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Title: Influência dos extremos climáticos e do balanço hídrico na produtividade agrícola
Other Titles: Influence of climate extrems and water balance on agricultural productivity
Authors: Vale, Tásia Moura Cardoso do
Advisor: Andrade, Lara de Melo Barbosa
Keywords: Classificação climática Thornthwaite;Agricultura de subsistência;Déficit hídrico;Janela de plantio ideal
Issue Date: 30-Apr-2021
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: VALE, Tásia Moura Cardoso do. Influência dos extremos climáticos e do balanço hídrico na produtividade agrícola. 2021. 140f. Tese (Doutorado em Ciências Climáticas) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.
Portuguese Abstract: Em cenário de mudanças climáticas, os atuais níveis de produtividade, sob amplas condições ambientais, a produção por área colhida está intrinsecamente ligada a questões de disponibilidade hídrica no solo. A compreensão da influência climática e do balanço hídrico sobre produtividade agrícola pode auxiliar no desempenho de práticas no campo e políticas para reduzir a vulnerabilidade relacionada ao clima. Nesta perspectiva objetivo desta tese é analisar o comportamento da produtividade das culturas: mandioca, milho e feijão face à variabilidade climática e balaço hídrico na Região Nordeste do Brasil (NEB). Desenvolveram-se dois artigos: o primeiro identifica padrões espaço-temporais da precipitação diária, verificando associações com as produtividades das culturas no estado do Rio Grande do Norte, 1980 a 2013; o segundo, analisa o Balanço Hídrico Normal climatológico e sequencial e sua relação com a produtividade das culturas na região NEB, 1990 a 2019. Utilizaram-se dados diários e climáticos disponibilizados por Xavier et al. (2015), no período de 1980 a 2013 e dados do Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications version 2 (MERRA-2) da Global Modeling and Assimilation Of ice (GMAO) com o apoio do programa de modelagem da National Aeronautics and Space Administration (NASA), para o período de 1990 a 2019. Fez-se uso de vários métodos estatísticos: análise de correlação, teste de tendência Mann Kendall, análise de Cluster, teste de Tukey, Análise Fatorial, entre outros. O primeiro estudo observou de moderada a forte correlações positivas e significativas dos indicadores de precipitação com a produtividade de culturas agrícolas de subsistência, suas tendências, regiões de maior aptidão agrícola e melhores períodos indicados para início do plantio, segundo a climatologia de cada região do estado do Rio Grande do Norte. O segundo estudo avaliou com base na classificação climática Thornthwaite dos Índice de Umidade seis tipologias: Árido (28 municípios); Semiárido (746 municípios); Subúmido Seco (536 municípios); Subúmido Úmido (389 municípios), Úmido B1 (73 municípios) e Úmido B2 (20 municípios). Os resultados apontaram aumento da radiação, temperatura e evapotranspiração principalmente nas regiões mais úmidas do NEB. Verificou-se, também, aumento de deficiência hídrica no trimestre em set-out-nov e, consequentemente, redução no armazenamento em todas as regiões no período de dez-jan-fev. Constatou-se que nas duas regiões mais úmidas, a evapotranspiração e a temperatura correlacionaram-se positivamente com as produtividades de feijão e milho, enquanto que nas menos úmidas o armazenamento e o excedente hídrico tiveram maiores associações positivas com a produtividades agrícolas. Segundo o balanço hídrico climatológico mensal os períodos de maior aptidão hídrica para as regiões foram distintas entre janeiro e abril. Conclui-se portanto, que o entendimento do comportamento das variáveis do balanço hídrico e sua relação com as produtividades agrícolas auxiliam em estratégias para o manejo associados às variações/tendências climáticas, especialmente para fins de planejamento agrícola e hidrológico e para projetos de irrigação para agricultores e gestores locais do NEB.
Abstract: In a scenario of climate change, the current levels of productivity, under broad environmental conditions, production per harvested area is intrinsically linked to issues of water availability in the soil. Understanding climate influence and water balance on agricultural productivity can assist in the performance of practices in the field and policies to reduce climate-related vulnerability. In this perspective, the objective of this thesis is to analyze the behavior of the productivity of the crops: cassava, corn and beans in view of the climatic variability and water balance, in the Northeast Region of Brazil. Two articles were developed: the first identifies space-time patterns of daily precipitation, verifying associations with crop yields, in the state of Rio Grande do Norte, 1980 to 2013; the second analyzes the Climatological Normal Water Balance and the sequential and its relationship with crop productivity in the Northeast region of Brazil, 1990 to 2019.Daily and climatic data provided by Xavier et al. (2015), from 1980 to 2013 and data from the Era Retrospective Analysis for Research and Applications version 2 (MERRA-2) from the Global Modeling and Assimilation Office (GMAO) with the support of the modeling program of America's Space Agency (NASA), for the period from 1990 to 2019. Various statistical methods were used: correlation analysis, Mann Kendall trend test, Cluster analysis, Tukey test, Factor Analysis, among others. The first study observed from moderate to strong positive and significant correlations of precipitation indicators with the productivity of subsistence agriculture, its trends, regions of greater agricultural aptitude and better periods indicated for the beginning of planting, according to the climatology of each region of the state of Rio Grande do Norte. The second study evaluated, based on the Thornthwaite climate classification of the Moisture Index, six typologies: Arid (28 municipalities); Semiarid (746 municipalities); Dry Sub-humid (536 municipalities); Sub-humid (389 municipalities), Humid B1 (73 municipalities) and Humid B2 (20 municipalities). The results showed an increase in radiation, temperature and evapotranspiration, mainly in the humid regions of the NEB. There was also an increase in water deficiency in SON and, consequently, a reduction in storage in all regions during the DJF period. It was found that in the two most humid regions, evapotranspiration and temperature correlated positively with the yields of beans and corn, while in the less humid areas, storage and water surplus had greater positive associations with agricultural productivity. According to the monthly climatological water balance, the periods of greatest water capacity for the regions were different between January and April. It is concluded, therefore, that the understanding of the behavior of the water balance variables and their relationship with agricultural productivity help in management strategies associated with climatic variations / trends, especially for the purposes of agricultural and hydrological planning and for irrigation projects for farmers and local managers in Northeast Brazil.
URI: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32920
Appears in Collections:PPGCC - Doutorado em Ciências Climáticas

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