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Prof Fabio Marin – Esalq/USP
Efeito do clima na produção agrícola em sistema de 
plantio direto 
Fábio R. Marin – Esalq/USP
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
CONCEITOS BÁSICOS E RADIAÇÃO 
SOLAR
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Produtividade 
Agrícola
Ambiente
Tratos Culturais
Genética
O que controla a produtividade?
Conceitos Básicos
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Produtividade 
Agrícola
Cultivar
Solo
Clima
Espécie
Espaçamento
O QUE CONTROLA A PRODUTIVIDADE?
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Produtividade 
Agrícola
Cultivar
Temperatura
Espécie
Espaçamento
Prof. das raízes
O QUE CONTROLA A PRODUTIVIDADE?
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Célula vegetal como uma fábrica
• Matéria-Prima
• Turno de trabalho
• Fonte de Energia
• Gastos
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Atmosfera
• Definição: camada de gases que envolve
um planeta e é retida pela sua atração
gravitacional.
• Se comparada com o diâmetro da Terra, a 
espessura da atmosfera não representa
mais que 1,6% de seu raio e, se 
considerarmos que sob o ponto de vista 
meteorológico a camada mais importante
da atmosfera está restrita a 20 km de 
altitude, teremos que essa espessura é 
menos de 0,4% do raio terrestre. 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Composição
Básica
Constituinte
Fração Molar 
com base 
em Volume
Massa 
Molecular
Nitrogênio (N) 78% 28,013
Oxigênio (O2) 21% 31,999
Argônio (Ar) 0,9% 39,948
Dióxido de 
Carbono (CO2) 0,03% 44,010
Neônio (Ne) 0,0018% 20,183
Hélio (He) 0,00052% 4,003
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Alteração na Composição – Mudanças Climáticas
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Definições:
Agrometeorologia
◼ A meteorologia é a ciência que estuda 
os fenómenos da atmosfera;
◼ A origem da palavra meteorologia é 
“meteoro” que significa aquilo que 
está suspenso no ar;
◼ A Meteorologia Agrícola, também 
conhecida como Agrometeorologia, é 
o ramo da Meteorologia que estuda a 
influência das condições 
meteorológicas nas atividades 
agropecuárias;
◼ Agricultura é o conjunto de técnicas 
utilizadas para cultivar plantas com o 
objetivo de obter alimentos, fibras, 
energia, matéria-prima (do inglês 
4F´s: fiber, food, feedstock, fuel).
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Qual a Diferença entre Clima e Tempo??
Denomina-se 
tempo à descrição 
instantânea, 
enquanto que a 
descrição média é 
denominada de 
clima.
Tempo é o estado da 
atmosfera num local e 
instante, sendo 
caracterizado pelas 
condições de temperatura, 
pressão, concentração de 
vapor, velocidade e direção 
do vento, precipitação; 
Clima é a descrição média, 
valor mais provável, das 
condições atmosféricas nesse 
mesmo local. Com a descrição 
climática sabe-se 
antecipadamente que 
condições de tempo são 
predominantes na região e 
quais atividades agrícolas têm 
maior possibilidade de êxito.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Resumindo:
◼ Em resumo, Tempo é o 
estado da atmosfera num 
determinado momento e um 
determinado lugar. É o objeto
de estudo da Meteorologia. 
◼ Clima é média das 
condições do tempo. É o objeto 
de estudo da climatologia. 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Exemplo: Clima de Piracicaba
Note que aqui temos médias mensais (obtidas a partir de mais de 100 anos 
de dados) de temperatura e chuva para Piracicaba
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Elementos e 
Fatores
◼ Elementos são grandezas (variáveis) que 
caracterizam o estado da atmosfera, ou 
seja: radiação solar, temperatura, 
umidade relativa, pressão, velocidade e 
direção do vento, precipitação
◼ Fatores são agentes causais que 
condicionam os elementos climáticos. 
Fatores geográficos tais como latitude, 
altitude, continentalidade/oceanidade, tipo 
de corrente oceânica, afetam os 
elementos. 
◼ Por exemplo, quanto maior a altitude 
menor a temperatura e a pressão. A 
radiação solar pode ser tomada ou como 
fator condicionador ou como elemento 
dependente da latitude, altitude, e época 
do ano.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Escala Temporal dos 
Fenômenos 
Atmosféricos
◼ Variação diária (Rotação)
◼ Variacao anual -
estações do ano
(Translação, 
periodicidade)
◼ Tendências e mudanças
no clima
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Anomalia e Tendência
◼ Anomalia climática - flutuação extrema de um elemento 
em uma série climatológica, com desvios acentuados do 
padrão observado de variabilidade. 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Definindo as três 
escalas: ◼ Macroescala: movimentação de 
grandes massas de ar – Fenômenos 
com dimensão entre 100km e 1000km 
num período de horas a semanas.
◼ Mesoescala: dependência do relevo – 
Fenômenos com dimensão entre 
100m e 100km num período de horas.
◼ Microescala: trocas gasosas, dispersão 
de poluentes; dependente da 
cobertura da superfície e objeto de 
estudo da micrometeorologia. 
Fenômenos com dimensão entre 
metros a dezenas de metros num 
período de segundos ou minutos. 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
http://www.momagri.org/UK/momagri-model/Commodity-Price-Volatility-Causes-and-Impact-on-the-EU-Agricultural-Markets_695.html
AÇÚCAR
TOMATE AUTOMÓVEIS
http://www.momagri.org/UK/momagri-model/Commodity-Price-Volatility-Causes-and-Impact-on-the-EU-Agricultural-Markets_695.html
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
clima
MARIN. 2016. CLIMA, O FATOR FALTANTE DA REVOLUÇÃO VERDE
https://www.linkedin.com/pulse/clima-o-fator-faltante-da-revolu%C3%A7%C3%A3o-
verde-fabio-marin/?originalSubdomain=pt
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Clima, a última fronteira da revolução verde
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Atmosfera
Solo
Planta
8 disciplinas em Plantas
Engenharia Agronômica na ESALQ
7 disciplinas
1 disciplina
LEB306
Optativas
LEB410 – Mudanças Climáticas e Agricultura
1100222 - Modelagem de Culturas Agrícolas 
LEB0600 – Microclimatologia Agrícola
Prof. Fabio Marin – Esalq/USPA
 F
E
R
R
A
M
E
N
T
A
 
C
IE
N
T
ÍF
IC
A
“PROCESS BASED CROP MODELS”
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
A utilidade do CPC na gestão
QUANTIFICANDO E ISOLANDO O MANEJO E CLIMA
Coeficiente
de variação
real
Coeficiente de 
produtividade 
climática Coeficiente
de produtividade 
do manejo 
CPR = CPC + CPM
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
A utilidade do CPC na gestão
QUANTIFICANDO E ISOLANDO O MANEJO E CLIMA
Sendo o CPR observado e o 
CPC gerado pelo Sistema 
TEMPOCAMPO, é possível 
avaliar o desempenho do 
componente humano no 
desempenho agrícola da 
propriedade.
