Resumo Investiga-se o balanço de radiação e energia sobre um pomar de limão na Amazônia Oriental e como ele se relaciona com as condições ambientais. Foi descoberto que a lima ácida Tahiti com idades entre 6 e 7 anos refletem de 11,0% a 14,5% da radiação de ondas curtas recebidas, e o fluxo de calor latente corresponde a 57,6% e 66,6% do saldo de radiação diária nos períodos secos (agosto a novembro) de 2020 e 2021, respectivamente. O fluxo de calor do solo representa de 1% a 2% do saldo de radiação diário. A evapotranspiração foi muito menor que a evapotranspiração de referência de agosto a novembro em 2019 e 2020. A evapotranspiração aumentou proporcionalmente à evapotranspiração de referência de agosto a novembro de 2021. Esse aumento pode ser explicado pelas condições climáticas, como as chuvas frequentes durante o período seco de 2021, no mesmo período em que a energia para evapotranspiração é maior. Além disso, a alta umidade relativa entre agosto e novembro de 2021 pode ter favorecido a abertura dos estômatos, aumentando a evapotranspiração do pomar. O coeficiente de cultura variou entre 0,74 e 0,84.

Abstract We investigate the balance of radiation and energy over a lime orchard in Eastern Amazon and how it relates to environmental conditions. We found that lime trees aged between 6 and 7 years old reflect 11.0% to 14.5% of incoming shortwave radiation, and the latent heat flux corresponds to 57.6% and 66.6% of the daily net radiation in the dry season (August - November) of 2020, and 2021, respectively. The soil heat flux represents 1% to 2% of the daily net radiation. Evapotranspiration was much lower than the reference evapotranspiration from August to November in 2019 and 2020. Evapotranspiration increased proportionally to the reference evapotranspiration from August to November 2021. This increase may be explained by weather conditions, such as the frequent rainfall during the dry season of 2021, in the same period when the energy for evapotranspiration is higher. Also, the high relative humidity between August and November 2021 may have favored the opening of stomata, increasing the orchard's evapotranspiration. The crop coefficient ranges between 0.74 and 0.84.

RESUMO O feijão-caupi é uma cultura de grande relevância socioeconômica para as populações do Norte e Nordeste do país, e seu baixo rendimento está comumente relacionado a estresses ambientais, em especial ao hídrico. O objetivo deste estudo foi avaliar o índice de estresse hídrico do feijão-caupi da cultivar BR3 -Tracuateua, submetido a diferentes níveis de irrigação (100, 50, 25 e 0% da ETc) em três estádios fenológicos reprodutivos (R7, R8 e R9), em Castanhal-PA, Brasil. O desenho experimental foi em blocos casualizados, com seis repetições e quatro tratamentos correspondentes a 100, 50, 25 e 0% de reposição diária da evapotranspiração da cultura, durante o período reprodutivo, por meio de um sistema de irrigação. As leituras de temperatura da superfície foram feitas com termômetro infravermelho, durante a fase reprodutiva. As menores diferenças absolutas de temperatura entre o dossel e o ar ocorreram nas fases R7 e R8. Os maiores valores de índice de estresse hídrico (IEHD) foram verificados quando a planta estava sob déficit hídrico, independente dos estádios fenológicos. O efeito do déficit hídrico proporcionou redução na condutância estomática de 58,82% (R7), 83,57% (R8) e 84,87% (R9), transpiração foliar de 45,97% (R7), 64,21% (R8) e 65,90% (R9) e na taxa fotossintética líquida de 40,75% (R7), 66,92% (R8) e 74% (R9). O IEHD variou com a disponibilidade de água, apresentando o maior valor (0,75) no tratamento sem irrigação, no estádio R8. O IEHD se mostrou como bom indicador do status hídrico da planta.

