Deficit irrigation at different growth stages of the common bean (Phaseolus vulgaris L., cv. Imbabello)

To identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease hi final yield, two field experiments were conducted at "La Tola" University Experimental Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll). The climate is tempered and dry (mean air temperature 16°C and mean relative humidity 74%, during the cropping season) 123 and 109 mm of rainfall were recorded during the experimental cropping periods (July to October), of 1992 and 1994, respectively. The treatments consisted of combinations of 7 irrigation regimes including normal watering; full stress; (traditional management practice); single stress at vegetative stage; flowering; seed formation and ripening, and of 2 levels of applied N (20 and 80 kg/ha). These 14 treatment combinations were arranged and analysed in a split-plot design with 4 replications. The plot size was 33.6 m² (8 rows, 7 m long) with a plant population of 120,000 pl/ha. Irrigation treatments were started after uniform germination and crop establishment Soil water content was monitored with a neutron probe down to 0.50 m depth, before and 24 h after each irrigation. The actual evapotranspiration of the crop was estimated by the water-balance technique. Field water efficiency and crop water use efficiency were calculated. Yield data showed that the treatments which had irrigation deficit had lower yield than those that had supplementary irrigation. The flowering stage was the most sensitive to water stress. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and gram yield. Crop water use efficiency (kg/m³) was the lowest with stress at the flowering period, and the yield response factor (Ky) was higher hi treatments of full stress and stress at flowering. In relation to the traditional management practice adopted by farmers, only treatments of normal watering and stress at maturation had 13 and 10% higher crop water use efficiency, respectively.

Com o objetivo de identificar estádios específicos de desenvolvimento do feijoeiro, nos quais a planta é menos sensível à deficiência de água e a irrigação poderia ser suprimida sem decréscimo significativo em produtividade, dois experimentos de campo foram conduzidos na Estação Experimental "La Tola", pertencente à Universidade Central de Equador, em Tumbaco, Pichincha, Equador. Os tratamentos consistiram de combinações de sete regimes de irrigação, incluindo a irrigação normal, deficiência completa, prática de manejo tradicional, deficiência no período vegetativo, deficiência na floração, deficiência na formação de vagens e deficiência no enchimento de grãos, e de dois níveis de fertilizante nitrogenado, 20 e 80 kg/ha. Essas quatorze combinações de tratamentos foram organizadas e analisadas segundo um delineamento estatístico de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram de 33,6 m² (8 linhas de 7 m de comprimento, com uma população de 120.000 pl/ha. Os tratamentos de irrigação iniciaram-se após a germinação uniforme e estabelecimento da cultura. O conteúdo de água do solo foi monitorada com sonda de neutrons até a profundidade de 0,5 m, antes e 24 h após cada irrigação. A evapotranspiracão atual da cultura foi estimada pelo balanço hídrico. Calculou-se as eficiências de uso de água no campo e pela cultura. Dados de produtividade mostram que os tratamentos que tiveram deficiências apresentaram menor produtividade em relação a tratamentos com irrigação complementar. O estádio do florescimento foi o mais sensível à deficiência de água. A fertilização com N aumentou significativamente o número de vagens por planta e a produção de sementes. A eficiência de uso de água pela cultura (kg/m³) foi menor com deficiência na floração, e o fator de resposta à produtividade (kg) foi maior nos tratamentos de deficiência total e deficiência no florescimento. Considerando as práticas tradicionais de manejo utilizadas pelos agricultores, apenas os tratamentos de irrigação normal e de deficiência na maturação, tiveram uma eficiência de uso de água de 13 e 10% maior, respectivamente.

Linear programming model to optimize the water resource use in irrigation projects: an application to the Senator Nilo Coelho Project

