clima e agricultura prof. dr. emerson galvani laboratório de climatologia e biogeografia – lcb...

68
Clima e agricultura Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP Departamento de Geografia – USP

Upload: internet

Post on 17-Apr-2015

107 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Clima e agriculturaClima e agricultura

Prof. Dr. Emerson GalvaniProf. Dr. Emerson GalvaniLaboratório de Climatologia e Biogeografia – Laboratório de Climatologia e Biogeografia –

LCBLCBDepartamento de Geografia – USPDepartamento de Geografia – USP

Page 2: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Clima e AgriculturaClima e Agricultura

Conteúdo:Conteúdo: Unidade 1 - Elementos e fatores do clima: uma revisãoUnidade 1 - Elementos e fatores do clima: uma revisão - Variação espacial e temporal da radiação solar em - Variação espacial e temporal da radiação solar em

superfície;superfície; - Importância Ecológica da temperatura, da umidade do ar - Importância Ecológica da temperatura, da umidade do ar

e do vento;e do vento; - Distribuição espacial e sazonal das precipitações – - Distribuição espacial e sazonal das precipitações –

enfoque para o cerrado;enfoque para o cerrado; Unidade 2 – Organização do espaço e climaUnidade 2 – Organização do espaço e clima - Tipos climáticos brasileiros;- Tipos climáticos brasileiros; - Clima e padrões de uso do solo (agrícolas);- Clima e padrões de uso do solo (agrícolas); - O clima como condicionante da produção agrícola;- O clima como condicionante da produção agrícola; - Clima, perdas na Agricultura e alternativas.- Clima, perdas na Agricultura e alternativas.

Page 3: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Clima e AgriculturaClima e Agricultura

Radiação SolarRadiação Solar Fonte primária de todos os processos no Fonte primária de todos os processos no

planeta (99,7%);planeta (99,7%); Apresenta variação sazonal e espacial que Apresenta variação sazonal e espacial que

caracterizam o nível energético de cada caracterizam o nível energético de cada região;região;

Vamos entender um pouco desta Vamos entender um pouco desta variação.....variação.....

Page 4: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Clima e AgriculturaClima e Agricultura

Inclinação do equador terrestre Inclinação do equador terrestre que resulta nas estações do ano que resulta nas estações do ano

e não a distância terra-sol.e não a distância terra-sol.

Page 5: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Grimm, 2004

Page 6: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Clima e AgriculturaClima e Agricultura

Radiação no topo da Radiação no topo da atmosfera (Io)atmosfera (Io)

Estimada em função: latitude, Estimada em função: latitude, dia do ano (declinação solar)dia do ano (declinação solar)

Page 7: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295 309 323 337 351 365

Dia Juliano

MJ.

m-2

Io (equador) =13.150 MJ.m-2

Io (Roo)=12.733 MJ.m-2

Io (PAlegre)=11.643 MJ.m-2

Energia no topo da atmosfera

Page 8: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Espectro da Radiação Solar – Espectro da Radiação Solar – Destaque para o VísivelDestaque para o Vísivel

Namômetros

Page 9: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Espectro da Radiação SolarEspectro da Radiação Solar

1 m = 101 m = 10-3-3 milímetro – mm (0,001m) milímetro – mm (0,001m) 1 m = 101 m = 10-6-6 micrômetro- micrômetro-μμm (0,000001m)m (0,000001m) 1 m = 101 m = 10-9-9 namômetro - namômetro - ηηm (0,000000001m)m (0,000000001m) 1 m = 101 m = 10-12-12 picômetro - picômetro - ρρm (0,000000000001m)m (0,000000000001m)

Page 10: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Espectro da Radiação SolarEspectro da Radiação Solar

A maior parte da energia radiante A maior parte da energia radiante do sol está concentrada nas partes do sol está concentrada nas partes visível e próximo do visível do visível e próximo do visível do espectro. A luz visível corresponde espectro. A luz visível corresponde a ~43% do total irradiado, 49% a ~43% do total irradiado, 49% estão no infravermelho próximo estão no infravermelho próximo e 7% no ultravioleta.e 7% no ultravioleta.

