• Página Profissional do Prof. José Paulo de Melo e Abreu

  • Engº Agrónomo, Doutor em Agronomia, Agregado em Agronomia

  • Investigação em Agrometeorologia e Climatologia, Agricultura e Horticultura

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PÁGINA TÉCNICA E CIENTÍFICA

Atenção:

Algumas ferramentas de investigação não foram incluídas para evitar o seu uso abusivo. Estão neste caso, por exemplo, programas que fazem a zonagem de cerca de 20 culturas, programas que invertem modelos tri- e bi-dimensionais de intecepção e calculam a área foliar de cobertos descontínuos (p. ex., pomares). No entanto, mediante protocolo entre as partes podem ser cedidos.

Alguns programas, associados a links podem levar bastante tempo a baixar, dependendo do tipo de internet que disposer! Para ver o seu tamanho veja os "Downloads".

Nesta página apresenta-se de maneira ultra sumária alguns temas em que temos experiência técnica ou científica e indicam-se documentos ou programas que são centrais ao tema. Nos casos em que os documentos não são da nossa autoria ou não existem em PDF, ou estão protegidos por direitos de autor, colocamos um link onde se pode obter gratuitamente a informação. Não nos parece útil enviar os nossos leitores para sítios pagos, pelo que não serão indicados. Todas as aplicações disponibilizadas são classificadas com um código entre chavetas ({}) que indica, numa escala crescente de 1 a 3: i) o grau de exigência de formação de base necessária (Form?); ii) grau de conhecimento de computadores (Comp?); iii) grau de exigência de dados de entrada (Dados?); iv) utilizadores alvo (Util: 1 - Agricultor, 2 - Técnico ou agricultor evoluído, 3 - Cientista); v) grau de avaliação da aplicação (Aval?: 1 - conhecimento técnico e dados de campo de baixo rigor ou estatísticas, 2 - validação com dados fiáveis e outros modelos, mas sem grande expressão geográfica, 3 - validação com dados fiáveis e outros modelos, mas com boa expressão geográfica). As primeiras duas letras e ":" indicam a língua (PT: Português, EN: Inglês, SP: Espanhol). Por exemplo, uma ferramenta computacional com o código {PT: Form2, Comp1, Dados2, Util1_2_3, Aval2} seria em Português e destinada para indivíduos com um mínimo de formação ao nível do 9º ou 10º anos do secundário ou equivalente, sem necessidade de ter mais do que conhecimentos básicos de computadores, exige alguns dados de entrada que podem ser facilmente obtidos, como por exemplo diâmetro do troco de árvores, altura das plantas, etc. Os utilizadores alvos são todos (agricultores, técnicos e cientistas) e a avaliação foi cuidada, mas com pouco expressão geográfica. Unidades (SI)

Formulas e Constantes

As unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI) devem ser sempre usadas nas publicações e na comunicação entre técnicos e cientistas. Existem publicações completas e fiáveis sobre este tema e são gratuitas (Aqui! {En}). No entanto, por vezes, é necessário fazerem-se conversões de unidades, pelo que se podem utilizar conversores de unidades. Uns são do campo da química e física (Aqui! {En}) e outros específicos. Por exemplo, para unidade de humidade temos um (Aqui! {Sp}).

Compilámos algumas fórmulas e constantes que são fundamentais para a área da Agricultura e Ambiente (Aqui!).

Ferramentas auxiliares para Meteorologia Agrícola e Ambiental

A consulta de tabelas é morosa e limitativa. Por isso, desenvolvemos um calculador de variáveis meteorológicas e astronómicas, bastante completo, que inclui algumas "constantes" que na realidade são variáveis.

Outra ferramenta que disponibilizamos é um filtro de dados meteorológicos, que tem como objetivo encontrar erros e colmatar algumas falhas de dados meteorológicos. Além disso, as variáveis num passo (diário|horário) são sempre acompanhados pelas variáveis no outro passo (diário|horário). Assim, pode servir de gerador de dados de passo horário em diário ou vice-versa.