CPM = CPR - CPC
Geração de um KPI para as 
empresas com a separação entre 
clima e manejo
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Visão gerencial da fazenda
Produtividade em 
três cenários
CPC em três 
cenários
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Visão gerencial da Fazenda
Descrição 
do talhão
Relatório 
detalhado 
sobre o talhão
Estimativa de 
Produtividade 
cenário PES
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Minas Gerais – Safra 22/22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Minas Gerais – Safra 22/22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Minas Gerais – Safra 22/22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Minas Gerais – Safra 22/22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Minas Gerais – Safra 22/22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo do milho
Estudo de Caso 
Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
Prof.Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo da soja
Estudo de Caso 
Soja/Leste de MT - Safra 20/21
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo da soja
Estudo de Caso 
Soja/Leste de MT - Safra 20/21
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo da soja
Estudo de Caso 
Soja/Leste de MT - Safra 20/21
Argiloso
Arenoso
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Inteligência climática
O exemplo da soja
Estudo de Caso 
Soja/Leste de MT - Safra 20/21
Argiloso
Arenoso
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Radiação Solar
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
De onde vem a radiação solar? 
Movimentos de rotação e translação
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Estimando Qo - Estações do ano
◼ Posição relativa Terra-Sol:
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Estimando Qo - Declinação Solar
◼ ângulo formado entre uma linha imaginária ligando o centro da Terra ao 
centro do sol, com o plano do Equador. Ao longo do ano, a declinação varia 
entre -23o27´ (solstício de verão) e +23o27´ (solstício de inverno). (Do latim: 
solstitiu = Sol Parado).
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Lei do Cosseno de Lambert
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Horário do nascer e 
pôr-do-Sol
◼ Horário do Nascer do Sol (HNS)
◼ HNS = 12-N/2
◼ Horário do Pôr do Sol (HPS)
◼ HPS = 12+N/2
Exemplo de variação do fotoperíodo de locais no 
hemisfério Sul 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP 47
Revisando e resumindo - Qo






+











= hnsensensenhn
D
dJo
Qo .cos.cos..
180
..
2



Razão entre a distância 
Terra-Sol num determinado 
dia e a distância média 
Terra-Sol






+=





365
360.
cos.033,01
2
NDA
D
d
Constante Solar – máxima 
densidade de fluxo de radiação em 
uma superfície perpendicular aos raios 
solares, fora da atmosfera. Tem valor 
constante de 1370 W/m2 ou 
118,11 MJ/m2.d Ângulo horário do nascer do 
Sol ( ) tgtghn .arccos −=
Latitu
de
Declinação 
Solar
( )





 −
=
365
80360
45,23
NDA
sen
Ângulo horário 
do 
nascer do Sol
Declinaçã
o
 Solar
Latitude
Número do 
Dia do Ano
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Observe a variação da 
radiação solar extra-terrestre
(Qo) para diferentes latitudes 
(linha cheia) e o valor médio
anual (linhas pontilhadas)
Responda: em qual dos locais a produção de espécies perenes
é mais indicada? E das culturas anuais?
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Interação Radiação - Vegetação
Qo 
Qg
- QUV
- QPAR
- QIVP
A
tm
o
sf
e
ra
t.PAR
r.PAR
a.PAR
PAR
Nota: o acúmulo de biomassa é 
proporcional a quantidade de PAR 
absorvida pela copa.
Forma simplificada de 
estimativa:
Qg = 0,5 * Qo
PAR = 0,5 * Qg
PAR = 0,25 * Qo
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Níveis de produção e seus
respectivos fatores
determinantes/limitantes
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Produtividad
e potencial, 
real
e lacuna de 
produtividade
V
a
n
 It
te
rs
u
m
, R
a
b
b
in
g
e.
 1
9
9
7
. C
o
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ce
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co
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fo
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 F
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 C
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R
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ea
rc
h
. PRODUTIVIDADE 
POTENCIAL
(POTENTIAL YIELD)
P
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IV
ID
A
D
E
 
(t
.h
a
-1
.a
n
o
-1
)
PRODUTIVIDADE 
REAL
(FARM YIELD)
DETERMINADO 
POR: Radiação, 
Temperatura [CO2], 
Genética, (Água)
Baixa fertilidade, 
insetos, doenças, 
daninhas 
51
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Mudanças 
Globais
Projetadas para 
2050
• População mundial crescerá 34%
• Demanda por proteínas por carnes 
aumentará em 73% e derivados de 
leite em 58%
 
• Limitação de terras aráveis 
disponíveis para expansão da área 
agrícola mundial (+5%) 
• Mudanças climáticas demandarão a 
adaptação da agricultura 
Tillman, Balzer, Hill. 2011. Global food 
demand and the sustainable intensification 
of agriculture. PNAS.
Howden, Soussana, Tubiello, Chhetri, 
Dunlop, Meinke. 2007. Adapting agriculture 
to climate change. PNAS.
Intensificação Agrícola Sustentável
52
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Year
1960 1970 1980 1990 2000 2010
C
ro
p
 h
a
rv
e
st
e
d
 a
re
a
 (
M
h
a
)
400
500
600
700
900
1000
1100
1200
1961-1980
b = 5.3 Mha y
-1
Staple crops area
1961-1980
b= 5.9 Mha y
-1
1980-2002
b = 1.4 Mha y
-1
R+W+M+S area
2002-2014
b = 12 Mha y
-1
2002-2014
b = 8.6 Mha y
-1
1980-2002
b = 1.5 Mha y
-1
S A M
S E A S
O T H E R
R E G IO N S
S S A
S A S
C A S
N A M
1 9 6 1 -1 9 8 0 1 9 8 0 -2 0 0 2 2 0 0 2 -2 0 1 4
1 1 2
M ha
2 5 M h a
1 3 5
M h a
S A M
S E A S
O T H E R
R E G IO N S
S S A
S A S
C A S
N A M
1 9 6 1 -1 9 8 0 1 9 8 0 -2 0 0 2 2 0 0 2 -2 0 1 4
1 1 2
M ha
2 5 M h a
1 3 5
M h a
soma da área de culturas básicas, incluindo cereais, 
oleaginosas, leguminosas, açucareiras, raízes, fibrosas e 
tubérculos.
soma das áreas cultivadas com arroz (R), trigo (W), milho (M) e 
soja (S).
