Estimating cassava yield in future IPCC climate scenarios for the Rio Grande do Sul State, Brazil / Produtividade simulada de mandioca em cenários climáticos futuros do IPCC para o Rio Grande do Sul, Brasil

ABSTRACT: The objective of this study was to simulate the yield of two cassava cultivars in two IPCC future climate scenarios, the SRES-A1B (Cmip3) and the RCP4.5 (Cmip5), for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The Simanihot model, with the Thornthwaite and Mather water balance sub-model, and the SRES-A1B (Cmip3 - Third Coupled Model Intercomparison Project) and RCP4.5 (Cmip5 - Fifth Coupled Model Intercomparison Project) scenarios of the Fourth and Fifth IPCC Assessment Report, respectively, was used. Cassava cultivars used in this study were 'Fepagro - RS13' (forrage) and 'Estrangeira' (human consumption). In both cultivars, there was an increase in tuberous roots yield in future climate scenarios. The cultivar for human consumption benefits more roots yield in the scenario with higher CO2 (Cmip3 scenario); whereas, the forage cultivar benefits more the Cmip5 scenario. Among the three future periods (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), changes in tuberous roots yield are more evident in the end of the century period (2070-2099) and for early planting dates (01 September and 01 October). The northeastern region of the state has the greatest changes in tuberous roots yield in future climates, because this is the coldest region, with winter minimum temperature during between 6 and 8oC.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade de duas cultivares de mandioca em dois cenários climáticos futuros do IPCC, o SRES-A1B (Cmip3) e o RCP4.5 (Cmip5), para o Rio Grande do Sul. Foi utilizado o modelo Simanihot, com o submodelo de balanço hídrico do solo diário sequencial de Thornthwaite e Mather, e os cenários SRES- A1B (Cmip3 - 3o Projeto de Intercomparação de modelos globais) e o RCP4.5 (Cmip5 - 5o Projeto de Intercomparação de modelos globais) do 4o e 5o relatório do IPCC, respectivamente, regionalizados por downscaling dinâmico com modelo RegCM3 e RegCM4 (Modelo Climático Regional), respectivamente. As cultivares utilizadas no estudo foram a 'Fepagro - RS13' (uso forrageira) e 'Estrangeira' (uso para mesa). Em ambas há aumento na produtividade de raízes em cenários climáticos futuros. A cultivar de mesa se beneficia mais na produtividade de raízes no cenário com maior concentração de CO2 (cenário Cmip3), enquanto a cultivar forrageira, se beneficia mais no cenário Cmip5. Nos três períodos futuros (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), as mudanças na produtividade são sempre mais expressivas no último período (2070-2099) e nas primeiras datas de plantio (01/09 e 01/10). A região do Rio Grande do Sul com maiores mudanças na produtividade é a nordeste, a qual, no clima atual é a mais fria do Estado, com temperatura mínima do ar no inverno entre 6 e 8°C.

Desenvolvimento e crescimento foliar e produtividade de cana-de-açúcar em cultivo de cana-planta e de cana-soca / Leaf development and growth, and yield of sugarcane clones from plant crop and ratoom crop

Os objetivos deste trabalho foram determinar o filocrono, as relações alométricas entre crescimento e desenvolvimento foliar e a produtividade de três clones de cana-de-açúcar em cultivo de cana-planta e cana-soca de um ano em ambiente subtropical. Um experimento de campo foi conduzido durante dois anos (2008 a 2010), em Santa Maria, RS. Os clones de cana-de-açúcar utilizados foram: IAC 822045 (ciclo precoce), SP 711406 (ciclo médio) e CB 4176 (ciclo tardio). O delineamento experimental foi Blocos ao Acaso com quatro repetições. Calculou-se o filocrono (°C dia folha-1) com número de folhas (NF) menor que 15 (FILO≤15), maior que 15 folhas (FILO>15) e com todas as folhas (FILOtotal). Ajustaram-se modelos não lineares do tipo potência para a área foliar acumulada (AF) versus o NF no colmo. O filocrono variou durante o ciclo de desenvolvimento da cana-de-açúcar aumentando na sequência FILO≤15 > FILOtotal > FILO>15. O filocrono da cana-planta é menor que o filocrono da cana-soca de um ano para as primeiras 15 folhas. O modelo potência é apropriado para caracterizar a relação alométrica entre a evolução da área foliar verde acumulada a partir do número de folhas acumulado no colmo principal. O clone de ciclo médio tem maior produtividade em cultivo de cana-soca.

