Balanço Hídrico de Cultivo, Agrometeorologia

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12/11/2018 
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Disciplina: Agrometeorologia – Agronomia 
Balanço Hídrico 
Climatológico 
Sequencial 
e de cultivo 
Prof. Glauco de Souza Rolim 
Dpto. de Ciências Exatas-DCE 
Definição de Balanço Hídrico (BH) 
O balanço hídrico é a contabilização da água no solo, decorrente do 
princípio de conservação de massa 
P I 
Lençol Freático 
DP 
ET (ETP, ETR, ...) 
DARM 
D ARM = P + I – ET – DP 
P= Precipitação 
I= Irrigação 
 
ET= evapotranspiração 
DP= Drenagem 
 Profunda (=EXC) 
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Tipos de BH segundo Thornthwaite (1955) 
 Balanço Hídrico Climatológico ou normal: caracterização climática, 
 dados médios de 30 anos, grama 
 
 Balanço Hídrico climatológico sequencial: período específico, grama 
 
 
 Balanço Hídrico de cultivo: período específico e para um cultivo específico 
 
 
Roteiro para 
o cálculo de 
Balanço Hídrico 
Climatológico 
Sequencial 
sendo: 
‘i’=período de cálculo 
 em dias 
P= chuva 
ETP= Evapotranspiração 
 Potencial 
NAC= Negativo Acumulado 
ARM= armazenamento 
 atual 
CAD= Capacidade de água 
 Disponível 
ALT= Alteração de ARM 
ETR= Evapotranspiração 
 Real 
DEF= Deficiência Hídrica 
EXC= Excedente Hídrico 
 
Início: primeiro período seco Iniciamos 
na primeira data! 
E simplificando: 
NACi-1 = 0 OU 
ARMi-1 = CAD/2 
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Balanço Hídrico Climatológico Sequencial 
Jaboticabal, SP 2015 , CAD= 100 mm 
Prof. Glauco 
Início! 
-100
-50
0
50
100
150
200
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
D
e
fi
ci
ên
ci
a 
 
 
 E
xc
e
d
en
te
 H
íd
ri
co
 (
m
m
) Média (1991-2011)
BH climatológico normal 
Jaboticabal, SP 
12/11/2018 
4 
-100
-50
0
50
100
150
200
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
D
ef
ic
iê
n
ci
a 
 
 
 E
xc
ed
en
te
 H
íd
ri
co
 (
m
m
) 
BH climatológico normal e 
BH climatológico sequencial (2015) 
Jaboticabal, SP 
Excedente Hídrico 
Deficiência Hídrica 
Retirada Hídrica 
Jaboticabal, 2015 
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Excedente Hídrico 
Deficiência Hídrica 
Retirada Hídrica 
Jaboticabal, 2015 
Acompanhamento em tempo real da disponibilidade de água do solo 
Auxilia na tomada de decisões em áreas produtivas 
Quais foram os períodos secos em Jaboticabal em 2015?: abril a outubro 
quantos milímetros de deficiência neste período ?: 111 mm 
vale a pena irrigar? 
 
Qual o melhor período para plantar um cultivo de guandu (3meses-ciclo) na região em 
2015 ?: início de FEV (período final do ciclo com DEF=bom para 
 secamento das vagens 
(111/120 dias= 0,74 mm/dia)  Não 
(p.ex. em agosto 50 mm= 1,6 mm/dia,não!se fosse >= 4 mm/dia, sim) 
Quais períodos úmidos?: (EXC>=0): JAN a MAR e MAI 
Aplicações do BH climatológico sequencial 
Completa Extrato 
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Comparação BHC sequencial e Normal 
Escala 
decendial 
Normal  
Sequencial  
Tipos de BH segundo Thornthwaite (1955) 
 Balanço Hídrico Climatológico ou normal: caracterização climática, 
 dados médios de 30 anos, grama 
 
 Balanço Hídrico climatológico sequencial: período específico, grama 
 
 
 Balanço Hídrico de cultivo: período específico e para um cultivo específico 
 
 
ETc = ETP x kc 
Para lembrar: 
Se ETP é a evapotranspiração potencial (ou potencial de evapotranspiração) 
ETc é a evapotranspiração de cultivo (ou ‘potencial de evapotranspiração’ de cultivo) 
 
 
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sendo: 
‘i’=período de cálculo 
P= chuva 
ETP= Evapotranspiração 
 Potencial 
P-ETP= Chuva efetiva máxima 
 ou potencial 
NAC= Negativo Acumulado 
ARM= armazenamento 
 atual 
CAD= Capacidade de água 
 Disponível 
ALT= Alteração de ARM 
ETR= Evapotranspiração 
 Real 
DEF= Deficiência Hídrica 
EXC= Excedente Hídrico 
P-ETc 
Se 
(P-ETc)i < 0 
Se 
(P-ETc)i ≥ 0 
Solo 
potencialmente 
secando 
NACi=NACi-1+(P-ETc)i 