Clima e solo dum local qualquer em Portugal Continental

Construímos uma ferramenta que gera os dados climáticos diários médios dum local qualquer de Portugal Continental (Aqui!). Basta entrar com a latitude e longitude do local. Além disso, dá uma estimativa (grosseira) da textura e profundidade do solo.

Desenvolvimento fenológico

O desenvolvimento é o processo fisiológico associado ao percurso balizado por acontecimentos discretos e ordenados, percorrido por uma planta ou um organismo qualquer, desde o início até ao fim do seu ciclo de vida. Estes acontecimentos são as "fases" ou "estádios". Por exemplo, a germinação, emergência, estado de n folhas, floração e maturação são alguns dos estados por que passa um cereal. Distinga-se do crescimento que é o processo fisiológico que produz acumulação de matéria seca.

A previsão das datas dos estados de desenvolvimento é de grande importância na Agricultura e Horticultura práticas. Em geral, utiliza-se a noção de tempo térmico para a simulação das datas dos acontecimentos fenológicos. No entanto, existem plantas que têm mecanismos mais complexos, que evitam que a germinação ou floração, por exemplo, se deem fora de época. Os mecanismos mais importantes são a resposta fotoperiódica e a vernalização ou necessidades de frio. Para mais pormenores veja-se apresentação sobre o desenvolvimento (Aqui! {PT}). Para se obterem ferramentas que permitem cálculos relacionados com o desenvolvimento veja-se o Quadro I.

Quadro I. Ferramentas para cálculos relacionados com o desenvolvimento fenológico. Para baixar uma ferramente clique o seu nome.

Utilização Nome Autores Especificações Nota
Calcular os parâmetros do modelo em "dente de serra" para dados diários BioDevDly BioDevDly J P De Melo-Abreu {EN: Form2, Comp2, Dados2, Util3, Aval2} Utiliza o Solver do Excel
Utiliza o modelo em "dente de serra" com parâmetros conhecidos para calcular o tempo térmico entre inicio e fim de cada fase. Passo diário (ºC d). SawtoothTTCal_DlyTemp J P De Melo-Abreu {EN: Form2, Comp1, Dados1, Util2_3, Aval2} Pode ser utilizado para inúmeros casos desde que se tenham dados diários da temperatura
Utiliza o modelo em "dente de serra" com parâmetros conhecidos para calcular o tempo térmico entre inicio e fim de cada fase. Passo horário (ºC h) SawtoothTTCal_HlyTemp1 J P De Melo-Abreu {EN: Form2, Comp1, Dados1, Util2_3, Aval2} Semelhante ao SawtoothTTCal_DlyTemp, mas utiliza dados horários da temperatura
(Formato 2: célula B3 do StartHere)
Mesmo programa do que o SawtoothTTcal_HlyTemp, mas com dados temperatura com outro formato. Passo horário (ºC h) SawtoothTTCal_HlyTemp2 J P De Melo-Abreu {EN: Form2, Comp1, Dados1, Util2_3, Aval2} Dados horários da temperatura com outro formato (Formato 1: célula B3 do StarttHere)
Calcular a data da floração de fruteiras e oliveira. FlowerCalc J P De Melo-Abreu {PT: Form2, Comp1, Dados1, Util1_2_3, Aval3} Com instruções mais completas.

Geadas

A geada consiste na ocorrência de uma temperatura do ar inferior a 0 ºC, medida em abrigo meteorológico apropriado a uma altura entre 1,25 e 2 m (1,5 m em Portugal). As geadas ocorrem quando uma massa de ar é substituída por outra mais fria (geadas de advecção), ou quando há acentuado arrefecimento noturno, resultante principalmente da falta de nuvens e concomitante baixo valor da radiação da atmosfera (geadas de radiação). Neste caso, em que o balanço noturno da radiação é muito negativo e há pouco vento, o ar vai arrefecer por baixo, em contacto com a superfície fria, e como a agitação do ar é baixa, esta perda de calor vai fazer-se sentir até a uma altura que não cessa de aumentar durante a noite de geada. Dentro da camada de ar que é arrefecida pela superfície, a temperatura sobe em altura (i.e., dá-se uma inversão térmica), o que contrasta com o que acontece durante o dia na troposfera, em que a temperatura desce com a altura acima da superfície.