Page 11: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Efeitos específicos causados por Efeitos específicos causados por determinadas faixas do espectrodeterminadas faixas do espectro

Região EspectralRegião Espectral Caráter de AbsorçãoCaráter de Absorção Efeito FisiológicoEfeito Fisiológico

1000 nm1000 nm

Onda longaOnda longa

absorvidas sob absorvidas sob forma de calor.forma de calor.

não causam danos e não não causam danos e não apresentam efeitos apresentam efeitos

específicos nos processos específicos nos processos bioquímicos e fotoquímicos.bioquímicos e fotoquímicos.

1000 – 720 nm1000 – 720 nm Absorvido sob a Absorvido sob a forma de calor em forma de calor em

pequena quantidade.pequena quantidade.

Crescimento das plantas Crescimento das plantas (fotoperiodismo, germinação (fotoperiodismo, germinação

de sementes, controle de de sementes, controle de floração e coloração de floração e coloração de

frutos).frutos).

720–610 nm 720–610 nm (vermelho)(vermelho)

fortemente absorvida fortemente absorvida

pela clorofila .pela clorofila .

forte atividade fotossintética forte atividade fotossintética e fotoperiódica.e fotoperiódica.

610–510 nm (610–510 nm (verdeverde, , amareloamarelo,,

laranjalaranja) )

pequena quantidade pequena quantidade baixo efeito fotossintético e baixo efeito fotossintético e fraca ação sobre a formação fraca ação sobre a formação

da planta.da planta.

Page 12: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Efeitos específicos causados por Efeitos específicos causados por determinadas faixas do espectrodeterminadas faixas do espectro

Região EspectralRegião Espectral Caráter de AbsorçãoCaráter de Absorção Efeito FisiológicoEfeito Fisiológico

510–400 nm (azul)510–400 nm (azul) fortemente absorvida fortemente absorvida

pela clorofila e pela clorofila e carotenóides carotenóides

forte atividade fotossintética forte atividade fotossintética e vigorosa ação na formação e vigorosa ação na formação da plantada planta

400–315 (UV)400–315 (UV) fracamente absorvida fracamente absorvida pela clorofila e pela clorofila e protoplasma.protoplasma.

efeito sobre a fotossíntese, efeito sobre a fotossíntese, exerce efeitos de formação; as exerce efeitos de formação; as plantas tornam-se mais baixas plantas tornam-se mais baixas e as folhas mais grossase as folhas mais grossas

315–280 nm315–280 nm absorvida pelo absorvida pelo protoplasma.protoplasma.

grande efeito morfogenético e grande efeito morfogenético e sobre os processos fisiológicos sobre os processos fisiológicos (é prejudicial à maioria das (é prejudicial à maioria das plantas).plantas).

< 280 nm< 280 nm absorvida pelo absorvida pelo protoplasma.protoplasma.

mata rapidamente as plantas.mata rapidamente as plantas.

Fonte: COMISSÃO HOLANDESA DE IRRADIAÇÃO VEGETAL – 1953 (Mota, 1989).

Page 13: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Efeitos específicos causados por Efeitos específicos causados por determinadas faixas do espectrodeterminadas faixas do espectro

Page 14: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

FotossínteseFotossíntese

CO2 + H2O + Energia luminosa (PAR) => [CH2O] + O2

Radiação fotossinteticamente ativa - RFA

Page 15: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

ESTÔMATOSESTÔMATOS São aberturas (poros estomáticos) na São aberturas (poros estomáticos) na

epiderme, responsáveis pelas epiderme, responsáveis pelas trocas trocas gasosasgasosas e pela t e pela transpiraçãoranspiração..

* folhas de pepino = 100.000 estômatos por cm2 * Gramíneas =10.000 por cm2.

