Zoneamento agroclimático e o modelo simulação de rendimento do feijão para o Estado do Paraná

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dc.contributor.advisorSilva, Marcelo Augusto de Aguiar e
dc.contributor.authorCaldana, Nathan Felipe da Silva
dc.contributor.bancaZaro, Geovanna Cristina
dc.contributor.bancaCosta, Angela Beatriz Ferreira da
dc.contributor.bancaVieira Junior, Nilson Aparecido
dc.contributor.bancaNitsche, Pablo Ricardo
dc.contributor.coadvisorAlves, Daniel Soares
dc.coverage.extent105 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2024-10-21T17:29:12Z
dc.date.available2024-10-21T17:29:12Z
dc.date.issued2022-11-04
dc.description.abstractO feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) é uma leguminosa com grande destaque socioeconômico por ser uma das principais culturas agrícolas do mundo, sendo o Brasil o maior produtor e consumidor. É uma cultura extremamente sensível às condições meteorológicas, com destaque para o déficit hídrico, temperaturas elevadas e geada, que podem gerar grandes perdas de safra. Com as projeções de aumento de população, atrelado às mudanças climáticas, estudos que evidenciem o risco e potencializem a produtividade de alimentos básicos são fundamentais. O objetivo desta tese foi avaliar as potencialidades do cultivo do feijão por meio do zoneamento risco agroclimático para o estado do Paraná, e assim, determinar as melhores épocas de semeadura para as três safras possíveis no Estado: feijão das águas, da seca e de outono-inverno; e ainda realizar o zoneamento sob diferentes cenários de mudanças climáticas. Além disso, objetivou-se calibrar e avaliar a performance do modelo DSSAT/CROPGRO-Dry bean em simular a fenologia e a produção de grãos para uma cultivar de ciclo médio de feijão no estado do Paraná. Para o zoneamento foram avaliados o risco agroclimático por meio das variáveis geada, temperaturas elevadas e déficit hídrico por meio dos dados de estações meteorológica. Foram criados mapas temáticos com interpolações e regressão linear múltipla para regionalizar os dados climáticos por todo o Estado. O mapa final do zoneamento apresenta a aptidão e a melhor janela de semeadura considerando o risco agroclimático. Para averiguar o impacto das mudanças climáticas no zoneamento inicialmente realizou-se testes estatísticos de tendência para observar regionalmente o aumento de temperatura no Paraná. Para o zoneamento utilizou- se os cenários de aumento de temperatura máxima e mínima do IPCC de: 1,7, 2,6, 3,1 e 4,8°C. Para calibração e validação dos dados simulados para a modelagem, foi realizado um experimento em Londrina para safra das águas 2019/20. Para a calibração do modelo foram inseridos dados experimentais e os dados de entrada da cultivar, de clima e de solo. Para a análise estatística utilizou-se como referência as safras das águas 2019/20 e utilizou-se os testes estatísticos com as safras da seca 2019/20 e 2020/21 e das águas 2020/21 para o processo de validação cruzada. Como principais resultados, identificou-se que a elaboração de novo zoneamento agroclimático para a cultura de feijão demonstrou aptidão para todo o estado Paraná. Algumas regiões foram inaptas para o cultivo na safra da seca e de outono/inverno, devido ao déficit hídrico e ao início do período de geada, respectivamente. Diferente dos zoneamentos anteriores, identificou-se novas áreas para o cultivo e diferentes datas de semeadura, indicando possíveis impactos das mudanças climáticas. Ao averiguar os impactos do aumento de temperatura averiguou-se que as mudanças climáticas poderão ser prejudiciais a produção de feijão no Paraná. Quanto maior o aumento de temperatura, menor será a área apta para cultivo e, viabilizando apenas uma safra. A ocorrência de temperaturas elevadas inviabilizaria o cultivo durante a primavera-verão em todo o norte e oeste do Paraná. No pior cenário, apenas a região mais fria do estado, na região centro-sul paranaense, seria possível realizar-se as duas safras para o feijão. Para a modelagem, constatou-se que a variabilidade ambiental, foi detectada. Os coeficientes parametrizados das seis cultivares demonstraram maior proximidade dos valores simulados para Londrina, local onde foi realizado o experimento. Porém, todas as outras localidades apresentaram significância estatística dos valores simulados. O modelo foi calibrado, ajustado e validado e agora pode servir como ferramenta para o planejamento para demais áreas do estado do Paraná. Este trabalho tem o intuito de servir como base para estudos que buscam soluções e alternativas para lidar com os cenários futuros, e precauções quanto a mudanças climáticas, para que se possa garantir a produção de alimentos mais sustentável. Além de orientar políticas públicas que objetivem a mitigação do impacto das mudanças climáticas.
