Rubens Duarte Coelho.

O setor de bioenergia no Brasil com foco em cana-de-açúcar, necessita de um update tecnológico na área agrícola, que proporcione um incremento de produtividade por unidade de área cultivada, com sustentabilidade econômica e ambiental, que aumente a disponibilidade e a qualidade de matéria-prima, para que este setor do agronegócio atenda de maneira adequada, à crescente demanda por etanol, açúcar e bioenergia nos cenários nacional e internacional. A hipótese deste projeto de pesquisa é que o cultivo com base em um manejo tecnológico disruptivo em variedades de cana-energia, represente uma oportunidade de negócio para o incremento na produtividade e na sustentabilidade do setor sucroenergético nacional, o qual encontra-se atualmente estagnado no conceito de cana-de-açúcar convencional. Para permitir o desenvolvimento tecnológico desejado pelo setor, é imprescindível que haja melhor entendimento do manejo da adubação e da nutrição da cana-energia, em cultivo de sequeiro e irrigado, objeto de estudo da presente proposta de pesquisa em parceria para com a iniciativa privada (Biovertis) com apoio financeiro do Programa de Bioenergia da FAPESP (BIOEN).Os objetivos principais deste projeto de pesquisa são:1) Adequar o manejo da adubação da cana-energia, para cultivo comercial, em condições de sequeiro e de irrigação, em áreas de baixa fertilidade, com déficit hídrico, em substituição ou complementação ao cultivo da cana tradicional;2) Aumentar a eficiência do uso da água e a eficiência do uso da terra na produção de açúcar, etanol (1G e 2G), bioquímicos e bioenergia;3) Apresentar os requerimentos de adubação e de avaliação da fertilidade do solo e estado nutricional da cana-energia Tipos I e II, na forma de um manual de recomendações para o cultivo destas novas variedades em condições de sequeiro e de irrigação;4) Contribuir para melhoraria da competitividade internacional e da sustentabilidade do setor sucroenergético paulista e brasileiro.

Prescrever o consumo hídrico de culturas mediante a variação espaço-temporal da evapotranspiração (ET) sobre áreas agrícolas irrigadas é importante no auxílio ao manejo dos recursos hídricos e aumento da produtividade. Muitos modelos de sensoriamento remoto (SR) têm sido desenvolvidos para estimar a ET, dentre eles o mais utilizado é o Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL). No entanto, o SEBAL foi desenvolvido para sensores orbitais e regiões particulares, em que funções e parâmetros empíricos empregados por ele são correspondentes a essas regiões e sensores, gerando assim grandes incertezas da aplicabilidade desse modelo em outras regiões. Medidas in situ podem ser utilizadas para assimilação de dados no SEBAL e assim diminuir tal incerteza. Portanto, o objetivo desse projeto será calibrar o modelo SEBAL tanto para sensores orbitais (a bordo satélites) quanto suborbitais (a bordo de veículos aéreos não tripuláveis) e assim desenvolver um algoritmo Web em nuvem de assimilação de dados para prescrição da lâminas de irrigação. O projeto será executado numa área experimental localizada na cidade de Piracicaba no Estado de São Paulo. Utilizando o modelo SEBAL será estimado todos os componentes do balanço de energia e, consequentemente, a ET. Dados lisimétricos, de umidade do solo e medidas biométricas serão utilizados como valores de referência in situ e mediante a subtração com os valores estimados pelo SEBAL será obtido os resíduos. Sendo assim, a calibração será feita maximizando a qualidade de ajuste desses resíduos. O método de otimização estocástica Particle Swarm Optimization será utilizado para a maximização numérica da função objetivo. Os novos parâmetros empíricos serão obtidos em níveis de incertezas e serão utilizados no algoritmo de recuperação das lâminas de irrigação considerando a variabilidade espaço-temporal do SR e a precisão das medidas in situ. Assim, o produto gerado fornecerá uma informação mais assertiva ao manejo de irrigação de precisão. O mercado consumidor desse
produto não está associado somente aos irrigantes e empresas de manejo de irrigação, mas também ao produtor que deseja conhecer a dinâmica do consumo hídrico de seu cultivo e correlacionar isso com a previsão de produtividade.

A problemática do sistema por gotejamento tradicional é o custo de implantação e o risco de entupimento precoce dos emissores de água. Unindo-se as vantagens do sistema pivô central tradicional com o sistema de irrigação por gotejamento, foi idealizado o sistema de Irrigação por Gotejamento Móvel (IRGMO), onde linhas de gotejamento são montadas na tubulação do pivô central substituindo o kit de aspersão, dessa forma tornando-se o sistema mecanizado em um sistema localizado móvel (arraste das mangueiras sobre o terreno) possibilitando a irrigação de áreas com maior declividade a um menor custo de investimento. Outra característica marcante é a economia de água que pode chegar a 20%, e por consequência reduzindo também a demanda de energia para bombeamento. Este projeto de pesquisa prevê a introdução pioneira da Irrigação por Gotejamento Móvel no Brasil, através de um estudo de emissores gotejadores fabricados e desenvolvidos para utilização específica neste tipo de sistema de irrigação híbrido: localizado & mecanizado (alta vazão, tubo co-extrudado, orifício de saída côncavo), no que diz respeito ao entupimento de emissores pelo arraste sobre o solo e por partículas sólidas inertes em suspensão na água de bombeamento, em comparação com relatos na literatura de emissores tradicionais de sistemas fixos de gotejamento (baixa vazão e orifício de saída plano). Até a presente data, não existe relato da existência deste tipo de equipamento de irrigação em operação no território nacional.