The objectives of this study were to determinate the phyllochron, allometric relationships between leaf growth and development, and crop yield of three sugarcane clones in plant and first year ratooning crop in subtropical environment. A two-year field experiment was conducted at the experimental area of Santa Maria, RS, during 2008-2010. Three sugarcane clones were used: IAC 822045 (early), SP 711406 (medium) and CB 4176 (late). Experimental design was a complete randomized block with four replications. Phyllochron (°C day leaf-1) was calculated considering leaf number (LN) lower than 15 (PHYLearly), greater than 15 leaves (PHYLlate) and for the entire LN (PHYLentire). A power-type nonlinear model was fit for cumulative leaf area (LA) versus LN. Phyllochron varied during the development cycle of sugarcane increasing in the sequence PHYLearly>PHYLentire>PHYLlate. The phyllochron of plant crop is lower than phyllochron of ratoon crop for the first 15 leaves. The power model is appropriate to characterize the allometric relationship between the evolution of accumulated green area as a function of accumulated main stem leaf number. The medium clone has a higher productivity in the ratoon crop.

Desenvolvimento vegetativo e reprodutivo em gladíolo / Vegetative and reproductive development in gladiolus

A caracterização das etapas ou fases do ciclo de desenvolvimento das culturas agrícolas é importante para realização de práticas de manejo e, para o gladíolo, essas etapas ainda não foram bem caracterizadas em cultivos a campo no Rio Grande do Sul. Este trabalho teve como objetivo determinar a duração das fases vegetativa e reprodutiva do ciclo de desenvolvimento e as relações entre estas com a emissão de folhas em cultivares de gladíolo. Dois experimentos foram realizados a campo, em Santa Maria, RS, um na primavera/verão 2010/11, com as cultivares: 'Priscila', 'Peter Pears', 'Sunset', 'T704', 'Traderhorn', 'Rose Supreme' e 'Jester' e outro no outono/inverno 2011 com as cultivares 'T704', 'Traderhorn' e 'Jester'. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com duas repetições de cinco plantas de cada cultivar. Foram determinadas as datas do espigamento e final de florescimento e o ciclo de desenvolvimento foi dividido em duas fases: vegetativa (do plantio ao espigamento) e reprodutiva (do espigamento ao final do florescimento). Os resultados indicaram que a duração da fase vegetativa é a que determina a duração do ciclo total da parte aérea e que a duração da fase vegetativa é influenciada pela velocidade de emissão das folhas e pelo número final de folhas. Assim, cultivares precoces têm maior velocidade de emissão de folhas e menor número final de folhas do que cultivares tardias.

The characterization of the developmental phases of agricultural crops is important for management practices and for gladiolus in the field this characterization has not been made in Rio Grande do Sul State. The goal of this study was to determine the duration of vegetative and reproductive phases of the developmental cycle, and the relationships between them and with leaf appearance in gladiolus cultivars. Two field experiments were conducted in Santa Maria, RS, Brazil, one during the Spring/Summer 2010/11 with the cultivars 'Priscila', 'Peter Pears', 'Sunset', 'T704', 'Traderhorn', 'Rose Supreme' and 'Jester', and another during the Fall/Winter 2011 with the cultivars 'T704', 'Traderhorn' and 'Jester'. The experimental design was a completely randomized with two replications of five plants per cultivar. The date of heading and end of flowering was determined and the developmental cycle was divided into vegetative (from planting to heading) and reproductive (from planting to and of flowering). Results showed that the duration of the vegetative phase determines the duration of the developmental cycle and the duration of the vegetative phase is affected by leaf appearance rate and by final leaf number. Thus, early cultivars have greater leaf appearance rate and lower final leaf number than late cultivars.