ABSTRACT Cowpea is a crop of great socioeconomic relevance for the populations of the North and Northeast of the country, and its low yield is commonly related to environmental stresses, especially water. The objective of this study was to evaluate the water stress index of cowpea, cultivar BR3 - Tracuateua, subjected to different irrigation levels (100, 50, 25 and 0% of ETc) in three reproductive phenological stages (R7, R8 and R9) in Castanhal-PA, Brazil. The experimental design was in randomized blocks, with six replications and four treatments corresponding to 100, 50, 25 and 0% of daily replacement of crop evapotranspiration, during the reproductive period, through an irrigation system. The surface temperature readings were made with infrared thermometer, during the reproductive stage. The smallest absolute temperature differences between canopy and air occurred in stages R7 and R8. The highest values of water stress index (CWSI) were verified when the plant was under water deficit, regardless of phenological stages. The effect of water deficit caused reductions in stomatal conductance of 58.82% (R7), 83.57% (R8) and 84.87% (R9), in leaf transpiration of 45.97% (R7), 64.21% (R8) and 65.90% (R9) and in the net photosynthetic rate of 40.75% (R7), 66.92% (R8) and 74% (R9). The CWSI varied with the availability of water, showing the highest value (0.75) in the treatment without irrigation, in the R8 stage. The CWSI proved to be a good indicator of the water status of the plant.

Resumo O extrativismo de produtos florestais não madeireiros na Amazônia é uma atividade que expõe o trabalhador a riscos ambientais que podem afetar sua saúde e sua segurança no trabalho. O objetivo deste estudo foi identificar os riscos ambientais e os impactos psicofisiológicos e físicos da coleta do fruto do açaizeiro no trabalhador da Amazônia Oriental. O Estudo foi realizado pela aplicação de questionários semiabertos e entrevistas estruturadas baseadas a partir de protocolos do software Ergolândia versão 6.0 a 33 coletores na Ilha do Combú, Belém/PA. Os riscos físicos identificados foram: radiação ultravioleta (12 h de sol), umidade relativa média anual de 71,9% e calor com IBUTG de 24,4ºC. O medo da queda do açaizeiro, animais peçonhentos, altura e o alto esforço físico requerido para escalar a palmeira foram as principais dificuldades apontadas pelos extrativistas. Foram identificados os riscos de acidentes: cobra, maribondo, escorpião, aranha, queda do açaizeiro, cortes, arranhões e torção muscular. A carga de 30 quilos, transportada pelos coletores, atende ao estabelecido pela legislação vigente. As partes do corpo que os extrativistas sentem dores com frequência durante e após a atividade foram: a parte inferior das costas, pés e dedos, mãos e dedos, membros superiores, ombro, punho, trapézio, cabeça e peito, pescoço, antebraço, cotovelo, panturrilha, tornozelo e joelho. O protocolo de Moore e Garg classificou a atividade como de alto risco para o desenvolvimento de doenças ocupacionais com Strain Index de 13,5 e 10,12 na safra e entressafra, respectivamente, e o protocolo de Lehmann como um trabalho fatigante. A OWAS indicou a categoria de ação 4 com adoção de correções imediatas na postura da coluna, membros superiores e pernas dos extrativistas.

Abstract The extraction of non-timber forest products in the Amazon is an activity that exposes workers to environmental risks that can affect their health and safety at work. The aim of this study was to identify the environmental risks and the psychophysiological and physical impacts of the collection of the açaizeiro fruit on workers in eastern Amazon. The study was carried out by applying semi-open questionnaires and structured interviews based on protocols of the Ergolândia version 6.0 software to 33 collectors in Ilha do Combú, Belém, Pará state. The physical risks identified were: ultraviolet radiation (12 h of sunlight), average annual relative humidity of 71.9% and heat with IBUTG of 24.4ºC. The fear of falling down from the açaizeiro tree, venomous animals, height and the high physical effort required to climb the palm tree were the main difficulties pointed out by extractivists. The risks of accidents were identified: snake, maribondo, scorpion, spider, açaizeiro fall, cuts, scratches and muscular torsion. The cargo transported by the 30 kg collectors meets the requirements of current legislation. The parts of the body that extractivists often experience pain during and after the activity were: the lower back, feet and fingers, hands and fingers, upper limbs, shoulder, wrist, trapezius, head and chest, neck, forearm, elbow , calf, ankle and knee. The Moore and Garg protocol classified the activity as high risk for the development of occupational diseases with a Strain Index of 13.5 and 10.12 in the harvest and off-season, respectively, and the Lehmann protocol as a stressful job. OWAS indicated action category 4 with the adoption of immediate corrections in the posture of the spine, upper limbs, legs of extractivists.