Page 16: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Temperatura do arTemperatura do ar

CALOR é definido como energia cinética CALOR é definido como energia cinética total dos átomos e moléculas que total dos átomos e moléculas que compõem uma substância.compõem uma substância.

TEMPERATURA é uma medida da TEMPERATURA é uma medida da energia cinética média das moléculas ou energia cinética média das moléculas ou átomos individuais. átomos individuais.

Portanto, a quantidade de calor depende Portanto, a quantidade de calor depende da massa do material, a temperatura nãoda massa do material, a temperatura não..

Page 17: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Temperatura do arTemperatura do arTemperatura do ar (oC) - 21/06/2002 - Estação Meteorológica - LCB

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hora do dia

Tar (

oC)

Tmin=14,1oC

Tmax=25,7oC

A.T.=11,6oC

Page 18: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Temperatura do arTemperatura do ar

O conceito de graus-dia (GD)O conceito de graus-dia (GD) Baseia-se no fato de que a taxa de Baseia-se no fato de que a taxa de

desenvolvimento de uma espécie vegetal está desenvolvimento de uma espécie vegetal está relacionada a temperatura do meio.relacionada a temperatura do meio.

Pressupõe a existencia de uma temperatura Pressupõe a existencia de uma temperatura basal inferior (Tb) e uma superior (TB).basal inferior (Tb) e uma superior (TB).

GD=Tmédia – Tb GD=Tmédia – Tb

n

iiGD

1

GDA térmicaConstante

Page 19: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Taxa de desenvolvimento relativo e temperatura base inferior (Tb) e superior (TB) para o desnvolviemnto vegetal. Fonte:

Pereira et al. (2002)

Page 20: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Valores de constante térmica (GDA) e temperatura base inferior (Tb) para diversas culturas. Fonte: Pereira et al.

(2002)

CulturaCultura Variedade/Variedade/cultivarcultivar

PeríodoPeríodo Tb Tb ((ooC)C)

Soma Soma GD(GD(ooC)C)

ArrozArroz IAC4440IAC4440 Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 1212 19901990

FeijãoFeijão -- Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 1010 1000-12001000-1200

MilhoMilho Cargil 805Cargil 805 Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 88 11401140Agroceres 612Agroceres 612 Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 1010 12001200

BR 201BR 201 Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 1010 11901190

Soja Soja Santa RosaSanta Rosa Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 1414 12751275ParanáParaná Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 1414 10301030

TomateTomate -- Semeadura-maturaçãoSemeadura-maturação 77 700-800700-800

UvaUva Niagara rosadaNiagara rosada Poda--maturaçãoPoda--maturação 1010 15501550Itália/RubiItália/Rubi Poda-maturaçãoPoda-maturação 1010 19901990

Page 21: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Temperatura do arTemperatura do arExemplo de aplicação do conceito de GD: Local: Botucatu, SP, latitude 22o 51’ Sul; longitude 48o 26’ oeste e, altitude 786 m. Dados normais de temperatura média do ar (oC): Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Tmed 23,1 23,4 22,7 20,9 18,6 17,2 17,2 18,7 19,2 20,8 21,9 22,4 Considerando a cultura de soja variedade/cultivar santa rosa com semeadura realizada em 10 de novembro. Calcule a data prevista de colheita. Tb = 14 oC GDA = 1275 oC.d

Page 22: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

MêsMês Tmed (oC)Tmed (oC) GDi (GDi (ooC)C) N (dia)N (dia) SomaGD(SomaGD(ooC)C) Soma GDA Soma GDA ((ooC.d)C.d)

NovembroNovembro 21,921,9 21,9 - 14 21,9 - 14 = 7,9= 7,9

2121 165,9165,9 165,9165,9

DezembroDezembro 22,422,4 22,4 - 14 22,4 - 14 = 8,4= 8,4

3131 260,4260,4 426,3426,3

JaneiroJaneiro 23,123,1 23,1 - 14 23,1 - 14 = 9,1= 9,1

3131 282,1282,1 708,4708,4

FevereiroFevereiro 23,423,4 23,4 - 14 23,4 - 14 = 9,4= 9,4

2828 263,2263,2 971,6971,6

MarçoMarço 22,722,7 22,72 -22,72 -14 = 8,714 = 8,7

3131 269,7269,7 1.241,31.241,3

AbrilAbril 20,920,9 20,9 - 14 20,9 - 14 = 6,9= 6,9

55 34,534,5 1.275,81.275,8

Portanto, a colheita será efetuada em condições normais em 5 de abril totalizando 1275 GD.

