Avaliação da estimativa da evapotranspiração obtida através do modelo BRAMS visando o uso em modelo de estimativa de rendimento da soja no Rio Grande do Sul

Abstract

O objetivo deste trabalho foi atender a demanda colocada por instituições oficiais pela geração de informações objetivas sobre o rendimento da cultura da soja a partir da utilização conjunta de modelos agrometeorológicos, de imagens de satélite e de modelagem numérica do tempo. Os objetivos específicos foram: a) Analisar a qualidade da estimativa de dados meteorológicos através do modelo BRAMS; b) Avaliar a qualidade da estimativa da evapotranspiração gerada pelo modelo BRAMS em relação a dados de superfície; c) Utilizar a evapotranspiração gerada pelo modelo BRAMS como variável de entrada para a estimativa do rendimento da soja usando o modelo agrometeorológico-espectral; d) Comparar a qualidade das estimativas de rendimento da soja utilizando o modelo agrometeorológico-espectral a partir de dados de superfície e simulações do BRAMS. O estudo foi realizado no ano agrícola de 2005/2006, na área que compreende a região onde cerca de 90% da cultura de soja é produzida no Rio Grande do Sul. Os dados meteorológicos necessários para o cálculo da evapotranspiração foram obtidos através de duas fontes: estações meteorológicas de superfície e simulação numérica através do modelo BRAMS. Foi usada a equação de Penman para o cálculo da evapotranspiração e através do balanço hídrico meteorológico, determinado pelo método de Thornthwaite-Mather, foi obtida a evapotranspiração relativa (ETr/ETo). Imagens de NDVI (índice de vegetação por diferença normalizada) e de ETr/ETo foram as variáveis de entrada do modelo agrometeorológico-espectral para a estimativa do rendimento da soja. Os resultados mostraram que grande parte dos elementos meteorológicos simulados apresenta bons resultados quando comparados com dados medidos. A simulação da variável evapotranspiração relativa feita pelo BRAMS é precisa e acurada, visto que possui valores de correlação significativos em todas as comparações com dados de estações de superfície. A equação de Penman pode ser acoplada ao modelo na forma de sub-rotina, disponibilizando a evapotranspiração de referência como variável de saída do BRAMS. Também o balanço hídrico, ao ser automatizado, usando os dados de evapotranspiração de referência e de precipitação pluvial simulados pelo BRAMS, possibilitou o cálculo de milhares de pontos simultaneamente. A comparação com dados parciais de rendimento fornecidos pela CONAB mostra que o modelo agrega qualidade nos resultados e, sendo de fácil manuseio, torna viável a operacionalização do processo. Porém, uma vez instalado, o gasto passa a ser apenas operacional e de manutenção de equipamento, visto que os arquivos de entrada são gratuitos, e o pós-processamento das informações é fácil e prático.

The objective of this work was to satisfy the demand put by official institutions for generating objective information on the soybean yield starting from the joint use of agrometeorological models, satellite images and numeric modelling of weather. Specific objectives were as follows: a) to analyze the quality of meteorological data estimate through BRAMS model; b) to evaluate evapotranspiration quality generated by BRAMS model concerning surface data; c) to use evapotranspiration generated by BRAMS model as entrance variable for the estimate soybean yield using the agrometeorological-spectral model; d) to compare soybean yield estimates quality using the agrometeorological-spectral model starting from surface data and BRAMS simulations. This research was accomplished in the agricultural year of 2005/2006, in the geographical region where about 90% of its soy culture is produced in Rio Grande do Sul. Required meteorological data for calculating evapotranspiration were attained from two sources: surface meteorological stations and numerical simulation through BRAMS model. Penman equation was used for calculating evapotranspiration and through meteorological water balance - determinated by the Thornthwaite-Mather method – relative evapotranspiration (ETr/ETo) was obtained. NVDI (Normalized Difference Vegetation Index) and ETr/ETo images were the entrance variable of the agrometeorological-spectral model for soybean yield estimate. Results reveal that most of the simulated meteorological elements show good results when compared to the measured data. The simulation of relative evapotranspiration provided by BRAMS is precise and accurate due to its significant correlation values in all the comparisons with surface stations data. Penman equation can be connected to the model as subroutine, making avaiable the reference evapotranspiration BRAMS exit variable. Also the hidric balance, when being automated, using the data of reference evapotranspiration and pluvial precipitation simulated by BRAMS, it made possible the calculation of thousands of points simultaneously. The comparisons with partial data of soybean yield shows that the model presents quality in the results and, being of easy handling, it turns viable the process day by day. However, once installed, the expenses are just operational and equipment maintenance, because the entrance files are free, and the information post-processing is easy and practical.