A crescente preocupação mundial com a produção eficiente de energia e com os recursos hídricos exige desenvolver estratégias que economizem água sem redução da produtividade. Assim, objetivou-se determinar as lâminas de irrigação que resultem na máxima produtividade e uso eficiente de água para duas cultivares de batata-doce. Lâminas equivalentes a 50, 75, 100 e 125% da evapotranspiração da cultura (ETc), calculadas por meio do software Irriplus, foram aplicadas via gotejamento. A produtividade de raízes tuberosas foi determinada após 187 e 208 dias de cultivo das cultivares de batata-doce Amanda e Duda, respectivamente. A maior produtividade (49,8 t ha-1) de raízes tuberosas pelas plantas da 'Amanda' foi obtida com uma lâmina acumulada de 325,5 mm (95,2% da ETc), enquanto que para 'Duda' a lâmina que proporcionou maior produtividade (67,1 t ha-1) foi de 347,0 mm (100,4% da ETc). A diferença de produtividade entre as cultivares foi de 25,8%, com aumento no consumo de água pela cultivar Duda de 21,5 mm (6,2% maior). Isso indica que 'Duda' apresentou maior eficiência no uso da água. O aumento na lâmina de água aplicada resultou no aumento da eficiência no uso da água (EUA), até atingir um valor máximo de 16,1 kg m-3, com a aplicação de 301,8 mm (87,3% da ETc) para 'Amanda' e de 20,0 kg m-3, com a aplicação de 332,4 mm (96,2% da ETc) para 'Duda'. A produtividade referente à máxima EUA foi de 48,6 t ha-1, com uma economia de 23,7 mm, representando redução de apenas 1,2 t ha-1 na produtividade da cultivar Amanda. Para 'Duda', a produtividade equivalente à máxima EUA foi de 66,3 t ha-1, com uma economia de 14,6 mm e redução de 0,8 t ha-1, quando comparada à produtividade real. As lâminas recomendadas para 'Amanda' e 'Duda', nas condições edafoclimáticas de condução desta pesquisa, foram de 301,8 e 332,4 mm, respectivamente. | The increasing global concern with the efficient production of energy and water resources requires the development of strategies that save water without reducing yield. Therefore, this study was carried out to determine the irrigation depth that provides maximum yield and water efficient use for two sweet potato cultivars. Irrigation depths equivalent to 50, 75, 100 and 125% of the crop evapotranspiration (ETc), calculated by the Irriplus software, were evaluated using a drip irrigation system. The tuberous root yield was determined 187 and 208 days after planting date for Amanda and Duda cultivars, respectively. The highest productivity (49.8 t ha-1) of the tuberous roots for 'Amanda' was obtained with a cumulative irrigation depth of 325.5 mm (95.2% of ETc), while for 'Duda' the irrigation depth that resulted in highest productivity (67.1 t ha-1) was 347.0 mm (100.4% of ETc). The productivity difference between cultivars was 25.8%, presenting increase in water consumption by 'Duda' of 21.5 mm (6.2% higher). This comparison indicates that 'Duda' presents higher water use efficiency. The increasing irrigation depth resulted in the highest water efficient use (EUA), with maximum value of 16.1 kg m-3, for irrigation depth of 301.8 mm (87.3% ETc) for 'Amanda'. For 'Duda' the EUA was 320.0 kg m-3, with irrigation depth of 332.4 mm (96.2% ETc). The productivity obtained with the maximum EUA was 48.6 t ha-1, representing economy of 23.7 mm, or productivity reduction of only 1.2 t ha-1 for 'Amanda'. 'Duda' showed productivity equivalent to maximum EUA of 66.3 t ha-1, representing economy of 14.6 mm, or productivity reduction of 0.8 t ha-1. The irrigation depths recommended for 'Amanda' and 'Duda', in present edaphoclimatic conditions, were 301.8 and 332.4 mm, respectively.