Page 23: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Fonte:Pereira et al. 2002

Page 24: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Fonte:Pereira et al. 2002

Milho

Page 25: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Fonte:Pereira et al. 2002

Milho

Page 26: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

VentosVentosFavoráveisO vento atua no transporte de propriedades:* calor: de regiões mais quentes para mais frias;* vapor d’água: regiões úmidas para regiões mais

frias;* dispersão de gases e partículas suspensas no ar:

diminui a concentração de poluentes (inverno).Remoção de calor de plantas e animais nas épocas

quentes.* Renovação de ar próximo a plantas mantendo o

suprimento de CO2 para as folhas durante o processo de fotossíntese.

* Dipersão de sementes, pólen, facilitando a dispersão de espécies e a polinização.

Page 27: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

VentosVentosEfeitos desfavoráveis:* Erosão eólica e deformação da paisagem;* Eliminação de insetos polinizadores;* Desconforto animal, devido a remoção excessiva de

calor, acelerando o metabolismo animal e diminuindo o ganho de peso.

* Deformação de plantas; * Abrasão de partículas do solo danificando tecidos

(caules) vegetais;* Fissura de tecidos vegetais pela agitação contínua,

permitindo a penetração de microorganismos;* Desfolha por efeito mecânico;* Aumento da transpiração, fechamento de estômatos,

queda na taxa de fotossíntese, diminuição do crescimento e produção.

Page 28: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Umidade do arUmidade do arUmidade é o termo geral usado para descrever a presença de

vapor d’água no ar. Esta presença de vapor d’água pode ser descrita

quantitativamente de várias maneiras. Entre elas estão a pressão de vapor, a umidade

absoluta, a razão de mistura e a umidade relativa.

Page 29: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Umidade do arUmidade do ar

Sempre insisto que UR não indica conteúdo de vapor d´água e sim a razão entre a razão de mistura real

(w) e a razão de mistura de saturação (ws). A UR indica quão próximo o ar está da saturação, ao

invés de indicar a real quantidade de vapor d’água no ar.

Page 30: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Umidade do arUmidade do ar

Exemplo 1:

Ts = 30 oC Tu = 30 oC

UR = 100 %

UA = 30,34 gH20.m-3 de ar

Exemplo 2:

Ts = 20 oC Tu = 20 oC

UR = 100 %

UA = 17,29 gH20.m-3 de ar

Exemplo 3:

Ts = 32 oC Tu = 30,5 oC

UR = 89 %

UA = 30,34 gH20.m-3 de ar

Exemplo 4:

Ts = 10 oC Tu = 10 oC

UR = 100 %

UA = 9,4 gH20.m-3 de ar

Page 31: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Umidade do arUmidade do ar

Page 32: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Umidade do arUmidade do ar

Fonte:Pereira et al. 2002

Page 33: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Umidade do arUmidade do ar

Fonte:Pereira et al. 2002

Page 34: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Precipitação Pluvial (chuva)Precipitação Pluvial (chuva)

- Precipitãção pluvial (chuva) é a principal entrada de água no sistema nas regiões tropicais;-Acentuada variação espacial e temporal;- Pode-se afirmar que nas regiões tropicais os sazonalidade é determinada pelo regime de chuvas.