 CAD
NAC
i
i
eCADARM .
ARMi= (P-ETc)i+ARMi-1 







CAD
ARM
LnCADNAC ii .→ Se ARM > CAD, então 
ARM=CAD 
ALTi= ARMi-ARMi-1 
ETri=Pi+|ALTi| 
Completar as colunas NAC e ARM 
em todos os períodos i, depois 
passar para os próximos cálculos 
Se ALTi < 0 
ETri= ETci 
Se ALTi ≥ 0 
Se ARMi < CAD Se ARMi = CAD 
EXCi= 0 EXCi= (P-ETc)i-ALTi 
DEFi= ETci - ETri 
→ Se ARM > CAD, então 
ARM=CAD 
Solo 
potencialmente 
se umidificando 
Chuva efetiva, 
potencial ou 
máxima 
O quanto de fato 
SECOU [retirada= ALT (-)] 
ou 
UMIDIFICOU 
[ reposição = ALT (+)] 
O quanto de fato 
evapotranspirou 
O quanto de fato 
FALTOU água no 
sistema SPA 
O quanto de fato 
SOBROU de água no 
sistema SPA 
ETc 
ET de cultivo 
ETr 
ET real de 
 cultivo 
Roteiro 
para 
o cálculo 
de 
Balanço 
Hídrico 
de cultivo 
ETc= ETP x kc 
Iniciamos 
na primeira data! 
(de preferência 
Antes do plantio) 
E simplificando: 
NACi-1 = 0 OU 
ARMi-1 = CAD/2 
ETc= ETP x kc 
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 100/%2,1 terrenodocoberturaKc 
Forma prática : 
ETc= ETP x kc 
Cálculo do BH de cultivo 
ETr 
ETc 
Evapotranspiração 
Relativa (ER) 
=1 “significa que evapotranspirou todo 
 o potencial (o necessário)” 
<1 “significa que evapotranspirou menos 
 do que o potencial” ou seja o cultivo 
 teve restrição hídrica no período 
 portanto com perdas de produtividade 
Média= 0,81 
1 
1 
1 
0,95 
0,81 
0,55 
0,44 
0,73 
0,49 
0,79 
1 
1 
Quanto ? não sei ainda, tenho que aplicar um 
Modelo de cultivo (crop model)...veremos depois ! 
ETr/ETc 
Então, o cultivo deixou de evapotranspirar 
(1-0,81=0,19) 19% em relação ao potencial 
= 
ETr 
ETc 
1- 
Déficit de 
Evapotranspiração 
Relativa (DER) = 
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Balanço Hídrico de cultivo 
Jaboticabal, SP 2015 , CAD= 85 mm, Soja: plantio 1/fev/2015 (ARMi-1=CAD/2=42,5) 
Prof. Glauco 
110,5 108,3 0 85 42,5 110,5 0 65,8 1 
38,1 80,9 0 85 0 38,1 0 80,9 1 
84 -53,1 -53,1 45,5 -39,5 70,4 13,6 0 0,84 
109,1 -23,6 -76,7 34,4 -11 96,5 12,6 0 0,88 
43,6 29,4 -24,3 63,8 29,4 43,6 0 0 1 
48,2 91 0 85 21,1 48,2 0 69,8 1 
45,4 -31,7 -31,7 58,5 -26,5 40,2 5,2 0 0,88 
 
Estab. 
Des. Veg 
Floresc. 
Frutif. 
Frutif. 
Matura. 
1 
0,3 
0,7 
1,1 
0,7 
0,8 
0,8 
1 
1 
1 
1 
1 
Média Etr/Etc =0,94 
Balanço Hídrico de cultivo 
Jaboticabal, SP 2015 , CAD= 85 mm, Soja: plantio 1/fev/2015 (ARMi-1=CAD/2=42,5) 
Prof. Glauco 
110,5 108,3 0 85 42,5 110,5 0 65,8 1 
38,1 80,9 0 85 0 38,1 0 80,9 1 
84 -53,1 -53,1 45,5 -39,5 70,4 13,6 0 0,83 
109 -23,5 -76,6 34,5 -11 96,5 12,5 0 0,88 
43,6 29,4 -24,3 63,9 29,4 43,6 0 0 1 
48,2 91 0 85 21,1 48,2 0 69,9 1 
45,4 -31,7 -31,7 58,5 -26,5 40,2 5,2 0 0,88 
 
