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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2011.tde-23052011-164645
Document
Author
Full name
Eliane Seiko Maffi Yamada
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2011
Supervisor
Committee
Sentelhas, Paulo Cesar (President)
Caramori, Paulo Henrique
Folegatti, Marcos Vinicius
Title in Portuguese
Zoneamento agroclimático da Jatropha curcas L. como subsídio ao desenvolvimento da cultura no Brasil visando à produção de biodiesel
Keywords in Portuguese
Agroclimatologia
Aptidão Agrícola
Balanço hídrico
Biodiesel
Pinhão manso
Sistema de Informação Geográfica.
Abstract in Portuguese
No Brasil as pesquisas com Jatropha curcas L. foram impulsionadas a partir do marco regulatório do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel de 2004, em virtude da necessidade de substituição de matéria prima para fins energéticos. Por ser uma cultura recente no Brasil, ainda não existem pesquisas que definam a sua viabilidade e o sistema de cultivo mais adequado, apesar de muito se divulgar sobre a planta e suas potencialidades em regiões com grandes períodos de seca. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar agroclimaticamente o Centro de Origem da jatropha para definição dos critérios de aptidão e elaboração do zoneamento agroclimático nas regiões brasileiras de maior estímulo ao plantio da cultura. Para tanto, foram levantados dados meteorológicos normais do Centro de Origem, no México e na Guatemala, o que permitiu a caracterização agroclimática dessas regiões e a definição das variáveis que mais afetam a cultura: temperatura do ar (Ta); deficiência hídrica (DEF); e excedente hídrico (EXC). A faixa de Ta apta para a jatropha está entre 23 e 27°C, sendo que as faixas entre 15 e 22,9°C e entre 27,1 a 2 8°C são classificadas como marginais por deficiência e excesso térmico, respectivamente. Abaixo de 15°C e acima de 28°C, as condições de inaptidão. Para o DEF, a aptidão ocorre para valores abaixo de 360 mm; enquanto entre 361 e 720 mm às áreas são consideradas marginais e acima de 720 mm inaptas. A faixa apta estabelecida para o EXC situa-se até 1200 mm, marginal entre 1201 e 2400 e inapta acima de 2400 mm. Os critérios definidos subsidiaram a elaboração do zoneamento agroclimático para a região Nordeste e para os estado do Tocantins, Goiás e Minas Gerais. Para a elaboração do zoneamento agroclimático da jatropha, os dados de temperatura e precipitação foram obtidos junto ao INMET e à ANA e empregados na confecção dos balanços hídricos normais. Os valores resultantes desses balanços, como evapotranspiração potencial (ETP) e real (ETR), DEF e EXC, compuseram a análise para espacialização a fim de se obter a variabilidade temporal e espacial dessas variáveis. A interpolação dos dados foi feita empregando-se o método da regressão linear múltipla, para estimativa espacial das variáveis agroclimáticas, e o da krigagem ordinária, para interpolação dos erros das estimativas. Os mapas gerados de Ta, DEF e EXC foram cruzados para obtenção dos mapas finais do zoneamento agroclimático para as regiões selecionadas. A partir dos mapas do zoneamento pode-se concluir que apenas 22,65% da região NE encontra-se como apta ao cultivo da jatropha, sendo as demais áreas classificada como marginal por deficiência hídrica (50,31%), marginal por excesso térmico e deficiência hídrica (11,79%) e inaptas (14,73%). Os estados de GO e TO apresentam a maior porcentagem de áreas aptas (47,78%), seguidas pelas áreas marginais por excesso térmico e deficiência hídrica (28,08%), marginais por deficiência hídrica (14,43%), e inaptas (9,37%). O estado de MG possui 33,91% de áreas aptas, 32,14% de áreas marginais por deficiência hídrica, 32,61% de áreas marginais por deficiência térmica e apenas 0,24% das áreas inaptas. A análise de risco, conduzida para o estado do TO, permitiu comprovar as chances de sucesso da cultura e confirmar que o zoneamento agroclimático para jatropha foi viável para estabelecer as áreas de maior favorabilidade ao cultivo dessa espécie.
Title in English
Agroclimatic zoning of Jatropha curcas L. as a subside for the crop development in Brazil aiming the biodiesel production
Keywords in English
Agricultural Feasibility
Agroclimatology
Biodiesel
Geographical Information System
Physic nut
Water Balance
Abstract in English
In Brazil the researches with Jatropha curcas L. were stimulated by the regulatory mark of the National Program of Production and Use of Biodiesel of 2004, considering the necessity of changing the raw material for energetic purposes. As jatropha is a recent crop in Brazil, the researches for defining its feasibility and the best crop system are not yet available, even considering the promises about this plant as of high potential for regions with long drought periods. Based on that, the present study had as objectives to characterize the climate of the jatropha Center of Origin for defining the criteria for crop feasibility and for agroclimatic crop zoning in the Brazilian regions considered of high potentiality for the crop. For such purposes, climate data from de Center of Origin, in Mexico and Guatemala, were obtained and used for agroclimatic characterization and definition of the more relevant climatic variables for the crop: annual temperature (Ta); water deficiency (WD); and water surplus (WS). The range of Ta considered as feasible for jatropha was between 23 and 27oC; whereas between 15 and 22.9oC and between 27.1 and 28oC they were considered marginal, with limitations due to thermal deficiency and excess, respectively. Below 15oC and above 28oC, the conditions were considered unfeasible. For WD, the feasibility was considered for values below 360 mm. Values between 361 and 720 mm were considered marginal by water deficiency and above 720 mm unfeasible. The feasible condition for WS was admitted for values below 1200 mm; whereas marginality was considered for values between 1201 and 2400 mm. When the WS is above 2400 mm, the conditions are unfeasible. These criteria subsidized the elaboration of the jatropha crop zoning for the following Brazilian regions: Northeast region and states of Goiás, Tocantins, and Minas Gerais. For the confection of the crop zoning, climatic data from INMET and ANA were obtained and organized to calculate the normal climatological water balance. The outputs of the normal water balance, as potential (PET) and actual (AET) evapotranspiration, WD, and WS, were spacialized aiming to recognize the temporal and spatial variability of them. The interpolation of these variables was done base on the multiple linear regression method, associated to the ordinary kriging interpolation of the errors. The agroclimatic maps obtained for Ta, WD, and WS were crossed for obtaining the final agroclimatic crop zoning maps for the selected regions. Based on these maps, it was detected that only 22.65% of the areas in the NE region are feasible for jatropha. The other areas of the region are classified as marginal by water deficiency (50.31%), marginal by water deficiency and thermal excess (11.79%), and unfeasible (14.73%). In the states of Goiás and Tocantins the majority of the areas (47.78%) is classified as feasible, followed by 28.08% of the areas considered as marginal by water deficiency and thermal excess, 14.43% as marginal by water deficiency, and 9.37% as unfeasible. In Minas Gerais, 33.91% of the areas of the state are feasible, 32.14% are marginal by water deficiency, 32.61% are marginal by thermal deficiency, and only 0.24% are unfeasible. The analysis of climatic risk, conducted for Tocantins state, allowed to identify with more details where the jatropha crop can be successful and also proved that the agroclimatic crop zoning for jatropha was able to establish the areas of high favorability for growing this crop.
 
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Publishing Date
2011-06-01
 
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