Tem sido verificado que a adoção das técnicas de uso e manejo para solos derivados do arenito Caiuá no noroeste do Paraná nem sempre corresponde às expectativas de produção das culturas. Nessa região ocorrem duas Formações desse arenito: a Caiuá e a Paranavaí, com diferenças na granulometria dos solos. A hipótese é de que os solos da Formação Caiuá tenham menor retenção e disponibilidade de água para a produção agrícola, em razão da maior proporção da fração de areia grossa do que solos da Formação Paranavaí. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a retenção e disponibilidade de água do solo em integração lavoura-pecuária e cultivado com abacaxi em solos do arenito das Formações Caiuá e Paranavaí, no noroeste do Paraná. Em 2010, foram realizadas duas amostragens de solo em quatro áreas agrícolas comerciais de integração lavoura-pecuária e produção de abacaxi, que apresentaram textura arenosa na camada de 0-40 cm; nessas havia evidências de que, mesmo com a utilização das melhores técnicas agronômicas de manejo de solo, as produtividades de soja, pastagem e de abacaxi eram muito baixas nos solos da Formação Caiuá. Coletas de amostras de solo deformadas e indeformadas nas camadas de 0-10, 11-20 e 21-40 cm foram realizadas para caracterizar a granulometria (argila, silte, areia fina e areia grossa), o carbono orgânico e a retenção de água no solo. Os solos da Formação Caiuá têm granulometria mais grosseira, poros de maior diâmetro e menor disponibilidade de água do que os da Paranavaí. Os riscos de deficiência hídrica são maiores em solos da Formação Caiuá do que os da Paranavaí. | It has been found that the results of the land use and management techniques adopted for soils derived from Caiuá sandstone in the Northwest of Paraná are not always satisfactory in terms of crop yields. In this region, sandstone occurs in two forms: the Caiuá and Paranavaí Formations, with differences in soil particle size. We hypothesized that the water retention and availability for agricultural production is lower in the Caiuá soils, due to the higher proportion of coarse sand than in the Paranavaí soils. The aim of this work was to characterize the retention and availability of soil water in an integrated crop-livestock system and pineapple cultivation in Caiuá and Paranavaí soils in the Northwest of Paraná, Brazil. In 2010, two studies were conducted in four commercial farming areas (integrated crop - livestock and pineapple cultivation), with a sandy texture in the 0-40 cm layer. There was evidence that even under the best soil management the yields of soybean, pasture, and pineapple were very low in soils of Caiuá Formation. Disturbed and undisturbed soil samples were collected (layers 0-10, 11-20 and 21-40 cm) to characterize particle size (clay, silt, fine sand and coarse sand), organic carbon and water retention through water retention curves. In soil of the Caiuá Formation, the particle size was larger, pores had a greater diameter and water availability was lower than in Paranavaí soil. The risk of water stress was higher for Caiuá than for Paranavaí Formation soils.

Doutoramento em Engenharia dos Biossistemas - Instituto Superior de Agronomia | Climatic, hydrologic and soil characteristics were determined for the watersheds of São Domingos and Ribeira Seca, Santiago’s island, Cape Verde. In the following, pedo-transfer functions (PTFs) for the agricultural soils of Santiago’s island were developed and applied for modelling. Several models of irrigation and water balance – WINISAREG, SIMDualKc, MIRRIG and Temez – were combined in terms of application to enable a detailed study of water management in agriculture focusing the study area. The evaluation of net irrigation requirements (NIR) was performed for the nine main crops practiced in the area. NIR were related with estimated water availability. An analysis of irrigation water demand to cope with severe and extreme droughts was performed considering various levels of satisfaction of crop water requirements. Several strategies/scenarios of irrigation were simulated for each of the nine selected crops comparing the field observed irrigation management practices with various improved ones. Attention was paid to yields through comparing the observed crop yields with the estimated potential (maximum) crop yield. This estimation was performed using the Stewart model combined with the Agro-Ecological Zones model. Information and data gathered through the field evaluation of micro-irrigation systems were used to develop improved solutions through the model MIRRIG. Using observed and simulated data on crop yields and irrigation and production costs an economic analysis was performed focusing water productivity and economic water productivity of the considered crops subject to alternative water management strategies. This allowed to assess different deficit irrigation schedules and their economic impacts in terms of farmers revenue and the associated risk relative to droughts. Results have shown that the adoption of the deficit irrigation together with improved micro-irrigation systems can lead to minimizing non-beneficial water uses in irrigation and to consequent water savings. Results also enabled a more realistic perception of the levels of production in relation to restrictions on water availability, particularly aiming at coping with water scarcity and drought.