The main objective of this paper was to develop a separable linear programming model, considering a set of technical factors which may influence the profit of an irrigation project The model presents an objective function that maximizes the net income and specifies the range of water availability. It is assumed that yield functions in response to water application are available for differents crops and describe very well the water-yield relationships. The linear programming model was developed genetically, so that, the rational use of the available water resource could be included in an irrigation project Specific equations were developed and applied in the irrigation project "Senator Nilo Coelho" (SNCP), located in Petrolina - Brazil Based on the water-yield functions considered, cultivated land constraints, production costs and products prices, it was concluded that: (a) the model was suitable for the management of the SNCP, resulting in optimal cropping patterns and showing the water requirements; (b) for 7,424 ha of land and 66, 644,500 m³ of water available on a year basis, the shadow price of these resources were respectively, US$ 1,115.20/ha e USS 281.60/1000 m³; (c) for the total monthly water availability of 9,861,040 m³, the total annual water availability of 66,644,500 m³ became an effective restriction to the increase of the net income of the production system in the SNCP; (d) maintaining the total monthly water availability of 9,861,040 m³, annual volumes lower than 88,338,983 m³ were used fully to reach the optimal solution, and that higher volumes than this limit, did not increase the net return; (e) the optimization model presented, estimated a net return of 5234 % higher than the traditional cropping pattern used hi the SNCP, considering the agricultural year of 1992.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear separável, que considera um conjunto de fatores técnicos que influencia a rentabilidade de um projeto de irrigação. O modelo tem como função objetivo a máxima receita liquida. Assume-se que as funções de resposta das culturas à irrigação estão disponíveis e representam adequadamentre as relações água-produção. O modelo de programação linear separável foi equacionado genericamente, de forma a indicar o uso racional do recurso hídrico num projeto de irrigação e foram desenvolvidas equações específicas e aplicadas a um caso, envolvendo o Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho (PSNQ, localizado em Petrolina - PE. Com base nas culturas consideradas e suas respectivas funções de resposta à água, nas restrições de água e área cultivada, nos preços e nos custos de produção, os resultados permitiram as seguintes conclusões: (a) o modelo de programação linear possibilitou a obtenção de planos; ótimos de cultivo e a correspondente alocação de água, podendo ser facilmente adaptado a diferentes situações do meio físico; (b) para 7.424 ha de terra disponíveis e 66.644.500 m³ anual de água, o preço sombra destes recursos foi, respectivamente, US$1.115,20/ha e US$ 281,60/1000 m³, com validade entre 5.619,8 ha e 8337,6 ha e 48.S79.700 m³ e 82.819.700 m³; (c) para uma disponibilidade mensal de água de 9.861.040 m³, a disponibilidade anual de 66.644.500 m³ constitui a restrição efetiva ao aumento da receita líquida no sistema de produção do PSNC; (d) mantendo-se o volume mensal disponível em 9.861.040 m³, volumes anuais inferiores a 88338.983 m³ foram utilizados plenamente pelas atividades na solução ótima e, volumes superiores a este apresentam folga, não contribuindo para o aumento da receita liquida (e) o modelo de otimização desenvolvido projetou uma receita líquida 52,34% maior que a obtida com o plano de cultivo tradicional do PSNC, considerado, como exemplo, o ano agrícola de 1992.

Influence of photoperiod and air temperature on the growth, flowering and maturation of soybean (Glycine max (L.) Merrill)

With the purpose to evaluate the effect of short (12 hours) and long (13 and 14 hours) photoperiods and air temperature regimes (winter and summer growing seasons) on soybean behaviour, greenhouse experiments were installed at the Federal University of Viçosa, Brasil, from June 1984 to December 1985. In each experiment, under a completely randomized design with 12 treatments (soybean cultivars) and eight replicates: duration of vegetative period from emergency to stage R1 or flowering (DVP, in days); plant height (PH, m); number of nodes per plant at stage R1 (NNP); and duration of soybean cycle from emergency to stage R7 or physiological maturity point (DC, days), were evaluated. The results permit to conclude that: the vegetative period from emergency to flowering and the juvenile period are significantly affected by the photoperiod and temperature differences; shorter photoperiods or higher temperatures anticipate flowering; longer photoperiods under the same temperature regime or higher temperature under the same photoperiod regime result in higher plants.

Experimentos em casa-de-vegetacão visando estudar o comportamento de cultivares de soja perante fotoperíodo curto (12 horas) e longo (13 e 14 horas) e na presença de temperaturas variáveis em função de diferentes épocas de semeadura, foram instalados na Universidade Federal de Viçosa, MG, Brasil, durante o período de junho de 1984 a dezembro de 1985. Delineado inteiramente ao acaso, cada experimento contou com doze cultivares de soja repetidos oito vezes por época. Avaliaram-se as seguintes características: duração do subperíodo emergência - inicio do florescimento, altura de planta e número de nós vegetativos formados por planta e duração do subperíodo emergencia - maturidade fisiológica. Concluiu-se que a fase fenológica da soja compreendida entre a emergência e o inicio do florescimento é significativamente influenciada pelas variações do fotoperíodo e da temperatura do ar; fotoperíodo e temperatura interferem com a duração fenológica do período juvenil da soja e acréscimos de fotoperíodo e de temperatura antecipam o florescimento da soja e aumentam a altura de suas plantas.

