Homogeneous edaphoclimatic zones of the main regions of sugarcane in Brazil

Modelos de simulação de culturas são ferramentas usuais na literatura científica para representar o desempenho de uma cultura agrícola. Por representar os processos biofísicos, contém equações matemáticas e por operar em escala local, demandam investimento em equipamento e tempo computacional relativamente grande para sua execução. Ademais, nem sempre é possível obter dados climáticos e de solos cobrindo todo território brasileiro. Uma forma de representar regiões em escalas maiores é através da extrapolação das zonas edafoclimáticas homogêneas (ZEH). Portanto, objetivou-se no presente trabalho definir ZEH para as principais regiões de cana-de-açúcar do Brasil com base em dados de clima e de solo através de técnicas de geoestatística em um sistema de informação geográfica, afim de limitar ao máximo o número de pontos de simulação, sem prejudicar a representação espacial. Foram utilizadas 2.018 estações tanto meteorológicas quanto pluviométricas, além de 1.984 pontos de análises de perfis de solos espalhadas pelas principais regiões de cana-de-açúcar do Brasil. Os mapas das zonas climáticas e edáficas foram realizados através de técnicas de geoestatística e análises de indicadores estatísticos das variáveis espacializadas (VE). As escolhas das VE foram baseadas na literatura sobre zoneamento em escala global, dos quais foram selecionados para o presente trabalho, referente ao aspecto climático: graus-dias de crescimento (representando as condições térmicas do ambiente) e índice de evapotranspiração relativa (representando as condições hídricas no ambiente); referente ao aspecto edáfico, capacidade de troca de cátions (representando as características químicas) e água disponível no solo (representando as características físico-hídricas dos solos). Os mapas foram trabalhados em uma resolução de 10 quilômetros x 10 quilômetros. Numa primeira abordagem, obteve-se nove classes de zonas climáticas homogêneas e resultaram em dez classes de zonas edáficas homogêneas, totalizando 50 ZEH nas principais regiões canavieiras do Brasil, oriundas da combinação entre as classes de solo e clima. Uma segunda abordagem foi utilizada no sentido de se reduzir o número de classes finais, obtendo-se cinco classes de clima, oito classes de solo, o que resultou em 21 classes de ZEH ao final.Crop simulation models are useful tools in the scientific literature to represent the performance of a crop in a given field. Because they are process-based and contain a number of algorithms and operate on a local scale, these models require investments in hardware and are usually time consuming. Furthermore, sometimes it is not possible to obtain climate and soil data covering the whole country. One way to represent regions at larger scales is by upscaling on homogeneous edaphoclimatic zones (HEZ). Therefore, the goal of the present study is define HEZ to the main sugarcane regions in Brazil based on weather and soil data through geostatistical techniques in a geographic information system, in order to limit number simulation points without harming the spatial representation. 2,018 weather stations in addition to 1,984 points of soil profile analyzes spread in the main sugarcane regions in Brazil were used. The maps of climate and edaphic zones were made through geostatistical techniques and statistical indicators analysis of spatialized variables (SV). The SV selected were based on homogeneous zone methods performed in global scale, from which were selected for climatic zones, thermal conditions (degree-days growth) and water conditions (relative evapotranspiration index); and edaphic zones, conditions chemical (cation exchange capacity) and water conditions (available soil water). The maps were made at a resolution of 10 km x 10 km. In the first approach, homogeneous climate zones resulted in nine classes and homogeneous edaphic zones resulted in ten classes, totaling 50 HEZ in the main sugarcane regions of Brazil, derived from the combination of the soil and climate classes. In a second approach were used in order to reduce the number of final classes, obtaining in climatic zones five classes, and in edaphic zones eight classes, in which resulted in 21 HEZ classes