Quais as 
tendências
?
G
ra
ss
in
i, 
Es
kr
id
g
e,
 C
a
ss
m
a
n
. 2
0
1
3
. D
is
ti
n
g
u
is
h
in
g
 
b
et
w
ee
n
 y
ie
ld
 a
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n
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a
n
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ca
l 
cr
o
p
 p
ro
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u
ct
io
n
 t
re
n
d
s.
 N
a
tu
re
 C
o
m
m
u
n
ic
a
ti
o
n
s.
53
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Observe a variação espectral da refletância, transmitância e 
absorbância para uma vegetação hipotética
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Como calcular a radiação 
absorvida por um dossel 
vegetativo?
◼ É possível calcular a quantidade de energia 
absorvida pelas folhas de uma plantação 
através da Lei de Beer (adaptada por Monsi & 
Saeki, 1972)
sendo que k é o coeficiente de extinção, que é função 
do tipo de folha, da arquitetura da copa o do ângulo de 
incidência dos raios solares, IAF é o índice de área foliar 
(m2/m2), I é a radiação abaixo do dossel vegetativo e Io 
é a radiação solar acima do dossel. 
55
𝐼 = 𝐼𝑜 𝑒−𝑘 𝐼𝐴𝐹 
Radiação 
abaixo da 
copa
Radiação 
acima da 
copa
𝑡𝑃𝐴𝑅 = 𝑃𝐴𝑅 ∗ 𝑒−𝑘 𝐼𝐴𝐹 
a𝑃𝐴𝑅 = 𝑃𝐴𝑅 ∗ (1 − 𝑒−𝑘 ∗𝐼𝐴𝐹) 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Estimando a 
Produtividad
e Potencial 
(Pp ou Yp)
𝒀𝒑′ = 𝒂𝑷𝑨𝑹 ∗ 𝑹𝑼𝑬 ∗ 𝑰𝑪 ∗ 𝑭𝑻𝒂𝒓 ∗
𝟏
(𝟏−𝑼)
*ND
Sendo: 
Yp’ dado em [g/m2]
aPAR = PAR * ( 1 - e-k*IAF) 
(assumindo r como sendo desprezível)
IC o índice de colheita (adimensional)
RUE – eficiência de uso da radiação PAR (g/MJ)
U é a umidade do produto (adimensional)
FTar – Fator de correção pelo efeito da temperatura 
do ar na fotossíntese (ver aula sobre temperatura)
ND – é o número de dias do ciclo ou fase fenológica 
considerada
𝑌𝑝 = 𝑌𝑝′ 10000
1000
 [kg/ha]
Prof Fabio Marin – Esalq/USP
Temperatura do Ar e do 
Solo
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Variação
Espacial da 
Temperatura
◼ Escala Macroclimática: irradiância 
solar, ventos, nebulosidade, 
convecção e umidade;
◼ Escala Topoclimática: exposição e 
configuração do terreno;
◼ Escala Microclimática: cobertura
do terreno.
58
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 d
o
 a
r
12:00 - Pico do 
Balanço de 
Radiação
18:00 - Inversão 
do Balanço de 
Radiação igual 
14:00 
Temp. 
Máxima
Tempo
Obs: O “atraso” no registro 
da temperatura do ar em 
relação ao pico de radiação 
solar se deve a altura de 
medida, de aproximadamente 
2 metros. 
Variação Temporal da Temperatura do Ar
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Variação Temporal 
da Temperatura do 
Ar
→ Anual: também segue a 
disponibilidade de energia na 
superfície, com valores 
máximos no verão e mínimos 
no inverno. 
Temperatura média diária - Frederico Westphalen/RS
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
1 31 61 91 121 151 181 211 241 271 301 331 361
Dia do Ano (2008)
T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 (
ºC
)
60
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Influência da altitude O aumento da altitude ocasiona diminuição da
temperatura. Isso ocorre em conseqüência da
rarefação do ar e da diminuição da pressão
atmosférica
Média  - 0,6oC / 100m 
(esse valor depende da quantidadede 
vapor no ar)
25 C10 C
Temp. média anual
0 C-10 C-20 C
25 C
10 C
-10 C
-15 C
61
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Altitude e a temperatura média anual em SP
Regiões mais claras 
são mais quentes
Região mais 
baixa
Região mais 
baixa
Região de 
maior altitude
62
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Além disso, a associação da altitude com o relevo pode condicionar o regime de
chuvas de uma região. As chuvas orográficas são um exemplo disso:
T
o
ta
l 
a
n
u
a
l 
m
é
d
io
 d
e
 c
h
u
va
 (
c
m
)
Esse efeito ocorre também na região da Serra do Mar no Estado de São Paulo, onde a chuva total anual é
de 2.150 mm/ano em Santos, de 3.800 mm/ano no alto da Serra e de 1.300 mm/ano na cidade de S. Paulo.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Oceanidade / Continentalidade
Diz respeito a proximidade em relação ao mar. 
A água possui alto calor específico (energia necessária para elevar a temperatura de 1 quilo
em 1oC).
Cuiabá → Amplitude térmica anual
entre 8 e 17oC
Salvador → Amplitude térmica
anual entre 3 e 6oC
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Temperatura média anual no Brasil
Janeiro Julho
65
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Correntes Oceânicas
As correntes que circulam
Pólos para Equador - FRIAS 
Equador para Pólo - QUENTES.
A atmosfera em contato com essas massas de água entram em equilíbrio térmico com a 
superfície. Por isso, as correntes tem grande efeito sobre o regime térmico e hídrico
(chuvas) na faixa litorânea dos continentes.
Correntes Frias → Condicionam clima ameno e seco 
Correntes Quentes → Condicionam clima quente e úmido
Exemplo:
Salvador, BA, Brasil → Tanual = 24,9oC e Panual = 2.000 mm
Lima, Perú → Tanual = 19,4oC e Panual = 40 mm
66
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Exposição do terreno
Nas regiões S e SE do Brasil os terrenos com faces voltadas para o N são, em média,
mais ensolarados, secos e quentes do que as voltadas para o S.