Page 35: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Precipitação Pluvial (chuva)Precipitação Pluvial (chuva)

Fonte:Pereira et al. 2002

Page 36: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Mancha de alternária é uma nova doença que afeta Mancha de alternária é uma nova doença que afeta algumas tangerinas e seus híbridos. É causada pelo algumas tangerinas e seus híbridos. É causada pelo fungo fungo Alternaria alternataAlternaria alternata f. sp. f. sp. citricitri, que produz uma , que produz uma

toxina específica para algumas tangerinas e seus toxina específica para algumas tangerinas e seus híbridos, não afetando laranjas doces, limões e limas híbridos, não afetando laranjas doces, limões e limas

ácidas.ácidas.

Fonte: http://www.fundecitrus.com.br

Page 37: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Climograma de GaussenClimograma de Gaussen Bagnouls & Gaussen (1953 ) propuseram o Bagnouls & Gaussen (1953 ) propuseram o

climograma climograma ombroombrotérmicotérmico (de Gaussen). (de Gaussen). Mês seco seria aquele em que:Mês seco seria aquele em que: a)a) registram-se menos de 10 mm de chuva, a uma registram-se menos de 10 mm de chuva, a uma

temperatura média inferior a 10 temperatura média inferior a 10 ooC, C, b)b) registram-se menos de 25 mm de chuva, a uma registram-se menos de 25 mm de chuva, a uma

temperatura média compreendida entre 10 a 20 temperatura média compreendida entre 10 a 20 ooC, C, c)c) registram-se menos de 50 mm de chuva, a uma registram-se menos de 50 mm de chuva, a uma

temperatura média compreendida entre 20 a 30 temperatura média compreendida entre 20 a 30 ooC; C; d)d) registram-se menos de 75 mm de chuva, a uma registram-se menos de 75 mm de chuva, a uma

temperatura média superior a 30 temperatura média superior a 30 ooC. C.

Page 38: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

O Climograma de GaussenO Climograma de Gaussen Mês seco é considerado aquele em Mês seco é considerado aquele em

que o total mensal das precipitações que o total mensal das precipitações é igual ou menor que o dobro da é igual ou menor que o dobro da temperatura médiatemperatura média, ou seja, , ou seja, matematicamente expressamos matematicamente expressamos como sendo: como sendo:

Mês seco P Mês seco P ou ou 2*T 2*T onde P é a precipitação (mm) e T a onde P é a precipitação (mm) e T a

temperatura do ar (oC). temperatura do ar (oC).

Page 39: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Climograma de GaussenClimograma de Gaussen

Page 40: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

3. 3. O Climograma de GaussenO Climograma de Gaussen

Page 41: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço de Água no SoloBalanço de Água no Solo

ARM

P ETI

Ee Es

DLe DLs

AC DP

ARM

P ETI

Ee Es

DLe DLs

AC DP

Entradas de água:

P: precipitação + orvalho;

I: Irrigação;

Ee: Escoamento superficial (run-in);

Dle: Drenagem Lateral

AC: ascensão capilar

Saídas de água:

ET: evapo(transpi)ração;

Es: Escoamento superficial (run-off);

Dls: Drenagem Lateral

DP: drenagem profunda

Page 42: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

O Balanço de Água no SoloO Balanço de Água no Solo A A chuvachuva e o e o orvalhoorvalho dependem do clima da dependem do clima da

região, enquanto que as demais entradas região, enquanto que as demais entradas dependem do tipo de solo e de relevo. dependem do tipo de solo e de relevo.

As entradas e saídas por escoamento As entradas e saídas por escoamento superficial (superficial (RiRi e e RoRo) e drenagem lateral () e drenagem lateral (DLi e DLi e DLoDLo) tendem a se compensar, assim como ) tendem a se compensar, assim como ACAC e e DPDP..

ARM = (P + I) - ET ARM = (P + I) - ET A ET (evapotranspiração) pode ser A ET (evapotranspiração) pode ser

estimada por diversos métodos.estimada por diversos métodos.

