ABSTRACT Watersheds are planning units because they are delimited by topographic divisions formed by a main river and its tributaries, in which water drainage is channeled into a course of greater water volume, such as the Amazon basin, which flows into the Atlantic Ocean. The objective of this work was to analyze the morphometry of the hydrographic sub-basin of the Curuá-Una River (SBHRM), that integrates the Curuá-Una hydrographic micro-region in western Pará, Brazil, and its surroundings. Data from abiotic variables integrated in a geographic information system were used to identify the areas that most need restauration using production systems such as agroforestry as part of a forest restoration process, necessary to land degradation in the sub-basin and its surroundings. It was found that the sub-basin of the Curuá-Una River has a more elongated shape, confirmed by the circularity index, compactness coefficient, and shape factor. It is a fifth order sub-basin with a densely branched drainage network with a low probability of flooding due to the predominance of undulating relief. The morphometric characteristics present conditions that can be used in anthropic areas integrated into production systems such as agroforestry. The existence of tree species such as andiroba, copaíba, and the Brazil nut tree in the Tapajós basin, as inventoried by the Project RADAMBRAZIL, must be included in agroforestry arrangements in the recovery of degraded areas in western Pará.

Resumo A Floresta Nacional do Tapajós vem prestando importante serviço ecossistêmico à sociedade desde a criação dessa Unidade de Conservação na Amazônia. O objetivo neste trabalho foi avaliar o perfil climático de temperatura do ar em Belterra apontando evidência de serviço ecossistêmico de regulação térmica prestado pela Flona Tapajós na Amazônia. Duas normais climatológicas disponibilizadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) foram utilizadas (1961 a 1990 e 1981 a 2010). Na primeira série história a Flona Tapajós já existia e na segunda consolida-se o polo de grãos no município. Fez-se análise de variância no programa R para comparar médias, extremas (máximas e mínimas) e amplitudes térmicas. Verificou-se semelhança estatística no primeiro semestre nas duas séries temporais com médias de 24,6 °C e 25,2 °C, máximas de 29,4 °C e 29,9 °C e, mínimas de 20,6 e 21,2 °C, respectivamente. No segundo semestre, as médias passaram de 25,2 °C para 26,0 °C, as máximas de 31,2 °C para 31,6 °C e as mínimas de 20,4 °C para 21,2 °C com significância estatística em aumento térmico entre 1981 a 2010. Entre outubro a dezembro as madrugadas ficaram mais quentes, evidenciando reduções de serviço ecossistêmico em regulação térmica prestado pela Flona Tapajós que pode estar associado à consolidação do polo de grãos em Belterra.

Abstract The Tapajós National Forest (Flona Tapajós) has been providing important ecosystem services to society since the creation of this Conservation Unit in the Amazon. This study analyzed two climatic series from Belterra to identify possible effects on the thermal regime in the municipality as a function of the proximity of the Flona Tapajós and the consolidated grain production center in western Pará. Two climatological normal datasets from the National Institute of Meteorology (INMET) were analyzed (1961-1990 and 1981-2010). Analysis of variance was used to compare averages, extremes (minimums and maximums), and thermal amplitudes. Average temperature was 24.6 °C in the first semester (1961-1990) and 25.2 °C (1981-2010), with maximums of 29.4 °C and 29.9 °C, and minimums of 20.6 and 21.2 °C, respectively. There were no statistical differences in these comparisons. In the second semester the averages increased to 25.2 °C and 26.0 °C, and were statistically different, with maximums of 31.2 °C and 31.6 °C and minimums of 20.4 °C and 21.2 °C, indicating different thermal regimes during 1981-2010. Additionally, from October to December the nights were warmer. The Flona Tapajós may have experienced a reduction in provision of ecosystem services, and the increase in minimum temperatures could be associated with grain production activities in the region.