Resumo O objetivo deste trabalho foi determinar as temperaturas basais, as necessidades térmicas e a duração dos principais estádios fenológicos reprodutivos do açaizeiro (Euterpe oleracea) no Nordeste do estado do Pará, na Amazônia Oriental, Brasil. O experimento foi realizado de 2017 a 2019, em plantio de açaizeiro de 10 ha, tendo-se utilizado análise de série temporal. A fenologia das plantas foi monitorada semanalmente, e as condições meteorológicas dos locais foram monitoradas diariamente. As temperaturas basais inferiores e superiores foram de 12,92 e 32,46°C, respectivamente, na prefloração; 13,50 e 32,23°C na floração; 12,14 e 32,55°C no estádio de frutos verdes; 11,64 e 32,78°C no estádio de mudança de cor dos frutos; e 11,23 e 32,94°C na maturação. A exigência térmica e a duração média para o ponto ideal de colheita do açaí foram de 3.893,15 graus-dias e 283 dias, respectivamente. A exigência térmica e a duração dos estádios da fase reprodutiva do açaizeiro são influenciadas pelo período do ano e pela variabilidade da temperatura do ar, que, quando elevada, reduz o ciclo da cultura, e, quando amena, o estende.

Abstract The objective of this work was to deter mine the base temperatures, thermal time requirements, and length of the main reproductive growth stages of acai palm (Euterpe oleracea) in the northeast of the state of Pará, in eastern Amazon, Brazil. The experiment was carried out from 2017 to 2019 in a 10 ha acai plantation, using the time-series analysis. Plant phenology was monitored weekly, and local weather conditions were monitored daily. The lower and upper base temperatures were of 12.92 and 32.46°C, respectively, for pre-flowering; 13.50 and 32.23°C for flowering; 12.14 and 32.55°C for green fruit stage; 11.64 and 32.78°C for fruit color-changing stage; and 11.23 and 32.94°C for maturation. The thermal time requirement and the average cycle length for the ideal harvest time of acai palm were 3,893.15 degree-days and 283 days, respectively. The thermal time requirement and the duration of the reproductive growth stage for acai palm are influenced by the period of the year and the variability of air temperature, which, when high, reduces the cycle of the crop, and when mild, increases it.

RESUMO A determinação da janela ótima de semeadura (JOS), de acordo com a variabilidade climática associada ao El Nino-Oscilação Sul (ENOS), pode fornecer informações valiosas para o planejamento agrícola nos trópicos. Objetivou-se calibrar, avaliar e aplicar o modelo CROPGRO-Soybean na determinação da JOS nas fases de ENOS para áreas produtoras de soja no estado do Pará. Primeiramente, o modelo foi calibrado e avaliado a partir de dados experimentais coletados em campo, entre 2006 e 2009. Nesse processo, as estimativas do modelo mostraram boa concordância com os dados observados para fenologia, crescimento e produtividade da soja, demonstrando potencial para simular o rendimento da cultura nessa parte da Amazônia. Após a calibração, o modelo foi utilizado no modo sazonal, para simular 18 datas de semeadura, em 33 anos e três locais. Os rendimentos simulados foram separados de acordo com três fases ENOS. O conjunto de datas de semeadura que apresentou alta frequência (> 80 %) de rendimentos acima de 3.500 kg ha−1 integrou a JOS para cada local e fase ENOS. A duração da JOS foi diferente entre os locais e fases ENOS, variando mais durante eventos de La Nina do que de El Nino. No entanto, independentemente do local ou da fase ENOS, a semeadura tardia foi mais indicada, pois, além de favorecer uma maior frequência de boas condições climáticas para o desenvolvimento, crescimento e altas produtividades, também favorece um menor risco de chuvas durante o período de colheita.

