Climate changes and technological advances: impacts on sugarcane productivity in tropical southern Brazil

The climatic projections for this century indicate the possibility of severe consequences for human beings, especially for agriculture where adverse effects to productivity of crops and to agribusiness as a whole may occur. An agrometeorological model was used to estimate sugarcane yield in tropical southern Brazil, based on future A1B climatic scenarios presented in the fourth Intergovernmental Panel on Climate Change report, in 2007. Sugarcane yield was evaluated for 2020, 2050, and 2080 considering the possible impacts caused by changes in temperature, precipitation, sunshine hours and CO2 concentration in the atmosphere, as well as technological advances. Increasingly higher temperatures will cause an increase of the potential productivity (PP), since this variable positively affects the efficiency of the photosynthetic processes of C4 plants. Changes in solar radiation and rainfall, however, will have less impact. PP will increase by 15% in relation to the present condition in 2020, by 33% in 2050 and by 47% in 2080. Regarding the actual productivities (AP), the increase observed in PP will compensate for the negative effect of the projected increase in water deficit. AP will increase by 12% in relation to the present condition in 2020, by 32% in 2050 and by 47% in 2080. The increase in sugarcane productivity resulting from the projected scenarios will have important impacts on the sugarcane sector.

As projeções climáticas para este século indicam a possibilidade de graves conseqüências para a humanidade, especialmente para a agricultura, com efeitos adversos nas produtividades das culturas e no agronegócio como um todo. Neste estudo, foi utilizado um modelo agrometeorológico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar na região de Piracicaba, SP, Brasil, baseado nos cenários futuros do clima A1B, apresentados no quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, de 2007. A produtividade da cana-de-açúcar foi avaliada nos anos de 2020, 2050 e 2080, levando-se em consideração as possíveis alterações de temperatura, precipitação, insolação e concentração de CO2 na atmosfera, assim como os avanços tecnológicos. O aumento da temperatura acarretará no aumento da produtividade potencial (PP), já que essa variável afeta positivamente a eficiência do processo fotossintético das plantas C4; entretanto, as alterações na radiação solar e na chuva terão menores impactos na produtividade. A PP aumentará cerca de 15% em relação à condição atual em 2020, de 33% em 2050 e de 47% em 2080. Com relação à produtividade real (AP), o aumento da PP compensará o efeito negativo causado pelo aumento projetado para o déficit hídrico. A AP aumentará cerca de 12% em relação à condição atual em 2020, de 32% em 2050 e de 47% em 2080. O aumento da produtividade da cana-de-açúcar observado na ocorrência dos cenários futuros avaliados terá impactos importantes no setor canavieiro.

Climate changes and technological advances: impacts on sugarcane productivity in tropical southern Brazil

The climatic projections for this century indicate the possibility of severe consequences for human beings, especially for agriculture where adverse effects to productivity of crops and to agribusiness as a whole may occur. An agrometeorological model was used to estimate sugarcane yield in tropical southern Brazil, based on future A1B climatic scenarios presented in the fourth Intergovernmental Panel on Climate Change report, in 2007. Sugarcane yield was evaluated for 2020, 2050, and 2080 considering the possible impacts caused by changes in temperature, precipitation, sunshine hours and CO2 concentration in the atmosphere, as well as technological advances. Increasingly higher temperatures will cause an increase of the potential productivity (PP), since this variable positively affects the efficiency of the photosynthetic processes of C4 plants. Changes in solar radiation and rainfall, however, will have less impact. PP will increase by 15% in relation to the present condition in 2020, by 33% in 2050 and by 47% in 2080. Regarding the actual productivities (AP), the increase observed in PP will compensate for the negative effect of the projected increase in water deficit. AP will increase by 12% in relation to the present condition in 2020, by 32% in 2050 and by 47% in 2080. The increase in sugarcane productivity resulting from the projected scenarios will have important impacts on the sugarcane sector.