Influence of photoperiod and air temperature on the growth, flowering and maturation of soybean (Glycine max (L.) Merrill)

With the purpose to evaluate the effect of short (12 hours) and long (13 and 14 hours) photoperiods and air temperature regimes (winter and summer growing seasons) on soybean behaviour, greenhouse experiments were installed at the Federal University of Viçosa, Brasil, from June 1984 to December 1985. In each experiment, under a completely randomized design with 12 treatments (soybean cultivars) and eight replicates: duration of vegetative period from emergency to stage R1 or flowering (DVP, in days); plant height (PH, m); number of nodes per plant at stage R1 (NNP); and duration of soybean cycle from emergency to stage R7 or physiological maturity point (DC, days), were evaluated. The results permit to conclude that: the vegetative period from emergency to flowering and the juvenile period are significantly affected by the photoperiod and temperature differences; shorter photoperiods or higher temperatures anticipate flowering; longer photoperiods under the same temperature regime or higher temperature under the same photoperiod regime result in higher plants.

Experimentos em casa-de-vegetacão visando estudar o comportamento de cultivares de soja perante fotoperíodo curto (12 horas) e longo (13 e 14 horas) e na presença de temperaturas variáveis em função de diferentes épocas de semeadura, foram instalados na Universidade Federal de Viçosa, MG, Brasil, durante o período de junho de 1984 a dezembro de 1985. Delineado inteiramente ao acaso, cada experimento contou com doze cultivares de soja repetidos oito vezes por época. Avaliaram-se as seguintes características: duração do subperíodo emergência - inicio do florescimento, altura de planta e número de nós vegetativos formados por planta e duração do subperíodo emergencia - maturidade fisiológica. Concluiu-se que a fase fenológica da soja compreendida entre a emergência e o inicio do florescimento é significativamente influenciada pelas variações do fotoperíodo e da temperatura do ar; fotoperíodo e temperatura interferem com a duração fenológica do período juvenil da soja e acréscimos de fotoperíodo e de temperatura antecipam o florescimento da soja e aumentam a altura de suas plantas.

Linear programming model to optimize the water resource use in irrigation projects: an application to the Senator Nilo Coelho Project

The main objective of this paper was to develop a separable linear programming model, considering a set of technical factors which may influence the profit of an irrigation project The model presents an objective function that maximizes the net income and specifies the range of water availability. It is assumed that yield functions in response to water application are available for differents crops and describe very well the water-yield relationships. The linear programming model was developed genetically, so that, the rational use of the available water resource could be included in an irrigation project Specific equations were developed and applied in the irrigation project "Senator Nilo Coelho" (SNCP), located in Petrolina - Brazil Based on the water-yield functions considered, cultivated land constraints, production costs and products prices, it was concluded that: (a) the model was suitable for the management of the SNCP, resulting in optimal cropping patterns and showing the water requirements; (b) for 7,424 ha of land and 66, 644,500 m³ of water available on a year basis, the shadow price of these resources were respectively, US$ 1,115.20/ha e USS 281.60/1000 m³; (c) for the total monthly water availability of 9,861,040 m³, the total annual water availability of 66,644,500 m³ became an effective restriction to the increase of the net income of the production system in the SNCP; (d) maintaining the total monthly water availability of 9,861,040 m³, annual volumes lower than 88,338,983 m³ were used fully to reach the optimal solution, and that higher volumes than this limit, did not increase the net return; (e) the optimization model presented, estimated a net return of 5234 % higher than the traditional cropping pattern used hi the SNCP, considering the agricultural year of 1992.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo de programação linear separável, que considera um conjunto de fatores técnicos que influencia a rentabilidade de um projeto de irrigação. O modelo tem como função objetivo a máxima receita liquida. Assume-se que as funções de resposta das culturas à irrigação estão disponíveis e representam adequadamentre as relações água-produção. O modelo de programação linear separável foi equacionado genericamente, de forma a indicar o uso racional do recurso hídrico num projeto de irrigação e foram desenvolvidas equações específicas e aplicadas a um caso, envolvendo o Projeto de Irrigação Senador Nilo Coelho (PSNQ, localizado em Petrolina - PE. Com base nas culturas consideradas e suas respectivas funções de resposta à água, nas restrições de água e área cultivada, nos preços e nos custos de produção, os resultados permitiram as seguintes conclusões: (a) o modelo de programação linear possibilitou a obtenção de planos; ótimos de cultivo e a correspondente alocação de água, podendo ser facilmente adaptado a diferentes situações do meio físico; (b) para 7.424 ha de terra disponíveis e 66.644.500 m³ anual de água, o preço sombra destes recursos foi, respectivamente, US$1.115,20/ha e US$ 281,60/1000 m³, com validade entre 5.619,8 ha e 8337,6 ha e 48.S79.700 m³ e 82.819.700 m³; (c) para uma disponibilidade mensal de água de 9.861.040 m³, a disponibilidade anual de 66.644.500 m³ constitui a restrição efetiva ao aumento da receita líquida no sistema de produção do PSNC; (d) mantendo-se o volume mensal disponível em 9.861.040 m³, volumes anuais inferiores a 88338.983 m³ foram utilizados plenamente pelas atividades na solução ótima e, volumes superiores a este apresentam folga, não contribuindo para o aumento da receita liquida (e) o modelo de otimização desenvolvido projetou uma receita líquida 52,34% maior que a obtida com o plano de cultivo tradicional do PSNC, considerado, como exemplo, o ano agrícola de 1992.