Page 43: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço Hídrico ClimatológicoBalanço Hídrico Climatológico Thornthwaite & Mather (1955) propôs uma Thornthwaite & Mather (1955) propôs uma

metodologia de estimar o armazenamento metodologia de estimar o armazenamento médio de água do solo ao longo do tempo. médio de água do solo ao longo do tempo.

O BHC fornece estimativa da O BHC fornece estimativa da ETRETR (evapotranspiração real), da (evapotranspiração real), da DefDef (deficiência (deficiência Hídrica), do Hídrica), do ExcExc (excedente hídrico) e do (excedente hídrico) e do ARMARM (armazenamento de água do solo). (armazenamento de água do solo).

Para que não haja nem excesso nem Para que não haja nem excesso nem deficiência hídrica, a chuva (P) deve ser deficiência hídrica, a chuva (P) deve ser igual a ETR. igual a ETR.

Page 44: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço Hídrico ClimatológicoBalanço Hídrico ClimatológicoMeses T P ETP P-ETP NEG-AC ARM ALT ETR DEF EXC

oC mm mm mm mm mm mm mm mmJan 23,0 234,0 111,8 122,2 0,0 100,0 0,0 111,8 0,0 122,2Fev 23,2 231,0 103,6 127,4 0,0 100,0 0,0 103,6 0,0 127,4Mar 22,5 165,0 102,7 62,3 0,0 100,0 0,0 102,7 0,0 62,3Abr 20,5 69,0 76,6 -7,6 -7,6 92,7 -7,3 76,3 0,3 0,0Mai 17,8 51,0 55,1 -4,1 -11,6 89,0 -3,7 54,7 0,4 0,0Jun 16,4 44,0 42,7 1,3 -10,2 90,3 1,3 42,7 0,0 0,0Jul 16,2 35,0 42,6 -7,6 -17,8 83,7 -6,6 41,6 1,0 0,0

Ago 17,7 32,0 53,3 -21,3 -39,1 67,6 -16,0 48,0 5,2 0,0Set 19,1 63,0 64,3 -1,3 -40,4 66,8 -0,8 63,8 0,4 0,0Out 20,4 128,0 81,2 46,8 0,0 100,0 33,2 81,2 0,0 13,6Nov 21,3 123,0 91,0 32,0 0,0 100,0 0,0 91,0 0,0 32,0Dez 22,1 180,0 105,4 74,6 0,0 100,0 0,0 105,4 0,0 74,6

TOTAIS 240,2 1355,0 930,3 424,7 1090,0 0,0 922,9 7,3 432,1MÉDIAS 20,0 112,9 77,5 35,4 90,8 76,9

Page 45: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

5. Balanço Hídrico Climatológico5. Balanço Hídrico Climatológico

Extrato do Balanço Hídrico Mensal

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

mm

DEF(-1) EXC

Page 46: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço Hídrico ClimatológicoBalanço Hídrico Climatológico

Pelo BHC:

DEF=200,8 mm

EXC=618,5 mm

Total: 5 meses secos

Gaussen:

DEF= ?? mm

EXC= ?? mm

Total: 5 meses secos

Page 47: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço Hídrico ClimatológicoBalanço Hídrico Climatológico

Pelo BHC:

DEF=295,3 mm

EXC=115,7 mm

Total: 8 meses secos

Gaussen:

DEF= ?? mm

EXC= ?? mm

Total: 5 meses secos

Extrato do Balanço Hídrico Mensal - Cuiabá - MT

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

mm

DEF(-1) EXC

Page 48: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço Hídrico ClimatológicoBalanço Hídrico ClimatológicoExtrato do Balanço Hídrico Mensal - Manaus - AM

-100

-50

0

50

100

150

200

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

mm

DEF(-1) EXC

Page 49: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço Hídrico ClimatológicoBalanço Hídrico Climatológico

Extrato do Balanço Hídrico Mensal - Santos - SP

0

50

100

150

200

250

300

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

mm

DEF(-1) EXC

Page 50: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Balanço Hídrico ClimatológicoBalanço Hídrico ClimatológicoExtrato do Balanço Hídrico Mensal Quixeramobim - CE

