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Partição do fluxo de CO2 e eficiência do uso de água em pastagem natural | Partitioning the CO2 net flux into assimilation and respiration components and estimating water use efficiency in a grassland ecossystem Full text
2017
Alves, José Darlon Nascimento | Santos, Eduardo Alvarez | http://lattes.cnpq.br/2792546714935668 | Ribeiro, Aristides
As pastagens naturais são importantes para os ciclos de água e carbono no planeta, contribuindo para o armazenamento de matéria orgânica no solo, alimentação animal e para a diversificação da fauna e flora. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi particionar o fluxo de carbono e quantificar a eficiência do uso de água em pastagem natural por meio da técnica de covariância de vórtices turbulentos. O sítio experimental está localizado em uma área de pastagem natural com aproximadamente 3.487 hectares, na Universidade do Estado do Kansas, em Manhattan, Kansas, Estados Unidos. Foram analisados dados de fluxos obtidos durante o período de maio a outubro de 2016. As medições dos fluxos de CO 2 e fluxo de calor latente foram realizadas por meio da técnica da covariância de vórtices turbulentos. As medidas de velocidade do vento, concentração de CO 2 , calor sensível e vapor d’água ocorreram a uma frequência de 20 Hz utilizando-se um sistema de aquisição de dados. Os dados brutos foram processados pelo software EddyPro 6.0. Foi realizada a estimativa da respiração durante o dia, a partir da relação não linear entre a troca líquida do ecossistema durante a noite e a temperatura e umidade do solo noturna, a cada dois meses (maio-junho, julho- agosto, setembro-outubro), em que foi obtida melhor relação apenas com a temperatura do solo. Em seguida, foi feita a separação do fluxo de CO 2 em fotossíntese (GPP) e respiração do ecossistema (Reco) e análise da eficiência do uso de água durante a estação de crescimento. Observou-se variação de NEE na pastagem entre -30 μmol CO 2 m -2 s -1 e 15 μmol CO 2 m -2 s -1 . Ao realizar a partição do fluxo de CO 2 do ecossistema, verificou-se maior intervalo de incerteza nos meses de julho e agosto, em decorrência do baixo R 2 encontrado, porém foram obtidas maiores taxas de fotossíntese em relação à respiração do ecossistema em todos os meses analisados. O valor médio de eficiência do uso de água do ano de 2016 foi de 3,1 gC/kg H 2 O. Durante o experimento, o ecossistema atuou como sumidouro de carbono, o que refletiu em aumento de biomassa. Além disso, as atividades metabólicas e balanço de água são afetados diretamente pela temperatura do ar. | Grasslands play an important role for water and carbon global cycles. Grasslands contribute to the storage of organic matter in the soil, animal feed and for biodiversity. The objective this study was to partition of the CO 2 net ecossystem exchange (NEE) and to quantify the use water use efficiency in grassland using the eddy covariance technique. The experimental site is located in a grassland ecossystem with and area of approximately 3,487 hectares at the Kansas State University in Manhattan, Kansas, United States. The flux data obtained were analyzed during the period from May to October 2016. The measurements of CO 2 and latent heat fluxes were measured using the eddy covariance technique. Measurements of wind velocity orthogonal components, CO 2 and water vapor concentration were taken at a frequency of 20 Hz using a datalogger. The raw files were processed using the EddyPro 6.0 software. Estimates of daytime respiration were performed using the nonlinear relationship between nighttime net ecosystem exchange and soil temperature for bi-monthly periods (May-June, July-August, September-October). Then, the net ecosystem exchange was separate in gross primary productivity (GPP) and ecosystem respiration (Reco). The water use efficiency was calculated for the growing season. The values of NEE in the grassland varied from -30 μmol CO 2 m -2 s - to 15 μmol CO 2 m -2 s -1 . The flux partitioning uncertainties were larger for the months of July and August, due to the low R 2 found. The average value of water use efficiency was 3,1 gC/kg H 2 O. Thus, that ecosystem acted as a carbon sink, which reflected an increase in biomass. In addition, metabolic activities and water balance are directly affected by air temperature. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Show more [+] Less [-]Demanda hídrica e eficiência do uso da água em área de coqueiro-anão-verde (cocos nucifera) irrigado em Santa Izabel do Pará, Amazônia oriental. Full text
2024
