Modelo computacional para suporte à decisão em áreas irrigadas. Parte I: Desenvolvimento e análise de sensibilidade

Júnior, João C. F. Borges; Ferreira, Paulo Afonso; Hedden-Dunkhorst, Bettina; Andrade, C. de L. T. de

doi:10.1590/s1415-43662008000100001

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“…Em razão da concentração das chuvas nos meses de novembro a janeiro e do elevado deficit hídrico na região (Borges Júnior et al, 2008), os cultivos de cana-de-açúcar são irrigados via pivô central, com água do Rio São Francisco. Além disso, selecionou-se, ainda, uma área com VN, adjacente aos cultivos de cana-de-açúcar, para representar a condição natural do solo.…”

Section: Methodsunclassified

Indicadores de qualidade do solo em cultivos irrigados de cana-de-açúcar

Almeida

Ferreira

Fernandes

et al. 2016

Pesq. agropec. bras.

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Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da mudança de uso da terra na dinâmica do carbono orgânico, no nitrogênio total e em atributos microbiológicos do solo ao longo do tempo, em cultivos irrigados de cana-de-açúcar. Os sistemas foram avaliados em quatro áreas com cana-de-açúcar, numa cronossequência com 5, 7, 8 e 9 anos de cultivo, além de uma área com vegetação nativa. As amostras foram analisadas quanto ao estoque de C e N e quanto às propriedades microbiológicas do solo. O sistema com 8 anos apresentou os maiores valores de C na biomassa microbiana e de respiração basal, bem como os menores de quociente metabólico (qCO 2 ). Já os maiores valores de estoque de C e N foram observados na área com vegetação nativa. Estes resultados estão associados à deposição constante de serrapilheira e à intensa atividade biológica na vegetação nativa. A deposição de palhada de cana-de-açúcar sobre a superfície, ao longo tempo, melhorou a qualidade do solo e manteve os estoques de C e N semelhantes aos observados na área de vegetação nativa.Termos para indexação: bioindicadores, biomassa microbiana, dinâmica da matéria orgânica, quociente metabólico, quociente microbiano, respiração basal do solo. Soil quality indicators in irrigated sugarcane cropsAbstract -The objective of this work was to evaluate the effects of land use change on the dynamics of organic carbon, on total nitrogen, and on microbial soil properties over time, in irrigated sugarcane crops. The systems were evaluated in four areas with sugarcane in a chronosequence of 5, 7, 8, and 9 years of cultivation, besides a native vegetation area. The soil samples were analyzed for C and N stocks, and for the microbiological properties of the soil. The system with 8 years showed the highest C values of microbial biomass and basal respiration, and the lowest ones for microbial metabolic quotient (qCO 2 ). The highest values of C and N stocks were observed in the native vegetation area. These results are associated with the constant deposition of litter and intense biological activity in the native vegetation. The deposition of sugarcane straw on the soil surface, over time, improved soil quality and kept the soil stocks of C and N similar to those observed in the native vegetation area.

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Section: Methodsunclassified

Indicadores de qualidade do solo em cultivos irrigados de cana-de-açúcar

Almeida

Ferreira

Fernandes

et al. 2016

Pesq. agropec. bras.

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“…At a parcel level or production unit, computational model MCID (BORGES JÚNIOR et al, 2008;FERREIRA et al, 2006) can be used as a supporting tool for irrigation management and to simulate the effect of different configurations of irrigation and/or drainage systems and irrigation management on crop yield, financial return and irrigation requirement, among other output variables. Simulations are carried out on a daily basis, using historical series of climatic data and information about soil, cropping, irrigation management, configurations of drainage systems to be evaluated (if drainage will be taken on account) and financial data.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

“…In this article, related to the Part I of the work, the purpose was developing and applying a pluriannual linear programming model for the optimization of the financial return and water use, regarding to rural property in the irrigation perimeter of Jaíba -MG, using required data of irrigation and crop yield obtained through MCID simulating model (BORGES JÚNIOR et al, 2008;FERREIRA et al, 2006).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Computational modeling for irrigated agriculture planning. Part I: general description and linear programming

Júnior

Ferreira²,

Andrade

et al. 2008

Eng. Agríc.

