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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2012.tde-22032012-090635
Document
Author
Full name
Leandro Coelho de Araujo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2011
Supervisor
Committee
Santos, Patricia Menezes (President)
Barioni, Luis Gustavo
Herling, Valdo Rodrigues
Pedreira, Carlos Guilherme Silveira
Pezzopane, José Ricardo Macedo
Title in Portuguese
Modelos matemáticos para estimar a sazonalidade de produção em pastagens de Panicum maximum cv. Mombaça, em regiões do Estado de São Paulo
Keywords in Portuguese
Capim-mombaça
Gramíneas forrrageiras tropicais - Produção - São Paulo
Modelos matemáticos
Pastagens
Abstract in Portuguese
Um experimento em campo foi implantado na Embrapa Pecuária Sudeste em São Carlos-SP (21°57'42"S, 47°50'28"W) de 2010 a 20 11. Foram conduzidos simultaneamente dois ensaios com o capim-mombaça que diferenciaram entre si pela presença ou não da irrigação. O delineado em blocos completos casualizados com quatro repetições foi utilizado em cada ensaio. Os tratamentos foram representados pela soma diária da temperatura média do ar de 250; 500; 750 e 1000° C durante cada período de rebrotação. Após as avaliações referentes ao tratamento de 1000 °C acumulados, toda a pastagem era cortada a 0,3 m de altura do solo, fertilizadas (N-P-K) e iniciado um novo ciclo de rebrotação e avaliações. Ao longo de 13 meses foram avaliados 8 ciclos de rebrotação. As variáveis avaliadas em cada tratamento foram acúmulo de massa seca total acima do resíduo, identificação do meristema apical em vegetativo ou reprodutivo, índice hídrico (IH) estimado pela relação entre a evapotranspiração real (ensaio não irrigado) e da cultura (ensaio não irrigado) estimadas tanto pelo método direto (Diviner) e pela evapotranspiração atual com a potencial pelo indireto (Climatológico). Os dados gerados nos experimentos foram utilizados para determinar os valores críticos das principais variáveis que influenciam no crescimento do capim-mombaça, além de parametrizar e avaliar um modelo empírico de graus-dia (GD); um modelo empírico de unidades-fototérmicas (UF); um modelo empírico de índice de crescimento climático (ICC) e um modelo de função biofísica (APSIM-Growth). Os resultados demonstraram que a produção relativa do capimmombaça diminui linearmente com a redução do IH. A temperatura base foi estimada em 15,6 °C e o capim-mombaça, e o período de flores cimento indica que essa cultiva seria uma planta de dias curtos sendo o valor de fotoperíodo crítico próxima a 11,81 h. Os modelos de GD, UF e ICC foram bem ajustados com os dados do experimento irrigado, assim como o modelo APSIM-Growth após a modificação de alguns parâmetros. Durante a etapa de avaliação dos modelos, com dados independentes de pastagem irrigada (literatura) e não irrigada (experimento não irrigado), todos os modelos apresentaram um bom desempenho, sendo o APSIM-Growth o modelo que apresentou um menor erro na média geral (6 kg MS/ha/corte) e o modelo UF o modelo empírico que proporcionou valores preditos mais próximo dos observados, com um erro médio geral de 268 kg MS/ha/corte.
Title in English
Mathematical models to estimate seasonal pastures production of Panicum maximum cv. Mombaça
Keywords in English
Brazil Simulation models
Guineagrass
Pasture
Tropical forages production São Paulo State
Abstract in English
Two experiments were held simultaneously at Embrapa South-East Cattle Research Center (São Carlos, SP, Brazil, 21°57'42"S , 47°50'28"W) in 2010-2011 using Panicum maximum cv. Mombaça (Guineagrass). They were differentiated by the presence or absence of irrigation. The randomized complete block design with four replications was used. The treatments were determined by cumulative thermal times during each growth cycles (i.e. 250, 500, 750 and 1000 °C, base temperature = 0 °C). After the last sample time (1000° C) of each cycle, all the plots were uniformly cut up to 0.3 m above the soil surface to begin a new cycle of re-growth and sampling. At every new growth cycle the pasture was fertilized (N-P-K). The variables recorded were the dry matter above-residue, identification of apical meristem at vegetative state or flowering one, calculation of water index (WI) by ratio between real evapotranspitarion to crop evapotranspiration using the direct method (Diviner) or actual evapotranspitarion to potential evapotranspitarion usgin an indirect method (Climatologic). The data sets from the experiments were used to determine the critical values of the main variables that may influence the Guineagrass growth, besides parameterizing and evaluating an agroclimatic degree-day model (DDi); a photo-thermal-units model (PUi); a growth climate index model (GCIi) and one biophysical function model (APSIM-Growth). The results showed that the relative production of Guineagrass decreases linearly with the reduction of the WI. The base temperature was estimated equal to 15.6 ° C and Guineagrass is possibly identified as a short-day plant with a photoperiod critical value close to 11.81 h. All models performed well during the parameterization (R2 from 0.78 to 0.86 and coefficient of variation from 27 to 32.1%), and evaluation (R2 from 0.69 to 0.78; agreement index from 0.88 to 0.93; coefficient of variation from 37.6 to 50.2% and mean bias error from 6 to 470 kg DM ha/cutting). APSIM model was the one that showed a minor error and UF model was the empirical model that provided predicted values closer to the observed.
 
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Publishing Date
2012-04-05
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • ARAUJO, Leandro C., et al. Simulating Guinea Grass Production : Empirical and Mechanistic Approaches [doi:10.2134/agronj2012.0245]. Agronomy Journal [online], 2013, vol. 105, n. 1, p. 61.
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