Uso de modelagens matemáticas avançadas para aprimorar o manejo do solo e uso da água frente aos efeitos de mudanças climáticas na agricultura
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/22705 |
Resumo: | O manejo da água e do solo pode contribuir significativamente para as alterações climáticas globais, uma vez que a agricultura é a segunda maior atividade emissora de gases de efeito estufa (GEE), atrás apenas do setor de energia. Nesse contexto, sua contribuição para reduzir as mudanças no sistema climático é notavelmente relevante. Os efeitos dessas alterações afetam tanto a biodiversidade (com a variação dos padrões de chuva, a contaminação dos corpos hídricos, entre outros efeitos), quanto a produção agrícola e a economia do país. Levando em conta ainda o acelerado crescimento da população, estudar maneiras sustentáveis de manejo agrícola que mitiguem os efeitos das mudanças climáticas é extremamente importante. No entanto, em geral realizar estudos em campo a respeito da resposta da produtividade agrícola com experimentos controlados envolve o monitoramento de muitos parâmetros, que pode tornar estes estudos altamente complexos, trabalhosos e com elevados custos. Considerando essas limitações, a modelagem de culturas é vista como um mecanismo que facilita o estudo e o desenvolvimento de estratégias para estimar a necessidade hídrica e nutricional para um período de crescimento do cultivo. Dessa forma, para este trabalho foi instalado uma estação experimental, com diferentes manejos para o cultivo de uma forrageira (Brachiaria brizantha cv. marandu) com a finalidade de fornecer dados para calibrar o modelo AquaCrop, no qual atualmente não conta com parâmetros adequados para este tipo de vegetação. O programa simula a produção de biomassa da cultura sob diferentes condições de manejo. Para isso foi preciso ajustar a produtividade hídrica da vegetação em estudo, pois inicialmente o modelo estava superestimando a produção de biomassa quando fornecia os dados relativos à vegetação. Após realizar os ajustes necessários, os resultados da simulação para a produção de biomassa ao final do ciclo se mostraram satisfatórios. Para estes resultados a eficiência do modelo AquaCrop foi de 100% para o tratamento de 0kgN/ha e densidade de 60 plantas/m2; 102% para os tratamentos 50kgN/ha e 100kgN/ha (120 plantas/m2) e de 103% para o tratamento de 0 kgN/ha (120 plantas/ m2). Espera-se que esses resultados possam contribuir para o uso do modelo AquaCrop aplicado a pastagens por extensionistas e agricultores, de forma a promover o uso sustentável da água e do solo através do aumento da eficiência do uso da água em sistemas agropecuários no Brasil |
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Uso de modelagens matemáticas avançadas para aprimorar o manejo do solo e uso da água frente aos efeitos de mudanças climáticas na agriculturaModelagem na agriculturaIsótopos em estudos ambientaisTécnicas isotópicasManejo de pastoManejo eficienteUso da águaAquaCropFísica nuclear aplicadaModelagens matemáticasAquaCropIsótopos estáveisModeling in agricultureIsotopes in environmental studiesIsotopic techniquesPasture managementEfficient managementUse of waterAquaCropO manejo da água e do solo pode contribuir significativamente para as alterações climáticas globais, uma vez que a agricultura é a segunda maior atividade emissora de gases de efeito estufa (GEE), atrás apenas do setor de energia. Nesse contexto, sua contribuição para reduzir as mudanças no sistema climático é notavelmente relevante. Os efeitos dessas alterações afetam tanto a biodiversidade (com a variação dos padrões de chuva, a contaminação dos corpos hídricos, entre outros efeitos), quanto a produção agrícola e a economia do país. Levando em conta ainda o acelerado crescimento da população, estudar maneiras sustentáveis de manejo agrícola que mitiguem os efeitos das mudanças climáticas é extremamente importante. No entanto, em geral realizar estudos em campo a respeito da resposta da produtividade agrícola com experimentos controlados envolve o monitoramento de muitos parâmetros, que pode tornar estes estudos altamente complexos, trabalhosos e com elevados custos. Considerando essas limitações, a modelagem de culturas é vista como um mecanismo que facilita o estudo e o desenvolvimento de estratégias para estimar a necessidade hídrica e nutricional para um período de crescimento do cultivo. Dessa forma, para este trabalho foi instalado uma estação experimental, com diferentes manejos para o cultivo de uma forrageira (Brachiaria brizantha cv. marandu) com a finalidade de fornecer dados para calibrar o modelo AquaCrop, no qual atualmente não conta com parâmetros adequados para este tipo de vegetação. O programa simula a produção de biomassa da cultura sob diferentes condições de manejo. Para isso foi preciso ajustar a produtividade hídrica da vegetação em estudo, pois inicialmente o modelo estava superestimando a produção de biomassa quando fornecia os dados relativos à vegetação. Após realizar os ajustes necessários, os resultados da simulação para a produção de biomassa ao final do ciclo se mostraram satisfatórios. Para estes resultados a eficiência do modelo AquaCrop foi de 100% para o tratamento de 0kgN/ha e densidade de 60 plantas/m2; 102% para os tratamentos 50kgN/ha e 100kgN/ha (120 plantas/m2) e de 103% para o tratamento de 0 kgN/ha (120 plantas/ m2). Espera-se que esses resultados possam contribuir para o uso do modelo AquaCrop aplicado a pastagens por extensionistas e agricultores, de forma a promover o uso sustentável da água e do solo através do aumento da eficiência do uso da água em sistemas agropecuários no BrasilWater and soil