CARVALHO, Erika de Oliveira Teixeira de | http://lattes.cnpq.br/9862359824047261 | SOUZA, Paulo Jorge de Oliveira Ponte de | COSTA, Deborah Luciany Pires | http://lattes.cnpq.br/3247530199587148 | https://orcid.org/0000-0002-3513-0759
À Reunidas Sococo. | O coqueiro-anão-verde (Cocos nucifera L.) possui elevada importância socioeconômica devido à crescente demanda por água de coco, contribuindo para o aumento dos plantios irrigados. No entanto, informações que possam auxiliar na tomada de decisão, no planejamento e no manejo da irrigação de forma eficiente ainda são escassos para a região estudada. O objetivo desse estudo foi determinar a evapotranspiração máxima da cultura (ETc), os coeficientes de cultivo simples (Kc) e duplo (Ke e Kcb) e a eficiência do uso da água do coqueiro-anão-verde irrigado em um plantio comercial sob as condições microclimáticas de Santa Izabel do Pará, Amazônia brasileira. O experimento foi conduzido em uma área irrigada de aproximadamente 7 ha (01º 13’ 40,16” S e 48º 02’ 54,35” W), com plantas de coqueiro-anão no quarto ano de produção. Uma torre micrometeorológica foi instalada na área para realizar as medições de radiação global incidente, saldo de radiação, fluxo de calor no solo, temperatura do ar e umidade relativa do ar, velocidade do vento, precipitação pluviométrica. Foram determinados a evapotranspiração máxima, pelo método balanço de energia – razão de Bowen, os coeficientes de cultivo simples (Kc) e dual (Kcb e Ke), a evapotranspiração de referência pelo método de Penman-Monteith-FAO56 e a eficiência do uso da água em termos de produção de frutos assim como de produção de água de coco. A evapotranspiração acumulada do coqueiro-anão no período de agosto a novembro foi de 488,88 mm (2020) e 480,09 mm (2021), período que corresponde aos meses de manejo da irrigação. A ET0 subestimou as necessidades hídricas do coqueiro, sendo 5,1% inferior que a ETc. Os valores médios de Kc, Kcb e Ke foram de 1,1; 0,51 e 0,56, respectivamente. O volume de água de coco por fruto e o peso dos frutos aumentam durante o período mais chuvoso e diminuem na época seca, mesmo com o uso do sistema de irrigação. A EUAf foi de 1,87 frutos m-3 (2020) e 2,94 frutos m-3 (2021) e a EUAac de 0,66 L m-3 (2020) e 0,98 L m-3 (2021). Esses resultados demonstram que as condições ambientais influenciam na demanda hídrica do coqueiro e são fundamentais para uma gestão mais eficiente dos sistemas de irrigação, contribuindo para a sustentabilidade dos recursos hídricos. | The green dwarf coconut palm (Cocos nucifera L.) has high socioeconomic importance due to the growing demand for coconut water, contributing to the increase of irrigated plantations. However, information that can assist in decision making, planning and irrigation management efficiently is still scarce for the studied region. The objective of this study was to determine the maximum crop evapotranspiration (ETc), the single crop coefficient (Kc) and dual (Ke and Kcb) and the irrigation water use efficiency of the green dwarf coconut in a commercial plantation under the microclimatic conditions of Santa Izabel do Pará, Brazilian Amazon. The experiment was approximately in an irrigated area of 7 ha (01º 13’ 40,16” S e 48º 02’ 54,35” W), with coconut-pot plants in the fourth year of production. A micrometeorological tower was installed in the area to perform measurements of incident global radiation, radiation balance, soil heat flux, air temperature and relative air humidity, wind speed, rainfall. The maximum evapotranspiration was determined by the energy balance method – Bowen ratio, the simple (Kc) and dual (Kcb and Ke) coefficients, the evapotranspiration of refrence by the Penman-Monteith-FAO56 method and the efficiency of water use in terms of fruit production as well as of coconut water production. The accumulated evapotranspiration of the coconut tree in the period from August to November was 488.88 mm (2020) and 480.09 mm (2021), which correspond to the months of irrigation management. ET0 underestimated the water needs of the coconut tree, being 5.1% lower than ETc. The mean values of Kc, Kcb and Ke were 1.1, 0.51 and 0.56, respectively. The volume of coconut water per fruit and the weight of the fruits increases during the wettest period and decrease in the less rainy season, even with the use of the irrigation system. The WUEf was 1.87 fruits m-3 (2020) and 2.94 fruits m-3 (2021) and the WUEac 0.66 L m-3 (2020) and 0.98 L m-3 (2021). These results demonstrate that environmental conditions influence the water demand of coconut palm swells and are fundamental for a more efficient management of irrigation systems, contributing to the sustainability of water resources.