O uso de imagens termais permite a detecção da variabilidade espacial da evapotranspiração dasplantas no campo, sendo uma ferramenta essencial na recomendação da irrigação de precisão, combase na quantificação dos índices de stress hídrico no campo, em especial do CWSI - Crop WaterStress Index. A detecção precoce da deficiência hídrica das plantas no campo é bastante crítico naagricultura de precisão, especialmente em sistemas irrigados intensivos de produção, de maneira aminimizar as perdas da produtividade visando atingir níveis de 80 - 90 da produtividade potencialdefinida pela condição climática da região e pelo material genético utilizado. Este novo projeto de pesquisa estará sendo desenvolvido com a infraestrutura eequipmentos adquiridos pelo Projeto FAPESP (2012/50083-7), em especial com os equipamentos demedição de temperatura por infravermelho térmico do dossel das plantas (câmera termal - FLIR).Estarão envolvidos nesteprojeto, 3 alunos de doutorado, 1 aluno de Mestrado e um graduando de Iniciação científica.

A cana-de-açúcar destaca-se como uma das principais culturas exploradas no território nacional. Nas novas áreas de expansão do setor sucroenergético (SP oeste, MS, MT, GO, MG, BA, TO, MA e PI) observa-se a ocorrência de períodos
mais prolongados de déficit hídrico no solo ao longo do ano, sendo de fundamental importância considerar as relações hídricas desta cultura para obtenção de produtividades econômicas. Assim o projeto a ser desenvolvido no
Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ/USP, tem como objetivo principal apresentar aos programas de melhoramento de cana de açúcar do Brasil, os atuais índices da Produtividade da Água em Conversão de Biomassa (kg de biomassa / m³ de H2O evapotranspirada) e Conversão de Energia (MJ de energia / m³ de H2O evapotranspirada) para as principais variedades comerciais de cana submetidas a diferentes estratégias de maturação e níveis de água no solo ao longo do ciclo de crescimento. Com o desenvolvimento deste projeto também será identificado o Teor de
Sacarose Máximo a ser atingido para as diferentes variedades de cana e parametrizado o modelo fisiológico de crescimento CANEGRO para as variedades estudadas, visando sua aplicabilidade nos ambientes de produção dos
Clusters da ETH Bioenergia. Propõe-se neste projeto a implantação da plataforma de pesquisa denominada ?PACCANA? aonde será possível quantificar de maneira contínua e automatizada a Produtividade da Água em diferentes culturas comerciais, de modo a servir de apoio para os programas de melhoramento genético e também para
otimização dos projetos de irrigação a serem instalados nestas áreas de expansão Agrícola.

SUMMARY
Sugar cane crop stands out as one of the main crops explored in Brazil. In new areas of expansion of the sugarcane industry (SP west, MS, MT, GO, MG, BA, AM, MA and PI) it is observed periods of more intensive drought in the soil throughout the year, being of fundamental importance to consider the water-plant relations to obtain economic productivity. So the project to be developed in Biosystems Engineering Department at ESALQ / USP, aims to present to sugar cane breeding programs in Brazil, the current rates of water productivity into Biomass conversion (biomass kg / m³ evapotranspired H2O) and Energy conversion (MJ of energy / m³ H2O evapotranspired) for the main varieties under different maturation strategies and water levels in soil. The development of this project will also identify the mximum sucrose content for different varieties and parameterized the physiological model CANEGRO, aiming its application to the production environments of ETH Bioenergy Clusters. It is proposed in this research project the development of
the research platform called "PAC-CANA" where it will be possible to quantify in a continuous and automated way the Productivity of Biomass Conversion into Water and Energy of any commercial crop, to serve as a support tool for breeding programs in Brazil and also to optimize water use in irrigation projects (expansion agriculture areas).