Resumo Conhecer a precisão dos modelos de evapotranspiração potencial em diferentes condições agronômicas e climáticas é útil para a agricultura irrigada. Portanto, objetivou-se comparar 18 métodos de estimativa de ETP com o método de Penman-Monteith (FAO-56), em diferentes escalas de tempo para o Estado de Mato Grosso do Sul. Foram utilizadas séries históricas dos dados climáticos em escala diária entre 1983 a 2018 de 22 localidades no estado do Mato Grosso do Sul. Os modelos de estimativa de ETP testados foram: Benevidez-Lopez, Blaney-Criddle, Camargo, Hamon, Hargreaves, Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Jobson, Kharrufa, Linacre, Makkink, Penman, Priestley-Taylor, Radiation, Romanenko, Tanner-Pelton, Thornthwaite e Turc. Esses modelos foram comparados com Penman-Monteith em escalas diárias, semanais e mensais. A comparação entre os modelos de estimativa de ETP e o modelo de Pernman-Monteith foi realizada pelos índices estatísticos: acurácia (MAPE) e precisão (R2aj). Os métodos de estimativa demonstraram diferenças na eficiência em relação às escalas de tempo. Os melhores desempenhos dos modelos foram na escala diária. Para escala diária, os métodos de Priestley-Taylor, Hargreaves, Hamon e Makkink apresentam os melhores valores de acurácia e precisão para o Estado de Mato Grosso do Sul. Para escala semanal os melhores métodos são Hamon e Makkink, enquanto para escala mensal os melhores métodos para estimar a ETP são Makkink e Priestley-Taylor.

Abstract Know the precision of potential evapotranspiration models in different agronomic and climatic conditions is useful for irrigated agriculture. Therefore, we aimed to compare 18 methods of estimation of ETP with the Penman-Monteith (FAO-56) method, at different time scales for the State of Mato Grosso do Sul. Time series of climatic data were used on a daily scale between 1983 and 2018 from 22 locations in the state of Mato Grosso do Sul. ETP estimation models tested were: Benevidez-Lopez, Blaney-Criddle, Camargo, Hamon, Hargreaves, Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Jobson, Kharrufa, Linacre, Makkink, Penman, Priestley-Taylor, Radiation, Romanenko, Tanner-Pelton, Thornthwaite, and Turc. These models were compared with Penman-Monteith in daily, weekly, and monthly scales. The comparison between the ETP estimation models and the Penman-Monteith model was performed by the statistical indices: accuracy (MAPE) and precision (R2aj). Estimation methods showed differences in efficiency over time scales. The best performances of the models were on the daily scale. For daily scale, methods of Priestley-Taylor, Hargreaves, Hamon, and Makkink present the best values of accuracy and precision for the State of Mato Grosso do Sul. In the weekly scale, the most accurate methods are Hamon and Makkink, while for monthly scale the best methods are Makkink and Priestley-Taylor.

Resumo A utilização dos dados de reanálise atmosférico global (ERA-Interim), produzidos pelo European Centre for Medium Range Weather Forecasts - ECMWF se torna uma importante ferramenta para regiões de produção agrícola, principalmente em áreas escassas de estações meteorológicas. Objetivou-se neste trabalho, caracterizar a variabilidade espacial e sazonal hídrica do estado do Mato Grosso do Sul usando dados de reanálise meteorológica do ERA-Interim. O estudo foi realizado no Mato Grosso do Sul, localizado na região Centro-Oeste do Brasil. Os dados decendiais de precipitação pluvial e temperatura média do ar foram obtidos pelo ERA-Interim entre os anos de 1989 e 2015, totalizando 566 pontos. Estimou-se o armazenamento de água no solo, a deficiência hídrica e o excedente hídrico a partir do balanço hídrico normal de Thornthwaite e Mather (1955). No Mato Grosso do Sul ocorreu variação espacial e sazonal dos componentes do balanço hídrico. A variação sazonal do armazenamento hídrico do solo ocorreu com a mudança das estações do ano. A região sul do estado do Mato Grosso do Sul apresenta os maiores recursos hídricos, com DEF reduzido, ARM próximo de 100% e EXC elevados. Os maiores excedentes hídricos ocorrem no período de dezembro a março, enquanto, de agosto a outubro ocorrem os menores valores de excedentes hídricos no estado.