-180

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

mm

DEF(-1) EXC

Page 51: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Domínios Climáticos Brasileiros - KoppenDomínios Climáticos Brasileiros - Koppen

Page 52: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Domínios Climáticos Brasileiros – IBGE, 1990Domínios Climáticos Brasileiros – IBGE, 1990

Page 53: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Deficiencia HídricaDeficiencia Hídrica

Page 54: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Exemplo de Zoneamento ClimáticoExemplo de Zoneamento Climático

Page 55: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Exemplo de Zoneamento ClimáticoExemplo de Zoneamento Climático

Aracatuba

Assis

Avare

Bauru

Botucatu Cam pinas

Catanduva

Franca

Jales

M arilia

M ococa

O urinhos

Pres.Prudente

R ib.Preto

Santos

S.Carlos

Itarare

Registro

S.Paulo

Dracena

AndradinaS.J.R .Preto

Votuporanga

Lins

Teod.Sam paioBananal

Caraguatatuba

S.J.Cam pos

Cruzeiro

Itapetin inga

54° 53° 52° 51° 50° 49° 48° 47° 46° 45° 44° 43°

19°

20°

21°

22°

23°

24°

25°

26°

54° 53° 52° 51° 50° 49° 48° 47° 46° 45° 44° 43°19°

20°

21°

22°

23°

24°

25°

26°

Temperatura Média Anual

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

- Fernando A . M . da S ilva- Eduardo D . Assad- Balb ino A . Evangelista

- H ilton S ilveira P into- Jurandir Zullo Jr- G ustavo C ora l- Bernadete Pedreira

- O riva ldo Brunin i- R ogério R em o A lfonsi- M arcelo B .P . de C am argo- M ário J.Pedro Jr.- R oberto A . Thom aziello

EMBRAPA / CERRADOS

CEPAGRI / UNICAMP

CIIAGRO / IAC

Equipe Técnica:

N ovem bro - 2000

Page 56: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Relação produtividade * ClimaRelação produtividade * Clima

I=def/Necessidade da cultura

Page 57: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Relação produtividade * ClimaRelação produtividade * Clima

Page 58: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

“Na safra 1997/98 quando os deficits hídricos alcançaram valores elevados (entre 100 e 120mm aproximadamente) na fazenda Verde (Rondonópolis) todos os cultivares de ciclo tardio sofreram significativas quebras de produtividade (reduções que variaram de 50 a 80% em relação a PPP), sobretudo em solos arenosos. Entretanto os cultivares precoces, que neste ano foram semeados mais cedo que os tardios, apresentaram rendimento elevado (igual a PPP). Deste modo, houve uma compensação na média final da produtividade da soja. Estratégias como estas tem contribuído para minimizar os efeitos do clima no rendimento final da soja...

Page 59: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

...de qualquer modo, os coeficientes encontrados, embora tenham sido em geral fracos, mostraram que cerca de 40 a 50% da variação dos rendimentos da soja neste sistema de produção pode estar relacionada com as condições climáticas durante o ciclo fenológico das plantas” (SANTOS, 2002)

Page 60: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

VII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CLIMATOLOGIA GEOGRÁFICA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE RONDONÓPOLIS

PROF.: EMERSON GALVANI

EXERCÍCIO: ZONEAMENTO AGRÍCOLA

1) De posse dos dados que constam na tabela 1 efetue os seguintes procedimentos: a) Construir os mapas de isolinhas com os elementos meteorológicos

(precipitação, temperatura média anual e do mês mais frio) e dos elementos do balanço hídrico (ETR, DEF e EXC).

b) Com uso do anexo 1 (que apresenta as exigências térmicas e hídricas), estabeleça as áreas aptas, inaptas e marginais para os cultivos de seringueira, citrus, cana-de-açúcar e café para o estado de São Paulo.