management can contribute significantly to global climate change, since agriculture is the second largest greenhouse gas (GHG) emitting activity, behind only the energy sector. In this context, its contribution to reducing changes in the climate system is notably relevant. The effects of these changes affect both biodiversity (with the variation of rainfall patterns, contamination of water bodies, among other effects), as well as agricultural production and the country's economy. Taking into account also the accelerated population growth, studying sustainable ways of agricultural management that mitigate the effects of climate change is extremely important. However, in general conducting field studies on the response of agricultural productivity with controlled experiments involves monitoring many parameters, which can make these studies highly complex, laborious and costly. Considering these limitations, crop modeling is seen as a mechanism that facilitates the study and development of strategies to estimate the water and nutritional need for a growing period of cultivation. Thus, for this work, an experimental station was installed, with different managements for the cultivation of a forage (Brachiaria brizantha cv. marandu) in which currently does not have adequate parameters for this type of vegetation. The program simulates the production of biomass from the crop under different management conditions. For this it was necessary to adjust the water productivity of the vegetation under study, because initially the model was overestimating the biomass production when it provided the data related to the vegetation. After making the necessary adjustments, the simulation results for biomass production at the end of the cycle were satisfactory. For these results, the efficiency of the AquaCrop model was 100% for the treatment of 0kgN/ha and density of 60 plants/m2; 102% for treatments 50kgN/ha and 100kgN/ha (120 plants/m2) and 103% for the treatment of 0 kgN/ha (120 plants/m2). It is expected that these results can contribute to the use of the AquaCrop model applied to pastures by extensionists and farmers, in order to promote the sustainable use of water and soil through increased water use efficiency in agricultural systems in BrazilRabello, Mariana Vezzone TostaRabello, Mariana Vezzone TostaAnjos, Roberto Meigikos dosCid, Alberto SilvaRodrigues, Ana Paula de CastroAnjos, Roberto Meigikos dosBernardo, Thamires Alves Silva2021-07-20T18:39:09Z2021-07-20T18:39:09Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfBERNARDO, Thamires Alves Silva. Uso de modelagens matemáticas avançadas para aprimorar o manejo do solo e uso da água frente aos efeitos de mudanças climáticas na agricultura. 2021. 60f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) - Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, 2021.https://app.uff.br/riuff/handle/1/22705http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-09-21T17:15:14Zoai:app.uff.br:1/22705Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202021-09-21T17:15:14Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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O manejo da água e do solo pode contribuir significativamente para as alterações climáticas globais, uma vez que a agricultura é a segunda maior atividade emissora de gases de efeito estufa (GEE), atrás apenas do setor de energia. Nesse contexto, sua contribuição para reduzir as mudanças no sistema climático é notavelmente relevante. Os efeitos dessas alterações afetam tanto a biodiversidade (com a variação dos padrões de chuva, a contaminação dos corpos hídricos, entre outros efeitos), quanto a produção agrícola e a economia do país. Levando em conta ainda o acelerado crescimento da população, estudar maneiras sustentáveis de manejo agrícola que mitiguem os efeitos das mudanças climáticas é extremamente importante. No entanto, em geral realizar estudos em campo a respeito da resposta da produtividade agrícola com experimentos controlados envolve o monitoramento de muitos parâmetros, que pode tornar estes estudos altamente complexos, trabalhosos e com elevados custos. Considerando essas limitações, a modelagem de culturas é vista como um mecanismo que facilita o estudo e o desenvolvimento de estratégias para estimar a necessidade hídrica e nutricional para um período de crescimento do cultivo. Dessa forma, para este trabalho foi instalado uma estação experimental, com diferentes manejos para o cultivo de uma forrageira (Brachiaria brizantha cv. marandu) com a finalidade de fornecer dados para calibrar o modelo AquaCrop, no qual atualmente não conta com parâmetros adequados para este tipo de vegetação. O programa simula a produção de biomassa da cultura sob diferentes condições de manejo. Para isso foi preciso ajustar a produtividade hídrica da vegetação em estudo, pois inicialmente o modelo estava superestimando a produção de biomassa quando fornecia os dados relativos à vegetação. Após realizar os ajustes necessários, os resultados da simulação para a produção de biomassa ao final do ciclo se mostraram satisfatórios. Para estes resultados a eficiência do modelo AquaCrop foi de 100% para o tratamento de 0kgN/ha e densidade de 60 plantas/m2; 102% para os tratamentos 50kgN/ha e 100kgN/ha (120 plantas/m2) e de 103% para o tratamento de 0 kgN/ha (120 plantas/ m2). Espera-se que esses resultados possam contribuir para o uso do modelo AquaCrop aplicado a pastagens por extensionistas e agricultores, de forma a promover o uso sustentável da água e do solo através do aumento da eficiência do uso da água em sistemas agropecuários no Brasil |
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