Técnicas de multiplicação de cana de açúcar do tipo muda pré-brotada estão sendo utilizadas. Destacando-se a cultura de tecidos, especificamente a micropropagação ou propagação in vitro. A aplicação da micropropagação na produção de cana de açúcar além de atuar na melhoria da qualidade do produto possibilitando a propagação de plantas isentas de viroses e outras doenças, atua na manutenção das características da planta matriz e na otimização da produtividade proporcionando a multiplicação rápida e em grande escala das mudas. Porém, esta técnica de multiplicação ainda não permite que usinas de cana de açúcar realizem 100% de seus plantios através dela, pois trata-se de um processo de produção realizado por empresas prestadoras deste serviço de multiplicação e com baixa oferta de mudas anual devido à capacidade produtiva instalada ser limitada.Quando plantadas as mudas oriundas do processo de micropropagação, ao contrário das mudas de partes vegetativas de cana de açúcar, já possuem área foliar e um sistema radicular contido em uma reserva de substrato. A presença de folhas resulta em processo imediato de evapotranspiração e caso não haja água disponível no solo ou na reserva do substrato que garanta o pegamento das mudas, haverá perdas irreversíveis. Com essa problemática face ao setor produtivo, que busca novas alternativas de plantio que além de renovar áreas que apresentem queda de produtividade, possam também introduzir de forma mais rápida novas variedades com potenciais produtivos superiores, este trabalho tem como objetivo identificar estratégias de irrigação para o plantio e condução de mudas de cana de açúcar micropropagadas plantadas em 4 níveis de reservas de substratos e submetidas a 32 tipos diferentes de stress hídrico. Dessa forma, espera-se a partir deste estudo estabelecer limites de déficit hídrico visando otimizar o uso do recurso água inerentes à operação de plantio desta mudas

Citrus : Irrigação e fluxo de seiva em condição de irrigação parcial do solo

Este projeto de pesquisa tem como objetivo determinar a necessidade de área molhada na irrigação localizada por gotejamento para a Laranja Pêra sob porta enxertos de Tangerina Cleópatra sob dois regimes de precipitação pluviométrica típicos do Estado de São Paulo. O experimento será conduzido em estufa a ser construída nas dependências do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP. Serão testados cinco percentuais de área molhada (12,5; 25,0; 37,5; 50,0 e 100,0%) sob dois regimes de precipitação pluviométrica totalizando 10 tratamentos. Será determinada simultaneamente a transpiração de todas as plantas através de sondas de dissipação térmica (fluxo de seiva), e medidos a área foliar, diâmetro do caule, altura das plantas, transpiração por unidade de área foliar e produção. Espera-se com esse trabalho obter a relação entre a área molhada e transpiração relativa de plantas de Laranja Pêra sob porta enxertos de Tangerina Cleópatra que maximizem a produção. A infraestrutura a ser construída nesse projeto FAPESP permitirá, estudar no futuro, outras combinações copa x porta enxerto de interesse na citricultura paulista e de outras culturas perenes como o café, contribuindo para a consolidação dessa linha de pesquisa em Irrigação por Gotejamento no Programa de Pós Graduação em Irrigação da ESALQ/USP.

Gotejamento na Cultura do Melão

Relatório científico : "2005 ASAE - Annual International Meeting", organizado pela Sociedade Americana de Engenharia Agrícola, na Cidade de Tampa, FL - EUA, durante o período de 17 a 21 de Julho de 2005. 
1) Apresentação oral do trabalho científico "Vacuum effects on the hydraulics of subsurface drip irrigation of sugar cane" Rubens Duarte Coelho (autor), Ronaldo Souza Resende, na Seção SW 232 Sala 22, dia 20/07 , horário 4:30 PM; 
2) Apresentação oral do trabalho científico: "Irrigated Pasture : Water Management under center pivot irrigation", Rubens Duarte Coelho (co-autor), Alexandre Xavier (autor), na Seção SW 230 Sala 21, dia 18/07 , horário 3:05 PM;
3) Participação como ouvinte em diversas seções técnicas do Congresso.

O presente projeto de pesquisa tem como objetivo básico, quantificar danos químicos e físicos irreversíveis que dosagens de hipoclorito de sódio em tratamento de choque para controle de entupimento de gotejadores no campo, possam ocasionar na membrana de compensação de gotejadores autocompensantes, utilizados na citricultura irrigada paulista, uma vez que os citricultores irrigantes correm sérios riscos de danificar o sistema de irrigação localizada, com a utilização da técnica de cloração em tratamento de choque para controle do entupimento de origem biológica, física ou química do sistema, que tem sido utilizada indiscriminadamente nos pomares irrigados sem nenhum critério de dosagem máxima limite dos diferentes tipos de emissores - Valor Aprovado R$ 98.000,00 (Setembro 2004)

Valor Total Liberado : US$ 2900,00 (Julho 2003)

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Valor Liberado US$ 3.123,00

Rubens Coelho

Número do processo FAPESP: 99/12582-5 Coodenador do projeto : Prof. Dr. Rubens Duarte Coelho . Valor liberado R$ 70.000,00 (05/99).

Coordenador do Projeto : Prof. Rubens D Coelho - Valor Liberado R$ 41.000,00

Coordernador do Projeto - Prof. Rubens D Coelho , Valor liberado R$ 12.000,00

Coodenador do projeto temático Prof. Dr. Moacyr Corsi ; Pesquisador colaborador no subprojeto manejo da irrigação em pastagem irrigada, Prof. Rubens Coelho. Valor liberado R$ 250.000,00 (02/01/99).

Valor Liberado US$ 2.613,00