Adaptação metodológica para a estimativa e caracterização das relações hídricas como suporte ao planejamento agrícola

Abstract

Resumo: A partir de valores diários de precipitação (P) e evapotranspiração de referência (ETo), considerando diferentes capacidades de água disponível no solo (20 e 60 mm), coeficientes de cultura (0,45, 0,75, 0,85 e 1,10) e frações p (0,30, 0,50 e 0,70), teve-se como objetivo no presente trabalho calcular as componentes do balanço hídrico (Arm - armazenamento, Alt - alteração, ER - evapotranspiração real, I - irrigação, Def - deficiência e Exc - excedente), bem como analisar a tendência e probabilidade das mesmas, formando uma matriz que dê suporte à caracterização hídrica e ao planejamento agrícola, nas diversas condições de cultivo, na região de Ponta Grossa. Considerando uma série de dados climáticos de 14 anos, as componentes diárias do balanço hídrico foram agrupadas em períodos decendiais, estabelecendo-se: distribuições de frequência; análise da tendência e dispersão dos dados; distribuição de probabilidade de melhor ajuste; probabilidade a 75%; e, cálculo do Índice de Satisfação das Necessidades de Água (ISNA) nos estádios de desenvolvimento para os ciclos da safra de soja (110 e 140 dias) e algodão (140 dias). Os cálculos foram realizados com rotinas de programação desenvolvidas para essa finalidade. A determinação da distribuição de probabilidade de melhor ajuste aos dados foi realizada considerando o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov, aplicado a cinco distribuições de probabilidade. As análises de simulação realizadas permitiram quantificar e caracterizar como ocorreram as relações hídricas para as condições de desenvolvimento de culturas. Os cenários criados como referencia, indicaram valores de deficiência hídrica e ISNA favoráveis à soja e algodão. Entretanto, para cultura de algodão ocorreram restrições devido à baixa temperatura e elevada umidade relativa nos dois primeiros estádios de desenvolvimento da cultura.

Abstract: As the adoption of daily values of precipitation (P) and reference evapotranspiration (ETo); different capabilities of water availability in soil (20 and 60 mm); crop coefficients (0.45, 0.75, 0.85 and 1.10) and p fractions (0.30, 0.50 and 0.70), this current project's objective is to calculate the water balance components tendency (Arm - soil moisture storage, Alt - change in soil moisture storage, ER - actual evapotranspiration, I - irrigation, Def - deficit and Exc - surplus) and also analyze their tendencies and probability curves. These analysis founded a matrix which supports the hydric characterization and the agricultural planning in different crops in the region of Ponta Grossa. As the adoption of a 14 years a climatic data base, the daily values of the water balances components were grouped in 10 days periods, settling: frequency distributions; trend analysis; data dissemination; adjustment of the best probability distribution, as 75% probability; calculation of the Index Satisfaction of Water Requirements (ISNA) in the development stages for soybean crop cycles (110 and 140 days) and cotton crops cycles (140 days). All the involved calculations were performed through adequate programming routines developed for the specific purpose. The determination of the adjusted probability distribution was performed through the goodness-of-fit test of Kolmogorov-Smirnov, which was applied to five probability distributions. The performed analyzes provided the possibility of quantifying and characterizing the hydric dynamics for different conditions of crop development in the studied region. The scenarios created as a reference indicated water deficit values and ISNA favorable to soybeans and cotton crops. However, there were restrictions for cotton crops due to low temperature and high relative humidity in its first two development stages in the municipality of Ponta Grossa, PR.