Deficit irrigation at different growth stages of the common bean (Phaseolus vulgaris L., cv. Imbabello)

To identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease hi final yield, two field experiments were conducted at "La Tola" University Experimental Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll). The climate is tempered and dry (mean air temperature 16°C and mean relative humidity 74%, during the cropping season) 123 and 109 mm of rainfall were recorded during the experimental cropping periods (July to October), of 1992 and 1994, respectively. The treatments consisted of combinations of 7 irrigation regimes including normal watering; full stress; (traditional management practice); single stress at vegetative stage; flowering; seed formation and ripening, and of 2 levels of applied N (20 and 80 kg/ha). These 14 treatment combinations were arranged and analysed in a split-plot design with 4 replications. The plot size was 33.6 m² (8 rows, 7 m long) with a plant population of 120,000 pl/ha. Irrigation treatments were started after uniform germination and crop establishment Soil water content was monitored with a neutron probe down to 0.50 m depth, before and 24 h after each irrigation. The actual evapotranspiration of the crop was estimated by the water-balance technique. Field water efficiency and crop water use efficiency were calculated. Yield data showed that the treatments which had irrigation deficit had lower yield than those that had supplementary irrigation. The flowering stage was the most sensitive to water stress. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and gram yield. Crop water use efficiency (kg/m³) was the lowest with stress at the flowering period, and the yield response factor (Ky) was higher hi treatments of full stress and stress at flowering. In relation to the traditional management practice adopted by farmers, only treatments of normal watering and stress at maturation had 13 and 10% higher crop water use efficiency, respectively.

Com o objetivo de identificar estádios específicos de desenvolvimento do feijoeiro, nos quais a planta é menos sensível à deficiência de água e a irrigação poderia ser suprimida sem decréscimo significativo em produtividade, dois experimentos de campo foram conduzidos na Estação Experimental "La Tola", pertencente à Universidade Central de Equador, em Tumbaco, Pichincha, Equador. Os tratamentos consistiram de combinações de sete regimes de irrigação, incluindo a irrigação normal, deficiência completa, prática de manejo tradicional, deficiência no período vegetativo, deficiência na floração, deficiência na formação de vagens e deficiência no enchimento de grãos, e de dois níveis de fertilizante nitrogenado, 20 e 80 kg/ha. Essas quatorze combinações de tratamentos foram organizadas e analisadas segundo um delineamento estatístico de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram de 33,6 m² (8 linhas de 7 m de comprimento, com uma população de 120.000 pl/ha. Os tratamentos de irrigação iniciaram-se após a germinação uniforme e estabelecimento da cultura. O conteúdo de água do solo foi monitorada com sonda de neutrons até a profundidade de 0,5 m, antes e 24 h após cada irrigação. A evapotranspiracão atual da cultura foi estimada pelo balanço hídrico. Calculou-se as eficiências de uso de água no campo e pela cultura. Dados de produtividade mostram que os tratamentos que tiveram deficiências apresentaram menor produtividade em relação a tratamentos com irrigação complementar. O estádio do florescimento foi o mais sensível à deficiência de água. A fertilização com N aumentou significativamente o número de vagens por planta e a produção de sementes. A eficiência de uso de água pela cultura (kg/m³) foi menor com deficiência na floração, e o fator de resposta à produtividade (kg) foi maior nos tratamentos de deficiência total e deficiência no florescimento. Considerando as práticas tradicionais de manejo utilizadas pelos agricultores, apenas os tratamentos de irrigação normal e de deficiência na maturação, tiveram uma eficiência de uso de água de 13 e 10% maior, respectivamente.

