Test models for estimating radiation balance in different scales for Jaboticabal, SP / Teste de modelos para estimativa de balanço de radiação em diferentes escalas para a região de Jaboticabal, SP

The net radiation (Rn) in agroecosystems is the amount of energy that is available in the environment to heating processes of living organisms, air and soil; perspiration of animals and plants; photosynthesis and water evaporation. The Rn defines the type of climate and weather conditions prevailing in a region affecting the availability and thermal water, the fundamental understanding of genotype-environment, which ultimately determine the productivity of the agricultural system. Rn usually is used in models of weather and climate studies. The sustainability and economic viability of zootechnical activity is dependent on the positive interaction between animal and environment. Environmental factors such as water, shading, thermal exchanges sensible heat (conduction, convection and radiation skin) and latent heat losses (evaporation and transpiration), conditioned by Rn, must be managed to provide the best results. The present study was conducted to develop and test models for accurate and precise radiation balance on the scales daily, monthly and seasonal ten-day for Jaboticabal - SP, due to the importance of estimates of net radiation for agricultural activities. We used daily meteorological data from weather station located in Jaboticabal, SP (coordinates: 21 14"05 "South, 48 17"09" West, 615m altitude) at Universidade Estadual Paulista "Júlio Mesquita Filho" - FCAV/UNES

O artigo não apresenta resumo em português.

Validation of the Deardorff model for estimating energy balance components for a sugarcane crop

The quantification of the available energy in the environment is important because it determines photosynthesis, evapotranspiration and, therefore, the final yield of crops. Instruments for measuring the energy balance are costly and indirect estimation alternatives are desirable. This study assessed the Deardorff's model performance during a cycle of a sugarcane crop in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, in comparison to the aerodynamic method. This mechanistic model simulates the energy fluxes (sensible, latent heat and net radiation) at three levels (atmosphere, canopy and soil) using only air temperature, relative humidity and wind speed measured at a reference level above the canopy, crop leaf area index, and some pre-calibrated parameters (canopy albedo, soil emissivity, atmospheric transmissivity and hydrological characteristics of the soil). The analysis was made for different time scales, insolation conditions and seasons (spring, summer and autumn). Analyzing all data of 15 minute intervals, the model presented good performance for net radiation simulation in different insolations and seasons. The latent heat flux in the atmosphere and the sensible heat flux in the atmosphere did not present differences in comparison to data from the aerodynamic method during the autumn. The sensible heat flux in the soil was poorly simulated by the model due to the poor performance of the soil water balance method. The Deardorff's model improved in general the flux simulations in comparison to the aerodynamic method when more insolation was available in the environment.

A quantificação da energia disponível no ambiente é importante porque ela afeta a fotossíntese, a evapotranspiração e conseqüentemente a produtividade final dos cultivos. Instrumentos para medidas de balanço de energia são caros e alternativas para estimações são desejáveis. O presente trabalho procura avaliar a performance do modelo de Deardorff (1978) ao longo do desenvolvimento de uma cultura de cana-de-açúcar em Piracicaba, SP, Brasil, em comparação ao método aerodinâmico. Este modelo mecanístico simula os fluxos energéticos (calor sensível, latente e saldo de radiação) em três níveis: a atmosfera, o dossel vegetativo e o solo, usando somente a temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento medidos num nível de referência acima do dossel, o índice de área foliar e alguns parâmetros previamente calibrados (albedo do dossel, emissividade do solo e a transmissividade atmosférica e características hidrológicas do solo). As análises dos resultados foram feitas em diversas escalas de tempo, condições de insolação, nas diferentes estações do ano (primavera, verão, outono). Analisando todos os dados de 15 minutos, o modelo apresentou boa performance na simulação de radiação líquida em diferentes condições de insolação e estações do ano. O fluxo de calor latente e o fluxo de calor sensível na atmosfera não apresentaram diferenças em comparação ao método aerodinâmico no outono. O calor sensível no solo foi pobremente simulado pelo modelo devido à baixa capacidade de estimação do balanço hídrico do solo. Geralmente as estimações pelo modelo de Deardorff foram melhoradas quando mais insolação era disponível no ambiente.

