Mathematical modeling applied to the planning of the irrigated agriculture, using georeferenced information

Made available in DSpace on 2016-04-26T19:39:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007 - Wilson Araujo da Silva.pdf: 3542815 bytes, checksum: c92835c3e72d7930f7ac26fede62501b (MD5) Previous issue date: 2007-02-28 Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) The potential of the irrigated fruit production the North Fluminense region of Rio de Janeiro is large. This fact associated to the retaking of the growth of the sugarcane crop, mainly in the last years, due to the increase of world energy demands, and decrease of non renewable sources of fuels, influenced also by the prices of the sugar in the international market, made this area a strategic place for development and expansion of irrigated agriculture. However, the viability of irrigated agriculture projects will depend on an appropriate use of the natural resources, mainly water and soil. Based on those facts, and considering the new model of management of natural resources in Brazil, the present study had as objective the planning of the irrigated agriculture in an area that is part of the Muria? river basin, inserted in the PROJIR (irrigation and drainage project of sugarcane of the North Fluminense region), project executed in 1982 by the Institute of Sugar and Alcohol, through PLANALSUCAR. The tools used to reach the proposed objective were: the stream flow regionalization, to characterize the hydric potential of the region; the mathematical modeling, developed utilizing response functions of the crops to the amount of water applied, for sugarcane, pineapple, passion fruit and papaya crops; and a geographic information system algorithm developed using georeferenced data related to edaphic and climatic conditions, and the crop production functions. The results obtained using the proposed methodology showed that in the studied area, considering the criteria of concession of water usage adopted by ANA (Water National Association), there was a water right concession available to be used of about 15.83 m3 s-1. The mathematical modeling developed was capable of indicating the best cultivation plans to maximize the net income of the crops. The mathematical algorithm developed was efficient in the spacialization of the maximized net income of irrigated plots of each crop studied. A potencialidade do p?lo de fruticultura irrigada no Norte Fluminense do Estado do Rio de Janeiro ? enorme. Tal fato associado ? retomada do crescimento da cultura da cana-de-a??car, principalmente nos ?ltimos anos, devido ao aumento das demandas energ?ticas mundiais e diminui??o das fontes de combust?veis n?o renov?veis, e tamb?m influenciada pelos pre?os do a??car no mercado internacional, fizeram dessa regi?o um local estrat?gico para o desenvolvimento e expans?o da agricultura irrigada. Entretanto, por se tratar de uma atividade que demanda um volume consider?vel de ?gua, deve ser planejada ? luz da gest?o ambiental, como forma de garantir o uso sustent?vel dos recursos naturais, principalmente a ?gua e o solo. Portanto, a viabilidade de projetos hidroagr?colas depender? de uma utiliza??o adequada dos seus recursos naturais. Baseado nessas premissas, e considerando o novo modelo de gerenciamento dos recursos h?dricos do Pa?s, o presente estudo teve como objetivo planejar a agricultura irrigada, em uma ?rea que ? parte da bacia do rio Muria?, contida no PROJIR (Projeto de irriga??o e drenagem da cana-de-a??car na regi?o norte fluminense), projeto executado em 1982 pelo Instituto do A??car e do ?lcool, atrav?s do PLANALSUCAR. As ferramentas utilizadas para se atingir o objetivo proposto, foram: a regionaliza??o de vaz?o visando caracterizar o potencial h?drico superficial da regi?o, a modelagem matem?tica, atrav?s do desenvolvimento de um modelo constru?do com base em fun??es de resposta das culturas ? ?gua, obtidas na regi?o para as culturas da cana-de-a??car, abacaxi, maracuj? e mam?o; e um algoritmo de sistema de informa??es geogr?ficas desenvolvido utilizando informa??es georreferenciadas referentes aos dados edafo-clim?ticos e as fun??es de produ??o das culturas. Os resultados obtidos utilizando a metodologia proposta mostraram que na ?rea estudada, considerando os crit?rios de outorga do uso da ?gua adotados pela ANA, existia uma vaz?o outorg?vel de cerda de 15,83 m3 s-1. O modelo matem?tico desenvolvido foi capaz de selecionar os melhores planos de cultivo que possibilitaram obter a renda m?xima das culturas. O algoritmo criado se mostrou eficiente na espacializa??o da renda maximizada dos cultivos irrigados de cada uma das culturas estudadas.