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Fatores do microclima controlando a temperatura
Num mesmo local (as vezes 
com distância de apenas 
alguns metros), a temperatura 
da superfície varia de acordo 
com a sua cobertura. No 
nosso caso, imagine a 
temperatura do asfalto em 
frente ao prédio central e a 
temperatura do gramadão – é 
fácil supor que o gramado 
sempre tem temperatura 
menor ao meio dia, não é? 
Diferentes coberturas modificam o regime 
térmico do local
68
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
A temperatura do 
solo é importante
para
◼ Germinação de sementes
◼ Crescimento de raízes e 
brotações
◼ Perfilhamento
◼ Atividade microbiana
◼ Absorção de água e nutrientes
◼ Evaporação da água
◼ Nitrificação no solo
69
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
A temperatura do solo 
é controlada por
◼ Radiação solar que atinge o solo 
◼ Umidade do solo, cor, textura
◼ Inclinação e exposição do terreno 
◼ Cobertura vegetal 
70
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Temperatura 
do Solo
◼ O tipo de solo é outro fator intrínseco e está 
relacionado à textura, estrutura e composição 
do solo. Assim, desconsiderando-se os 
aspectos discutidos nos slides anteriores, os 
solos arenosos tendem a apresentar maior 
amplitude térmica diária nas camadas 
superficiais e menor profundidade de 
penetração das ondas de calor, em função de 
sua menor condutividade térmica.
◼ A variação temporal da temperatura do solo 
depende também de sua capacidade 
volumétrica de calor (C):
C = ρ c = 1,92 FMin + 2,51 FMO + 4,18 Fágua
◼ em que Fmin, Fmo e Fágua são respectivamente 
frações volumétricas das partículas minerais, 
da matéria orgânica, e da água retida no solo
71
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Efeito da temperatura do solo no crescimento radicular 
72
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
A temperatura do solo 
controla a atividade
biológica e a 
germinação
73
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Propriedades térmicas dos solos
Variação da temperatura do solo em função da hora do dia 
e da textura do solo
74
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Efeito da palhada de cana sobre a temperatura do solo
Viana (2018)
Com palha
Sem palha
75
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Conceito de Graus-Dia
◼ Imagine um 
experimento em que 
uma cultivar foi 
cultivada sob diferentes 
temperaturas. A duração 
da fase entre a 
semeadura e o 
florescimento foi 
registrado, obtendo-se a 
Figura ao lado:
76
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Conceito de graus-dia
Essa equação pode ser simplificada admitindo que s é constante e DRA é igual a 1 
(ou seja 100% do ciclo foi concluído):
Lembrando que dT pode ser aproximado para t numa notação finitesimal, e que 
quando t=1 pode-se acumular (T-Tb) até um somatório térmico (1/s). Este 
somatório (=1/s) representa o número de graus-dia necessário para a conclusão 
de uma dada fase ou mesmo do ciclo de crescimento, sendo também conhecida 
como Constante Térmica (CT). Para cômputo diário (GD) do número de graus-
dias acumulados, pode-se então usar a seguinte expressão:
 
1
𝑠
= න
𝑡(𝑠𝑒𝑚𝑒𝑎𝑑𝑢𝑟𝑎)
𝑡(𝑐𝑜𝑙ℎ𝑒𝑖𝑡𝑎)
𝑇 − 𝑇𝑏 𝑑𝑡
GD =(𝑇 − 𝑇𝑏) 𝑛𝑑
em que T (maiúsculo) é a temperatura media do período (veja no slide seguinte algumas 
exceções); nd representa o número de dias do período; t (minúsculo) é o tempo e T é a 
temperatura do ar.
77
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Lista de 
temperaturas 
basais e 
constantes 
térmicas para 
diversas 
culturas
199010,0Poda-MaturaçãoItáli/Rubi
155010,0Poda-MaturaçãoNiagara RosadaVideira
264211,0Florescimento-MaturaçãoMundo NovoCafeeiro
123014,0Semeadura-MaturaçãoViçoja
103014,0Semeadura-MaturaçãoParaná
134014,0Semeadura-MaturaçãoUFV-1Soja
88410,0Semeadura-Flor.MasculinoDINA170
85110,0Semeadura-Flor.MasculinoBR106
83410,0Semeadura-Flor.MasculinoBR201
80010,0Semeadura-Flor.MasculinoAG510Milho Irrigado
17405,0Semeadura-MaturaçãoIAC-Anhady
17154,0Semeadura-MaturaçãoContisol 621Girassol
8133,0Emergência-FloraçãoCarioca 80Feijão
420010,0Floração-MaturaçãoHíbridos
350010,0Floração-MaturaçãoRaça Guatemalense
280010,0Floração-MaturaçãoRaça AntilhanaAbacate
40212,5Floração-Maturação
124612,8Emergência-Floração
7018,8Semeadura-Emergência
198511,8Semeasura-MaturaçãoIAC4440Arroz
CT 
(oCd)
Tb (oC)Período/Sub-períodoVariedade/CultivarCultura
199010,0Poda-MaturaçãoItáli/Rubi
155010,0Poda-MaturaçãoNiagara RosadaVideira
264211,0Florescimento-MaturaçãoMundo NovoCafeeiro
123014,0Semeadura-MaturaçãoViçoja
103014,0Semeadura-MaturaçãoParaná
134014,0Semeadura-MaturaçãoUFV-1Soja
88410,0Semeadura-Flor.MasculinoDINA170
85110,0Semeadura-Flor.MasculinoBR106
83410,0Semeadura-Flor.MasculinoBR201
80010,0Semeadura-Flor.MasculinoAG510Milho Irrigado
17405,0Semeadura-MaturaçãoIAC-Anhady
17154,0Semeadura-MaturaçãoContisol 621Girassol
8133,0Emergência-FloraçãoCarioca 80Feijão
420010,0Floração-MaturaçãoHíbridos
350010,0Floração-MaturaçãoRaça Guatemalense
280010,0Floração-MaturaçãoRaça AntilhanaAbacate
40212,5Floração-Maturação
124612,8Emergência-Floração
7018,8Semeadura-Emergência
198511,8Semeasura-MaturaçãoIAC4440Arroz
CT 
(oCd)
Tb (oC)Período/Sub-períodoVariedade/CultivarCultura
78
Na Tabela abaixo, temos alguns valores de CT e Tb para algumas culturas.