Abstract The use of global atmospheric reanalysis data (ERA-Interim) produced by the European Center for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) becomes an important tool for agricultural production regions, especially in scarce weather station areas. We sought to characterize the spatial and seasonal water variability of the state of Mato Grosso do Sul using meteorological reanalysis data from ERA-Interim. The study was conducted in Mato Grosso do Sul, located in the Midwest region of Brazil. Decendial rainfall and mean air temperature data were obtained from ERA-Interim between 1989 and 2015, totaling 566 points. We estimated soil water storage, water deficit and water surplus from the normal water balance of Thornthwaite and Mather (1955). In Mato Grosso do Sul there was spatial and seasonal variation of water balance components. Seasonal variation in soil water storage occurred with the change of seasons. The southern region of the state of Mato Grosso do Sul has the largest water resources, with reduced DEF, close to 100% ARM and high EXC. The largest water surpluses occur from December to March, while from August to October the lowest water surpluses occur in the state.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi elaborar o zoneamento agrícola de risco climático (ZARC) para Physalis peruviana, por meio das exigências térmicas e hídricas da cultura na região Sudeste do Brasil. Foram utilizados dados de temperatura do ar (TAR) e precipitação (PANO) de 1.530 estações meteorológicas que contemplam toda a região. As regiões foram consideradas climaticamente favoráveis a Physalis peruviana quando a TAR foi entre 13 e 18ºC e a PANO entre 1.000 e 2.000 mm por ano. As regiões com TAR acima de 30ºC ou abaixo de 13ºC foram consideradas inaptas. Os mapas foram construídos a partir dessas informações e usadas para identificar as características climáticas e estabelecer as classes de aptidão agrícola, denominadas aptas, inaptas e marginais para o cultivo de Physalis peruviana. A região Sudeste apresentou variação térmica de 16,5 a 22,6°C e amplitude hídrica de 800 a 2.800 mm. O ZARC mostra que 10% da região Sudeste do Brasil são climaticamente aptos ao cultivo do Physalis peruviana, o que corresponde às regiões: Central e Sul de Minas Gerais, Oeste do Rio de Janeiro e do Espírito Santo e Leste e Sul de São Paulo.

Abstract: The objective of this work was to elaborate the agricultural zoning of climatic risk (ZARC) for Physalis peruviana, through the thermal and water requirements of the crop in Southeastern Brazil. Air temperature (TAIR) and precipitation (PYEAR) data from 1,530 meteorological stations covering the entire region were used. Regions were considered climatically favorable to Physalis peruviana when TAIR was between 13 and 18ºC and PYEAR between 1,000 and 2,000 mm per year. Regions where TAIR was above 30ºC or less than 13ºC were considered inapt. Maps were created with this information and used to identify climatic characteristics and to establish the agricultural aptitude classes, termed apt, inapt, and marginal for the cultivation of Physalis peruviana. The Southeastern region of Brazil showed a thermal variation from 16.5 to 22.6°C and water amplitude from 800 to 2,800 mm. ZARC shows that 10% of Southeastern Brazil is climatically apt for the cultivation of Physalis peruviana, corresponding to the following regions of Brazilian states: central and southern Minas Gerais, western Rio de Janeiro and Espírito Santo, and eastern and southern São Paulo.

RESUMO As palmeiras estão entre as espécies hiperdominantes na Amazônia e o tucumã (Astrocaryum vulgare Mart.) demanda de informações climáticas e fenológicas para subsidiar o planejamento estratégico e o manejo sustentável dessa palmacea nativa da região. O objetivo neste trabalho foi avaliar as condições agrometeorológicas associadas às respostas fenológicas do tucumã por ser uma espécie que apresenta alto potencial econômico na produção de polpa dos frutos. Foram levantados dados meteorológicos correspondentes ao período em que foram realizadas as coletas de dados de fenologia no Banco de Germoplasma. Também, foram instalados sensores para monitorar a temperatura e a umidade relativa do ar onde eram observadas as fenofases. Foram realizadas análises para identificar respostas dos tucumanzeiros em função das condições agrometeorológicas na área de estudo. A precipitação pluvial, amplitude térmica e insolação apresentaram correlações positivas principalmente quanto aos percentuais de indivíduos com brácteas, de indivíduos com inflorescências e de indivíduos com inflorescências fecundadas. Nas fenofases de frutificação a precipitação pluvial e a umidade relativa do ar influenciaram nos percentuais de indivíduos com cachos de frutos imaturos e de indivíduos com cachos de frutos maduros. Temperaturas máximas elevadas comprometem a expressão da porcentagem de indivíduos com cachos verdes do tucumã. Os tucumanzeiros estavam em plena capacidade vegetativa durante as avaliações a campo, pois o NDVI manteve-se, dominantemente superior a 0,41 nos três anos analisados. As fenofases do tucumã demonstrando forte associação positiva com insolação, temperatura máxima e amplitude térmica.