'Valencia' sweet orange tree flowering evaluation under field conditions

Since citrus flowering is a key process in citriculture and its evaluation is often difficult due to the canopy structure and field sampling, the aim of this research was to give some directions regarding the evaluation of flowering in field-grown sweet orange plants. This study was conducted in a citrus orchard of sweet orange plants cv. 'Valencia' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] grafted on 'Cleopatra' mandarin (Citrus reshni hort. ex Tanaka) or 'Rangpur' lime (Citrus limonia Osbeck) rootstocks, with North-South orientation. Generative structures [buds, flowers and fruitlets (diameter 3 cm)] were quantified weekly between August and November 2005, by using a 1 m² frame positioned at the middle third of plant canopy, sampling a volume of about 1 m³. Frames were divided in two parts so that two people could take measurements, and were positioned at Southeast, Southwest, Northeast and Northwest orientations, using seven plants. The following flowering parameters were: (i) number of plants necessary for a representative evaluation of flowering; (ii) plant canopy position to be sampled, and (iii) volume to be evaluated. When considering practical aspects of crop production, a rapid, simple and representative method for flowering evaluation is necessary, especially for growers that frequently have to make strategic decisions about the management of citrus groves. The flowering of field-grown 'Valencia' sweet orange plants can be rapidly assessed by considering at least five plants and sampling canopy volumes of 0.5 m³ in at least one canopy position on each side of the plant row.

O florescimento dos citros é um processo chave na citricultura e sua avaliação é dificultada devido à estrutura da copa e amostragem em campo. O objetivo desse artigo foi fornecer algumas indicações de como avaliar o florescimento de laranjeiras em condição de campo. Esse estudo foi conduzido em um pomar de laranjeiras 'Valência' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] enxertadas em tangerineira 'Cleópatra' (Citrus reshni hort. ex Tanaka) ou limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), com orientação Norte-Sul. As estruturas reprodutivas [botões florais, flores e frutos (diâmetro 3 cm)] foram quantificadas semanalmente entre agosto e novembro de 2005, utilizando guias de 1 m² posicionadas no terço médio da copa das plantas, amostrando aproximadamente um volume de 1 m³. As guias foram divididas em duas partes para que duas pessoas pudessem realizar as avaliações, e posicionadas nas orientações sudeste, sudoeste, nordeste e noroeste, em sete plantas. Alguns aspectos do florescimento dos citros foram avaliados: (i) quantas plantas são necessárias para uma amostragem representativa do florescimento; (ii) em qual orientação deve ser feita a medida e (iii) qual volume da copa das plantas que deve ser amostrado. Ao se considerar os aspectos práticos da produção dos citros, um método rápido, simples e representativo é necessário para avaliar o florescimento, especialmente quando produtores têm que freqüentemente tomar decisões estratégicas no manejo dos pomares. O florescimento de laranjeiras 'Valência' em condição de campo pode ser rapidamente avaliado considerando-se pelo menos cinco plantas e amostrando-se volumes de copa de 0,5 m³ em pelo menos uma posição da copa em cada lado da linha de plantio.

'Valencia' sweet orange tree flowering evaluation under field conditions

Since citrus flowering is a key process in citriculture and its evaluation is often difficult due to the canopy structure and field sampling, the aim of this research was to give some directions regarding the evaluation of flowering in field-grown sweet orange plants. This study was conducted in a citrus orchard of sweet orange plants cv. 'Valencia' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] grafted on 'Cleopatra' mandarin (Citrus reshni hort. ex Tanaka) or 'Rangpur' lime (Citrus limonia Osbeck) rootstocks, with North-South orientation. Generative structures [buds, flowers and fruitlets (diameter 3 cm)] were quantified weekly between August and November 2005, by using a 1 m² frame positioned at the middle third of plant canopy, sampling a volume of about 1 m³. Frames were divided in two parts so that two people could take measurements, and were positioned at Southeast, Southwest, Northeast and Northwest orientations, using seven plants. The following flowering parameters were: (i) number of plants necessary for a representative evaluation of flowering; (ii) plant canopy position to be sampled, and (iii) volume to be evaluated. When considering practical aspects of crop production, a rapid, simple and representative method for flowering evaluation is necessary, especially for growers that frequently have to make strategic decisions about the management of citrus groves. The flowering of field-grown 'Valencia' sweet orange plants can be rapidly assessed by considering at least five plants and sampling canopy volumes of 0.5 m³ in at least one canopy position on each side of the plant row.

O florescimento dos citros é um processo chave na citricultura e sua avaliação é dificultada devido à estrutura da copa e amostragem em campo. O objetivo desse artigo foi fornecer algumas indicações de como avaliar o florescimento de laranjeiras em condição de campo. Esse estudo foi conduzido em um pomar de laranjeiras 'Valência' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] enxertadas em tangerineira 'Cleópatra' (Citrus reshni hort. ex Tanaka) ou limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), com orientação Norte-Sul. As estruturas reprodutivas [botões florais, flores e frutos (diâmetro 3 cm)] foram quantificadas semanalmente entre agosto e novembro de 2005, utilizando guias de 1 m² posicionadas no terço médio da copa das plantas, amostrando aproximadamente um volume de 1 m³. As guias foram divididas em duas partes para que duas pessoas pudessem realizar as avaliações, e posicionadas nas orientações sudeste, sudoeste, nordeste e noroeste, em sete plantas. Alguns aspectos do florescimento dos citros foram avaliados: (i) quantas plantas são necessárias para uma amostragem representativa do florescimento; (ii) em qual orientação deve ser feita a medida e (iii) qual volume da copa das plantas que deve ser amostrado. Ao se considerar os aspectos práticos da produção dos citros, um método rápido, simples e representativo é necessário para avaliar o florescimento, especialmente quando produtores têm que freqüentemente tomar decisões estratégicas no manejo dos pomares. O florescimento de laranjeiras 'Valência' em condição de campo pode ser rapidamente avaliado considerando-se pelo menos cinco plantas e amostrando-se volumes de copa de 0,5 m³ em pelo menos uma posição da copa em cada lado da linha de plantio.

