Estimative of mass and energy flows in a soybean crop (Glycine max L. Merrill) at Rio Grande do Sul, Brazil

Foram realizadas medições contínuas dos fluxos de massa e energia para um ciclo completo da cultura da soja durante o período de novembro de 2008 a abril de 2009, na região central do Rio Grande do Sul, no município de Cruz Alta. Os dados de fluxos de calor latente, de calor sensível e dióxido de carbono foram medidos usando a técnica da covariância dos vórtices turbulentos. Essas informações foram complementadas com medições do saldo de radiação, radiação solar global, temperatura do ar e do solo, umidade relativa, velocidade e direção do vento, obtidas em uma estação micrometeorológica automática, instalada na área experimental da FUNDACEP (Fundação Centro de Experimentação e Pesquisa Fecotrigo). Para simulação dos fluxos de calor latente, calor sensível, calor no solo e dióxido de carbono foi utilizado o modelo Biofísico CABLE (Csiro Atmosphere Biophisic Land Exchange). Foram realizados quatro testes estatísticos para testar o modelo CABLE. Durante todo o ciclo da cultura, a maior parte do saldo de radiação sobre a cultura da soja foi utilizada como fluxo de calor latente, seguido do fluxo de calor sensível e fluxo de calor no solo. Os resultados obtidos com o índice da Razão de Bowen indicaram que a soja não sofreu com déficit hídrico durante os estádios fenológicos. O modelo CABLE conseguiu reproduzir satisfatoriamente durante o período de calibração os valores dos dados observados dos componentes do balanço de energia, demonstrando um bom desempenho ao simular, principalmente o saldo de radiação. Entretanto, durante os estádios fenológicos da cultura da soja, o modelo apresentou resultados satisfatórios para as simulações dos fluxos de calor sensível, de calor Latente e de calor no Solo. O modelo CABLE também apresentou resultados satisfatórios para a simulação do fluxo de CO2 durante os quatro estádios fenológicos da soja, obtendo coeficientes de correlação, “r”, acima de 0,70.There have been performed continuous measurements of mass and energy flows for a complete cycle of soybeans cultivation during the period within November, 2008 to April,2009, in central Rio Grande do Sul state, in Brazil, in the municipality of Cruz Alta. Data from the latent heat flow, sensible heat and carbon dioxide were measured using the technique of eddy covariance. These data were complemented with measurements from net radiation, solar radiation, air temperature and soil moisture, wind speed and direction, obtained from a micrometeorological station automatically installed in the experimental area of FUNDACEP (Experimental Centre for Research in Wheat Foundation). For the simulation of latent heat flows, sensible heat, soil heat and carbon dioxide model was used Biophysical CABLE (Csiro Atmosphere Biophisic Land Exchange). Four statistical tests were performed to test the model CABLE. Throughout the cultivation cycle, most of the net radiation on the soybean crop was used as latent heat flow, followed by sensible heat flow and heat flow in the soil. The results obtained with the index of Bowen’s ratio indicated that soybean did not suffered from drought during the growth stages. The model CABLE was able to successful reproduce, during the calibration period, the observed data values of the components of energy balance, showing a good performance to simulate, particularly the radiation net. However, during the growth stages of soybean, the model showed satisfactory results for the simulations of the flow of sensible heat, latent heat and heat in the soil. The CABLE model also showed satisfactory results for the simulation of CO2 flow over the four soybean stages, obtaining correlation coefficients, “r” greater than 0.70.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio