Medições e modelagem da evapotranspiração em cana-de-açúcar no Noroeste Paulista

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Bispo, Regiane De Carvalho [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Micrometeorologicos; Irrigação; Sensoriamento Remoto; Micrometeorologics; Irrigation; Remote sensing
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/193298

O cultivo da cana-de-açúcar apresenta-se como alternativa sustentável para a produção de energia, como etanol, elétrica e açúcar para consumo humano, sendo o Brasil o maior produtor mundial com o Estado de São Paulo respondendo por 53,6% da área plantada no país. Nesse cenário, o potencial genético máximo da cultura só será atingido com a adequada oferta de água durante todo o ciclo e a grande variabilidade das chuvas faz com que os investimentos em sistemas de irrigação se tornem indispensáveis, fato que vem acontecendo ao longo dos últimos anos. Para o manejo racional da água utilizando a irrigação é necessário o conhecimento de diversos fatores, como a necessidade hídrica da cultura e fatores climáticos, os quais interferem na evapotranspiração da planta e na sua demanda hídrica. Para a estimativa da evapotranspiração uma ferramenta útil é o emprego de técnicas de sensoriamento remoto que podem ser aplicadas a grandes áreas; no entanto, é importante para o manejo adequado da irrigação, estimar a evapotranspiração atual (ETa) diária com base nos diferentes tipos de cultura, cultivares e em escalas de campo. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi validar os algoritmos SAFER e SETMI a partir do sistema correlações turbulentas (Eddy Covariance) e estimar adequadamente a ETa e a relação ETa/ETo, bem como o balanço de energia e os seus componentes, no tempo e no espaço. A pesquisa iniciou-se com a análise dos componentes do balanço de energia mensurados pelos métodos das correlações turbulentas e a evapotranspiração, bem como a definição da relação ETa/ETo da cana-de-açúcar, nas condições climáticas da região Noroeste Paulista. Para tanto, densidades de fluxos de calor latente e sensível foram medidas ao longo do ciclo de dois ciclos de produção durante o período de junho de 2016 a junho de 2018. Os resultados obtidos demonstraram que o fechamento do balanço foi superior a 70% para os dois ciclos. A evapotranspiração média diária da cultura variou entre 0,2 a 6 mm dia-1, sendo o requerimento hídrico total de 877 mm para o quarto corte da cana e 943 mm para o quinto corte. Os valores do coeficiente de cultura da cana-de-açúcar para o quarto e quinto corte obtidos foram 0,34 e 0,59 na fase inicial, 0,72 e 0,80 na fase de máximo crescimento, respectivamente, sendo estes valores encontrados inferiores aos informados no Boletim 56 da FAO. Na sequência foi objetivou-se estimar a ETa em áreas de cana-de-açúcar irrigadas, usando uma abordagem de modelagem através do balanço hídrico do solo e balanço de energia. Imagens de infravermelho térmico e multiespectral de sensores de satélite acopladas a conjuntos de dados climáticos, de culturas e de solo foram usadas para estimar a ETa em campos de cana-de-açúcar. O modelo híbrido baseado em sensoriamento remoto chamado Spatial EvapoTranspiration Modeling Interface (SETMI) foi aplicado usando imagens de infravermelho térmico e multiespectral do Landsat. A correlação entre Kcb e o índice de vegetação ajustado ao solo (SAVI) foi obtida utilizando fluxos de calor latente medidos com um sistema de Eddy Covariance, considerando períodos sem irrigação e chuva durante a estação para evitar a introdução da evaporação do solo no valor de Kcb. O modelo forneceu estimativas de ETa da lavoura, resultados do balanço hídrico do solo e do balanço de energia. A ETa diária e acumulada, o estresse hídrico e as necessidades hídricas estimadas pelo modelo foram comparadas com os dados medidos nos campos experimentais, com os dados obtidos a partir do algoritmo SETMI apresentando forte correlação com o método de Eddy Covariance. A relação entre SAVI e Kcb resultou em um R² alto (> 80%). Outro método algoritmo foi utilizado nessa pesquisa onde o objetivo foi estimar a evapotranspiração atual da cultura e coeficientes de cultivo da cana-de-açúcar usando o modelo SAFER e comparar com dados obtidos através do sistema Eddy Covariance, a fim de validar e gerar indicadores que sejam base para a prática cada vez mais sustentável da agricultura. Foram utilizadas imagens de satélite acopladas a conjuntos de dados climáticos foram usados para estimar a ETa em áreas de cana-de-açúcar. A ETa estimada a partir do modelo SAFER quando comparado com os dados obtidos pelo o sistema de Eddy Covariance, foram subestimados durante todo as duas safras, contudo ainda assim com uma forte correlação entre os resultados obtidos.