Validation of the Deardorff model for estimating energy balance components for a sugarcane crop

The quantification of the available energy in the environment is important because it determines photosynthesis, evapotranspiration and, therefore, the final yield of crops. Instruments for measuring the energy balance are costly and indirect estimation alternatives are desirable. This study assessed the Deardorff's model performance during a cycle of a sugarcane crop in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, in comparison to the aerodynamic method. This mechanistic model simulates the energy fluxes (sensible, latent heat and net radiation) at three levels (atmosphere, canopy and soil) using only air temperature, relative humidity and wind speed measured at a reference level above the canopy, crop leaf area index, and some pre-calibrated parameters (canopy albedo, soil emissivity, atmospheric transmissivity and hydrological characteristics of the soil). The analysis was made for different time scales, insolation conditions and seasons (spring, summer and autumn). Analyzing all data of 15 minute intervals, the model presented good performance for net radiation simulation in different insolations and seasons. The latent heat flux in the atmosphere and the sensible heat flux in the atmosphere did not present differences in comparison to data from the aerodynamic method during the autumn. The sensible heat flux in the soil was poorly simulated by the model due to the poor performance of the soil water balance method. The Deardorff's model improved in general the flux simulations in comparison to the aerodynamic method when more insolation was available in the environment.

A quantificação da energia disponível no ambiente é importante porque ela afeta a fotossíntese, a evapotranspiração e conseqüentemente a produtividade final dos cultivos. Instrumentos para medidas de balanço de energia são caros e alternativas para estimações são desejáveis. O presente trabalho procura avaliar a performance do modelo de Deardorff (1978) ao longo do desenvolvimento de uma cultura de cana-de-açúcar em Piracicaba, SP, Brasil, em comparação ao método aerodinâmico. Este modelo mecanístico simula os fluxos energéticos (calor sensível, latente e saldo de radiação) em três níveis: a atmosfera, o dossel vegetativo e o solo, usando somente a temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento medidos num nível de referência acima do dossel, o índice de área foliar e alguns parâmetros previamente calibrados (albedo do dossel, emissividade do solo e a transmissividade atmosférica e características hidrológicas do solo). As análises dos resultados foram feitas em diversas escalas de tempo, condições de insolação, nas diferentes estações do ano (primavera, verão, outono). Analisando todos os dados de 15 minutos, o modelo apresentou boa performance na simulação de radiação líquida em diferentes condições de insolação e estações do ano. O fluxo de calor latente e o fluxo de calor sensível na atmosfera não apresentaram diferenças em comparação ao método aerodinâmico no outono. O calor sensível no solo foi pobremente simulado pelo modelo devido à baixa capacidade de estimação do balanço hídrico do solo. Geralmente as estimações pelo modelo de Deardorff foram melhoradas quando mais insolação era disponível no ambiente.

Test models for estimating radiation balance in different scales for Jaboticabal, SP / Teste de modelos para estimativa de balanço de radiação em diferentes escalas para a região de Jaboticabal, SP

The net radiation (Rn) in agroecosystems is the amount of energy that is available in the environment to heating processes of living organisms, air and soil; perspiration of animals and plants; photosynthesis and water evaporation. The Rn defines the type of climate and weather conditions prevailing in a region affecting the availability and thermal water, the fundamental understanding of genotype-environment, which ultimately determine the productivity of the agricultural system. Rn usually is used in models of weather and climate studies. The sustainability and economic viability of zootechnical activity is dependent on the positive interaction between animal and environment. Environmental factors such as water, shading, thermal exchanges sensible heat (conduction, convection and radiation skin) and latent heat losses (evaporation and transpiration), conditioned by Rn, must be managed to provide the best results. The present study was conducted to develop and test models for accurate and precise radiation balance on the scales daily, monthly and seasonal ten-day for Jaboticabal - SP, due to the importance of estimates of net radiation for agricultural activities. We used daily meteorological data from weather station located in Jaboticabal, SP (coordinates: 21 14"05 "South, 48 17"09" West, 615m altitude) at Universidade Estadual Paulista "Júlio Mesquita Filho" - FCAV/UNES

O artigo não apresenta resumo em português.