Estab. 
Des. Veg 
Floresc. 
Frutif. 
Frutif. 
Matura. 
1 
0,30,7 
1,1 
0,7 
0,8 
0,8 
1 
1 
1 
1 
1 
Média Etr/Etc =0,94 
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Cálculo do BH de cultivo 
BH sequencial 
Cálculo do BH de cultivo 
BH DE CULTIVO 
Cultivo 
12/11/2018 
11 
Cálculo do BH de cultivo 
ESTAB. DES VEG FLORESC FRUTIF. FRUTIF. MATURA 
BH 2015 
Conclusões 
BHC normal  Caracterização da disponibilidade Planejamento 
 hídrica regional média 
 
BHC sequencial  Caracterização da disponibilidade  Tomada de decisões 
 hídrica regional de um período 
 específico 
 
BH cultivo  Determinação da disponibilidade  Tomada de decisões 
 hídrica de um período específico 
 para um cultivo agrícola específico 
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EXERCÍCIO 
Comparar um plantio de soja feito em 01/fev/2015 em Jaboticabal (Feito em sala) 
Com outro feito em 01/fev/2014 
Responder: 
 1) Qual plantio obteve menor produtividade ? Justifique. 
 2) Complete o BH (DEF e EXC) com os dados de 2014 
 
Dados no próximo slide 
Balanço Hídrico de cultivo 
Jaboticabal, SP 2014 , CAD= 85 mm, Soja: plantio 1/fev/2014 
Prof. Glauco 
Período P CULT
IVO 
Kc ETP ETc P-ETc NAC ARM ALT ETr DEF EXC ETr/
ETc 
JAN 100 1 140 
FEV 83 EST 0,3 124 
MAR 107 DV 0,7 114 
ABR 63 FLOR 1,1 93 
MAI 7 FRUT 0,7 65 
JUN 2 FRUT 0,8 59 
JUL 30 MAT 0,8 54 
AGO 0 1 77 
12/11/2018 
13 
Cálculo do BH de cultivo 
ESTAB. DES VEG FLORESC FRUTIF. FRUTIF. MATURA 
Exercício aula prática 
12/11/2018 
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EXERCÍCIO 
Comparar um plantio de cana-de-açúcar (cana planta) feito em 01/fev/2014 em 
Ribeirão Preto com dados médios, CAD=75 mm. 
 
Responder: 
 1) A disponibilidade hídrica e a produtividade em 2014 foi diferente da 
 média da região ? Justifique. 
 
Metade da sala fazer com 
dados de 2012 e outra 
metade com dados de 2014 
Período P CULTI
VO 
Kc ETP 
JAN 267 1 118 
FEV 217 EST 0,45 111 
MAR 159 DV 0,8 114 
ABR 80 FLOR 1,1 89 
MAI 54 FRUT 0,8 66 
JUN 31 FRUT 0,55 53 
JUL 28 MAT 0,23 54 
AGO 25 1 77 
Dados médios (1971-90) 
Período P CULTI
VO 
Kc ETP 
JAN 106 1 138 
FEV 55 EST 0,45 121 
MAR 77 DV 0,8 119 
ABR 76 FLOR 1,1 95 
MAI 0,8 FRUT 0,8 71 
JUN 1,8 FRUT 0,55 60 
JUL 30 MAT 0,23 56 
AGO 0,3 1 71 
Ano 2014 
Balanço Hídrico de cultivo 
Ribeirão Preto, SP DADOS MÉDIOS , CAD= 75 mm, Cana: plantio 1/fev 
Prof. Glauco 
Período P CULT
IVO 
Kc ETP ETc P-ETc NAC ARM ALT ETr DEF EXC ETr/
ETc 
JAN 267 1 118 
FEV 217 EST 0,45 111 
MAR 159 DV 0,8 114 
ABR 80 FLOR 1,1 89 
MAI 54 FRUT 0,8 66 
JUN 31 FRUT 0,55 53 
JUL 28 MAT 0,23 54 
AGO 25 1 77 
12/11/2018 
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Balanço Hídrico de cultivo 
Ribeirão Preto, SP DADOS 2014 , CAD= 90 mm, Cana: plantio 1/fev/2014 
Prof. Glauco 
Período P CULT
IVO 
Kc ETP ETc P-ETc NAC ARM ALT ETr DEF EXC ETr/
ETc 
JAN 106 1 138 
FEV 55 EST 0,45 121 
MAR 77 DV 0,8 119 
ABR 76 FLOR 1,1 95 
MAI 0,8 FRUT 0,8 71 
JUN 1,8 FRUT 0,55 60 
JUL 30 MAT 0,23 56 
AGO 0,3 1 71 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
100 
110 
120 
130 
130 
120 
110 
100 
90 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
Exercício aula prática 
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