Show more [+] Less [-]Modelagem da resistência estomática e estimativa da eficiência do uso da água em plantios jovens de eucalipto irrigados e não irrigados na região da Bacia do Rio Doce | Modelling of the stomatal resistence and estimate of the water use eficiency in young Eucalypt plantings irragated and nonirrigated in the Rio Doce’s watershed region Full text
2004
Carneiro, Rogério Lessa de Castro | Ribeiro, Aristides | http://lattes.cnpq.br/7412466521347756 | Martinez y Huaman, Carlos Alberto | Leite, Fernando Palha
Realizou-se um experimento na região de Belo Oriente, Estado de Minas Gerais, com o objetivo de verificar como as variáveis meteorológicas influenciam as trocas gasosas entre o dossel e a atmosfera em plantios clonais de eucalipto (E. grandis x E. urophylla) em tratamentos irrigados e não irrigados, com dois anos de idade e também determinar a variação diária, sazonal e produtiva da eficiência do uso da água. Para verificar a influência das variáveis meteorológicas nas trocas gasosas foram realizadas três campanhas de coletas de dados em ambos tratamentos, onde foram coletados dados de condutância estomática a cada trinta minutos durante o período diurno e temperatura, umidade relativa, velocidade do vento e irradiância solar global a cada dez minutos, e a partir das interações destas variáveis meteorológicas foi possível modelar a resistência estomática. Na determinação da variação diária da eficiência do uso da água foram realizadas duas campanhas uma no período úmido e outra no período seco, onde foram coletados dados de fotossíntese líquida e de transpiração a cada noventa minutos durante o período diurno e com a relação destas variáveis se determinou a eficiência do uso da água para cada horário de coleta de dados. A variação sazonal da eficiência do uso da água foi obtida a partir da estimativa das médias mensais da transpiração pelo método de Penman-Monteith e da estimativa da fotossíntese pelo modelo proposto por Goudriaan e van Laar e a eficiência do uso produtivo da água, da relação do total de madeira útil produzida para a produção de celulose com o total de água transpirada no período de outubro de 2002 a agosto de 2003. Os modelos propostos para a resistência foram baseados no produto do déficit de pressão de vapor e temperatura com o inverso da irradiância solar global, e mostraram-se eficientes na simulação das flutuações diárias. No que diz respeito a variação diurna da eficiência do uso da água mostrou-se maior nas primeiras horas do dia para ambos os tratamentos, onde a condutância estomática e a concentração de dióxido de carbono eram maiores, a variação sazonal no tratamento não irrigado apresentou valores maiores no período seco, onde a disponibilidade de água foi menor, enquanto o tratamento irrigado não apresentou grandes variações ao longo do ano. A eficiência produtiva do uso da água embora inicialmente tenha sido verificado menor valor para o tratamento não irrigado a eficiência do uso da água foi sempre crescente ao longo do período de estudo fazendo com que a eficiência produtiva do uso da água para esse tratamento superasse a do tratamento irrigado. | An experiment was carried out in Belo Oriente region, Minas Gerais State, in order to verify the way how the meteorological variables affect the gaseous changes between the canopy and atmosphere in eucalyptus clone plantings (E. grandis x E. urophylla) aged two years in both irrigated and nonirrigated treatments, as well as to determine the daily, seasonal and productive variations of the efficiency in using the water. To verify the influence of the meteorological variables on the gaseous changes, three serial collections were accomplished in both treatments, where the data of the stomatal conductance were collected at every thirty minutes during day time, and those for temperature, air relative humidity, wind speed and global solar irradiance at every ten minutes. From the interactions among these meteorological variables, it was possible to model the stomatal resistance. When determining the daily variation in the water use efficiency, two serial collections were accomplished, being one over the rainy period and another over the dry period, where data of the net photosynthesis and transpiration were collected every ninety minutes during daytime. With the ratio between these variables, the water use efficiency was determined for each scheduled time of data collection. The seasonal variation of the efficiency in using water was obtained from either the estimate of the monthly transpiration averages by the Penman-Monteith method and the estimate of the photosynthesis by Goudriaan and van Laar’s proposed method, whereas productive efficiency of the water use was obtained from the ratio between the total useful wood cropped for the cellulose production and the total transpired water over the period from October 2002 to August 2003. The models proposed for the stomatal resistance were based on the product of the vapor pressure deficit and the temperature, which was divided by the global solar irradiance. They showed to be efficient in simulating the daily fluctuations. The daytime variation of the efficiency in using the water was shown to be higher at the first hours of the day for both treatments, where the stomatal conductance and the carbon dioxide concentration were higher. The seasonal variation in the nonirrigated treatment showed higher values over the dry period, where the availability of water was lower, whereas the irrigated treatment did not present wide variations throughout the year. Although a lower value was initially found for the nonirrigated treatment, the efficiency in using the water was always increasing during the study period, which led the productive efficiency in water use for this treatment to overcome the irrigated treatment. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
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