ABSTRACT Determining the optimal sowing window (OSW) based on climate variability associated with El Nino-Southern Oscillation (ENSO) can provide valuable information for agricultural planning in the tropics. This study aimed to calibrate, evaluate and apply the CROPGRO-Soybean model for determining the OSW across the ENSO phases for soybean-producing areas in the Pará State, northern Brazil. First, the model was calibrated and evaluated using experimental data collected in the field, between 2006 and 2009. In this process, the model estimates showed a good agreement with the observed data for soybean phenology, growth and yield, demonstrating potential to simulate the crop yield in this part of the Amazon. After calibration, the model was used in the seasonal mode to simulate 18 planting dates, over 39 years and in three locations. The simulated yields were divided into three ENSO phases. The set of sowing dates that showed a high frequency (> 80 %) of yields above 3,500 kg ha−1 integrated the OSW for each location and ENSO phases. The OSW duration differed between locations and ENSO phases, varying more during La Nina than El Nino events. However, regardless of the location or ENSO phase, late sowing was more suitable, because, besides favoring a greater frequency of good climate conditions for the development, growth and high yields, it also favors a lower risk of rainfall during the harvest period.

ABSTRACT The climate risk zoning was carried out for cowpea cultivated in northeastern Amazonia, Pará state, Brazil. Système d’Analyse Régionale des Risques Agroclimatologiques (SARRA) crop model was used and calibrated from data obtained in field experiments conducted between 2013 and 2016 in Castanhal, state of Pará. Low climate risk areas were defined as those with water requirement satisfaction index (WRSI) greater than or equal to 0.5 during flowering and early grain development and less than 20 mm of total rainfall during grain maturation and harvest for at least 80% of the simulated sowings of the crop. Simulations of the current and future climate conditions were carried out with the regional climate modelling system version 4 (RegCM4) nested with the HadGEM2 global circulation model with RCP 4.5 IPCC-AR4 scenario. The results show that climate changes are likely to reduce the duration of the optimal period for sowing cowpea in the mentioned region.

Resumo Dois modelos destinados a estimar a radiação solar incidente na superfície terrestre foram calibrados em seis localidades no nordeste do Pará (Belém, Cametá, Conceição do Araguaia, Marabá, Soure e Tucuruí). O primeiro é a equação de Angröm-Prescott (AP), que requer observações do número de horas de brilho solar. O segundo modelo é uma versão modificada da fórmula de radiação de Hargreaves (MH), que requer observações da temperatura máxima e mínima diárias. Ambos os modelos foram calibrados para estimar a radiação solar diária e mensal. A calibração de ambas as equações para cada estação (i.e., estação menos chuvosa e estação chuvosa) em cada localidade foi também realizada. AP tem desempenho cerca de 74% maior que MH para estimativas diárias (excluindo Soure) e 83% para estimativas mensais (excluindo Soure e Tucuruí). O uso de equações calibradas para cada estação aumenta em 0,68% o desempenho de AP e também aumenta o desempenho de MH, medido pelo índice de desempenho, na maior parte das localidades, nas estimativas de radiação solar diária. O desempenho de ambos os modelos é muito maior quando estimando a radiação solar mensal em relação a radiação solar diária, com aumento do índice de desempenho de, em média, 10,95% para AP.