CT – Constante 
térmica. 
Representa o total 
de graus-dia para 
conclusão de uma 
determinada fase 
fenológica ou do 
ciclo da cultura 
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CHUVA
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
O Ciclo Hidrológico
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Tipos de Chuvas: 
Convectivas
• Distribuição: localizada, com grande variabilidade espacial
• Intensidade: moderada a forte, dependendo do 
desenvolvimento vertical da nuvem
• Predominância: no período da tarde/início da noite
• Duração: curta a média (minutos a horas)
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Tipos de Chuvas: Orográficas
• Santos – P = 2153 mm/ano
• Cubatão – P = 2530 mm/ano
• Serra a 350m – P = 3151mm/ano
• Serra a 500m – P = 3387 mm/ano
• Serra a 850m – P = 3874 mm/ano
• S.C. do Sul – P = 1289 mm/ano
- Distribuição: localizada (encosta a barlavento)
- Intensidade: fraca a moderada- Predominância: geralmente diurna
- Duração: média (horas) 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Chuvas Frontais
- Distribuição: generalizada na região
- Intensidade: fraca a moderada, dependendo do tipo
de frente
- Predominância: sem horário predominante
- Duração: média a longa (horas a dias), dependendo
da velocidade de deslocamento da frente.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Variabilidade espaço-temporal da chuva
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Variabilidade
espaço-
temporal da 
chuva
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Balanço de radiação e energia 
em superfícies naturais
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA "LUIZ DE 
QUEIROZ"
Departamento de Engenharia de Biossistemas
LEB 306 – Meteorologia Agrícola
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP87
+
Respiracao 
do solo
+
Arm. Carbono 
=
Fluxo de CO2
BOC
+
BOL
=
Chuva
=
+
Escoamento
lateral
+
Drenagem
+
Arm. Água
Rn = H + G + LE + F
Representação esquemática dos fluxos de água, 
carbono, radiação e energia na biosfera.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Superfície úmida - dia Superfície úmida - noite
Superfície seca - dia
Rn
Rn
Rn
Normalmente, 
quando a 
superfície está
úmida LE 
predomina, 
consumindo cerca
de 70 a 80% de Rn
Sob condição de 
superfície seca, 
o processo de 
aquecimento do 
ar predomina
88
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Rn
Rn
LE/Rn  0,75 
H/Rn  0,20 
G  0,05
Ambiente 
Úmido
LE/Rn  0,10 
H/Rn  0,85 
G  0,05
Ambiente
Seco
Rn
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Balanço de 
Radiação e 
Geada
◼ Do ponto de vista meteorológico, 
geada é quando há deposição de gelo 
sobre as superfícies expostas ao 
relento em noites de intenso 
resfriamento. Neste caso, temperatura 
de 0oC é o suficiente para provocar a 
geada.
◼ Do ponto de vista agronômico, geada 
é um fenômeno atmosférico que 
provoca a morte das plantas ou de 
suas partes (folhas, ramos, frutos), 
devido à ocorrência de baixas 
temperaturas que acarretam o 
congelamento dos tecidos vegetais, 
havendo ou não a formação de gelo 
sobre as plantas.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Efeitos da Geada
◼ O congelamento do 
tecido gera 
extravasamento do 
conteúdo célular e 
ruptura da membrana 
plasmática. 
◼ Os resultado desse 
fenômeno é a 
desidratação das células, 
com secamento das 
folhas, necrosamento dos 
vasos condutores 
necrosados e danos aos 
Nos frutos.
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Sensibilidade à 
Geada
◼ Cada espécie (as vezes cada 
variedade!) tem uma 
temperatura letal abaixo da 
qual há morte dos vegetais. 
◼ Ela pode ser variável em 
função da fase fenológica, 
estado nutricional e 
fitossanitário.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Planejamento e 
Controle
A seleção de áreas e espécies/variedades 
Regiões mais elevadas têm maiores riscos (macroescala);
Terrenos com face voltada para o Sul e áreas de vale podem ter 
“deposição” de ar frio com elevação do risco de geada (topoescala);
Uso de técnicas de consorciação, nebulização e cobertura de plântulas 
podem ser utilizadas para controlar as geadas (microescala).
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EVAPOTRANSPIRAÇÃO
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Evapotranspiração - Definições
◼ Evapotranspiração (ET)
◼ – Processo simultâneo de 
transferência de água para a 
atmosfera através da 
evaporação (E) e da 
transpiração (T)
◼ ET = E + T
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Evapotranspiração - Definições
- Evaporação (E) – Processo físico através do qual um 
líquido passa para o estado de vapor, que ocorre nos 
oceanos, lagos, rios, solo e vegetação.
- Transpiração (T) – Processo de evaporação que ocorre 
através da superfície das plantas, especialmente das folhas. 
Nas folhas, a transpiração ocorre através dos estômatos.
96
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
A Força Motriz da ET
Diferença de potencial entre os
diferentes compartimentos que 
compõem o percurso da água no 
sistema solo-planta-atmosfera
Potencial total () é a soma dos 
potenciais parciais:
Potenciais parciais:
Temperatura (t) 
Soluto (s) 
Gravitacional (g)
Mátrico ()
Pressão (p) 
97
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Potenciais da 
água
✓ Potencial Térmico (T): função da variação do potencial químico da água 
devido à diferença entre a temperatura do sistema em um determinado 
estado e a temperatura da água no estado tomado como padrão. 
Desprezado por considerar-se que os processos são isotérmicos ou quase. 
Temperatura de referência tomada como a própria temperatura do 
sistema.
✓ Potencial de Solutos (s): representa o efeito dos solutos dissolvidos 
sobre o potencial hídrico. As moléculas dipolares da água são atraídas e 
retidas pelos solutos (cátions e ânions), induzindo um decréscimo na 
atividade da água. Assim, o potencial osmótico tem quase sempre valor 
negativo. s é zero quando a água é pura.
✓ Potencial de Pressão (p): quando a pressão for positiva há aumento do 
. Pressão positiva dentro da célula equivale ao potencial de turgescência. 
O p pode ser também igual a zero, como nas células em estado de 
plasmólise incipiente.
✓ Potencial Mátrico (m): define as influências que as forças superficiais 
e espaços (colóides, proteínas, macromoléculas, etc.) presentes nas 
células e espaços intercelulares. O m é, em geral, negativo, podendo ser 
zero em sistemas isentos de partículas coloidais. 