Neutron probe calibration correction by temporal stability parameters of soil water content probability distribution

A neutron probe calibration correction is proposed in order to reduce soil water content variability, assumed to be a consequence of improper calibrations relations. The time stability of spatially measured soil water content data is used to correct the intercepts of linear calibration relations. This procedure reduced the coefficients of variation of soil water content data from 4 to less than 2% in a Rhodic Kanhapludalf.

É proposta uma correção para a calibração de sondas de nêutrons para reduzir a variabilidade de dados do conteúdo de água no solo, suposta como conseqüência de relações de calibração impróprias. A estabilidade temporal de dados espaciais de conteúdo de água no solo é usada para corrigir os coeficientes lineares de curvas de calibração. Esse procedimento reduziu coeficientes de variação de medidas de umidade do solo de 4 para valores menores que 2% em uma Terra Roxa Estruturada.

Principles of crop modeling and simulation: I. uses of mathematical models in agricultural science

Modeling techniques applied to agriculture can be useful to define research priorities and understanding the basic interactions of the soil-plant-atmosphere system. Using a model to estimate the importance and the effect of certain parameters, a researcher can notice which factors can be most useful. The modeler should define his objectives before beginning his work and construct a model that fulfills the proposed objectives.

A técnica de modelagem em agricultura pode ser útil para definir as prioridades de pesquisa, bem como para melhor entender as interações que ocorrem no sistema solo-planta-atmosfera. O modelo pode ser utilizado para estimar a importância e o efeito de certos parâmetros no intuito de definir os fatores a serem considerados. O modelador deve definir seus objetivos antes de iniciar o trabalho experimental, bem como desenvolver um modelo que atenda o objetivo proposto.

Principles of crop modelling and simulation: II. the implications of the objective in model development

With the purpose of presenting to scientists the implications of the objective in model development and a basic vision of modeling, with its potential applications and limitations in agriculture, an integration of crop modeling professionals with agricultural professionals is suggested. Models mean modernization of the information, of the measurement process and of an efficient way to learn more about complex systems. They are one of the best mechanisms of transforming information in useful knowledge and of transferring this knowledge to others. One of the problems that impede a larger progress in modeling is the lack of communication between modelers and a frequent appearance of modelers without a global vision of reality.

Com o propósito de apresentar aos pesquisadores a implicação do objetivo de desenvolvimento de modelos e uma visão da potencialidade do uso da modelagem em agricultura, com as respectivas limitações, é sugerida uma integração dos profissionais que trabalham com modelagem com os que trabalham com agricultura. Os modelos não são simples mecanismos para arquivar e sintetizar informações, produzindo estimativas. O modelo representa a modernização da informação, do processo de mensuração e de um eficiente meio de aprender mais sobre sistemas complexos. Os modelos representam o melhor mecanismo de transformar conhecimento em informação útil e transferi-lo para terceiros. Um dos problemas que impedem um maior avanço na área de modelagem é a falta de entrosamento entre modeladores e a freqüente existência de modeladores sem uma visão global da realidade.

Principles of crop modelling and simulation: III. modeling of root growth and other belowground processes, limitations of the models, and the future of modeling in agriculture

The first models of temporal variation of root systems appeared over 20 years ago. The complex architectural geometry of root systems; the wide range in size and diameter and the rapid growth and decomposition of finest roots; the different physiological activity of roots of different ages; the complex microbial processes occurring at the root-soil interface; the symbiotic relationships in the rhizosphere; the variable soil environment (physical, chemical and biological) in which roots develop are the challenges of quantifying the root growth. The models are not simple mechanisms to archive information in order to produce forecasts. Modeling represents a better way of synthesizing knowledge about different components of a system, summarizing data, and transferring research results to users.