Actualmente, en México el rendimiento de grano en haba (Vicia faba L.) es bajo (0.7 t·ha-1). Una de las causas es la utilización de cultivares nativos y, como es un cultivo de temporal, la producción se limita aún más por la cantidad y distribución de la lluvia. Así, es primordial la identificación de cultivares que presenten mayor eficiencia en el uso del agua (EUA) y en consecuencia una producción más alta. El objetivo del estudio fue evaluar la EUA y el rendimiento de vaina verde y grano seco de 14 cultivares de haba (13 introducidos y uno criollo). La siembra se realizó el 30 de marzo del 2006 a una densidad de 4.2 plantas·m-2, en Ciudad Serdán, Puebla, bajo condiciones de lluvia estacional. La fertilización fue 132-30-00 NPK. Todo el P y 50 % de N se aplicó antes de la siembra, y el resto, 60 días después. Los cultivares más precoces fueron ‘Tarragona 1’ y ‘Cochinera Montecillo’ con 190 días después de la siembra (dds), cada uno con una acumulación de 3,023 °C-día (°Cd), y el más tardío, ‘Cochinera Morada’, con 225 dds y 3,450 °Cd. El mayor tamaño de vaina verde se encontró en ‘Pico de Orizaba’ con 8.8 cm de longitud y 23.4 mm de ancho, y el mayor número de vainas·m-2 (113.1), en ‘Cochinera Morada’. El rendimiento de legumbre más alto correspondió a ‘Cochinera Morada’ (1,037.4 g·m-2) y el más bajo a ‘Cochinera Montecillo’ (456.1 g·m-2). En grano seco, el rendimiento más alto se encontró en ‘Blanca’ (357 g·m-2). En ambos casos el rendimiento se relacionó con la EUA e índice de cosecha. El cultivar local criollo mostró un rendimiento inferior a algunos cultivares introducidos. En general, los cultivares tardíos presentaron mayor biomasa, rendimiento y calor acumulado.

Water retention in soil is used in many agronomic and environmental applications, but its direct measurement is time-consuming and expensive. Therefore, pedotransfer functions (PTFs) are alternatives to obtain this information faster and more economically. The objectives of this study were to generate and validate PTFs to estimate the water content at potentials of -33 kPa (field capacity) and -1500 kPa (permanent wilting point) for different soil classes from the central-south portion of Rio Grande do Sul State. The physical and chemical analyses database from soil surveys of the Celulose Riograndense Corp were used. The database is composed of particle size distribution (coarse and fine sand, silt and clay), soil organic matter, and water content data at the above mentioned potentials, besides other information concerning the behavior of the soil classes at field conditions. Firstly, the data were stratified by soil classes and depths, and then 70% of the data were separated for PTF generation and 30% for validation. PTFs were generated for each specific soil class and also general PTFs which were not stratified by soil class, by means of stepwise multiple regression. In most situations, PTFs for a specific soil class showed a better fit than the general PTFs. Proper adjustment of the data showed that the water retention values at potentials of -33 kPa and -1500 kPa can be estimated for the soils from the central-south portion of Rio Grande do Sul State that do not have such analyses through the use of PTFs.<br>A retenção de água no solo é utilizada em diversas aplicações agronômicas e ambientais, porém sua medição direta consome tempo e dinheiro. Por isso, funções de pedotransferência (FPTs) são alternativas para a obtenção dessas informações de forma mais rápida e econômica. Neste trabalho, objetivou-se gerar e validar FPTs, para estimar o conteúdo de água nos potenciais de -33 kPa (capacidade de campo) e -1500 kPa (ponto de murcha permanente) para diferentes classes de solos na porção centro-sul do Rio Grande do Sul. Utilizou-se o banco de dados de análises físicas e químicas dos levantamentos de solos da empresa Celulose Riograndense, que é composto por dados de textura (areia grossa e fina, silte e argila), matéria orgânica do solo e dados de conteúdo de água nos potenciais supracitados, entre outras informações sobre o comportamento das classes de solo em condições de campo. Primeiramente, os dados foram estratificados por classes de solos e profundidades e, posteriormente, 70% dos dados foram separados para geração das FPTs e 30% para validação. Geraram-se FPTs específicas para cada classe de solo e também FPTs gerais, sem estratificação por classe de solos, por meio de regressão múltipla stepwise. Na maioria das situações, as FPTs específicas por classe de solo apresentaram melhor ajuste do que as FPTs gerais. Na maioria dos casos, o ajuste adequado dos dados demonstrou que os valores de retenção de água nos potenciais de -33 kPa e -1500 kPa podem ser estimados por meio de FPTs para os solos da porção centro-sul do Rio Grande do Sul que não possuem tais análises.