ABSTRACT Palms are among the class of hyperdominant species in the Amazon region, and for the tucumã palm (Astrocaryum vulgare Mart.) demand of climatic and phenological information in order to support strategic planning and sustainable management of this palm species native to the Amazon basin. The objective of this work was to evaluate agrometeorological conditions associated to phenological responses of tucumã as a species that has high economic potential for fruit pulp production. Meteorological data were collected during the period in which data were also collected for the phenology of the germplasm bank. Sensors were installed to monitor temperature and air relative humidity to where they are observed as phenophases. Analyses were conducted to identify the responses of the tucumã stems in function of agrometeorological conditions of the study area. Precipitation, thermal amplitude, and insolation showed positive correlations principally with respect to the percent of stems with bracts, inflorescences, or with fertilized inflorescences. In the fruiting phenological phase precipitation and air relative humidity influenced the percentage of stems with fruit clusters that were immature and also ones with mature clusters. High maximum temperatures compromise the expression of the percentage of stems with green fruit clusters. The tucumã stems were photosynthesizing and carrying out metabolic processes at a very high rate during the study period based on the high Normalized Difference Vegetation Index which was superior to 0.41 during the three years of this study. The tucumã phenological phases, demonstrating a strong positive association with insolation, maximum temperature and thermal amplitude.

ABSTRACT Hardier crops are needed in the arid regions of the Brazilian state of Minas Gerais, and annatto (Bixa orellana L.) is a good candidate. Producers, however, do not know if their areas are suitable for its cultivation and so are not investing in its implementation. Agroclimatic zoning would provide guidance to the producers. Identifying potential areas for the production of this crop would thus contribute to the agroclimatic zoning of B. orellana in Minas Gerais. We collected data for air temperature and precipitation from 852 meteorological stations in the state to classify regions as suitable, marginally suitable, or unsuitable for the crop. Suitable regions had an air temperature between 22 and 27 °C and precipitation between 800 and 1600 mm.y-1. Marginally suitable regions had an air temperature between 22 and 27 °C and precipitation less than 800 mm.y-1. Unsuitable regions had air temperature less than 22 °C or greater than 27 °C. A geographic information system was used for the spatial interpolation of air temperature and precipitation for all meteorological stations using kriging. The agroclimatic zoning of annatto crops for Minas Gerais was obtained by interpolating the two maps, air temperature and precipitation. Minas Gerais has great potential for urucum production, and agroclimatic zoning enabled the classification of regions by climatic suitability. The northern, western, northwestern, and part of the eastern regions of Minas Gerais have favourable climates suitable for the cultivation of B. orellana.

RESUMO O Brasil é o quarto maior produtor mundial de mandioca, tendo as condições climáticas como principais fatores na regulação de sua produção. Objetivou-se desenvolver modelos agrometeorológicos para estimar a produtividade de mandioca doce para o estado de São Paulo, bem como identificar quais variáveis climáticas exercem maior influência sobre a produtividade. Os modelos foram construídos com regressão linear múltipla e classificados pelos seguintes índices estatísticos: menor erro percentual absoluto médio, maior coeficiente de determinação ajustado e significância (p-valor < 0.05). Identificou-se que a temperatura média do ar tem grande influência no rendimento da mandioca durante todo o ciclo, para todas as regiões do estado. O déficit hídrico e o armazenamento de água no solo foram as variáveis mais influentes nos estágios inicial e final. A precisão dos modelos variou em 3,11 %, 6,40 %, 6,77 % e 7,15 %, respectivamente para Registro, Mogi Mirim, Assis e Jaboticabal.