Tabela 1: Valores de precipitação (P), temperatura média anual (Tm), temperatura média do mês mais frio (Tm jul), evapotranspiração real (ETR), deficiência (DEF) e excedente hídrico (EXC) em diferentes localidades no Estado de São Paulo.

Localidade Lat. (graus)

Long. (graus)

Alt. (m) P (mm)

Tm (oC) Tm jul (oC)

ETR (mm)

DEF (mm)

EXC (mm)

PPrudente -22,11 -51,38 475 1183,0 22,7 19,1 1083,6 54,8 99,4 ISolteira(*) -20,68 -51,11 307 1128,0 24,7 21,2 1118,2 249,9 9,8 Araçatuba -21,05 -50,47 310 1172,0 23,8 20,3 1099,7 153,1 72,3 Rio Preto -20,80 -49,38 475 1240,0 23,5 20,1 1042,6 173,6 197,4 Marília -22,21 -49,93 652 1301,0 21,4 17,8 998,4 25,4 302,6 Ourinhos -22,98 -49,86 470 1237,0 22,2 18,4 1082,2 12,8 154,8 Bauru -22,31 -49,06 499 1170,0 21,6 18,0 977,3 62,6 192,7 Barretos -20,43 -48,55 545 1250,0 23,3 19,9 992,3 199,1 257,7 Rib. Preto -21,18 -47,80 521 1529,0 22,4 19,2 1027,3 72,1 501,7 Scarlos(**) -22,06 -48,18 585 1291,0 22,0 18,4 980,4 89,2 310,6 Botucatu -22,80 -48,43 750 1302,0 20,2 16,5 921,7 19,4 380,3 Itapeva -23,95 -48,88 647 1184,0 20,5 16,5 958,3 2,4 225,7 Campinas -22,93 -47,08 574 1377,5 21,6 18,2 1022,0 13,2 355,5 SJ.Campos -23,21 -45,86 593 1276,0 21,4 17,7 992,7 35,3 283,3 São Paulo -23,55 -46,70 725 1355,0 20,0 16,2 922,9 7,3 432,1 Cananéia -24,93 -47,95 7 2261,0 24,1 19,8 1322,3 0,0 938,7 Santos -23,76 -46,07 5 3207,0 24,8 20,7 1411,0 0,0 1796,0 (*) Cidade próxima Pereira Barreto/SP (**) Cidade próxima Ribeirão Bonito/SP

Page 61: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP
Page 62: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

VII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CLIMATOLOGIA GEOGRÁFICAVII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CLIMATOLOGIA GEOGRÁFICAZONEAMENTO CLIMÁTICO DO ESTADO DE SÃO PAULOZONEAMENTO CLIMÁTICO DO ESTADO DE SÃO PAULO

Page 63: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Procedimentos:

a)Construir os mapas de isolinhas com os elementos meteorológicos (precipitação, temperatura média anual e do mês mais frio) e dos elementos do balanço hídrico (ETR, DEF e EXC),

b) Plote os valores de cada localidade e efetue a Interpolação.

c)Escolher uma cultura.

d)Verificar as exigencias témicas e hídricas e proceder o mapeamento das áreas aptas, inaptas e marginais para o cultivo;

Page 64: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP
Page 65: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP
Page 66: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP
Page 67: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP
Page 68: Clima e agricultura Prof. Dr. Emerson Galvani Laboratório de Climatologia e Biogeografia – LCB Departamento de Geografia – USP

Sitios Interessantes:Sitios Interessantes: www.inmet.gov.brwww.inmet.gov.br (clicar em agrometeorologia (clicar em agrometeorologia

e/ou climatologia)e/ou climatologia) www.agritempo.gov.brwww.agritempo.gov.br http://ciiagro.iac.sp.gov.br/http://ciiagro.iac.sp.gov.br/ www.iapar.brwww.iapar.br

Grato pela atençãoGrato pela atenção Email: Email: [email protected]@usp.br www.geografia.fflch.usp.brwww.geografia.fflch.usp.br