Studies on the dynamics of water in the soil-plant-atmosphere such as water availability cultures infiltration drainage and movement of solutes into the soil, require knowledge of the relation between the water content in soil matric potential and represented by retention curve water. However, its implementation is laborious, requires considerable time and cost. An alternative is your estimate through statistical equations called pedotransfer functions (PTFs). The aim of this study was to generate PTFs for the different soil classes in the state of Rio Grande do Sul, through prediction methodologies. To develop the work we used data available in the literature, with values of hydro-physical characteristics and mineralogical characteristics of soils of the State, to estimate values of soil unit under different stresses. In possession of the database was conducted subdivision thereof, in different textural classes identified in the state in an attempt to improve the predictive ability of pedofunctions, forming more homogeneous subsets. The development of PTFs was from two modeling methods: (i) multiple linear regression (MLR) and (ii) artificial neural networks (ANNs). For the development of PTFs first methodology was used the "stepwise" (SAS, 1997). The PTFs generated from ANNs were implemented through the multilayer perceptron with backpropagation algorithm and Levenberg-Marquardt optimization. Each network is trained by varying the number of neurons in the input layer and the number of neurons in the hidden layer. The output variable was water content in soil matric potentials of 0, -6, -10, -33, -100, -500 and -1500 kPa. For each architecture, the network was trained several times, picking up training at the end of the architecture with lower mean relative error and lower variance in relation to the validation data. The efficiency of PTFs were analyzed graphically by the ratio 1:1 between data versus the observed and estimated by means of the following statistical indicators: correlation coefficient (r); concordance index Wilmont (c); coefficient of determination (R2) and performance index (id). The results showed that the more homogeneous is the data of the variables that compose the PTFs, the greater the precision in estimating the water retention in the soil, for the same. The network architecture consists of 4 inputs, showed high accuracy in the estimation of variables. The PTFs developed by ANNs outperformed the predictive ability of the standard method (MLR). Thus, the estimate of the retention curve of soil water by means of ANNs trained by classes textures, presents itself as a subsidy techniques adopted in irrigated agriculture. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | Estudos que envolvem a dinâmica da água no sistema solo-planta-atmosfera tais como disponibilidade de água as culturas, infiltração, drenagem e movimento de solutos no solo, necessitam do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representada pela curva de retenção de água. No entanto, sua execução é laboriosa, demanda considerável tempo e custos. Uma alternativa é sua estimativa através de equações estatísticas denominadas Funções de Pedotransferência (FPTs). O objetivo deste estudo foi gerar FPTs para as diferentes classes de solos do Estado do Rio Grande do Sul, por meio de metodologias de predição. Para desenvolver o trabalho foram utilizados dados, disponíveis na literatura, com valores de características físico-hídricas e mineralógicas, de solos do Estado, para estimar valores de umidade de solo, sob diferentes tensões. De posse do banco de dados foi realizado a subdivisão do mesmo, nas diferentes classes texturais identificada no Estado, na tentativa de melhorar a capacidade preditiva das pedofunções, formando subconjuntos mais homogêneos. O desenvolvimento das FPTs foi a partir de dois métodos de modelagem: (i) regressão linear múltipla (RLM) e (ii) redes neurais artificiais (RNAs). Para o desenvolvimento das FPTs pela primeira metodologia, foi utilizada a opção stepwise (SAS, 1997). As FPTs geradas a partir de RNAs, foram implementadas através do perceptron multicamadas com algoritmo backpropagation e otimização Levenberg-Marquardt. As redes foram treinadas variando-se o número de neurônios na camada de entrada e número de neurônios na camada escondida. A variável de saída foi conteúdo de água no solo nos potenciais matriciais de 0, -6, -10, -33, -100, -500 e -1500 kPa. Para cada arquitetura, a rede foi treinada diversas vezes, escolhendo-se no final do