✓ Gravidade – O g representa o potencial gravitacional e expressa a ação 
do campo gravitacional sobre a energia livre da água. Ele é definido como 
o trabalho necessário para manter a água suspensa em determinado ponto 
em relação a atração da gravidade. 
98
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Evapotranspiração é parte importante do ciclo
hidrológico e representa a água que retorna à 
atmosfera na forma de vapor
99
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Evapotranspiração de Oasis 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
101
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Partição da evapotranspiração em culturas agrícolas
102
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Balanço Hídrico - 
Conceito
O balanço hídrico é a 
contabilização da água do 
solo, resultante da aplicação 
do Princípio de Conservação 
de Massa num volume de 
solo vegetado. A variação de 
armazenamento de água no 
volume considerado (ΔARM), 
por intervalo de tempo, 
representa o balanço entre o 
que entrou e o que saiu de 
água do volume de controle.
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Balanço Hídrico - Introdução
Porto Alegre
Cuiabá
Petrolina
Londres
608
611
Precipitação Anual
1347
1314
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Balanço
Hídrico -
Introdução
Em resumo: 
Variação do ARM = Chuva + AC -ET -DP
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Capacidade de água disponível: 
conceito
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Água
Facilmente
Disponível
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Mudanças Climáticas
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Conceitos e Definições: Mudança X 
Variabilidade
Dependente do período de observação, pode-se confundir
Mudança com Variabilidade climática - o que é pode ser 
tomado como mudança climática na escala de séculos ou 
décadas, poderia ser considerado apenas como um desvio em 
relação a média na escala de dezenas de milhares de anos. 
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TEMPERATURAS MÉDIAS MÁXIMAS ANUAIS EM CAMPINAS, SP.
MMOVEL 5 - FONTE: IAC 
y = 0,0155x + 26,077
R
2
 = 0,428
24,0
25,0
26,0
27,0
28,0
29,0
30,0
1
8
9
3
1
8
9
7
1
9
0
1
1
9
0
5
1
9
0
9
1
9
1
3
1
9
1
7
1
9
2
1
1
9
2
5
1
9
2
9
1
9
3
3
1
9
3
7
1
9
4
1
1
9
4
5
1
9
4
9
1
9
5
3
1
9
5
7
1
9
6
1
1
9
6
5
1
9
6
9
1
9
7
3
1
9
7
7
1
9
8
1
1
9
8
5
1
9
8
9
1
9
9
3
1
9
9
7
ANOS
T
E
M
P
 º
C
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
TEMPERATURAS MÉDIAS MÍNIMAS ANUAIS - CAMPINAS,SP.
MMOVEL 5 - FONTE:IAC
y = 0,0211x + 14,164
R
2
 = 0,878
13,0
13,5
14,0
14,5
15,0
15,5
16,0
16,5
17,0
18
93
18
98
19
03
19
08
19
13
19
18
19
23
19
28
19
33
19
38
19
43
19
48
19
53
19
58
19
63
19
68
19
73
19
78
19
83
19
88
19
93
19
98
ANOST
E
M
P
 º
C
Real Previsão Linear (Previsão)
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Temperaturas Médias Mínimas de Julho. Campinas. 
Mmovel 5. Fonte: IAC
y = 0,0257x + 9,7332
R
2
 = 0,8281
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
18
93
18
98
19
03
19
08
19
13
19
18
19
23
19
28
19
33
19
38
19
43
19
48
19
53
19
58
19
63
19
68
19
73
19
78
19
83
19
88
19
93
19
98
ANOS
T
E
M
P
 º
C
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Os dez anos mais quentes desde 1880
http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global#gtemp
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP 114
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Astronômicos: 
• variação na excentricidade da órbita, 
• variação de inclinação do eixo Terrestre,
• variação da intensidade da radiação solar
Terrestres: 
• proporção entre oceanos e continentes, 
• vulcanismo, 
• tamanho das calotas polares, 
• composição atmosférica
Causas Possíveis das Mudanças Climáticas
Globais
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP Fonte: IPCC
Os principais Gases de Efeito Estufa
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP 117
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP 118
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Emissões de CO2 nos últimos 50 anos
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ 
http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Regulação Estomática
◼ 3) Concentração de CO2 no ambiente 
– A queda na concentração de CO2 interna 
desencadeia um caminho bioquímico que faz 
com que as células-guarda tornem-se túrgidas e 
reabram.
– O fluxo de CO2 é controlado pelo gradiente 
entre a atmosfera e o interior dos estômatos;
– Pela teoria fluxo-gradiente, com o aumento na 
concentração externa, o gradiente é mantido 
mesmo com o estômato relativamente fechado, 
permitindo a redução da perda de água sem 
redução na taxa fotossintética. 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Fotossíntese e CO2
121
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
J Exp Bot, Volume 60, Issue 10, July 2009, Pages 2859–2876, https://doi.org/10.1093/jxb/erp096
The content of this slide may be subject to copyright: please see the slide notes for details.
Fig. 1. Average plots of A/Ci response curves for Trifolium repens
grown at ambient [CO2] (∼365 ... Trevo
https://doi.org/10.1093/jxb/erp096
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
J Exp Bot, Volume 60, Issue 10, July 2009, Pages 2859–2876, https://doi.org/10.1093/jxb/erp096
The content of this slide may be subject to copyright: please see the slide notes for details.
Fig. 2. A summary of results from FACE experiments of change in 
evapotranspiration as a result of growth in elevated ...
https://doi.org/10.1093/jxb/erp096
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
What have we learned from 15 years of free‐air CO2 enrichment (FACE)? A meta‐analytic review 
of the responses of photosynthesis, canopy properties and plant production to rising CO2
New Phytologist, Volume: 165, Issue: 2, Pages: 351-372, First published: 18 November 2004, DOI: (10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x) 
Comparative photosynthetic 
responses of C3 and 
C4 species to elevated [CO2] 
enrichment. ○, Results from 
this meta‐analysis; ▴, 
comparative results from a 
prior meta‐analysis of C3 and 
C4 wild grass (Poaceae) 
species (Wand et al ., 1999).
