Comparing two versions of a non-linear model for simulating leaf number and developmental stages in maize based on air temperature / Comparativo de duas versões de modelo não-linear para a simulação do número de folhas e dos estágios de desenvolvimento do milho, baseado na temperatura do ar

ABSTRACT

The Wang and Engel (WE) model simulates crop development considering the non-linear response of plant development to temperature. Daily air temperature is the input for the temperature response function [f(T)] in the WE model, and because there are several approaches for computing daily temperatures, there are several ways to calculate the f(T). The objective of this study was to compare two versions of the WE model for simulating leaf number and developmental stages in maize, considering two approaches for imputing daily air temperature (daily mean air temperature and daily minimum/maximum air temperature). A two-year field experiment with the maize variety BRS Missões sown in several sowing dates was conducted in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, during the 2005-2006 and 2006-2007 growing seasons. The f(T) in the WE model was calculated using daily mean air temperature calculated as the arithmetic average of daily minimum (TN) and maximum (TX) air temperatures (WE Tmean), and calculating an f(T) using TN and an f(T) using TX and then averaging the two f(T)s (WE Tmm). Ligule and tip leaf number, and silking and physiological maturity developmental stages measured in the 2005-2006 growing season were used to estimate model coefficients and the ones measured in the 2006-2007 growing season were used as independent data sets to evaluate models. Predictions of ligule and tip leaf number, silking and physiological maturity of the maize variety BRS Missões were better with the WE Tmm model than with the WE Tmean model.

RESUMO

O modelo Wang e Engel (WE) simula o desenvolvimento das culturas considerando uma resposta não-linear do desenvolvimento das plantas à temperatura. A temperatura diária do ar é o dado de entrada na função de resposta à temperatura [f(T)] no modelo WE e, em função de haver várias maneiras de calcular a temperatura diária, há várias maneiras de calcular a f(T). O objetivo deste estudo foi comparar duas versões do modelo WE para a simulação do número de folhas e dos estágios de desenvolvimento em milho, considerando dois métodos de entrada da temperatura diária do ar (temperatura média diária do ar e temperatura mínima/máxima diária do ar). Um experimento de campo com a variedade de milho BRS Missões, semeado em várias datas de semeadura, foi conduzido em Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil, durante os anos agrícolas 2005-2006 e 2006-2007. A f(T) no modelo WE foi calculada usando-se a temperatura média diária do ar calculada pela média aritmética das temperaturas mínima (TN) e máxima (TX) diárias do ar (WE Tmean) e pela média de f(T) usando TN e pela de f(T) usando TX (WE Tmm). O número de folhas expandidas e totais e os estágios de desenvolvimento (embonecamento e maturidade fisiológica) coletados no ano agrícola 2005-2006 foram usados para estimarem-se os coeficientes dos modelos; por sua vez, os estágios coletados no ano agrícola 2006-2007 foram usados como dados independentes para avaliar os modelos. A simulação do número de folhas expandidas e totais, do embonecamento e da maturidade fisiológica da variedade de milho BRS Missões foi melhor com o modelo WE Tmm do que com o modelo WE Tmean.