de tempo-de-vida mostrou-se eficiente na avaliação de maneira integral e confiável do risco extremo de degradação da Microbacia Hidrográfica do Ceveiro.

    Abstract in English:

    By definition, erosion tolerance should consider the conservation of the soil as a natural resource essential for crop production. Erosion rates greater than soil renewal will cause soil depth loss. A minimum soil depth was defined as the depth in which the inputs (fertilizers, crop residues) and management technology (irrigation, improved genetic crop quality) were insufficient to prevent economic productivity loss. Thus, erosion rates greater than soil formation are acceptable only during the time in which the soil does not reach the minimum depth. We have defined this time period as life-time. The life-time concept was applied to the Ceveiro watershed (1,945 ha) located in a sugarcane growing region in the Southeast of Brazil Erosion rates were estimated with the Universal Soil Loss Equation and soil depths were measured by field surveys. Depth change and life-time calculations, considering a soil formation rate of 0.2 mm y-1, and assuming the present scenario of land use and a minimum soil depth of 1.0 m were made using the Geographic Information System. Land use represented 1,319 ha (68%) of sugarcane, 346 ha (18%) of forests and 278 ha (14%) of pasture. The area in which soil erosion was less than soil formation (not associated to long term impacts) represented 475 ha (24%), which included the total forest areas and 48% of pastures. The total sugarcane area had erosion rates greater than soil formation. The area with erosion rates greater than soil formation rates and soil depth less than 1.0 m, which resulted in a life-time equal to zero (soil erosion impacts are presently irreversible) was 832 ha (42%). This area was composed of 702 ha of sugarcane and 130 ha of pastures. The remaining area (erosion greater than formation and soil depth > 1.0 m) represented 638 ha (32%), which was composed of 620 ha of sugarcane and 18 ha of pasture. The half-lifetime for the watershed was estimated as 350 yr. The life-time concept was effective to evaluate the extreme soil degradation risk of the Ceveiro watershed in an integral and reliable form.
  • Linear programming model to optimize the water resource use in irrigation projects: an application to the Senator Nilo Coelho Project Articles

    Frizzone, J.A.; Coelho, R.D.; Dourado-Neto, D.; Soliani, R.

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear separável, que considera um conjunto de fatores técnicos que influencia a rentabilidade de um projeto de irrigação. O modelo tem como função objetivo a máxima receita liquida. Assume-se que as funções de resposta das culturas à irrigação estão disponíveis e representam adequadamentre as relações água-produção. O modelo de programação linear separável foi equacionado genericamente, de forma a indicar o uso racional do recurso hídrico num projeto de irrigação e foram desenvolvidas equações específicas e aplicadas a um caso, envolvendo o Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho (PSNQ, localizado em Petrolina - PE. Com base nas culturas consideradas e suas respectivas funções de resposta à água, nas restrições de água e área cultivada, nos preços e nos custos de produção, os resultados permitiram as seguintes conclusões: (a) o modelo de programação linear possibilitou a obtenção de planos; ótimos de cultivo e a correspondente alocação de água, podendo ser facilmente adaptado a diferentes situações do meio físico; (b) para 7.424 ha de terra disponíveis e 66.644.500 m³ anual de água, o preço sombra destes recursos foi, respectivamente, US$1.115,20/ha e US$ 281,60/1000 m³, com validade entre 5.619,8 ha e 8337,6 ha e 48.S79.700 m³ e 82.819.700 m³; (c) para uma disponibilidade mensal de água de 9.861.040 m³, a disponibilidade anual de 66.644.500 m³ constitui a restrição efetiva ao aumento da receita líquida no sistema de produção do PSNC; (d) mantendo-se o volume mensal disponível em 9.861.040 m³, volumes anuais inferiores a 88338.983 m³ foram utilizados plenamente pelas atividades na solução ótima e, volumes superiores a este apresentam folga, não contribuindo para o aumento da receita liquida (e) o modelo de otimização desenvolvido projetou uma receita líquida 52,34% maior que a obtida com o plano de cultivo tradicional do PSNC, considerado, como exemplo, o ano agrícola de 1992.

    Abstract in English:

    The main objective of this paper was to develop a separable linear programming model, considering a set of technical factors which may influence the profit of an irrigation project The model presents an objective function that maximizes the net income and specifies the range of water availability. It is assumed that yield functions in response to water application are available for differents crops and describe very well the water-yield relationships. The linear programming model was developed genetically, so that, the rational use of the available water resource could be included in an irrigation project Specific equations were developed and applied in the irrigation project "Senator Nilo Coelho" (SNCP), located in Petrolina - Brazil Based on the water-yield functions considered, cultivated land constraints, production costs and products prices, it was concluded that: (a) the model was suitable for the management of the SNCP, resulting in optimal cropping patterns and showing the water requirements; (b) for 7,424 ha of land and 66, 644,500 m³ of water available on a year basis, the shadow price of these resources were respectively, US$ 1,115.20/ha e USS 281.60/1000 m³; (c) for the total monthly water availability of 9,861,040 m³, the total annual water availability of 66,644,500 m³ became an effective restriction to the increase of the net income of the production system in the SNCP; (d) maintaining the total monthly water availability of 9,861,040 m³, annual volumes lower than 88,338,983 m³ were used fully to reach the optimal solution, and that higher volumes than this limit, did not increase the net return; (e) the optimization model presented, estimated a net return of 5234 % higher than the traditional cropping pattern used hi the SNCP, considering the agricultural year of 1992.
  • Influence of photoperiod and air temperature on the growth, flowering and maturation of soybean (Glycine max (L.) Merrill) Articles