Assimilação de 
CO2 em 
saturação de 
luz
Assimilação 
de CO2 
diurna
Condutância 
estomática 
Eficiência de 
uso da água
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x#b11
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Comparative photosynthetic 
responses of different 
C3 functional groups to 
elevated [CO2]. Results from: 
○, this meta‐analysis; ▪, a 
meta‐analysis of tree species 
(Curtis & Wang, 1998); ◆, a 
meta‐analysis of European 
tree species (Medlyn et al ., 
2001); ▴, a meta‐analysis of 
C3 grasses (Wand et al ., 
1999).
New Phytologist, Volume: 165, Issue: 2, Pages: 351-372, First published: 18 November 2004, DOI: (10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x) 
Assimilação 
de CO2 em 
saturação de 
luz
Assimilaçã
o de CO2 
diurna
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x#b8
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x#b24
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x#b24
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x#b11
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-8137.2004.01224.x#b11
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
J Exp Bot, Volume 60, Issue 10, July 2009, Pages 2859–2876, https://doi.org/10.1093/jxb/erp096
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Fig. 5. A comparison of light-saturated photosynthesis (Asat), daily 
carbon uptake (A′), stomatal conductance
https://doi.org/10.1093/jxb/erp096
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
CO2 e 
abertura 
estomática
127
Observe que os 
estômatos 
(representado 
por gs) tendem a 
fechar conforme 
aumenta a 
concentração de 
CO2 no ambiente
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
CO2 e abertura 
estomática
Stomatal conductance (gs) for the leaves of C3 and C4 plants grown and measured 
under a range of different CO2 partial pressures, with an emphasis on experiments 
investigating the effects of CO2below the current ambient level of approximately 40 Pa 
(data sources: [30,62–65]; electronic supplementary material). The data compilation is 
based on literature searches for studies reporting the leaf gas exchange of plants under 
sub-ambient CO2. However, values for elevated CO2 were included when they were 
reported as part of the same CO2-gradient studies. The fitted curve for the C3 species is 
ln(gs) = 2.16 − 0.78 ln(CO2), and for the C4 is ln(gs) = 1.10 − 0.78 ln(CO2). Data and 
curves are shown on (a) log and (b) linear plots to illustrate relative and absolute 
sensitivity to CO2, respectively. The fitted curves produce effect sizes for gs at elevated 
CO2 in C3 and C4 grasses that fall within confidence intervals of previous meta-analyses 
[66,67]. Filled circles, C3; open circles, C4.
C3
C4
Observe que os 
estômatos 
(representado 
por gs) tendem a 
fechar conforme 
aumenta a 
concentração de 
CO2 no ambiente
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/367/1588/583#ref-30
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/367/1588/583#ref-62
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/367/1588/583#ref-65
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/367/1588/583#ref-66
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/367/1588/583#ref-67
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Relação - CO2 X Produtividade da água 
Comparison of water use efficiency response under 
elevated CO2 compared to daytime ambient conditions 
(365 ppm) of wheat (cv. Yitpi) showing significant (P<0.05) 
mean increase in water use efficiency (30%) against the 
1:1 unity dashed line. Standard error of linear coefficient 
shown in parentheses.
Comparison of water use response under elevated 
CO2 compared to daytime ambient conditions (365 
ppm) of wheat (cv. yitpi) showing significant (P<0.10) 
mean decrease in water use (7%) against the 1:1 
unity dashed line. Standard error of linear coefficient 
shown in parentheses.
Produtividade da Água Consumo Hídrico
Observe que a 
produção de matéria 
seca por milímetro de 
agua consumido 
aumenta conforme 
sobe a concentração 
de CO2 no ar. 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Resumindo: efeito da elevação da 
concentração de CO2 
◼ Ganho fotossintético expressivo (20-30%) nas culturas (e 
daninhas!) C3;
◼ Ganho fotossintético moderado (5-10%) nas culturas (e 
daninhas!) C4;
◼ Ganho na produtividade da água (eficiência de uso de água) 
das culturas (notadamente C3 e C4 em condição de sequeiro)
◼ Culturas de sequeiro devem ser mais beneficiadas do que as 
irrigadas. 
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Impacto das mudanças climáticas no milho 
brasileiro
Souza et al., 2019
1ª. Safra
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Impacto das mudanças climáticas no milho 
brasileiro
Souza et al., 2019
2ª. Safra
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Impacto das mudanças climáticas nomilho 
brasileiro
Souza et al., 2019
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Impacto das mudanças climáticas no milho brasileiro
Souza et al., 2019
Linha de base
(ou baseline)
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Impacto das mudanças climáticas no milho 
brasileiro
Souza et al., 2019
◼ Conclusão principal do artigo:
– Cenários futuros simulados indicam uma 
tendência geral de queda na produção de milho 
e um aumento no risco climático no milho 
brasileiro, supondo que os atuais sistemas 
agrícolas permaneçam inalterados;
– O aumento da temperatura do ar e a 
consequente redução do comprimento do ciclo 
são apontados como as principais causas do 
declínio da produção de milho no futuro, devido 
às mudanças climáticas;
– Estratégias de manejo são ações que podem 
minimizar a redução de produtividade projetada, 
principalmente aquelas relacionadas ao uso de 
genótipos com longos ciclos de duração.
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
MUDANÇA CLIMÁTICAS E
AGRICULTURA BRASILEIRA
Soja
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
MUDANÇA
CLIMÁTICAS
E 
AGRICULTURA
BRASILEIRA
Feijão
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
MUDANÇA 
CLIMÁTICAS
E AGRICULTURA
BRASILEIRA
Cana-de-açúcar
Prof. Fabio Marin – Esalq/USP
Fei, Jägermeyr, McCarl, Contreras, Mutter, Phillips, Ruane, Sarofim, Schultz, Vargo. 
2023. Future climate change impacts on U.S. agricultural yields, production, and 
market. Anthropocene.
MUDANÇA
CLIMÁTICAS
E AGRICULTURA
AMERICANA
Milho, trigo, soja, 
sorgo, gramíneas 
US$ 16B 
139
Obrigado! 
fabio.marin@usp.br
mailto:fabio.marin@usp.br
	Slide 1: Efeito do clima na produção agrícola em sistema de plantio direto Fábio R. Marin – Esalq/USP
	Slide 2: Conceitos Básicos e Radiação Solar 
	Slide 3: O que controla a produtividade?
	Slide 4: O que controla a produtividade?
	Slide 5: O que controla a produtividade?
	Slide 6: Célula vegetal como uma fábrica
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9: Alteração na Composição – Mudanças Climáticas
	Slide 10: Definições: Agrometeorologia
	Slide 11: Qual a Diferença entre Clima e Tempo??