Os primeiros modelos que contemplaram a variação espacial e temporal de sistemas radiculares foram apresentados há mais de 20 anos. A complexa arquitetura dos sistemas radiculares; a ampla faixa de variação no tamanho e no diâmetro, bem como no rápido crescimento e decomposição de raízes finas; as diferentes atividades fisiológicas das raízes de diferentes idades; os complexos processos microbiológicos que ocorrem na interface raiz-solo; as relações simbióticas na rizosfera; as variações químicas, físicas e biológicas que ocorrem no solo (local onde as raízes se desenvolvem) são os desafios da quantificação do crescimento radicular. Os modelos não são simples mecanismos para arquivar informações, produzindo estimativas. Os modelos representam o melhor mecanismo de sintetizar conhecimento sobre diferentes componentes do sistema, arquivando dados de forma sintética, e transferindo resultados de pesquisa para os usuários.

Principles of crop modelling and simulation: III. modeling of root growth and other belowground processes, limitations of the models, and the future of modeling in agriculture

The first models of temporal variation of root systems appeared over 20 years ago. The complex architectural geometry of root systems; the wide range in size and diameter and the rapid growth and decomposition of finest roots; the different physiological activity of roots of different ages; the complex microbial processes occurring at the root-soil interface; the symbiotic relationships in the rhizosphere; the variable soil environment (physical, chemical and biological) in which roots develop are the challenges of quantifying the root growth. The models are not simple mechanisms to archive information in order to produce forecasts. Modeling represents a better way of synthesizing knowledge about different components of a system, summarizing data, and transferring research results to users.

Os primeiros modelos que contemplaram a variação espacial e temporal de sistemas radiculares foram apresentados há mais de 20 anos. A complexa arquitetura dos sistemas radiculares; a ampla faixa de variação no tamanho e no diâmetro, bem como no rápido crescimento e decomposição de raízes finas; as diferentes atividades fisiológicas das raízes de diferentes idades; os complexos processos microbiológicos que ocorrem na interface raiz-solo; as relações simbióticas na rizosfera; as variações químicas, físicas e biológicas que ocorrem no solo (local onde as raízes se desenvolvem) são os desafios da quantificação do crescimento radicular. Os modelos não são simples mecanismos para arquivar informações, produzindo estimativas. Os modelos representam o melhor mecanismo de sintetizar conhecimento sobre diferentes componentes do sistema, arquivando dados de forma sintética, e transferindo resultados de pesquisa para os usuários.

Principles of crop modelling and simulation: II. the implications of the objective in model development

With the purpose of presenting to scientists the implications of the objective in model development and a basic vision of modeling, with its potential applications and limitations in agriculture, an integration of crop modeling professionals with agricultural professionals is suggested. Models mean modernization of the information, of the measurement process and of an efficient way to learn more about complex systems. They are one of the best mechanisms of transforming information in useful knowledge and of transferring this knowledge to others. One of the problems that impede a larger progress in modeling is the lack of communication between modelers and a frequent appearance of modelers without a global vision of reality.

Com o propósito de apresentar aos pesquisadores a implicação do objetivo de desenvolvimento de modelos e uma visão da potencialidade do uso da modelagem em agricultura, com as respectivas limitações, é sugerida uma integração dos profissionais que trabalham com modelagem com os que trabalham com agricultura. Os modelos não são simples mecanismos para arquivar e sintetizar informações, produzindo estimativas. O modelo representa a modernização da informação, do processo de mensuração e de um eficiente meio de aprender mais sobre sistemas complexos. Os modelos representam o melhor mecanismo de transformar conhecimento em informação útil e transferi-lo para terceiros. Um dos problemas que impedem um maior avanço na área de modelagem é a falta de entrosamento entre modeladores e a freqüente existência de modeladores sem uma visão global da realidade.

Principles of crop modeling and simulation: I. uses of mathematical models in agricultural science

Modeling techniques applied to agriculture can be useful to define research priorities and understanding the basic interactions of the soil-plant-atmosphere system. Using a model to estimate the importance and the effect of certain parameters, a researcher can notice which factors can be most useful. The modeler should define his objectives before beginning his work and construct a model that fulfills the proposed objectives.

