INDICADORES AGROMETEOROLÓGICOS OBTIDOS COM IMAGENS MODIS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PARACATU Antônio Heriberto de Castro Teixeira * & Janice Freitas Leivas & Gustavo Bayma-Silva
Objetivo
☼
Quantifica ç ã o de indicadores agrometeorológicos em larga escala, através de imagens MODIS, com ênfases em pivôs de irrigação na região do Noroeste de Minas Gerais, localizadas dentro da bacia hidrográfica de Paracatu.
Localização e estações agrometeorológicas EA Buritis
SAFER
SUB BACIA PARACATU -52
-48
-44
-40 EA São Romão
-16
Minas Gerais
EA Montes Claros
EA Unaí
-16
EA Pirapora
-20
-20 EA Guarda Mor EA João Pinheiro
1:100 km
EA Três Marias
-24
EA Diamantina
-24 -52
-48
-44
-40 EA Curvelo EA Patrocínio
Pivôs
MOD13Q1
Estações agrometeorológicas
Variáveis climáticas: ET0; RG; Ta Produto MODIS: Bandas 1 e 2
Fluxograma para obtenção dos indicadores agrometeorológicos Medições do MODIS
Reflectâncias b1 e b2
NDVI
Albedo da superfíci e
Ta
RG
RR
Rn
Ra
Temperatu ra da superfície
Rs
RAF
ARAF
ET0 ET/ET0 ET
BIO
PA
Condições climáticas 200
200
(a) 2011
160
2013
(b) 2011
2015
ET0 (mm)
120
P (mm)
2013
2015
160
80
40
120
80
40
0
0 001
033
065
097
129
161
193
225
257
289
321
353
001
033
065
097
129
161
193
225
257
289
321
353
Dia do ano
P↑: OUT a ABR – 93, 94 e 87% dos totais anuais [216 (2011), 1232 (2013), 715 (2015 ET0↓: MAI a JUN P/ET0 : Indicador preliminar de balanço hídriico 2011 – 0,93 2013 – 0,83 2015 – 0,51
< amplitude anual Ø DEF: MAI a SEP para todos os 3 ano Ø P/ET0 < 0,50 > demanda por água de irrigação
Janeiro - Abril
Evapotranspiração quadrimestral
225 69
ET
ET
340 103
331 103
Setembro - Dezembro
Maio - Agosto
ET
* > ET: Q1, exceto 2011 >300 mm Pac↑ e ET0↑
ET
241 99
ET
232 103
ET
256 109
ET
181 73
ET
246 104
ET
251 111
2013
2011 0
130
260
2015 390
520
> Desvio Padrão: 2013 e 2015
* < ET: Q3, exceto 2013 < 200 mm
650
ET (mm)
Segundo semestre: > distinção entre áreas irrigadas e vegetação natural
Produção de biomassa quadrimestral Janeiro - Abril
>BIO: Pivôs Maio a Agosto > 15 t ha-1 BIO 8 4
BIO 12 5
Maio - Agosto
BIO 12 5
BIO 8 5
BIO 8 5
BIO 5 3
BIO 7 4
BIO 7 4
Setembro - Dezembro
BIO 7 5
* BIO↑: Q1 * BIO↓: Q3
2011
2013
0
4
8
2015 12
13
20
BIO (t ha-1)
> BIO e menor ET
> PA
2011: < BIO, pois < ET0
Produtividade da água em pivôs 5,5
2011
2013
2015
PA (m3 kg-2)
4,4
3,3
2,2
1,1
0,0 001
033
065
097
129
161
193
225
257
289
321
353 001
033
065
097
129
161
193
225
257
289
321
353 001
033
065
097
129
161
193
225
257
289
321
353
Dia do ano
• Tendências similares com flutuações para dois períodos distintos • *Estação chuvosa e período naturalmente mais seco * Picos acima de 3 kg m-3
DP↑: variações espaciais efenológicas
Meio do ano – ciclo produtivo do milho BIO x IC
PAC: 1,3 a 1,6 kg m-3
ETr - Indicador de umidade na zona das raízes 1,40
1,40
(a)
1,12
0,84
0,84
Kc
ETr
1,12
0,56
0,56
0,28
0,28
2011
2013
Kc =
2015
0,00
0,00
001 033 065 097 129 161 193 225 257 289 321 353 Dia do ano
0
500
ETr – Grau de deficiência hídrica hídrica em vegetação natural e culturas irrigadas Tendências similares nos anos analisados porém distintos ETr = Kc: Sob ótimas condições hídricas – manejo da irrigação
Modelo GDac x Kc para milho 1,40
(a)
(b)
1,12
Kc
0,84 0,56 0,28
Kc = -5 10-7GDac2 + 1,2 10-3 + 0,26 R² = 0,70
2015 0,00
61 193 225 257 289 321 353 ia do ano
0
500
1000
1500
2000
2500
GDac (oC)
Variação da ETr entre 0,4 e 1,2, dentro daqueles já encontrado para milho * Confiança no SAFER A relação Kc x GDac pode ser usada no manejo de irrigação e zoneamento
Conclusões ☼ A modelagem em larga escala atrav é s do produto MODIS MOD13Q1 em conjunto com dados clim á ticos, possibilitou o mapeamento de par â metros h í dricos e de vegeta ç ã o, nas áreas compreendendo os munic í pios do Noroeste de Minas Gerais, dentro da bacia hidrográfica do Rio Paracatu. ☼ Os maiores valores da ET e da BIO, aconteceram no primeiro quadrimestre, enquanto que os menores foram para o último. ☼ Extraindo-se as á reas com piv ô s de irriga ç ã o, os valores da PA caracterizaram dois períodos distintos, um durante a estação chuvosa no início e final do ano e outro no período climaticamente mais seco no meio do ano. ☼ Considerando-se o ciclo generalizado da cultura do milho, um modelo para o coeficiente de cultura em fun ç ã o dos graus-deias acumulados foi elaborado, o qual é ú til no manejo de irriga ç ã o e zoneamento da aptid ã o agroclim á tica, fornecendo crit é rios de expansão da cultura no Estado de Minas Gerais.
Obrigado O
Pela Atenção
heriberto.teixeira@embrapa.br