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Linear programming models are effective tools to support initial or periodic planning of agricultural enterprises, requiring, however, technical coefficients that can be determined using computer simulation models. This paper, presented in two parts, deals with the development, application and tests of a methodology and of a computational modeling tool to support planning of irrigated agriculture activities. Part I aimed at the development and application, including sensitivity analysis, of a multiyear linear programming model to optimize the financial return and water use, at farm level for Jaíba irrigation scheme, Minas Gerais State, Brazil, using data on crop irrigation requirement and yield, obtained from previous simulation with MCID model. The linear programming model outputted a crop pattern to which a maximum total net present value of R$ 372,723.00 for the four years period, was obtained. Constraints on monthly water availability, labor, land and production were critical in the optimal solution. In relation to the water use optimization, it was verified that an expressive reductions on the irrigation requirements may be achieved by small reductions on the maximum total net present value.KEYWORDS: irrigation requirement, financial return, simulation model. MODELAGEM COMPUTACIONAL PARA PLANEJAMENTO EM AGRICULTURA IRRIGADA. PARTE I: DESCRIÇÃO GERAL E PROGRAMAÇÃO LINEAR 1RESUMO: Modelos de programação linear são ferramentas eficazes de suporte ao planejamento inicial ou periódico de empreendimentos agrícolas, requerendo, todavia, coeficientes técnicos que podem ser obtidos por modelos computacionais de simulação. Este trabalho, dividido em duas partes, aborda o desenvolvimento, a aplicação e os testes de metodologia e da modelagem computacional de uma ferramenta de auxílio ao planejamento da exploração agrícola irrigada. Teve-se o objetivo de desenvolver e aplicar, com análise de sensibilidade, um modelo de programação linear plurianual para otimização do retorno financeiro e uso da água, em nível de propriedade rural no perímetro de irrigação do Jaíba -MG, utilizando dados de requerimento de irrigação e produtividade de culturas, obtidos com o modelo de simulação MCID. O modelo de programação linear indicou um padrão de cultivo para o qual se obteve o máximo valor presente líquido total, de R$ 372.723,00 para o período de quatro anos. Restrições quanto à disponibilidade mensal de água, mão-de-obra, terra e produção foram críticas na solução ótima. Em relação à otimização de uso da água, verificou-se que expressivas reduções no requerimento de irrigação podem ser obtidas com pequenas reduções no valor presente líquido total máximo.

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“…Esses dados foram obtidos a partir de simulações realizadas com o Modelo Computacional para Suporte à Decisão em Irrigação e Drenagem -MCID (Ferreira et al, 2006;Borges Júnior et al, 2008c).…”

Section: Otimização Do Padrão De Cultivounclassified

Análise de risco e otimização de recursos hídricos e retorno financeiro em nível de fazenda

Tavares

Júnior

Corrêa

et al. 2011

Rev. bras. eng. agríc. ambient.

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RESUMOEste trabalho teve como objetivo analisar padrões de cultivo em uma propriedade rural, visando à otimização do uso de recursos hídricos e a maximização do retorno financeiro, para um estudo de caso no Agreste Meridional Pernambucano. O modelo de programação linear com horizonte de planejamento de três anos utilizado, foi implementado na planilha Microsoft ® Excel. Este modelo visou à maximização do valor presente líquido total do empreendimento. Para a análise de risco foram utilizadas duas técnicas complementares: a simulação de risco, procedida com o programa @Risk, e a análise de sensibilidade. No primeiro padrão de cultivo, PC1, com restrição hídrica mensal para irrigação de 8.500 m 3 , o máximo valor presente líquido total, VPLt , foi de R$ 8.771,10 (ha ano) -1 ; no segundo padrão de cultivo, PC2, com restrição hídrica mensal de 4.000 m 3 , o VPLt foi de R$ 8.228,77 (ha ano) -1 . Na análise de risco, observouse que os valores encontrados do VPLt foram positivos e próximos para os dois padrões de cultivo evidenciando a não expectativa de fracasso financeiro, mas com considerável redução da demanda de água para irrigação para o PC2, indicando o potencial da metodologia aplicada à gestão de recursos hídricos na região. Palavras-chave: programação linear, método de Monte Carlo, valor presente líquidoRisk analysis and optimization of water resources and financial return at farm level ABSTRACTThis study aimed to analyze cropping patterns on a farm, aiming to optimize the use of water resources and maximization of financial return, for a case study in Southern Agreste Pernambucano. A linear programming model was used with a planning horizon of 3 years, implemented in spreadsheet Microsoft ® Excel. The model aimed to maximize the total net present value of the enterprise. For risk analysis, it was two complementary techniques were used: the risk simulation, proceeded with the software @Risk, and sensitivity analysis. In the first cropping pattern (PC1), with monthly water restriction for irrigation of 8,500 m 3 , the maximum total net present value (VPLt), was R$ 8,771.10 (ha year) -1 ; in the second cropping pattern (PC2), with monthly water restriction of 4,000 m 3 , the VPLt was R $ 8,228.77 (ha year) -1 . It was observed in the risk analysis that the found values of VPLt were positive and closed for the two cropping patterns, making evident the absence of expectation of financial failure, but with considerable reduction of irrigation water demand for the PC2, pointing out the potential of the methodology applied to the water resources management in the region.

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Modelo computacional para suporte à decisão em áreas irrigadas. Parte I: Desenvolvimento e análise de sensibilidade

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Indicadores de qualidade do solo em cultivos irrigados de cana-de-açúcar

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Computational modeling for irrigated agriculture planning. Part I: general description and linear programming

Análise de risco e otimização de recursos hídricos e retorno financeiro em nível de fazenda

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