A técnica de modelagem em agricultura pode ser útil para definir as prioridades de pesquisa, bem como para melhor entender as interações que ocorrem no sistema solo-planta-atmosfera. O modelo pode ser utilizado para estimar a importância e o efeito de certos parâmetros no intuito de definir os fatores a serem considerados. O modelador deve definir seus objetivos antes de iniciar o trabalho experimental, bem como desenvolver um modelo que atenda o objetivo proposto.

Neutron probe calibration correction by temporal stability parameters of soil water content probability distribution

A neutron probe calibration correction is proposed in order to reduce soil water content variability, assumed to be a consequence of improper calibrations relations. The time stability of spatially measured soil water content data is used to correct the intercepts of linear calibration relations. This procedure reduced the coefficients of variation of soil water content data from 4 to less than 2% in a Rhodic Kanhapludalf.

É proposta uma correção para a calibração de sondas de nêutrons para reduzir a variabilidade de dados do conteúdo de água no solo, suposta como conseqüência de relações de calibração impróprias. A estabilidade temporal de dados espaciais de conteúdo de água no solo é usada para corrigir os coeficientes lineares de curvas de calibração. Esse procedimento reduziu coeficientes de variação de medidas de umidade do solo de 4 para valores menores que 2% em uma Terra Roxa Estruturada.

Problemas metodológicos na obtenção da curva de retenção da água pelo solo

Undisturbed soil samples of a "Terra Roxa Estruturada Latossólica" (Rhodic Kanhapludalf) were taken in Piracicaba,SP from the 25 cm depth, in order to study both methodological and spatial variabilities of the soil water retention curve. The sampling followed a 5 m x 5 m grid of 10 columns and 25 Unes, resulting 250 collecting points. With these samples, 250 retention curves were obtained using porous plate funnels (tensions of 5 x 10²; 1 x 10³; 6 x 10³ and 1 x 10(4) Pa) and Richards pressure chambers (tensions of 3 x 10(4); 8 x 10(4); 3 x 10(5), and 1.5 x 10(6) Pa). The methodological variability was analyzed mainly in the light of the pertinent thermodynamics, using several values of tension. Results have shown that the analytical problems are such that they can lead to erroneous interpret rations, affecting the quality of the experiment and also the comparison of results from several laboratories. For instance, 43% of the samples showed non consistant results, with values of volumetric soil-water content smaller at the tension of 3 x 10(4) Pa than at the tension of 1.5 x 10(6) Pa, which, from the practical point of view, could, lead to subestimated values of available water.

Para estudar a variabilidade tanto metodológica quanto espacial da Curva de Retenção de Água no Solo, coletaram-se amostras de solo com estrutura indeformada à profundidade de 25 cm em uma área de Terra Roxa Estruturada Latossólica (Rhodic Kanhapludalf) em Piracicaba,SP. A amostragem obedeceu a um arranjo com espaçamento regular de cinco metros, resultando numa malha quadriculada de vinte e cinco linhas e dez colunas, totalizando duzentos e cinqüenta pontos. Elaboraram-se 250 Curvas de Retenção por secamento, utilizando-se as tensões de 5 x 10²; l x 10³; 6 x 10³; l x 10(4) Pa (Funil de Placa Porosa) e 3 x 10(4); 8 x 10(4); 3 x 10(5) e 1,5 x 10(6) Pa (Câmara de Pressão de Richards), totalizando oito pontos por curva. Analisou-se a variabilidade metodológica para os vários valores de tensão considerados, principalmente à luz da termodinâmica pertinente. Os resultados evidenciaram que os problemas analíticos são de tal ordem que podem levar a interpretações errôneas, comprometendo a qualidade de experimentos ou mesmo a comparabilidade de resultados provenientes de laboratórios diversos. Exemplificando, 43% das amostras apresentaram resultados inconsistentes, com valores de umidade à base de volume à 3x10(5) Pa menores que a 1,5x10(6) Pa, o que na prática poderia levar, dentre outros, a problemas de subestimativa nos valores de água disponível.