    Câmara, G.M.S.; Sediyama, T.; Dourado-Neto, D.; Bernardes, M.S.

    Abstract in Portuguese:

    Experimentos em casa-de-vegetacão visando estudar o comportamento de cultivares de soja perante fotoperíodo curto (12 horas) e longo (13 e 14 horas) e na presença de temperaturas variáveis em função de diferentes épocas de semeadura, foram instalados na Universidade Federal de Viçosa, MG, Brasil, durante o período de junho de 1984 a dezembro de 1985. Delineado inteiramente ao acaso, cada experimento contou com doze cultivares de soja repetidos oito vezes por época. Avaliaram-se as seguintes características: duração do subperíodo emergência - inicio do florescimento, altura de planta e número de nós vegetativos formados por planta e duração do subperíodo emergencia - maturidade fisiológica. Concluiu-se que a fase fenológica da soja compreendida entre a emergência e o inicio do florescimento é significativamente influenciada pelas variações do fotoperíodo e da temperatura do ar; fotoperíodo e temperatura interferem com a duração fenológica do período juvenil da soja e acréscimos de fotoperíodo e de temperatura antecipam o florescimento da soja e aumentam a altura de suas plantas.

    Abstract in English:

    With the purpose to evaluate the effect of short (12 hours) and long (13 and 14 hours) photoperiods and air temperature regimes (winter and summer growing seasons) on soybean behaviour, greenhouse experiments were installed at the Federal University of Viçosa, Brasil, from June 1984 to December 1985. In each experiment, under a completely randomized design with 12 treatments (soybean cultivars) and eight replicates: duration of vegetative period from emergency to stage R1 or flowering (DVP, in days); plant height (PH, m); number of nodes per plant at stage R1 (NNP); and duration of soybean cycle from emergency to stage R7 or physiological maturity point (DC, days), were evaluated. The results permit to conclude that: the vegetative period from emergency to flowering and the juvenile period are significantly affected by the photoperiod and temperature differences; shorter photoperiods or higher temperatures anticipate flowering; longer photoperiods under the same temperature regime or higher temperature under the same photoperiod regime result in higher plants.
  • Determination of a long-term optimal irrigation strategy for dry beans in Parana State, Brazil Articles

    Faria, R.T. de; Folegatti, M.V.; Frizzone, J.A.; Saad, A.M.

    Abstract in Portuguese:

    Os benefícios econômicos de diferentes estratégias de manejo de irrigação foram determinados por simulação de longo período (20 anos) para a cultura do feijoeiro iw Estado do Paraná, Brasil. O modelo BEANGRO foi usado para simular a produtividade e demanda de irrigação assumindo-se oito níveis críticos de extração de água no solo (20 a 90% da água disponível do solo (AD) em etapas de 10%), em adição a um nível sem irrigação. Renda líquida, utilizada como função objetivo para selecionar a melhor estratégia, foi calculada assumindo-se preços do produto como fixos ou variando estocasticamente. Os resultados mostraram um acréscimo significativo da produtividade devido a irrigação, porém observou-se uma alta variabilidade de resposta em todos os níveis simulados. A renda líquida foi também variável, porém positiva em 75% dos anos para todas as estratégias em que se manteve o solo acima de 30% AD. A estratégia de irrigar a cultura quando o solo atingir a 60% AD proporcionou o máximo retorno econômico. A renda líquida proporcionada com o uso desta estratégia Justifica a aplicação de irrigação em feijoeiro no Estado do Paraná.

    Abstract in English:

    The economical benefits of different irrigation strategies were assessed by long term simulation (20 years) for dry beans in Paraná, Brazil. The model BEANGRO was used to simulate crop yield and irrigation requirements assuming eight levels of irrigation threshold (20 to 90% of the remaining soil available water in steps of 10%), in addition to a level considering no irrigation. Net return was the objective function to select the optimum irrigation management strategy, assuming fixed and stochastic distributions of historical product price. The results showed that yield was significantly increased by irrigation despite a high variability for all the simulation strategies, due to variations on growth conditions over the years. Although the net return was highly variable, it was positive in 75% of the years for all strategies with threshold values higher than 30%. The strategy of irrigating the crop before the soil reaches 60% AW provided the maximum economical benefits. The high profit using this improved strategy justifies the practice of irrigation for beans in Paraná.
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