MONITORANDO O TEMPO E O CLIMA A FAVOR DA SILVICULTURA

Transcrição

1 MONITORANDO O TEMPO E O CLIMA A FAVOR DA SILVICULTURA ARISTIDES RIBEIRO ribeiro@ufv.br

2 QUAL A DIFERENÇA ENTRE TEMPO E CLIMA?

3 ABSORÇÃO DE NUTRIENTES

4 MUNDO: ALTA COMPETITIVIDADE DA SILVICULTURA BRASILEIRA BRASIL: TENDÊNCIA DE AUMENTAR CONCORRÊNCIA ENTRE EMPRESAS VARIABILIDADE PRODUTIVA DA SILVICULTURA NO BRASIL

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6 ALTA COMPETITIVIDADE DA SILVICULTURA BRASILEIRA CONDIÇÕES AMBIENTAIS FAVORÁVEIS INVESTIMENTOS EM P&D ISSO IMPLICA NA REDUÇÃO DA BASE GENÉTICA MAIOR ESPECIFICDADE MAIOR PRODUTIVIDADE RISCO PRODUTIVO MAIOR SUCEPTIBILIDADE A EVENTOS EXTREMOS

7 GANHO NA EFICIÊNCIA PRODUTIVA SE TORNA CADA VEZ MAIS DIFÍCIL 5,0 4,5 GANHO EFEITVO 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 MONITORAMENTO METEOROLÓGICO E CLIMÁTICO DIAGNÓSTICO E PROGNÓSTICO TRABALHO NECESSÁRIO

8 REDE DE ESTAÇÕES METEOROLÓGICAS AUTOMÁTICAS PÚBLICAS

9 Previsão de Tempo Meteorológico Previsão Sazonal do Clima

10 O desenvolvimento de sistemas de tomada de decisão vem crescendo neste contexto e se tratam de ferramentas computacionais integradas ao banco de dados da empresa e que utilizam informações do solo, clima e do material genético. Estas ferramentas são alimentadas por dados de monitoramento contínuo dos elementos meteorológico podendo ser dois diferentes arranjos (dados diagnósticos e prognósticos). clima interface F rr o ss tt -- n ee tt grade b rr o w ss ee rr altimetria.mg SVG SVG

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12 Produtos STDA: Auxiliar na compra de terras; Racionalização na aplicação de fertilizantes; Programação de tratos culturais (colheita, transporte, etc); Alerta fitossanitário; Determinar quando e a lâmina de irrigação de salvamento de mudas; Otimização do uso de água em viveiro florestais; Alerta de risco de compactação do solo; Alerta Risco de Incêndio; etc.

13 SISTEMA DE TOMADA DE DECISÃO SILVICULTURAIS Tipo de Monitoramento Base de Dados Tomada de Decisão Diagnóstico Série Histórica Planejamento da Atividade Em Tempo Real Manejo Florestal Prognóstico Previsão de Tempo Manejo Florestal Previsão Climática Planejamento da Atividade

14 SISTEMA DE TOMADA DE DECISÃO SILVICULTURAIS Tipo de Monitorame nto Base de Dados Tomada de Decisão Aplicações Utilidade Diagnóstico Série Histórica Planejamento da Atividade Com base na normal climatológica da região é possível fazer o planejamento da implantação e condução dos plantios: a)probabilidade de ocorrência de seca. b)probabilidade de ocorrência de veranico (período sem chuvas na época chuvosa do ano). c)probabilidade de geadas. d)condições climáticas favoráveis para a incidência de pragas e doenças. e)rajadas de vento (tombamento) f)ocorrência de temperaturas altas, promotoras de altos custos para respiração de crescimento e manutenção, redução no crescimento g)simular a produtividade potencial dos plantios alimentando modelos de crescimento para condições climáticas extremas (favoráveis e desfavoráveis). Compra de terras, áreas para fomento florestal, decisão de reforma ou condução, racionalização na aplicação de fertilizantes, corretivo de acidez em momentos de crise (otimizar o retorno do investimento), etc. Em Tempo Real

