Entre os instrumentos da Política Nacional de Recursos Hídricos, a outorga de direito de uso dos recursos hídricos e o sistema de informações se destacam como os mais importantes. Enquanto a outorga visa assegurar o controle quantitativo e qualitativo das águas, o sistema de informações tem por objetivos: armazenar e ivulgar informações sobre a situação qualitativa e quantitativa dos recursos hídricos; e atualizar permanentemente as informações sobre disponibilidade e demanda. A proposta de um sistema on-line para controle em tempo real dos usos múltiplos da água se traduz na operacionalização conjunta destes dois instrumentos. Confrontado a demanda por gerenciamento de grandes volumes de informação com a necessidade de análises espaciais complexas, uma nova era para a gestão de recursos hídricos torna-se possível com os avanços da hidrologia e a integração dos Sistemas de Informação Geográfica - SIG com a Tecnologia da Informação e Comunicação TIC. Neste contexto, o desenvolvimento do SIGWeb AQUORA aliou os avanços da hidrologia, do geoprocessamento e da gestão da informação com o objetivo de criar um sistema fundamentado na democratização da informação, na unificação dos cadastros de usuários e na automação dos processos de outorga, respeitando os critérios definidos por cada órgão gestor. Inicialmente aplicado à bacia do rio Doce, com 83.400 km² e três dominialidades de gestão, o trabalho foi dividido em quatro etapas: a) construção da base de dados geográficos; b) regionalização de vazões características considerando a variabilidade do regime hidrológico; c) modelagem do banco de dados para gestão dos usos múltiplos da água; e d) desenvolvimento e avaliação da aplicação SIG na Web. A base geográfica foi construída a partir do Modelo Digital de Elevação Hidrograficamente Consistente (MDEHC) e operações matriciais e espaciais envolvendo regras topológicas e redes geométricas. Após consistidas as séries históricas de 61 estações fluviométricas da bacia do rio Doce, foram ajustadas equações de regressão para as regiões hidrologicamente homogêneas e, em seguida, as vazões características sazonais foram espacializadas e ajustadas utilizando as estações como pontos de controle. O modelo de geodatabase Arc Hydro foi reformulado para adequar-se às rotinas operacionais das entidades reguladoras. O sistema cliente-servidor utiliza o SGBDR OracleXE® e o gerenciador espacial ESRI® ArcGIS Server 9.3.1. As rotinas automatizadas para análise espacial dos processos de outorga e atualização da disponibilidade hídrica foram desenvolvidas com o Web ADF para Java no Eclipse IDE. Como resultado, a base de informações geográficas caracteriza as relações espaciais entre as microbacias e a rede de drenagem, possibilitando a navegação a jusante e a montante. A base de informações hidrológicas incorporou a sazonalidade da disponibilidade hídrica às vazões de referência, flexibilizando a disponibilidade outorgável nos períodos seco, normal e chuvoso. O modelo do banco de dados garante a versatilidade do sistema de informações, pois além de permitir análises espaciais e estudos hidrológicos com o auxílio de SIG, realiza a gestão administrativa dos processos de outorga e ainda serve de base para a aplicação na internet, disponível no endereço: http://agua.dea.ufv.br/Aquora. Com as funcionalidades de consulta, cadastro de usuários, solicitação de outorga e controle dos processos, o SIGWeb AQUORA não só tem a capacidade de gerenciar os processos administrativos relativos à outorga e divulgar informações hidrológicas na Internet, mas também analisa o impacto de captações superficiais e de lançamentos de efluentes, atualizando, em tempo real a disponibilidade hídrica em toda a hidrografia. Assim, o sistema constitui uma valiosa ferramenta de gestão para harmonizar a gestão entre as agências reguladoras, padronizar as rotinas operacionais, agilizar os pareceres técnicos e ampliar a participação da sociedade na gestão dos recursos hídricos. | Among the instruments of the National Policy of Water Resources, established in Brazil in 1997, the water rights of use and information system stand out as the most important. While the permits for water rights and withdrawal work to ensure the quantitative and qualitative control and the effective rights of access, the information system aims to: collect, validate and distribute information about water resources conditions, and continuously update data about water availability and demand. Faced with the increased demand for managing large volumes of information and the need for complex spatial analysis, a new hydrology combined with Information Technology (IT) provides the integration of Geographic Information Systems (GIS) and Relational Database