APLICANDO MODELOS DE SIMULA

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APLICANDO MODELOS DE SIMULAÇÃO DO CRESCIMENTO DE
PLANTAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO

• Daniel Marçal de Queiroz

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Uso de modelos matemáticos de crescimento de
plantas

• otimizar o uso de insumos de tal forma a
  maximizar a produtividade ou minimizar o uso de
  insumos
• buscar melhores formas de manejo das culturas
• encontrar as causas da variabilidade de
  produtividade
• estudar os efeitos de clima, solo e técnicas de
  manejo na produtividade

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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas

• A variação de matéria seca nas plantas pode ser
  expressa por
• em que,
• dM/dt variação da quantidade de biomassa por
  unidade de tempo
• M biomassa presente na planta
• K taxa de crescimento relativo da cultura ou
  planta

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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas
Acumulação de matéria seca pela planta expressa
utilizando símbolos de sistemas dinâmicos
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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas

• Para pequenos incrementos de tempo
• ou seja
• novo valor valor anterior taxa.?t

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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas

• Assume-se que
• K é constante somente durantes pequenos
  incrementos de tempo (?t)
• O valor de K depende das condições ambientais e
  do estado fisiológico da planta
• O valor de K pode ser calculado para cada
  intervalo de tempo

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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas

• Para determinar a quantidade de matéria seca
  acumulada durante cada intervalo de tempo
  utiliza-se
• em que
• Mn biomassa na planta no tempo tn
• Mo biomassa na planta no tempo to
• Ki taxa de crescimento relativo durante o
  i-ésimo incremento de tempo
• Mi-1 biomassa na planta no i-1-ésimo incremento
  de tempo
• ?t mudança do tempo para um incremento de tempo

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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas

• Modelo de fluxo de massa na cultura de alfafa

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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas

• Simulação do crescimento de milho usando
  graus-dia
• Soma-se a diferença entre a temperatura média
  diária e a temperatura basal (10o C no caso do
  milho)
• Cada variedade de milho atinge o estádio de
  maturação a partir de um total de graus dia

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Princípios básicos da simulação do crescimento de
plantas

• DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology
  Transfer)
• Programa desenvolvido em DOS para simulação do
  crescimento das culturas milho, trigo, soja,
  feijão, e outras
• Dados de entrada características da variedade,
  dados meteorológicos, nitrogênio, etc.
• Dados de saída produtividade, ciclo da cultura,
  etc.

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Uso do DSSAT na agricultura de precisão
Otimização da aplicação de nitrogênio com o
objetivo de atingir produção mais elevada com a
mesma quantidade de fertilizante
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Uso do DSSAT na agricultura de precisão
Otimização da aplicação de nitrogênio com o
objetivo de atingir mesma produção com menor
quantidade de fertilizante