Land use changes after the period commodities rising price in the Rio Grande do Sul State, Brazil / Mudanças no uso da terra depois do período de aumento de preço das commodities no Rio Grande do Sul, Brasil

ABSTRACT: At the end of the 20th and early 21st century, agricultural systems incorporated definitively a new mission: to generate goods for a world population that continues to grow and whose way of life demand food with low environmental impact. Soybean is the main raw material for the production of biodiesel in Brazil, accountably responsible for 82.4% of the total produced between 2006 and 2013. The Brazilian state of Rio Grande do Sul (RS), which is formed by the Pampa and the Atlantic forest biomes, was responsible for 35.7% of the country's biodiesel production in the referred period. The aim of this paper was to verify the impact of the increased area of soybean cultivation in land use in Rio Grande do Sul State, in the period between 1990 and 2015, considering separately its two biomes (Pampa and Atlantic Forest) original areas, using both census dataset and satellite images. We used the period from 1990 to 2000 as before commodity rising price (BCRP) and the period from 2000 to 2013 as commodity rising price (CRP). The 505,162 ha from Atlantic Forest biome and 1,192,115ha from Pampa biome were added to soybean production in the CRP period. In the Atlantic Forest, this enlargement occurred in the border of the main production area, while in Pampa biome conversion of natural grassland to crop land was the main reason for the large increment in the cultivated area.

RESUMO: No final do século XX e início do século XXI, os sistemas agrícolas incorporaram definitivamente uma nova missão: gerar energia para uma população mundial que continua a crescer e que demanda por seu modo de vida, não só alimentos, mas também, cada vez mais energia, principalmente, energia com baixo impacto ambiental. A soja permaneceu a principal matéria-prima para a produção de biodiesel no Brasil, no período de 2006 a 2013, em que foi responsável por 82,4%, sendo o estado do RS responsável por 35,7% do total da produção brasileira de biodiesel. O objetivo deste trabalho é verificar o impacto do aumento da área de cultivo de soja no uso da terra no Rio Grande do Sul, no período entre 1990 e 2015. Considera-se, separadamente, as áreas originais de seus dois biomas (Pampa e Mata Atlântica), usando o conjunto de dados do IBGE e imagens de satélite. Utilizou-se o período de 1990 a 2000 como o período anterior ao da suba de preços de commodities (BCRP) e, o período de 2000 a 2013 como período de aumento do preço das commodities (CRP). Um total de 505.162ha do bioma Mata Atlântica e de 1.192.115ha do bioma Pampa foram incorporados à produção de soja no período CRP. No bioma Mata Atlântica, o aumento ocorreu nos limites da área cultivada, enquanto que no bioma Pampa através da conversão da área com pastagem nativa.

Caracterização espectral multitemporal dos cereais de estação fria em imagens de satélite com média resolução espacial / Multitemporal spectral characterization of cool season cereals in satellite images with moderate spatial resolution

A fim de avaliar os padrões de resposta de áreas cultivadas com cereais de estação fria destinados para pastagens e para produção de grãos em imagens de satélite, foram analisados perfis temporais de índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), adquiridos em 29 áreas cultivadas com trigo e azevém anual, nos Estados do Rio Grande do Sul e Paraná. Para cada área foi informada a espécie cultivada (trigo ou azevém anual) e a coordenada do ponto central da área adquirido por meio do Global Positioning System (GPS). Foram usadas as imagens do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), com resolução espacial de 250 metros, sobre cada área monitorada, de onde os valores de NDVI foram extraídos. Os perfis temporais de NDVI mostraram que os cultivos de produção de grãos têm um comportamento espectral típico de cultivos agrícolas, enquanto que, nas áreas cultivadas para a produção de pastagem, não foi observado esse mesmo padrão. As diferenças nos padrões temporais observadas se devem a modificações que o pastoreio impõe na fenologia e na morfologia dessas plantas.

In order to evaluate the satellite image patterns between such cool season cereals cultivated areas intended for grazing or grain production, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) temporal profiles were analyzed. This data was acquired from twenty nine wheat and annual ryegrass cultivated areas in the states of Rio Grande do Sul and Paraná. For each area, the cultivated species (wheat or ryegrass), as well as the respective central point coordinates, acquired via Global Positioning System (GPS) was informed. NDVI values were extracted over each monitored area from MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor images, with spatial resolution of 250 meters. The NDVI temporal profiles showed that grain production areas have a typical agricultural field spectral pattern. The same pattern was not observed for the grazing pasture areas. The differences observed in these temporal patterns are defined by the changes that grazing has imposed on the phenology and morphology of these plants.

Estimativa da disponibilidade de forragem do bioma Campos Sulinos a partir de dados radiométricos orbitais: parametrização do submodelo espectral / Forecast the available forage of natural pastures of Campos Sulinos biome using satellite spectral data: parameterization for the spectral submodel

Este trabalho apresenta a parametrização do submodelo espectral do modelo JONG, um modelo agrometeorológico-espectral para a previsão da disponibilidade de forragem das pastagens naturais do bioma Campos Sulinos. A parametrização foi feita testando-se a capacidade de diferentes variáveis espectrais obtidas a partir de imagens do sensor ETM+/Landsat 7 representando a disponibilidade de forragem em diferentes fases do ciclo fenológico da vegetação campestre natural do bioma Campos Sulinos. Verificou-se que as variáveis Wetness e reflectância da banda ETM+7/Landsat 7 representam o status inicial da vegetação de forma eficiente, mas não tiveram sensibilidade suficiente para eliminar os efeitos do tipo de solo na resposta espectral da vegetação.

This research presents the parameterization for the spectral submodel of JONG model, an agrometeorologic-spectral model to forecast the available forage of natural pastures of Campos Sulinos biome. Tthe capacity of different spectral variables, gotten from images of the sensor ETM+/Landsat 7, to represent the forage availability in different phases of its fenologic cycle was realized. The Wetness variable and reflectance of the band ETM+7/Landsat 7 represent the initial status of vegetation of efficient form was verified, however had no sensitivity enough to eliminate the effect of soil type in the spectral response of the vegetation.

Eficiência de conversão da radiação fotossinteticamente ativa incidente em biomassa aérea da vegetação campestre natural no bioma Campos Sulinos do Brasil / Conversion efficiency of photosynthetic active radiation to aboveground natural grasslands dry matter in the Campos Sulinos biome, Brazil

Neste trabalho, foi calculada, para os diferentes meses da principal estação de crescimento da vegetação, a eficiência de conversão da radiação fotossinteticamente ativa incidente na biomassa aérea para a vegetação campestre natural do bioma Campo Sulino. A área de estudos estava localizada na Embrapa Pecuária Sul, no município de Bagé, (RS), estando a vegetação sob pastejo contínuo. Os resultados indicaram variações nos valores desta eficiência conforme o estádio fenológico da vegetação pastejada, o que demonstra que a utilização de um valor único para o cálculo da produção de biomassa aérea da vegetação campestre natural é inadequado para estimativas feitas para períodos inferiores a um ano.