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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2009.tde-09092009-104146
Documento
Autor
Nome completo
Gustavo Luís de Carvalho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2009
Orientador
Banca examinadora
Marin, Fábio Ricardo (Presidente)
Beauclair, Edgar Gomes Ferreira de
Zullo Júnior, Jurandir
Título em português
Eficiência da produção agrícola de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo entre as safras 1990/1991 e 2005/2006
Palavras-chave em português
Análise de séries temporais
Cana-de-açúcar
Clima
Modelagem de dados
Produtividade
Solos.
Resumo em português
A cana-de-açúcar é uma realidade no papel de rentabilidade global e recurso energético capaz de auxiliar a economia de combustíveis fósseis, e nas novas diretrizes do desenvolvimento sócio-econômico com maior sustentabilidade. O Estado de São Paulo se apresenta como região de grande potencial para atender a demanda de canade- açúcar no que tange a produção de açúcar, etanol e energia, dada sua tradição no setor sucroalcooleiro, sua estrutura econômica, as tecnologias disponíveis e a infraestrutura adequada. O objetivo do presente trabalho foi mapear a eficiência produtiva ao longo de 16 safras agrícolas, analisando a importância relativa do clima e do solo e inferindo sobre os aspectos socioeconômicos e conjunturais que interferem na composição da eficiência de produção de cana-de-açúcar e na sua variabilidade espaço-temporal. O conceito de eficiência de produção agrícola foi derivado a partir da termodinâmica para gerar um indicador para a avaliação do desempenho de sistemas de produção agrícola em escala local ou regional e quantificar como fatores determinantes interferem no sistema de produção. Em termodinâmica, eficiência de um processo é dada pela razão entre a energia obtida e o total utilizado para consecução do processo. Para estabelecer a relação com sistemas agrícolas, admitiu-se que a energia disponível pode ser dada pela produtividade atingível estimada por modelos de simulação, enquanto que a produtividade observada representaria a energia efetivamente utilizada no processo. Utilizou-se o Método das Zonas Agroecológicas da FAO para se determinar a produtividade potencial, ajustando-a em função do estresse hídrico pelo método de Jensen e do tipo de solo em função do conceito de ambiente de produção proposto por Prado. Antes da sua aplicação, o modelo foi parametrizado e validado em comparação com dados de campo. Os dados do IBGE foram tomados como produtividade observada, para avaliar a eficiência da produção de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, analisando a sua correlação como alguns fatores do meio físico podem influenciar sobre ela. Foi possível observar que os elementos climáticos explicaram 43% da variabilidade da eficiência da produção agrícola de cana-de-açúcar. Analisando os valores médios das 16 safras, obteve-se que os seguintes elementos climáticos afetam a eficiência de produção agrícola, em ordem de importância: radiação solar, deficiência hídrica, temperatura máxima, precipitação e temperatura mínima. Com relação ao solo observou-se que explica 15% da variabilidade da eficiência de produção de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, na média de todas as safras. Analisando a variação temporal dessa correlação, notou-se uma alteração no padrão de correlação a partir da safra 2001/2002, provavelmente por causa da expansão da cultura para a região oeste do Estado no período subseqüente. O consumo de fertilizantes foi utilizado para subsidiar algumas inferências feitas nesse contexto. Em média, 42% da variabilidade da eficiência da produção de cana-de-açúcar foram explicadas por outros fatores, além do clima e do solo, inferindo-se a partir disso que aspectos socioeconômicos e conjunturais têm grande influência sobre a composição da eficiência 10 de produção de cana-de-açúcar, notadamente os preços pagos pelos derivados da cana-de-açúcar e a demanda pelo etanol no mercado interno.
Título em inglês
Sugarcane crop efficiency in the State of São Paulo between growing seasons of 1990/1991 and 2005/2006.
Palavras-chave em inglês
Climate
Modelling
Soil
Spatial and temporal variability.
Yield
Resumo em inglês
The sugarcane is an important resource for food and energy production with scale to help the economy of fossil fuels and the development of new guidelines for socio-economic development in sustainable basis. The State of São Paulo is a region of great potential to meet the sugarcane demand in terms of sugar, ethanol and energy, since it has a long tradition related to this sector, its economic structure, the available technology and enough infrastructures. The objective of this study was mapping crop efficiency over 16 growing seasons, examining the relative importance of climate and soil and inferring on the socio-economic aspects interfering in the composition of the sugarcane crop efficiency and its spatial and temporal variability. The concept of crop efficiency was derived from the thermodynamics to generate an indicator for evaluating the performance of agricultural production systems in local or regional scale, and measure how factors affect the production system. In thermodynamics, efficiency of a process is given by the ratio between the total energy available and the amount of energy effectively used to achieve the process. To establish the relationship with agricultural systems, acknowledged that the available energy could be estimated by the attainable yield given by simulation models based on environmental variables, while the observed yield could represent the energy effectively used in the process. The method of Agroecological Zones of the FAO was applied to determine the potential yield, adjusting it according to water stress by the Jensen method and the soil constraints according to the concept of the production environment proposed by Prado. Before its implementation, the model was parameterized and validated by comparison with field data. Here, the IBGE's data were taken as observed yield, so then to assess the crop efficiency of sugarcane in the State of São Paulo, analyzing the factors influencing on it. It was observed that the climatic factors explained 43% of the variability of crop efficiency of sugarcane, based on the analysis of the average values from 16 growing seasons. Regarding this point, it was obtained that the following weather elements affect the efficiency of agricultural production, in order of importance: solar radiation, water deficit, maximum temperature, precipitation, and minimum temperature. Regarding the soil, it explained 15% of the variability of the sugarcane crop efficiency, also considering the average of all seasons. Analyzing the temporal variation of this correlation, it was noticed a change in the pattern of correlation from the 2001/2002 season, probably because of the crop expansion to the west of the state during the subsequent period. The consumption of fertilizer was used to support some inferences made in this context. On average, 42% of the variability of efficiency of production of sugarcane in the State of São Paulo was explained by other factors, besides the climate and soil. It was inferred that social and economic aspects have great influence on the composition of the crop efficiency of sugarcane, markedly the prices paid for sugarcane product and the ethanol demand in the internal market.
 
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Gustavo_Carvalho.pdf (2.27 Mbytes)
Data de Publicação
2009-09-21
 
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