O termo geada branca, refere-se à geada que é acompanhada pela formação de cristais de gelo produzidos pela congelação do orvalho, ou pela sublimação do vapor de água, sobre as superfícies dos corpos arrefecidos. A geada negra ocorre quando a ponto de orvalho é mais baixo do que a temperatura negativa nefasta atingida pelos órgãos vegetais. Deve-se esta designação ao aspeto necrótico apresentado pelos órgãos vegetais: parecem "queimados". Note-se que a necrose, sintoma de morte dos tecidos vegetais, pode ocorrer também após a ocorrência duma geada branca que causou danos. Na verdade diz-se que houve "geada negra" quando vemos os tecidos danificados apresentando-se enegrecidos; a "geada branca" não é ainda um sintoma de geladura, pois pode-se não ter atingido o limite de resistência das plantas, não havendo, então, morte dos tecidos. Uma é um facto consumado; outra é apenas sinal de que podem aparecer danos. Nas condições micrometeorológicas presentes numa noite de geada, os órgãos vegetais perdem muito calor, ficando as suas temperaturas próximas das do ar, embora mais baixas um ou dois graus Celsius, na generalidade dos casos. A previsão da temperatura dum órgão vegetal é feita através do balanço energético desse órgão, o que não é uma tarefa simples visto que esses órgãos estão sujeitos a microambientes variáveis resultantes da sua posição no coberto vegetal. Felizmente, existem alguns métodos que podem na maioria das situações evitar a ocorrência de geladura, embora nem sempre a custo suportável pela cultura em causa. Para uma introdução muito leve, em Português, leia um folheto que publicámos há uns anos. Para uma melhor compreensão desta temática pode ler a sebenta sobre este tema (Aqui!). Um livro sobre este tema que escrevi em 1985 é completo nos aspetos teóricos e práticos, embora muito extenso e sem as ferramentas informáticas que mais tarde publicámos no livro FAO-UN. Este livro é o mais completo publicado a nível mundial, mas infelizmente não está escrito em Português. A versão inglesa está no sítio da FAO. Inexplicavelmente, o PDF associado tem as fórmulas pouco visíveis, mas a tradução espanhola, em PDF, tem as fórmulas bem visíveis. A parte económica das geadas está num segundo volume, nomeadamente numa versão inglesa e numa versão espanhola . Na biblioteca do Instituto Superior de Agronomia existem todas as versões e traduções e respetivos programas.

 

Quadro II. Ferramentas em para a temática das geadas. Para baixar ou ir para sítio grátis clicar o nome da ferramenta.

Utilização Nome Autores Especificações Nota
Calcula os prejuízos de geada para qualquer cultura DEST {EN}
DEST {SP}
J P de Melo-Abreu & Richard L Snyder {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Programa que executa uma análise financeira para determinar o método de proteção contra geadas. FrostEcon {EN}
FrostEcon {SP}
J P de Melo-Abreu, Richard L Snyder & S. Matulich {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Ajuda a desenvolver a previsão da temperatura mínima FFST {EN}
FFST {SP}
J P de Melo-Abreu & Richard L Snyder {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Calcula a probabilidade e a certeza de geadas para o Hemisfério Norte. FriskS_NH {EN}
FriskS_NH {SP}
Richard L Snyder & J P de Melo-Abreu {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Calcula a probabilidade e a certeza de geadas para o Hemisfério Sul. FriskS_SH {EN}
FriskS_SH {SP}
Richard L Snyder & J P de Melo-Abreu {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Calcula a tendência da temperatura do ar, do bolbo húmido e ponto de orvalho durante as noites de geada Ftrend {EN}
Ftrend {SP}
Richard L Snyder & J P de Melo-Abreu {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Calcula o número de aquecedores, de combustível sólido ou líquido, necessários para fornecer proteção contra geadas HeatReq {EN}
HeatReq {SP}
Richard L Snyder & J P de Melo-Abreu {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Calcula a temperatura do ar para iniciar e parar o sistema de rega para proteção contra geadas SST {EN}
SST {SP}
Richard L Snyder & J P de Melo-Abreu {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN
Determina a probabilidade de ter uma temperatura abaixo da temperatura crítica para datas específicas e a certeza de que isso não aconteça TempRisk {EN}
TempRisk {SP}
Richard L Snyder & J P de Melo-Abreu {EN_SP: Form2, Comp1, Dados2, Util2_3, Aval3} FAO-UN