Problemas metodológicos na obtenção da curva de retenção da água pelo solo

Undisturbed soil samples of a "Terra Roxa Estruturada Latossólica" (Rhodic Kanhapludalf) were taken in Piracicaba,SP from the 25 cm depth, in order to study both methodological and spatial variabilities of the soil water retention curve. The sampling followed a 5 m x 5 m grid of 10 columns and 25 Unes, resulting 250 collecting points. With these samples, 250 retention curves were obtained using porous plate funnels (tensions of 5 x 10²; 1 x 10³; 6 x 10³ and 1 x 10(4) Pa) and Richards pressure chambers (tensions of 3 x 10(4); 8 x 10(4); 3 x 10(5), and 1.5 x 10(6) Pa). The methodological variability was analyzed mainly in the light of the pertinent thermodynamics, using several values of tension. Results have shown that the analytical problems are such that they can lead to erroneous interpret rations, affecting the quality of the experiment and also the comparison of results from several laboratories. For instance, 43% of the samples showed non consistant results, with values of volumetric soil-water content smaller at the tension of 3 x 10(4) Pa than at the tension of 1.5 x 10(6) Pa, which, from the practical point of view, could, lead to subestimated values of available water.

Para estudar a variabilidade tanto metodológica quanto espacial da Curva de Retenção de Água no Solo, coletaram-se amostras de solo com estrutura indeformada à profundidade de 25 cm em uma área de Terra Roxa Estruturada Latossólica (Rhodic Kanhapludalf) em Piracicaba,SP. A amostragem obedeceu a um arranjo com espaçamento regular de cinco metros, resultando numa malha quadriculada de vinte e cinco linhas e dez colunas, totalizando duzentos e cinqüenta pontos. Elaboraram-se 250 Curvas de Retenção por secamento, utilizando-se as tensões de 5 x 10²; l x 10³; 6 x 10³; l x 10(4) Pa (Funil de Placa Porosa) e 3 x 10(4); 8 x 10(4); 3 x 10(5) e 1,5 x 10(6) Pa (Câmara de Pressão de Richards), totalizando oito pontos por curva. Analisou-se a variabilidade metodológica para os vários valores de tensão considerados, principalmente à luz da termodinâmica pertinente. Os resultados evidenciaram que os problemas analíticos são de tal ordem que podem levar a interpretações errôneas, comprometendo a qualidade de experimentos ou mesmo a comparabilidade de resultados provenientes de laboratórios diversos. Exemplificando, 43% das amostras apresentaram resultados inconsistentes, com valores de umidade à base de volume à 3x10(5) Pa menores que a 1,5x10(6) Pa, o que na prática poderia levar, dentre outros, a problemas de subestimativa nos valores de água disponível.

Determinação da lâmina média de irrigação em pivô central

With the purpose of improving the accuracy of the average irrigation depth calculation, an expression is presented assuming linear variation of the depth between two following collectors, for the determination of the average depth of center pivot irrigation systems. It is concluded that the proposed expression should be used for the determination of the mean weighed depth for being conceptually more correct, although, in practice the values calculated by the proposed methodology are very close to those obtained with the traditional calculation method.

Com o objetivo de melhorar a exatidão do cálculo da lâmina média d'água, por faixa representativa do coletor, apresentou-se uma expressão, considerando a variação linear de lâmina entre dois coletores subseqüentes, para fins de avaliação do sistema de irrigação do tipo pivô central. Concluiu-se que a expressão proposta deve ser utilizada para determinação da lâmina média ponderada por estar conceitualmente mais correta, apesar de na prática os valores calculados pela metodologia proposta serem muito próximos daqueles obtidos pelo cálculo tradicional.

Determinação da lâmina média de irrigação em pivô central

With the purpose of improving the accuracy of the average irrigation depth calculation, an expression is presented assuming linear variation of the depth between two following collectors, for the determination of the average depth of center pivot irrigation systems. It is concluded that the proposed expression should be used for the determination of the mean weighed depth for being conceptually more correct, although, in practice the values calculated by the proposed methodology are very close to those obtained with the traditional calculation method.

Com o objetivo de melhorar a exatidão do cálculo da lâmina média d'água, por faixa representativa do coletor, apresentou-se uma expressão, considerando a variação linear de lâmina entre dois coletores subseqüentes, para fins de avaliação do sistema de irrigação do tipo pivô central. Concluiu-se que a expressão proposta deve ser utilizada para determinação da lâmina média ponderada por estar conceitualmente mais correta, apesar de na prática os valores calculados pela metodologia proposta serem muito próximos daqueles obtidos pelo cálculo tradicional.