Abstract Two models aimed to estimate solar irradiance were calibrated in six locations in Northeastern Pará (Belém, Cametá, Conceição do Araguaia, Marabá, Soure, and Tucuruí). The first one is the equation of Angström-Prescott (AP), which requires observations of sunshine duration hours. The second model is a modified version of Hargreaves' radiation formula (MH), which requires observations of daily maximum and daily minimum air temperatures. Both models were calibrated to estimate daily and monthly solar radiation. The calibration of both equations for each season (i.e., dry season and wet season) in each location was also tested. AP has an average performance about 74% higher than MH for daily estimates (excluding Soure) and 83% higher than MH for monthly estimates (excluding Soure and Tucuruí). The use of seasonally calibrated equations slightly improves the performance of AP, measured by the performance index, by 0.68% and improves the performance of MH in most locations, when estimating daily solar radiation. The performance of both models is much higher when estimating monthly solar radiation than daily solar radiation, with an increase of the performance index of 10.95% for AP.

Resumo O feijão-caupi é uma leguminosa bastante cultivada no Norte e Nordeste do Brasil, mas no Pará, a cultura apresenta baixa produtividade, devido à baixa fertilidade dos solos e especialmente à deficiência hídrica. O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de distintos níveis de deficiência hídrica acumulada durante a fase reprodutiva nas trocas gasosas do feijão-caupi. O experimento foi conduzido em Castanhal-Pa, em 2015 e 2016, em um delineamento de blocos ao acaso, com seis repetições e quatro tratamentos correspondentes à reposição de 100% da água perdida pela evapotranspiração da cultura (T1), a 50% de reposição (T2), a 25% de reposição (T3) e sem irrigação (T4). As trocas gasosas foram medidas no estádio fenológico R9, correspondente aos 64 dias após a semeadura (28 dias após o inicio dos tratamentos). A deficiência hídrica foi calculada pelo balanço hídrico diário considerando a capacidade de água disponível (CAD) e a profundidade efetiva do sistema radicular observada em campo. Não houve diferença significativa entre os anos experimentais além do próprio efeito dos tratamentos. O feijão-caupi mostrou-se sensível ao aumento da deficiência hídrica acumulada, diminuindo sua condutância estomática e taxa de fotossíntese, as quais diferiram significativamente entre os 4 tratamentos. Para o potencial hídrico foliar e carbono interno houve diferença significativa apenas entre os tratamentos extremos. Tal comportamento sugere que o feijão-caupi consegue preservar o potencial hídrico foliar mesmo em condições cumulativas de deficiência hídrica agindo como uma espécie conservadora ao priorizar a manutenção de seu status hídrico ao invés da sua atividade fotossintética. As menores produtividades ocorreram em função do déficit hídrico imposto pelos tratamentos com menores lâminas de irrigação.

Abstract Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) is a cultivated legume in the North and Northeast of Brazil, but in Pará, the crop has low productivity, due to the low soil fertility and climatic adversity, mainly water deficiency. The objective of this work was to evaluate the effect of different levels of cumulative water deficit during reproductive stage on gas exchange of the cowpea. The experiment was conducted in Castanhal / Pa, in the years of 2015 and 2016 in a randomized complete block design, with six replicates and four treatments correpondent to 100% replacement of the water lost by the evapotranspiration of the crop (T1), to 50% of replacement (T2), to 25% of replacement (T3) and without irrigation (T4). Gas Exchange were determined in the phenological stage R9, correspondente to 64 days after sowing (28 dais after the begining of treatments). Water deficit was obtained by daily soil water balance according to the available water capacity and the size of the effective root system, observed at field. There was not significant difference between experimental years besides the effect of treatments. Cowpea show to be sensitive to the cumulated water déficit, decreasing its stomatal conductance and phtosyntesis rate, which differed significantly among the four treatments. For leaf water potential and internal carbono there was significant difference only between the extreme treatment. Such behavior suggest that cowpea preserve leaf water potential even under cumulative conditions of water deficit acting as a conservative specie by priorizing the maintenance of its water status rather than its photossynthetic activity. The lowest yields occurred in response to the water déficit imposed by the treatments with smaller irrigation blade.

