Modelagem e simulação das interações biosfera-atmosfera em plantio de soja na Amazônia / José Paulo Rocha da Costa.

Tese (doutor) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2008

O estudo das interações biosfera-atmosfera permite não apenas descrever e caracterizar os processos de transferência de energia e massa, relacionados às características da vegetação e propriedades físico-hídricas do solo, mas, também, investigar a influência dos fatores ambientais diretamente envolvidos na complexidade que se acha relacionada com o comportamento vegetal. O desenvolvimento da técnica de modelagem e simulação é atualmente uma ferramenta imprescindível para descrever mecanismos físicos e fisiológicos reconhecidamente complexos, que se inter-relacionam com o sistema solo-planta-atmosfera, a maioria dos quais ainda pouco explicados ou, mesmo, desconhecidos. Em razão de tais aspectos e da necessidade de ampliar os conhecimentos sobre a modelagem de processos ambientais e características microclimáticas na cultura da soja em área de expansão da fronteira agrícola na Amazônia, esta pesquisa foi desenvolvida numa área produtora de soja com aproximadamente 200 hectares, localizada no Município de Paragominas, mesorregião nordeste do Estado do Pará. Nessa área foi semeada a soja (Glycine Max (L.) Merrill), variedade Tracajá, no período de fevereiro a junho de 2007, tendo como principal objetivo avaliar o desempenho do modelo de transferência biosfera atmosfera, Land Air Parametrization Scheme (LAPS), na simulação processos de solo nu, vegetação e movimento da água no solo durante o ciclo de cultivo da soja. Os dados meteorológicos, fluxo de calor e teor de água no perfil do solo foram coletados em estação meteorológica automática. A coleta de amostras para avaliar a variação da altura da cultura, o crescimento radicular, o índice de área foliar e a biomassa seca da parte aérea da planta foi realizada na escala semanal. Para monitoramento do conteúdo de água no perfil do solo foi utilizada a técnica do reflectômetro de domínio do tempo (TDR). O desenvolvimento da biomassa do sistema radicular, nas diferentes camadas de solo, foi acompanhado através do método da escavação. A variação do armazenamento diário de água no perfil do solo foi analisada por meio do método do balanço hídrico. O método da razão de Bowen determinado a partir dos dados experimentais observados foi utilizado como referência para comparação entre os valores horários da transpiração simulados (LAPS) e estimados pelo o método Peman-Monteith (EPM). Na escala diária foram comparados aos valores da evapotranspiração da cultura estimados através dos métodos de Ritchie (ERT), EPM e obtidos pelo LAPS. Os valores simulados e estimados foram validados através dos testes estatísticos MBE, RMSE, EF, d, r2 e teste de Student (t). Os resultados mostraram que o modelo LAPS parametrizado e validado para as condições locais deste estudo apresentou os melhores índices estatísticos, o que evidencia ser confiável o seu uso para simular, além do movimento da água no perfil do solo, a transpiração e, ou, a evapotranspiração da cultura e apresenta potencial para ser acoplado com outros modelos de simulação de transferência solo-atmosfera.