15 SISTEMA DE TOMADA DE DECISÃO SILVICULTURAIS Tipo de Monitorame nto Base de Dados Tomada de Decisão Aplicações Utilidade Diagnóstico Série Histórica Planejamento da Atividade Com base na normal climatológica da região é possível fazer o planejamento da implantação e condução dos plantios: a)probabilidade de ocorrência de seca. b)probabilidade de ocorrência de veranico (período sem chuvas na época chuvosa do ano). c)probabilidade de geadas. d)condições climáticas favoráveis para a incidência de pragas e doenças. e)rajadas de vento (tombamento) f)ocorrência de temperaturas altas, promotoras de altos custos para respiração de crescimento e manutenção, redução no crescimento g)simular a produtividade potencial dos plantios alimentando modelos de crescimento para condições climáticas extremas (favoráveis e desfavoráveis). Compra de terras, áreas para fomento florestal, decisão de reforma ou condução, racionalização na aplicação de fertilizantes, corretivo de acidez em momentos de crise (otimizar o retorno do investimento), etc. Em Tempo Real Manejo Florestal a)mapas de risco de incêndio. b)mapas de risco de compactação do solo em função da umidade do solo e momento da mecanização. c)mapas dinâmicos de estoque de madeira pela simulação seqüencial de crescimento (modelagem ecofisiológica). d)alerta fitossanitário (incidência de pragas e doenças). e)mapas dos componentes do balanço hídrico. f)irrigação de salvamento (mudas recém plantadas). g)otimização do uso de água em viveiro, pelo cálculo instantâneo da demanda evapotranspirativa. Auxiliar na logística de combate a incêndios, auxiliar na decisão de trabalho mecanizado, otimizar a aplicação de defensivos, determinar a necessidade de irrigação e lâmina a ser aplicada, economia de água e redução na produção de efluentes em viveiro, etc.

16 SISTEMA DE TOMADA DE DECISÃO SILVICULTURAIS Tipo de Monitoramento Base de Dados Tomada de Decisão Aplicações Utilidade Prognóstico Previsão de Tempo Manejo Florestal a)mapas de ocorrência de chuva com 24 e 48 h de antecedência. b)mapas de previsão de geada c)integração das ferramentas diagnósticas em tempo real com dados de prognóstico; podendo antever rico de incêndio, compactação do solo, incidência fitossanitária, irrigação de salvamento. Permite o planejamento da logística das equipes de manejo com 24 ou 48 h de antecedência, evitando, por exemplo em eventos de chuva: perda e contaminação de defensivo, deslocamento de equipe desnecessariamente (salvamento e mecanização), etc. Previsão Climática

17 SISTEMA DE TOMADA DE DECISÃO SILVICULTURAIS Tipo de Monitoramento Base de Dados Tomada de Decisão Aplicações Utilidade Prognóstico Previsão de Tempo Manejo Florestal a)mapas de ocorrência de chuva com 24 e 48 h de antecedência. b)mapas de previsão de geada c)integração das ferramentas diagnósticas em tempo real com dados de prognóstico; podendo antever rico de incêndio, compactação do solo, incidência fitossanitária, irrigação de salvamento. Permite o planejamento da logística das equipes de manejo com 24 ou 48 h de antecedência, evitando, por exemplo em eventos de chuva: perda e contaminação de defensivo, deslocamento de equipe desnecessariamente (salvamento e mecanização), etc. Previsão Climática Planejamento da Atividade a)mapas de possíveis quebra de produção em função de adversidades climáticas a partir de simulações do modelo de crescimento. Neste caso as previsões climáticas são disponíveis para três meses de antecedência. b)mapas para identificar possíveis variações de produção em função das mudanças climáticas a partir de simulações do modelo de crescimento acoplado ao climático. Prever quebra ou excedente no estoque de madeira em escala interanual, orientação sobre as adaptações genéticas necessárias em face das mudanças climáticas.

