Ajuste e avaliação de um modelo de balanço hídrico decendial e estudo dos limites de sua utilização em algumas localidades no Estado do Paraná

Abstract

O desenvolvimento e a validação de um modelo para a simulação de balanço hídrico geralmente envolvem atividades complexas que demandam um tempo considerável entre a sua idealização e o cumprimento de sua função. Portanto, a adaptação de modelos já desenvolvidos constitui uma alternativa interessante. O objetivo principal deste trabalho foi ajustar e analisar o módulo "Balanço hídrico climatológico decendial" (SOUZA, 2001) para o planejamento da irrigação de culturas agrícolas. A dinâmica das principais componentes do balanço hídrico foi estudada para a região de Ponta Grossa-PR considerando cinco equações de estimativa do armazenamento de água no solo, duas classes de textura do solo e seis manejos de irrigação. Os valores médios das componentes simuladas para o solo argiloso com as equações Potenciais de Primeira e Segunda Ordem apresentaram melhor ajuste aos valores simulados com a equação Co-Senoidal, considerada como padrão (DOURADO NETO & JONG VAN LIER, 1993). As equações Exponencial e BRAGA (1982) não apresentaram bons resultados quando foi prevista a irrigação ao longo do ano para a mesma região e solo. O solo arenoso não retomou resultados satisfatórios devido à periodicidade do balanço hídrico e ao baixo valor de água disponível (AD). A qualidade das seqüências de números aleatórios do Microsoft Excel (macros) também foi avaliada aplicando testes estatísticos paramétricos e não paramétricos. Os resultados mostraram que as seqüências geradas podem ser consideradas aleatórias para fins de modelagem agrícola. Dois algoritmos, original e modificado (proposto), foram comparados e mostraram que as alterações no algoritmo original refletiram um avanço. Os limites de utilização do módulo balanço hídrico foram estudados para um solo argiloso em Apucarana, Cascavel, Morretes e Ponta Grossa sob 17 condições de AD. As análises mostraram que os valores simulados de irrigação, evapotranspiração real e deficiência para Apucarana, Cascavel e Ponta Grossa foram consistentes quando a fração de AD foi numericamente maior ou igual à evapotranspiração de referência decendial (ETo ). Essa correlação não foi observada para Morretes-PR

The development and the validation of a new simulated water balance model frequently composed for complex activities that demand a considerable time between idealization and compliment of its function. Therefore, the adaptation of models already developed constitutes an interesting alternative. The main objective of this work was to adjust and analyze the Module "Decade Climatologic Water Balance" (SOUZA, 2001) to the planning of irrigation on agricultural crops. The dynamic of main components of water balance was studied in Ponta Grossa-PR region considering five equations to estimate the soil water storage, two soil texture classes and six irrigation managements. The average values of the components simulated with first and second-rate equations considering the clayey soil showed to be adequate to the values simulated with the Co-senoidal equation, considered as pattern (DOURADO NETO & JONG VAN LIER, 1993). The exponential and BRAGA (1982) equations did not present good results when were expected decade irrigations alongside of the year to the same region and soil. The sandy soil did not return satisfactory results due to the periodicity of the water balance and little value of able water (AW) in the soil profile. The quality of the random number sequences of the Microsoft Excel (macros ) was evaluated through parametric and no-parametric statistic tests. The results showed that the sequences produced can to be considered randomic to agricultural modeling. The original and modified (proposed) algorithm were compared and showed that the changes in the original algorithm reflect an advance. The limit of utilization of the water balance model was studied for clayed soil to Apucarana, Cascavel, Ponta Grossa and Morretes under 17 conditions of A W. The analyses showed that the simulated values of irrigation, crop evapotranspiration and deficiency to Apucarana, Cascavel and Ponta Grossa were coherent when the fraction of A W was numerically equal or bigger than reference evapotranspiration (ETo). This correlation wasn't observed to Morretes- PR