ABSTRACT Brazil is the fourth largest producer of cassava in the world, with climate conditions being the main factor regulating its production. This study aimed to develop agrometeorological models to estimate the sweet cassava yield for the São Paulo state, as well as to identify which climatic variables have more influence on yield. The models were built with multiple linear regression and classified by the following statistical indexes: lower mean absolute percentage error, higher adjusted determination coefficient and significance (p-value < 0.05). It was observed that the mean air temperature has a great influence on the sweet cassava yield during the whole cycle for all regions in the state. Water deficit and soil water storage were the most influential variables at the beginning and final stages. The models accuracy ranged in 3.11 %, 6.40 %, 6.77 % and 7.15 %, respectively for Registro, Mogi Mirim, Assis and Jaboticabal.

Resumo O objetivo neste trabalho foi analisar a dinâmica temporal da pegada hídrica de oito cultivares de soja, plantadas na região do Oeste do Pará. Foram utilizados dados meteorológicos correspondentes ao período de 2009 a 2014 para calcular as taxas evapotranspiratórias da cultura. Como a Pegada Hídrica é subdividida em verde, azul e cinza e, na região os cultivos não são irrigados contabilizou-se apenas a verde e a cinza. A PHverde foi estimada considerando-se o total de água consumida durante o ciclo de cada cultivar. A PHcinza foi avaliada utilizando como fator contaminante em corpos hídricos o composto nitrato que está presente nos fertilizantes nitrogenados, conforme as concentrações aceitáveis pelo CONAMA 357/2005. Considerou-se dois valores para as doses de N, sendo 30 kg ha-1 com base na adubação descrita na literatura, bem como o N existente nas formulações (2:20:20) dos adubos vendidos na região, sendo 2 kg ha-1 o máximo utilizado na adubação de cobertura. Entre as oito cultivares analisadas, em termos de indicador de baixa pegada hídrica, as cultivares BRS 278 RR; BRS 325 RR e BRS 333 RR foram as mais expressivas no polo de grãos no oeste do Pará, evidenciando o uso eficiente da água disponível em todos os anos/safras analisados. A soja produzida no oeste do Pará possui baixa pegada hídrica cinza. Todavia, os valores de redução da produtividade em anos safra na região comprometem a pegada hídrica verde pela sojicultura na região, evidenciando que esse indicador deve ser analisado considerando as especificidades de cada cultivar de soja. O valor da pegada hídrica total estimada neste trabalho foi inferior aos obtidos na literatura, reforçando a importância de estimar a Pegada Hídrica (PH) como indicador de uso consuntivo de água em cultivos de grãos na Amazônia.

Abstract This study analyzed the time dynamics of the water footprint of eight soybean cultivars planted in the Western Pará, Amazon. Meteorological data between 2009 and 2014 were used to calculate the crop’s evapotranspiration rates. Since the water footprint is subdivided into green, blue, and grey, and the crops are not irrigated in the region, only the green and grey footprints were used. WFgreen (water footprint green) was estimated considering the total amount of water consumed during the cycle of each cultivar. WFgrey was assessed using the nitrate present in nitrogen fertilizers as contaminating factor in water bodies according to the concentrations accepted by CONAMA 357/2005. Two N dose values were considered, i.e., 30 kg ha-1 based on fertilizer values tested in the literature and the N present in the formulations (2:20:20) of the fertilizers sold in the region, while the maximum used in top dressing is 2 kg ha-1. Among the eight cultivars analyzed, C1 had the smallest water footprint, which shows the efficient use of the water available in every year/harvest analyzed. The total water footprint presented in this study highlights the importance of the methodology to estimate the consumptive use of water in grain production centers. The soybean produced in western Pará has a small grey water footprint, but the cultivars must be highly productive to reduce the green water footprint of soy farming in the region. The definition of the water footprint aids in the strategic planning of the management of water resources in grain production areas in the Amazon.