	Slide 12: Resumindo:
	Slide 13: Exemplo: Clima de Piracicaba
	Slide 14: Elementos e Fatores
	Slide 15: Escala Temporal dos Fenômenos Atmosféricos
	Slide 16: Anomalia e Tendência
	Slide 17: Definindo as três escalas:
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20: Clima, a última fronteira da revolução verde
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27: Estudo de Caso Milho Minas Gerais – Safra 22/22
	Slide 28: Estudo de Caso Milho Minas Gerais – Safra 22/22
	Slide 29: Estudo de Caso Milho Minas Gerais – Safra 22/22
	Slide 30: Estudo de Caso Milho Minas Gerais – Safra 22/22
	Slide 31: Estudo de Caso Milho Minas Gerais – Safra 22/22
	Slide 32: Estudo de Caso Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
	Slide 33: Estudo de Caso Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
	Slide 34: Estudo de Caso Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
	Slide 35: Estudo de Caso Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
	Slide 36: Estudo de Caso Milho Irrigado/MG-Safra Inverno 22
	Slide 37: Estudo de Caso Soja/Leste de MT - Safra 20/21
	Slide 38: Estudo de Caso Soja/Leste de MT - Safra 20/21
	Slide 39: Estudo de Caso Soja/Leste de MT - Safra 20/21
	Slide 40: Estudo de Caso Soja/Leste de MT - Safra 20/21
	Slide 41: Radiação Solar
	Slide 42: De onde vem a radiação solar? Movimentos de rotação e translação
	Slide 43: Estimando Qo - Estações do ano
	Slide 44: Estimando Qo - Declinação Solar
	Slide 45: Lei do Cosseno de Lambert
	Slide 46: Horário do nascer e pôr-do-Sol
	Slide 47: Revisando e resumindo - Qo
	Slide 48: Observe a variação da radiação solar extra-terrestre (Qo) para diferentes latitudes (linha cheia) e o valor médio anual (linhas pontilhadas)
	Slide 49: Interação Radiação - Vegetação
	Slide 50: Níveis de produção e seus respectivos fatores determinantes/limitantes 
	Slide 51
	Slide 52: Mudanças Globais Projetadas para 2050
	Slide 53
	Slide 54
	Slide 55: Como calcular a radiação absorvida por um dossel vegetativo?
	Slide 56: Estimando a Produtividade Potencial (Pp ou Yp)
	Slide 57: Temperatura do Ar e do Solo
	Slide 58: Variação Espacial da Temperatura
	Slide 59
	Slide 60: Variação Temporal da Temperatura do Ar
	Slide 61
	Slide 62: Altitude e a temperatura média anual em SP
	Slide 63
	Slide 64
	Slide 65: Temperatura média anual no Brasil
	Slide 66
	Slide 67
	Slide 68
	Slide 69: A temperatura do solo é importante para
	Slide 70: A temperatura do solo é controlada por
	Slide 71: Temperatura do Solo
	Slide 72: Efeito da temperatura do solo no crescimento radicular 
	Slide 73: A temperatura do solo controla a atividade biológica e a germinação
	Slide 74: Propriedades térmicas dos solos
	Slide 75: Efeito da palhada de cana sobre a temperatura do solo
	Slide 76: Conceito de Graus-Dia
	Slide 77: Conceito de graus-dia
	Slide 78
	Slide 79: Chuva
	Slide 80: O Ciclo Hidrológico
	Slide 81: Tipos de Chuvas: Convectivas
	Slide 82: Tipos de Chuvas: Orográficas
	Slide 83: Chuvas Frontais - Distribuição: generalizada na região - Intensidade: fraca a moderada, dependendo do tipo de frente - Predominância: sem horário predominante
	Slide 84: Variabilidade espaço-temporal da chuva
	Slide 85: Variabilidade espaço-temporal da chuva
	Slide 86: Balanço de radiação e energia em superfícies naturais 
	Slide 87
	Slide 88
	Slide 89
	Slide 90: Balanço de Radiação e Geada
	Slide 91: Efeitos da Geada
	Slide 92: Sensibilidade à Geada
	Slide 93: Planejamento e Controle
	Slide 94: Evapotranspiração
	Slide 95: Evapotranspiração - Definições
	Slide 96: Evapotranspiração - Definições
	Slide 97: A Força Motriz da ET Diferença de potencial entre os diferentes compartimentos que compõem o percurso da água no sistema solo-planta-atmosfera Potencial total () é a soma dos potenciais parciais: Potenciais parciais: Temperatura (t) Soluto
	Slide 98: Potenciais da água
	Slide 99: Evapotranspiração é parte importante do ciclo hidrológico e representa a água que retorna à atmosfera na forma de vapor
	Slide 100
	Slide 101
	Slide 102: Partição da evapotranspiração em culturas agrícolas
	Slide 103: Balanço Hídrico - Conceito
	Slide 104: Balanço Hídrico - Introdução
	Slide 105: Balanço Hídrico - Introdução
	Slide 106: Capacidade de água disponível: conceito
	Slide 107: Água Facilmente Disponível
	Slide 108: Mudanças Climáticas 
	Slide 109: Conceitos e Definições: Mudança X Variabilidade
	Slide 110
	Slide 111
	Slide 112
	Slide 113: Os dez anos mais quentes desde 1880
	Slide 114
	Slide 115
	Slide 116
	Slide 117
	Slide 118
	Slide 119
	Slide 120: Regulação Estomática
	Slide 121: Fotossíntese e CO2
	Slide 122
	Slide 123: Fig. 2. A summary of results from FACE experiments of change in evapotranspiration as a result of growth in elevated ...
	Slide 124
	Slide 125
	Slide 126: Fig. 5. A comparison of light-saturated photosynthesis (Asat), daily carbon uptake (A′), stomatal conductance
	Slide 127: CO2 e abertura estomática
	Slide 128: CO2 e abertura estomática
	Slide 129: Relação - CO2 X Produtividade da água 
	Slide 130: Resumindo: efeito da elevação da concentração de CO2 
	Slide 131: Impacto das mudanças climáticas no milho brasileiro
	Slide 132: Impacto das mudanças climáticas no milho brasileiro
	Slide 133: Impacto das mudanças climáticas no milho brasileiro
	Slide 134: Impacto das mudanças climáticas no milho brasileiro
	Slide 135: Impacto das mudanças climáticas no milho brasileiro
	Slide 136
	Slide 137
	Slide 138
	Slide 139
	Slide 140

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