Management System (RDBMS) functionality, through online platforms for the management of concurrent uses of water. In this context, the development of the multi-user system was based on designing a model and loading the essential hydrological and administrative information for water resources management in a simple, online geodatabase. This geodatabase is available through a Web Service with specific routines to analyze permits processes and permanently update the water availability in river systems. Initially applied to the river Doce basin, with 83,400 skm and located in southeastern Brazil, the work was divided into four stages: a) construction of the geographic datasets; b) regionalization of seasonal streamflow and accurate GIS spatial interpolation; c)) geodatabase design and loading hydrological and administrative data and information; d) development and evaluation of the GisWeb Service. After validating streamflow records of 61 gauged stations, the average, low and high flows were regionalized with regression equations applied to hydrologic homogeneous regions. The ArcHydro Data Model was reshaped for a geodatabase designed on water management laws and operational routines from environmental agencies that permit multiple uses of water. The multi-user system called SIGWeb AQUORA uses the RDBMS Oracle® XE and the ESRI® ArcGIS 9.3 Server and manager. The automated routines for spatial analysis of procedures for granting and updating water availability have been developed with the Web ADF for Java in Eclipse IDE. As a result, the base of geographic information characterizes the spatial relationships between watershed and drainage network, allowing the upstream and downstream navigation. The hydrological database incorporated the seasonality of low stream flows to the criteria for licensing through flexible bestowable availability during the diferent periods: dry, normal and wet. The format of the database ensures the versatility of the system information, as well as allows spatial analysis and hydrologic studies with GIS, performs the administrative procedures for granting water rights and still serves as the basis for the application on the Internet, available at address: http://agua.dea.ufv.br/Aquora. With the functionalities for user registration, requests for water rights and processes control, the SIGWeb AQUORA, not only has the capability of managing the administrative procedures for the permits and provide hydrological information on the Internet, but also provides the analysis of water withdrawal or discharge impacts, updating water availability throughout the river system. Thus, the AQUORA is a potential water management tool, able to standardize operating routines and expand the society participation on the integrated water management in Brazil. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

A study on surface water quality in the Acaraú Basin, in the North of the state of Ceará, Brazil was performed. Qualitative dynamics of water flowing to the Acaraú River that supplies water to the irrigation project in the area was evaluated. Multivariate Factor Analysis/Principal Component Analysis was used for evaluation of water quality in order to develop a water quality index (WQI) that reflects soil salinity and sodicity risks and water toxicity to plants. From April/2003 to September/2005 water were sampled from ten sampling sites covering the basin, where physical and chemical parameters that contribute to the WQI were evaluated. The results showed that the use of water for irrigation in the Acaraú basin, according to the proposed WQI, are potentially prone to cause toxicity (crop cycle) and sodicity problem in the long run, if the soil-water-plant is not carefully monitored.<br>Um estudo foi realizado sobre a qualidade da água de superfície na Bacia do Acaraú, porção Norte do estado do Ceará, Brasil. Foram avaliados os parâmetros qualitativos da água do Rio Acaraú que abastece o projeto de irrigação nessa área. Análise da Componente Principal/Análise do Fator Multivariada foi usada na avaliação da qualidade da água a fim de desenvolver um índice de qualidade de água (IQA) que refletisse os riscos de salinidade e sodicidade do solo bem como a toxicidade por íons específicos às plantas. As amostras de água foram coletadas em dez locais cobrindo toda a bacia no período de abril/2003 e setembro/2005, em que os parâmetros físicos e químicos que contribuem para o IQA foram avaliados. Os resultados mostraram que a águas utilizadas para irrigação na bacia do Acaraú, de acordo com o IQA proposto, são potencialmente propensas a causar problemas de sodicidade e toxicidade ao longo do tempo, se a relação solo-água-planta não for rigorosamente manejada.