treinamento a arquitetura com menor erro relativo médio e menor variância em relação aos dados de validação. A eficiência das FPTs foram analisadas graficamente pela relação 1:1, entre os dados estimados versus os observados e, por meio dos seguintes indicadores estatísticos: coeficiente de correlação (r); índice de concordância de Wilmont (c); coeficiente de determinação (R2) e índice de desempenho (id). Os resultados mostraram que quanto mais homogêneos são os dados das variáveis que compõem as FPTs, maior é a precisão na estimativa da retenção de água no solo, pelas mesmas. As redes de arquitetura formada por 4 entradas, apresentaram elevada precisão na estimativa das variáveis. As FPTs desenvolvidas por RNAs superaram a capacidade preditiva do método padrão (RLM). Deste modo, a estimativa da curva de retenção de água no solo, por meio das RNAs treinadas por classes texturais, apresenta-se como um subsídio as técnicas adotadas na agricultura irrigada. Palavras-chave: Pedofunções. Umidade do solo. Potencial matricial. Inteligência artificial

Coconut water is popular worldwide, mainly because of its pleasant sensory characteristics, nutritional value and low calorie density. However, coconut water is a highly perishable product due to the presence of enzymes such as peroxidase and polyphenoloxidase, which cause undesirable changes in colour, and also because of its susceptibility to microbial spoilage. The use of chemical additives has been adopted by the industry with the intent of increasing product shelf life. In this study, the efficiency of the preservatives potassium sorbate and sodium metabisulphite was assessed using a Central Composite Rotational Design (CCRD) to determine the stability of carbonated coconut water, varying the concentrations of potassium sorbate from 0 to 500 mg.L-1, and of sodium metabisulphite from 0 to 100 mg.L-1. The chemical evaluations included carbonation volume, pH, soluble solids, dissolved oxygen and carbon dioxide, acidity, ascorbic acid, polyphenoloxidase and peroxidase activities, colour and turbidity attributes. The microbiological evaluations considered the total aerobic plate count and the enumeration of yeasts and moulds. It was observed that concentrations of 375 mg.L-1 of potassium sorbate and 75 mg.L-1 of sodium metabisulphite gave the best quality attributes with respect to minor changes in acidity and colour of the coconut water, providing that the raw material had low microbiological contamination.<br>A água de coco é muito popular em todo o mundo, principalmente em virtude das suas características sensoriais agradáveis, do valor nutricional e das baixas calorias. No entanto, a água de coco é um produto altamente perecível em função da presença de enzimas - tais como peroxidase e polifenoloxidase, que causam alterações indesejáveis na cor - e também em função da sua susceptibilidade à deterioração microbiana. O uso de aditivos químicos tem sido adotado pela indústria com a intenção de aumentar a vida de prateleira do produto. Neste estudo, a eficiência dos conservantes sorbato de potássio e metabissulfito de sódio foi avaliada considerando-se a estabilidade da água de coco carbonatada por meio do delineamento composto central rotacional (DCCR), variando as concentrações de sorbato de potássio entre 0 e 500 mg.L-1, e de metabissulfito de sódio entre 0 e 100 mg.L-1. Foram realizadas avaliações físico-químicas de volume de carbonatação, pH, sólidos solúveis totais, oxigênio e dióxido de carbono dissolvidos, acidez, ácido ascórbico, atividade de polifenoloxidase e peroxidase, cor e atributos de turbidez. As análises microbiológicas realizadas foram de contagem total de aeróbios, bem como de enumeração de bolores e leveduras. Observou-se que as concentrações de 375 mg.L-1 de sorbato de potássio e 75 mg.L-1 de metabissulfito de sódio apresentaram os melhores atributos de qualidade, no que diz respeito a pequenas alterações na acidez e à cor da água de coco, desde que a matéria-prima apresentasse contaminação microbiológica baixa.

Within the macroinvertebrates that inhabit in freshwaters, the insects are more suitable the biological group to establish the water quality of the lotic and lentic ecosystems. Considering the sensibility and tolerance intrinsic properties of the aquatic insects, in this study Hilsenhoff Biotic Index (HBI, 1988) was applied in the high, medium and low portions of 3 perennial rivers: Copalita, Zimatán and Coyula, Oaxaca, Mexico. The HBI showed in the 3 cases a good to very good water quality.