18 MANEJO DE IRRIGAÇÃO DE MUDAS DE EUCALIPTO EM VIVEIRO

19 MANEJO DE IRRIGAÇÃO DE MUDAS DE EUCALIPTO EM VIVEIRO MODELO PARA DETERMINAR O MOMENTO E A LÂMINA DE ÁGUA A SER APLICADA COM BASE EM DADOS METEOROLÓGICOS

20 MANEJO DE IRRIGAÇÃO DE MUDAS DE EUCALIPTO EM VIVEIRO Dia ensolarado Dia parcialmente nublado Dia nublado Dia chuvoso Irrigação casas vegetação Fertirrigação jardim clonal Outubro/ Radiação Solar (MJ dia -1 ) Consumo de água (mm dia -1 ) Tempo (dias) 0

21 IRRIGAÇÃO DE SALVAMENTO MÉTODO DE RITCHIE ET max = ETc = Es + + Rn G γ λ Ep Evaporação do solo (Es) Fase 1 Fase 2 Es ƒ (θ solo, Rn s, DPV, Vvento, IAF) E s 1 = ETmax(1 0,43. IAF) IAF p 1 E s 0,5 2 = αt α( t 1) 0,5 E s 2 = αt Tempo em dias

22 SISTEMA DE ALERTA FITOSSANITÁRIO Importação automática dos dados das PCDse estações telemétricas via FTP Espacialização dos dados coletados pontualmente para grade de pontos Importação automática dos dados de previsão do tempo gerados pelo CPTEC/INPEvia FTP Redução da escada das variáveis atmosféricas de mesoscalapara microescala; cálculo de temperatura do ar ao nível do dossel e da temperatura e molhamento foliar. Previsão de ocorrência de epidemias Disponibilização do alerta via Internet Confecção de mapas de graus de risco para os diferentes patógenos Opção interativa: Alerta para a localidade de interesse

23 SISTEMA DE ALERTA PARA RISCO DE COMPACTAÇÃO Fotos Bazani,, VERACEL

24 SISTEMA DE PREVISÃO DE GEADA clima.db altimetria.mg interpolação cálculo de Ts e Tu cálculo de Ts e Tu geração de mapa geração de mapa browser RIBEIRO et el ; FAPEMIG

25 MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO DO TERRENO

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27 Representação do Modelo de Crescimento MDE INCLINAÇÃO ORIENTAÇÃO SOMBREA- MENTO Id = 100 USO FCR Espacial FCR Médio

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31 GANHOS COM A INCLUSÃO DA CORREÇÃO DA RADIAÇÀO SOLAR COM A TOPOGRAFIA MODELO ORIGINAL MODELO ORIGINAL MODELO ORIGINAL MODELO ORIGINAL a) y = 0,9051x R 2 = 0,3269 1:1 (COCAIS) a) y = 0,9591x R 2 = 0,8259 1:1 (VIRGINÓPOLIS) a) y = 0,9933x R 2 = 0,3024 1:1 (RIO DOCE) a) y = 0,6851x 1: R 2 = 0, (SANTA BÁRBARA) MODELO PROPOSTO MODELO PROPOSTO MODELO PROPOSTO MODELO PROPOSTO b) y = 0,9683x R 2 = 0,7295 1:1 (COCAIS) b) y = 0,9321x 1:1 60 R 2 = 0, ' (VIRGINÓPOLIS) b) y = 1,0496x R 2 = 0,6838 1:1 (RIO DOCE) b) y = 0,9955x 60 R 2 1:1 = 0, (SANTA BÁRBARA) OBSERVADO OBSERVADO

32 NORTE ,4 19,7 16,4 15,5 15,9 14,8 20,1 16,9 13,7 17,5 14,5 17,6 18,5 17,5 16,3 15,2 15,2 MAI SUL ,9 10,6 19,8 6,78 10,3 16,6 11,7 19,5 17,3 9,04 7,72 13,9 17,3 6,64 6,31 15,4 9,96 MAI PLANO ,1 19, ,4 13,6 20,9 15,8 13,3 18,9 20,1 18,7 19,6 17,9 14,4 13,9 17,9 14,9 15,7 24,2 14, ,7 15,9 MAI SIMULAÇÕES DE GANHOS E PERDAS DE PRODUTIVIDADE SEGUNDO A INCLINAÇÀO E FACE DE EXPOSIÇÃO DO TERRENO

33 SIMULAÇÕES DE CRESCIMENTO ESPACIALIZADA MAPS OF PRODUCTIVITY LOSS BASED ON DIFFERENT FERTILIZATION SCENARIOS

34 OBRIGADO!