ABSTRACT Flow in the Capim River watershed, located in the state of Pará, Brazil, was estimated using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model in order to determine its use efficiency. The meteorological data (from 2000 to 2010) were collected from an automatic station located in the municipality of Paragominas. The pluviometric and fluviometric data are available at the National Water Agency (ANA) website. Overall results show Efficiency Coefficient (Eff) values of 0.65 (for sub-basin 5) and 0.87 for the entire investigated period. The results also show a reduction in Eff estimation error, which started from over-estimation of 219.18% and declined to underestimation of 18% (in sub-basin 5). In summary, validation of the SWAT model was successful after adjusting the sensors during the calibration phase. Thereby, this model can be used in other studies evaluating river basins.

RESUMO O feijão caupi possui grande importância sócioeconômica para o nordeste paraense, porém, a região necessita de informações seguras quanto demanda hídrica, para promover um manejo adequado de irrigação no período considerado mais seco do ano. Assim, o objetivo da pesquisa foi determinar a demanda hídrica, coeficiente da cultura (Kc) e fator de desacoplamento nos diferentes estádios de desenvolvimento do feijão caupi no nordeste paraense. Com a evapotranspiração da cultura (ETc), obtida por meio de lisímetros de drenagem, e a evapotranspiração de referência (ETo) foram obtidos os coeficientes de cultura (Kc), utilizados posteriormente, para ajustar modelos em função dos graus dias acumulados (GD) e índice de área foliar (IAF), o fator de desacoplamento foi estimado para indicar os fatores que estão governando a evapotranspiração. Os valores de ETc atingiram um total acumulado, durante o ciclo do feijão caupi, de 267,73 mm ± 10,21 mm. O valor médio do fator de desacoplamento foi 0,66 indicando que a cultura do feijão-caupi não desacopla totalmente da atmosfera nas condições climáticas do nordeste paraense. O Kc do feijão caupi apresentou valor médio de 0,8, 1,4 e 0,8 na fase vegetativa, fase reprodutiva e estádio final, respectivamente. O modelo Gaussiano apresentou ótimo ajuste para a estimativa dos valores Kc em função dos graus-dia acumulados e do IAF. Tais valores se diferenciam de alguns encontrados na literatura, o que reforça a necessidade de estudos relacionados a consumo hídrico, assim como coeficiente de cultura, em condições locais e por métodos precisos.

ABSTRACT Cowpea has great socioeconomic importance in the northeastern part of Pará state. However, in order to provide suitable irrigation management during the dry period this region requires solid information regarding water demand by regional crops. This research aims to determine the water demand, the crop coefficient (Kc) and the uncoupling factor during the different development stages of cowpea in the northeast of Pará. The crop evapotranspiration (ETc) was measured by drainage lysimeters. This information was coupled to the reference evapotranspiration (ETo) to obtain the crop coefficients, which were used to adjust the model function of accumulated degree-days and the leaf area index (LAI). The uncoupling factor was estimated to indicate the factors that control evapotranspiration. The ETc values reached a cumulative total of 267.73 mm ± 10.21 mm during the cowpea cycle. The average value of the uncoupling factor was 0.66. This indicates that the cowpea crop does not fully uncouple from the atmosphere underneath the climatic conditions in northeast Pará. The cowpea Kc values presented averages of 0.8, 1.4 and 0.8 in the vegetative phase, reproductive phase and final stage, respectively. The Gaussian model showed an excellent fit for the estimation of Kc values based on accumulated degree days and the LAI. These amounts differ from others found in the literature. Therefore, it reinforces the necessity for an assessment of crop coefficients under local conditions and for the employment of more precise methods.