Balanço de carbono e energia para uma lavoura de soja: método da covariância dos vórtices turbulentos e a estimativa do modelo CROPGRO-Soybean - Oliveira, Evandro Chaves de (2012)
O presente trabalho objetivou analisar o balanço de energia e a partição do saldo de radiação em suas componentes de fluxo de calor latente, de calor sensível e de calor no solo durante o ciclo da cultura da soja na região de Cruz Alta, Estado do Rio Grande do Sul; calibrar o modelo de simulação do crescimento e desenvolvimento, CROPGROSoybean (Crop-Environment Resource Synthesis), para a cultivar de soja FUNDACEP 53RR, cultivada na mencionada região; avaliar a estimativa da evapotranspiração da cultura da soja gerada pelo modelo CROPGRO-Soybean em relação aos dados de fluxos de calor latente medidos em condições de campo pelo método da covariância dos vórtices turbulentos; testar o desempenho do modelo CROPGRO-Soybean em simular a eficiência do uso da radiação fotossinteticamente ativa em diferentes fases fenológicas de uma cultivar de soja cultivada na região de Cruz Alta, RS; avaliar o desempenho do modelo CROPGRO-Soybean integrado do sistema DSSAT no balanço de carbono da cultura da soja com os dados experimentais de medição de fluxo de CO2 pelo método da covariância dos vórtices turbulentos; analisar os possíveis impactos da mudança climática na cultura da soja no Rio Grande do Sul, baseado no modelo CROPGRO Soybean, num cenário de mudança climática, que inclui o aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2). Para tanto, foram utilizados dados de experimento de campo usando técnica de covariância dos vórtices turbulentos conduzidos na Rede Sulflux (Rede Sul Brasileira de Fluxos Superficiais e Mudanças Climáticas) em Cruz Alta, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil (28°36'S, 53°40'W e altitude 409 m), no ano agrícola de 2009/2010. Para a análise dos impactos das alterações climáticas, foram utilizados dados de simulações climáticas regionais (HadRM3), para o cenário climático de controle (1960 a 1990), e os cenários climáticos futuros B2 e A2 (2071 a 2100) no modelo CROPGRO-Soybean. Os resultados obtidos neste estudo indicaram que o método da covariância dos vórtices turbulentos foi capaz de reproduzir de maneira satisfatória os fluxos de energia acima da cultura de soja durante todo o período experimental. Por meio das análises realizadas nas simulações, foi identificado que o modelo CROPGRO-Soybean apresentou resultados satisfatórios na simulação da ocorrência de estádios fenológicos da cultura e também sobre o rendimento de grãos, mas demonstrou limitações nas estimativas de biomassa e índice de área foliar da cultivar de soja avaliada para as condições de solo e clima de Cruz Alta, RS. O modelo superestimou a evapotranspiração ao longo do ciclo da cultura, provavelmente, por não representar de forma realística os resíduos culturais, indicando necessidade de ajustes em parâmetros do balanço de água no solo em sistema de plantio direto. O modelo CROPGRO-Soybean apresentou boa capacidade de predição da radiação fotossinteticamente ativa incidente, para as condições, características do período e fatores considerados. O modelo não simula o transporte de carbono na atmosfera, apenas a produção de carbono devido ao balanço de carbono. Por essa razão, apesar do modelo reproduzir o comportamento geral do fluxo de carbono, algumas variações em escala diária não conseguem ser reproduzidas. Quanto aos impactos das alterações climáticas, os resultados indicam que, o acréscimo de rendimento de grãos estimado resultou, essencialmente, das projeções da concentração de CO2 e de temperatura para os cenários futuros, ou seja, os efeitos positivos derivados do aumento da concentração de CO2 (fertilização de CO2) constituiu, provavelmente, a principal causa do aumento do rendimento da soja no estado do Rio Grande do Sul.