Devido à falta de estudos sobre o movimento da água quando aplicada abaixo da superfície, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a distribuição de água aplicada pelo sistema de gotejamento enterrado e convencional. O experimento de campo foi conduzido na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP - Piracicaba, SP. Para o estudo, trincheiras foram abertas e instaladas sondas de TDR, dispostas a 0,05; 0,15; 0,25; 0,35 e 0,45 m profundidade, e a 0,05; 0,15; 0,25; 0,35 m comprimento, totalizando 17 sondas por trincheira. Os tratamentos foram baseados na profundidade de aplicação (0,0 e 0,10 m) e vazão aplicada (2 e 4 L h-1): ENT2; ENT4; SUP2 e SUP4. A cada hora era aplicado 1 L de água (total de 10 L), seguida de leituras com o TDR. Medições do disco úmido e saturado foram feitas com régua milimetrada; além disso, estabeleceu-se um volume controle onde foi avaliada a uniformidade de aplicação; assim, foi possível verificar, em relação aos sistemas superficiais, que os sistemas enterrados apresentaram menor área superficial molhada e atingiram maior largura e profundidade; já as maiores concentrações foram obtidas próximas ao ponto de emissão.<br>Studies of sub-surface water movement is an interesting topic in irrigation but, in spite of the its importance, there is little literature. One of the purposes of this study was to contribute to this subject and evaluate the distribution of water applied by both subsurface drip irrigation (SDI) and conventional irrigation. Experiments were conducted at the Department of Rural Engineering (ESALQ/USP), located at Piracicaba, SP. Trenches were opened and 17 three-rod TDR probes were installed, placed at 0.05, 0.15, 0.25, 0.35 and 0.45 m depths, and to 0.05, 0.15, 0.25, 0.35 m intervals. This procedure was repeated using a dripper buried at 0 and 0.10 m for each discharge rate of 2 and 4 L h-1 tested. Wetted soil volume was observed with 1 L of water applications at intervals (total 10 L). The saturated disc around the dripper and the advance of the wetting front on the soil surface were measured with a ruler. Also, a central control volume was established inside the wetted soil volume where the uniformity of application was evaluated. The results suggest that SDI presented smaller wetted soil surface area and it reached larger distance and depth with greater storage of solution adjacent to the dripper.

Wheat is the main winter crop in Rio Grande do Sul State. Temperature and photoperiod are the major environmental factors that control development in wheat. Wheat plants exposed to cold, non freezing temperatures induce them to enter the reproductive phase. Temperature and photoperiod response functions are used to simulate the wheat development. Developmental models are important part of water soil balance, growth and yield crop models. Thus, the objectives of this thesis were: (i) to evaluate vernalization sensitivity of some Brazilian wheat genotypes and to fit a vernalization response function for these genotypes; (ii) to determine the best temperature, photoperiod and vernalization functions to simulate wheat development with the Wang and Engel (WE) model for some Brazilian wheat genotypes; and (iii) to improve the prediction of available soil water in the soil by modifying two mechanistic models. To achieve the first objective, a factorial experiment with eight levels of vernalization (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 vernalization days) and six wheat genotypes were used. Also a field experiment was carried out in Santa Maria, RS, Brazil, to provide independent data on the date of developmental stages of six Brazilian wheat genotypes for evaluating the original and the modified WE model. Soil water content was determined with the gravimetric method to evaluate water balance models during three sowing dates. For those genotypes that presented some response to vernalization, response functions are presented, which can be used in models for simulating the development of Brazilian wheat cultivars with distinct vernalization requirements. The WE model simulates better the development of the Brazilian wheat genotypes using cardinal temperatures higher than original WE model and using daily maximum and minimum temperatures in the calculation of the temperature response function. The modified Campbell; Diaz water balance model is more realistic and has a greater potential for performing well in regions others than it was developed. The modified Amir; Sinclair water balance model simulates better the available soil water than the original model. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | O trigo é a principal cultura de inverno do Estado do Rio Grande do Sul. A temperatura e o fotoperíodo são os dois elementos meteorológicos que mais influenciam o desenvolvimento de plantas de trigo. Quando se expõem plantas de trigo a temperaturas baixas não congelantes, estas podem ser induzidas a entrarem no estágio reprodutivo, diminuindo o seu ciclo de desenvolvimento. Para simular o desenvolvimento do trigo são utilizadas funções de resposta a temperatura e fotoperíodo. O modelo de desenvolvimento é parte importante em modelos de simulação de balanço de água no solo, crescimento e rendimento das culturas. Assim, os objetivos desta tese foram: (i) determinar a sensibilidade à vernalização de alguns genótipos de trigo do sul do Brasil e, ajustar uma função de reposta a vernalização para aqueles que apresentaram sensibilidade; (ii) determinar a melhor função de temperatura, fotoperíodo e vernalização para simular o desenvolvimento de alguns genótipos brasileiros de trigo com o modelo de Wang e Engel (WE); e (iii) obter uma melhor predição do balanço de água no solo, modificando dois modelos mecanísticos de balanço de água no solo. Para atingir o primeiro objetivo, foi conduzido um experimento fatorial com oito níveis de vernalização (0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias de vernalização) e seis genótipos de trigo. Também foi realizado um experimento com várias datas de semeadura em Santa Maria, RS, Brasil, para obtenção de dados independentes dos estágios de desenvolvimento de seis genótipos Brasileiros de trigo para avaliar o modelo WE modificado. Foi determinado o conteúdo de água no solo pelo método gravimétrico em três datas de semeadura, com a finalidade de avaliar o desempenho dos dois modelos de balanço de água no solo. Para os genótipos que apresentaram resposta à vernalização são apresentadas funções de resposta, que podem ser usadas em modelos de simulação do desenvolvimento de genótipos brasileiros de trigo. O modelo WE simula melhor o desenvolvimento do trigo quando são usadas as temperaturas cardinais maiores do que as do modelo original e usando as temperaturas mínimas e máximas diária para o cálculo da função de resposta a temperatura. O modelo de balanço de água no solo de Campbell; Diaz modificado é mais realístico e com maior possibilidade de desempenho satisfatório em regiões de clima distinto daquelas em que foi desenvolvido. O modelo de balanço de água no solo de Amir; Sinclair modificado estima melhor a água disponível no solo que o modelo original.

The objective of this study was to investigate the genetic variability for grain water absorption capability in 219 genotypes of different commercial common bean groups, as an indicator of cooking time. Grains were obtained from the bean crop breeding program at the Santa Maria Federal University, RS, harvested in January 2002 and adjusted to 12,15% grain humidity. The experiment was conducted in a completely randomized design with three replications of 50g of seeds of each genotype. Samples were placed in a recipient with 200 ml of distilled water during 12 hours. Percentages of normal (soft) and hardshell grains were estimated. The majority of genotypes evaluated showed from 95 to 100 % of water absorption by the grains. A minority presented grains without hydration capacity (hardshell grains). The results showed that there is genetic variability for water absorption in commercial common bean genotypes. | O objetivo do trabalho foi investigar a variabilidade genética para absorção de água em 219 genótipos de feijão comum, de diferentes grupos comerciais, como indicativo do tempo de cocção. Os grãos utilizados foram provenientes do programa de melhoramento de feijão comum da Universidade Federal de Santa Maria, RS, colhidos em janeiro de 2002, com grau de umidade médio de 12,15%. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições, constituindo-se a parcela de uma amostra de 50g de grãos de feijão. A amostra foi colocada em um recipiente contendo 200ml de água destilada por 12 horas sendo após, estimadas as percentagens de grãos normais (absorção de água) e de grãos duros (hardshell). A grande maioria dos genótipos avaliada apresentou de 95% a 100% de absorção de água pelos grãos. Uma pequena parte revelou existência de grãos sem capacidade de hidratação (grãos hardshell). Os resultados obtidos evidenciam que ocorre variabilidade genética para absorção de água pelos grãos em genótipos de feijão de diferentes grupos comerciais.