As projeções climáticas para este século indicam a possibilidade de graves conseqüências para a humanidade, especialmente para a agricultura, com efeitos adversos nas produtividades das culturas e no agronegócio como um todo. Neste estudo, foi utilizado um modelo agrometeorológico para estimar a produtividade da cana-de-açúcar na região de Piracicaba, SP, Brasil, baseado nos cenários futuros do clima A1B, apresentados no quarto relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, de 2007. A produtividade da cana-de-açúcar foi avaliada nos anos de 2020, 2050 e 2080, levando-se em consideração as possíveis alterações de temperatura, precipitação, insolação e concentração de CO2 na atmosfera, assim como os avanços tecnológicos. O aumento da temperatura acarretará no aumento da produtividade potencial (PP), já que essa variável afeta positivamente a eficiência do processo fotossintético das plantas C4; entretanto, as alterações na radiação solar e na chuva terão menores impactos na produtividade. A PP aumentará cerca de 15% em relação à condição atual em 2020, de 33% em 2050 e de 47% em 2080. Com relação à produtividade real (AP), o aumento da PP compensará o efeito negativo causado pelo aumento projetado para o déficit hídrico. A AP aumentará cerca de 12% em relação à condição atual em 2020, de 32% em 2050 e de 47% em 2080. O aumento da produtividade da cana-de-açúcar observado na ocorrência dos cenários futuros avaliados terá impactos importantes no setor canavieiro.

Estimativa da produtividade de arroz irrigado por inundação em em função da temperatura do ar e da radiação solar

Two regression equations were developed to estimate lowland rice yield as a function of air temperature and incoming solar radiation, during the crop yield production period in Pindamonhangaba, SP, Brazil. The following rice cultivars were used: IAC-242, IAC-100, IAC-101 and IAC-102. The value of optimum air temperature obtained was 25.0°C and of optimum global solar radiation was 475 cal.cm-2, day-1. The best agrometeorological model was the one that related least deviation of air temperature and solar radiation in relation to the optimum value obtained through a multiple linear regression. The yield values estimated by the model showed good fit to actual yields of lowland rice (less than 10%).

Foram desenvolvidas duas equações de estimativa da produtividade do arroz irrigado por inundação, para as variedades: IAC-242, IAC-100, IAC-101 e IAC-102, em função da temperatura do ar e da radiação solar, no período crítico de formação da produção, para a região de Pindamonhangaba (SP). Os valores de temperatura do ar e de radiação solar ótimos encontrados para as variedades foram, respectivamente, 25,0oC e 475 cal.cm-2.dia-1. O modelo agrometeorológico desenvolvido para previsão da produtividade da cultura que apresentou melhores resultados quando testado com dados independentes foi o que relacionou o menor desvio dos dois elementos climáticos em relação ao valor ótimo obtido através de uma equação de regressão linear múltipla. Os valores de produtividade estimados pelo modelo mostraram diferenças menores que 10% quando comparados com os valores obtidos no campo.

Estimativa da produtividade de arroz irrigado por inundação em em função da temperatura do ar e da radiação solar

Two regression equations were developed to estimate lowland rice yield as a function of air temperature and incoming solar radiation, during the crop yield production period in Pindamonhangaba, SP, Brazil. The following rice cultivars were used: IAC-242, IAC-100, IAC-101 and IAC-102. The value of optimum air temperature obtained was 25.0°C and of optimum global solar radiation was 475 cal.cm-2, day-1. The best agrometeorological model was the one that related least deviation of air temperature and solar radiation in relation to the optimum value obtained through a multiple linear regression. The yield values estimated by the model showed good fit to actual yields of lowland rice (less than 10%).

Foram desenvolvidas duas equações de estimativa da produtividade do arroz irrigado por inundação, para as variedades: IAC-242, IAC-100, IAC-101 e IAC-102, em função da temperatura do ar e da radiação solar, no período crítico de formação da produção, para a região de Pindamonhangaba (SP). Os valores de temperatura do ar e de radiação solar ótimos encontrados para as variedades foram, respectivamente, 25,0oC e 475 cal.cm-2.dia-1. O modelo agrometeorológico desenvolvido para previsão da produtividade da cultura que apresentou melhores resultados quando testado com dados independentes foi o que relacionou o menor desvio dos dois elementos climáticos em relação ao valor ótimo obtido através de uma equação de regressão linear múltipla. Os valores de produtividade estimados pelo modelo mostraram diferenças menores que 10% quando comparados com os valores obtidos no campo.