Rega e Relações Hídricas

Quando uma cultura cresce em condições não-limitantes de água e nutrientes as perdas de água por evaporação do solo (E) e por transpiração (T) são facilmente calculáveis. Assim, a evapotranspiração da cultura (ETc = E + T) pode ser calculada através da fórmula

ETc = Kc x ETo

     em que

          Kc = coeficiente cultural

         ETo = evapotranspiração de referência [mm]

 

O valor de Kc varia ao longo do ciclo cultural, começando por representar apenas a fração de evaporação do solo, e vai aumentando até que atinge valores, que em culturas com muita área de folhas por metro quadrado (IAF), podem atingir 1,2. ETo é a evapotranspiração da relva, tal como se obtém por um modelo matemático devidamente parametrizado. Valores de Kc para a generalidade das culturas e explicação completa do processo e fundamentos do cálculo de ETo estão apresentados numa publicação da FAO-UN (FAO56)

Calculadores de ETo

Embora existam muitos calculadores de ETo, a maioria é pouco intuitiva, e requer frequentemente algum conhecimento informático, o que nos conduziu a criarmos os nossos. No Quadro III apresentam-se calculadores para o passo diário, mensal e horário.

Quadro III. Ferramentas e sítios para rega e relações hídricas. Para baixar ou ir para sítio grátis clicar o nome da ferramenta.

Utilização Nome Autores Especificações Nota
ETo (diário) ETo_pt JP de Melo-Abreu {PT: Form1, Comp1, Dados2, Util1_2_3, Aval3} VBA
ETo (mensal) ETo_Mn_pt JP de Melo-Abreu {PT: Form1, Comp1, Dados2, Util1_2_3, Aval3} Excel
ETo (horário) PMhrXLS Richard L Snyder & S. Eching {EN: Form2, Comp2, Dados2, Util2_3, Aval3} Passo horário (baixado de http://biomet.ucdavis.edu/)
Rega pera 'Rocha' CSS_Summary_Pear JP de Melo-Abreu & M L Sousa {PT: Form1, Comp1, Dados2, Util1_2_3, Aval3} VBA. Dedicado à pera 'Rocha', mas pode ser útil para outras cultivares de pera.
Rega SIMDualKc
 WINISAREG
Ver no programa {EN: Form2, Comp2, Dados2, Util2_3, Aval3} Em Português
Irrigation Scheduling Link UCDavis Ver no programa   Em Inglês
Balanço Hídrico de Thornthwaite-Mather UWBA JP de Melo-Abreu {PT: Form1, Comp1, Dados1, Util1_2_3, Aval3} VBA. Abrange todos os tipos de balanço hídrico que obrigam a métodos de resolução parcialmente diferentes

Programas de calendarização da rega

Neste momento só temos um programa para calendarização da rega (ver Quadro III). No entanto, existem outros, que são apresentados neste quadro.

Modelos de culturas

Os modelos que temos produzido ao longo dos anos abrangem cerca de vinte culturas. No entanto, alguns foram programados em linguagens que, hoje, são pouco utilizadas; outros necessitam de ter instruções mais pormenorizadas para que sejam verdadeiramente úteis, outros são de complexidade tão elevada que não têm interesse prático imediato. À medida que consigamos fazer o melhoramento dos modelos mais práticos colocá-los-emos no Quadro IV.

 

Quadro IV. Modelos de culturas. Para baixar ou ir para sítio grátis clicar o nome da ferramenta.

Utilização Nome Autores Especificações Nota
Modelo da Pera 'Rocha' que calcula a produção, distribuição de calibres, rega e utilização de nutrientes. CSS_Summary_Pear JP de Melo-Abreu & M L Sousa {PT: Form1, Comp1, Dados2, Util1_2_3, Aval3} VBA. Dedicado à pera 'Rocha', mas pode ser útil para outras cultivares de pera.