Foram determinadas as composições dos ácidos graxos de três peixes de água doce (tilápia do Nilo - Oreochromis niloticus; carpa comum - Cyprinus carpio e híbrido tambacu: tambaqui - Colossoma macropomum e pacu - Piaractus mesopotamicus). Os peixes foram avaliados na forma crua, assada e cozida à vapor, com pele e sem pele, nos tempos 0, 15, 30 e 45 dias de armazenamento sob congelamento. Os lipídios foram extraídos pelo método de Folch et al. (1957), esterificados pelo método Hartman e Lago (1973) e analisados por cromatografia gasosa (CG). Os ácidos palmítico (16:0) e oléico (18:1) foram os ácidos graxos presentes em maior proporção nos peixes estudados, considerando-se os tempos de estocagem e os modos de cocção. Foram verificados altos percentuais de ácidos graxos saturados (em média, 43,3 e 37,4%) para tilápia e tambacu, respectivamente) e monoinsaturados (em média 53,8%) para carpa. Os ácidos graxos polinsaturados foram encontrados em menor percentual (em média 17,5%) para tilápia. De maneira geral, a composição de ácidos graxos dos três peixes avaliados não apresentaram grandes variações em função do tempo de congelamento e do modo de preparo. Por outro lado, os percentuais dos ácidos graxos aumentaram com a retirada da pele, em todos os tempos de estocagem sob congelamento e modos de cocção. Os maiores percentuais de ácidos graxos polinsaturados foram encontrados na carpa assada, com e sem pele (23,3 a 27,3%); na tilápia cozida à vapor, com e sem pele (26,2 a 35,1%) e no tambacu cozido à vapor, com e sem pele (27,1 a 35,5%) após 45 dias de estocagem sob congelamento, indicando que a cocção e o congelamento exerceram um efeito positivo sobre o percentual deste grupo de ácidos graxos, de grande importância para a saúde humana. Os maiores percentuais de DHA e EPA foram encontrados nos peixes submetidos à cocção (úmida e seca), indicando que os métodos de cocção utilizados tiveram efeito positivo sobre os principais ácidos graxos polinsaturados da série ω-3. Concluiu-se que, dentre os peixes estudados, a tilápia, apesar do menor percentual de ácidos graxos polinsaturados encontrado, mostrou-se a mais promissora para a prescrição de dietas que requerem baixo teor de lipídios (0,79%), além de uma relação mais elevada entre os ácidos graxos da série ω-3/ω-6 (0,84). | The fatty acid composition of three fresh water fishes was determinated (Nile tilapia - Oreochromis niloticus; common carp - Cyprinus carpio and the hybrid tambacu: tambaqui - Colossoma macropomum with pacu - Piaractus mesopotamicus). Raw, steamed and roasted fishes were evaluated with or without skin at 0, 15, 30 and 45 days of freezing storage. The lipids were extracted by the method of Folch et al. (1957). Then, they were sterified by the method of Hartman and Lago (1973) and further analysed by gas chromatography (GC). Palmitic (16:0) and oleic (18:1) acids were found in the highest proportion in the fishes studied, irrespective to the cooking processes and the storage time. High levels of saturated fatty acids were found for tilapia and tambacu (43.3 and 37.4% on average, respectively) and monounsaturated fatty acids for carp (53.8% on average). Tilapia showed the lowest levels of polyunsaturated fatty acids - PUFA (17.5% on average). In general, the fish fatty acid composition did not change considerably due to either the cooking process or the freezing storage time. On the other hand, the fatty acid content increased with the skin removal, regardless to the cooking or the storage process. PUFA were found in higher concentrations in roasted carp (23.3 to 27.3%); steamed tilapia (26.2 to 35.1%) and in steamed tambacu (27.1 to 35.5%), with or without skin, after 45 days of freezing storage. This indicates that cooking and freezing improve the levels of PUFA, which are considered to exert a beneficial effect on human health. The higher levels of DHA and EPA were found in processed fishes (roasted or steamed), which suggests the positive effect of cooking in ω-3 PUFA. Among the fishes analysed, tilapia, although have shown the lowest PUFA level, seems to be the most promessing fish for low-fat diet prescription (0.79%), with the highest ω-3/ω-6 ratio (0.84). | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais