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Tipo: Tese
Título: Modeling of oil palm energy surface fluxes and growth for Brazilian Amazon climate conditions
Modelagem dos fluxos superficiais de energia e do crescimento da palma de óleo para condições climáticas da Amazônia brasileira
Autor(es): Benezoli, Victor Hugo
Abstract: The increase in demand for African palm oil (Elaeis guineensis Jacq.) has caused an increase in production, especially through the opening of new areas. Due to the limitation of lands in Southeast Asia, which is the main producing region in the world, the expansion of oil palm plantation has occurred in Latin American countries, such as Brazil. Roughly 400 million hectares in Brazil are suitable for the planting of oil palm, but half of this is currently covered by forest, mainly by the Amazon Rainforest. Also, climate change has reduced the amount of land suitable for oil palm plantation in Brazil, since, under unfavorable climatic conditions, crop yield is reduced. To reconcile the increase in oil palm production in Brazil with the conservation of forests, modeling has been used widely as a tool to define the best suitable areas for planting expansion, as well as for the assessment of management techniques that aim to increase the yield. Thus, the aim of this study was to implement the oil palm crop in the ECOSMOS model and to evaluate the model's ability to simulate the energy and carbon balance, as well as the crop yield. The carbon allocation scheme for oil palm is quite different from the other crops implemented in ECOSMOS. Thus, we use the sub-PFT approach, so that each phytomer in the plant evolves simultaneously, but individually. The results showed that the model was able to simulate with good accuracy the net radiation (Rn), the latent heat flux (LE), and the net ecosystem CO 2 exchange (NEE), but it was not able to simulate with satisfactory accuracy the sensible heat flux (H) due to the lack of information on the soil physical-hydric properties. In addition, the model was able to accurately simulate the annual yield for plants aged between 12 and 25 years. For plants aged outside this range, the yield was overestimated. Besides, the model was able to better simulate genetic varieties that show seasonality in yield. However, despite presenting good results to simulate the energy and carbon flux, as well as the crop yield, the model still needs to consider key factors for oil palm, such as the ratio between male and female inflorescences and the abortion rate of inflorescences, which affect crop yield. Keywords: Amazon. Agriculture. ECOSMOS.
O aumento da demanda mundial pelo óleo da palma africano (Elaeis guineensis Jacq.) tem causado aumento na produção, principalmente através da abertura de novas áreas. Devido à limitação de terras no sudeste da Ásia, que é a principal região produtora do mundo, a expansão da área plantada de palma de óleo vem ocorrendo em países da América Latina, como o Brasil. Aproximadamente 400 milhões de hectares no Brasil são adequados para o plantio de palma de óleo, mas metade disso é atualmente coberta por florestas, principalmente pela Floresta Amazônica. Além disso, as mudanças climáticas podem reduzir a quantidade de terras adequadas para o plantio de palma de óleo no Brasil, uma vez que, em condições climáticas desfavoráveis, a produtividade diminui. Para conciliar o aumento da produção de palma de óleo no Brasil com a manutenção das florestas, a modelagem tem sido amplamente utilizada como ferramenta para definir as áreas mais adequadas para expansão do plantio, bem como para a avaliação de técnicas de manejo que visam aumentar o rendimento. Assim, o objetivo deste estudo foi implementar a cultura da palma de óleo no modelo ECOSMOS e avaliar a capacidade do modelo em simular o balanço de energia e de carbono, bem como a produtividade da cultura. O esquema de alocação de carbono para a palma de óleo é bem diferente das outras culturas implementadas no ECOSMOS. Assim, usamos a abordagem sub-PFT, de forma que cada fitômero na planta evolui simultaneamente, mas individualmente. Os resultados mostraram que o modelo foi capaz de simular com boa precisão o saldo de radiação (Rn), o fluxo de calor latente (LE) e a troca líquida de CO 2 no ecossistema (NEE), mas não foi capaz de simular com precisão satisfatória o fluxo de calor sensível (H) devido à falta de informações sobre as propriedades físico-hídricas do solo. Além disso, o modelo foi capaz de simular com precisão a produtividade anual para plantas com idades entre 12 e 25 anos. Para plantas fora dessa faixa, a produtividade foi superestimada. Além disso, o modelo foi capaz de simular melhor as variedades genéticas que mostram sazonalidade na produtividade. No entanto, apesar de apresentar bons resultados para simular o fluxo de energia e carbono, bem como a produtividade da cultura, o modelo ainda precisa considerar processos importantes para a palma de óleo, como a razão sexual e a taxa de aborto de inflorescências, que afetar a produtividade da cultura. Palavras-chave: Amazônia. Agricultura. ECOSMOS.
Palavras-chave: Palmeira oleoginosa - Cultivo - Amazônia
Climatologia agrícola
ECOSMOS (Modelo agroclimático)
CNPq: Agrometeorologia
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Titulação: Doutor em Meteorologia Aplicada
Citação: BENEZOLI, Victor Hugo. Modeling of oil palm energy surface fluxes and growth for Brazilian Amazon climate conditions. 2020. 55 f. Tese (Doutorado em Meteorologia Aplicada) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28515
Data do documento: 12-Ago-2020
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