dc.description.abstractother1The bean crop (Phaseolus vulgaris L.) has a crop which exhibits remarkable relevance for socioeconomic aspects, due it is one of the main agricultural crops in the world, being Brazil the largest producer and consumer of this crop. Phaseolus vulgaris L is considered extremely sensitive to weather conditions, such as water deficit, high temperatures and frost, which can lead to large yield gaps. According to the FAO – Food and Agriculture Organization, the recent projections of population increase, and in the contest of conservation agriculture, less area to cultivate, reducing deforestation and climate change, tools which help the farmer in the decision-making to produce bean can be extremely useful. The main objective of this Thesis was to carry out to evaluate the potential yield (Py) of bean cultivation in Paraná State, Brazil, through agroclimatic risk zoning to determine the best sowing times for the three possible crops seasons in the State (dry, waters and Winter crop seasons of bean crop and, in addition, to carry out this zoning considering the climatic scenarios from IPCC. As a specific objective was to carry out the calibrataion and evaluate the performance of the Decion Suport System for Agrotechnology - DSSAT/CROPGRO-Dry bean model in simulating the phenology and grain yield of a mid-cycle bean cultivar in Paraná. For the zoning, the agroclimatic risk was evaluated through the variables frost, high temperatures and water deficit through data from meteorological stations. For that, were created maps with interpolations and multiple linear regression to regionalize climate data throughout the Paraná state. The final zoning map shows the apt conditions and the best sowing moment considering the agroclimatic risk. To investigate the impact of climate change on zoning, initially statistical trend tests were carried out to regionally observe the increase in temperature in Paraná. For zoning, the IPCC scenarios of maximum and minimum temperature increase of: 1.7, 2.6, 3.1 and 4.8°C were used. For calibration and validation of simulated data for modelling, an experiment was carried out in Londrina for the 2019/20 waters crop season. For the calibration of the model, experimental data and the input data of the cultivar, climate and soil were inserted. For the statistical analysis, the 2019/20 water crop season were used as reference and statistical tests were used with the 2019/20 and 2020/21 dry crop seasons and the 2020/21 waters crop season for the cross- validation process. As key results, it was identified that the elaboration of a new agroclimatic zoning for the bean crop demonstrated aptitude for the entire Paraná. Some regions were inapt for cultivation in the dry and autumn/winter crop seasons, due to water deficit and the beginning of the frost period, respectively. New areas for cultivation and different sowing dates were identified, exhibiting the impacts of climate change. When investigating the impacts of the increase in temperature, it was found that climate change could be harmful to bean yield in Paraná. The greater the increase in temperature, the smaller the area apt for cultivation, enabling only one crop. The occurrence of high temperatures would make cultivation inapt during Spring-Summer in the North and West of Paraná State. In the worst case scenario, only the coldest region of the state, in the Central-South region of Paraná, would it be possible to carry out both crop seasons for beans. For modelling, it was found that the environmental variability was detected by parameterized coefficients of the six cultivars showed greater proximity to the simulated values for Londrina, where the experiment was carried out. However, all other locations showed statistical significance of simulated values. The model was calibrated, adjusted and validated and can now serve as a planning tool for other areas of Paraná. This work is intended to serve as a basis for studies that seek solutions and alternatives to deal with future scenarios, and precautions regarding climate change, so that more apt food production can be guaranteed. In addition to guiding public policies aimed at mitigating the impact of climate change for crops yields.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18175
dc.languagepor
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Agronomia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Agronomia
dc.subjectModelagem
dc.subjectMudanças Climáticas
dc.subjectFeijoeiro
dc.subjectCROPGRO
dc.subjectÉpoca de Semeadura
dc.subject.capesCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.keywordsModeling
dc.subject.keywordsClimate changes
dc.subject.keywordsBeans
dc.subject.keywordsCROPGRO
dc.subject.keywordsSowing time
dc.titleZoneamento agroclimático e o modelo simulação de rendimento do feijão para o Estado do Paraná
dc.title.alternativeAgroclimatic risk zoning and crop modelling simulation for bean crop yield for Paraná State
dc.typeTesept_BR
dcterms.educationLevelDoutoradopt_BR
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agráriaspt_BR

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