Maize yield and rainfall on different spatial and temporal scales in Southern Brazil

This study aimed to establish relationships between maize yield and rainfall on different temporal and spatial scales, in order to provide a basis for crop monitoring and modelling. A 16-year series of maize yield and daily rainfall from 11 municipalities and micro-regions of Rio Grande do Sul State was used. Correlation and regression analyses were used to determine associations between crop yield and rainfall for the entire crop cycle, from tasseling to 30 days after, and from 5 days before tasseling to 40 days after. Close relationships between maize yield and rainfall were found, particularly during the reproductive period (45-day period comprising the flowering and grain filling). Relationships were closer on a regional scale than at smaller scales. Implications of the crop-rainfall relationships for crop modelling are discussed.

Variabilidade espacial e temporal da produtividade de culturas sob sistema plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial e temporal da produtividade de soja, milho e trigo, em uma lavoura comercial de 57 ha, não irrigada, manejada há mais de dez anos sob sistema plantio direto, em um Latossolo Vermelho distrófico típico, em Palmeira das Missões, RS. A coleta de dados de produtividade de seis cultivos, entre 2000 e 2005, foi realizada por colhedora equipada com monitor de produtividade. Análises estatísticas e geoestatísticas foram realizadas a fim de avaliar a variabilidade espacial e a presença de dependência espacial ao longo dos anos. A produtividade da soja, do milho e do trigo alcançada apresenta variabilidade com continuidade espacial, correlacionando-se entre si, ao longo dos anos. Em anos de deficit hídrico, verifica-se aumento da variabilidade espacial da produtividade. A cultura do milho é mais eficiente do que a da soja em detectar a variabilidade espacial da produtividade existente na lavoura.

Estudo da dinâmica espaço-temporal do bioma Pantanal por meio de imagens MODIS

O objetivo deste trabalho foi avaliar dados multitemporais, obtidos pelo sensor "moderate resolution imaging spectroradiometer" (MODIS), para o estudo da dinâmica espaço-temporal de duas sub-regiões do bioma Pantanal. Foram utilizadas 139 imagens "enhanced vegetation index" (EVI), do produto MOD13 "vegetation index", dados de altimetria oriundos do "shuttle radar topography mission" (SRTM) e dados de precipitação do "tropical rainfall measuring mission" (TRMM). Para a redução da dimensionalidade dos dados, as imagens MODIS-EVI foram amostradas com base nas curvas de nível espaçadas em 10 m. Foram aplicadas as técnicas de análise de autocorrelação e análise de agrupamentos aos dados das amostras, e a análise de componentes principais na área total da imagem. Houve dependência tanto temporal quanto espacial da resposta espectral com a precipitação. A análise de agrupamentos apontou a presença de dois grupos, o que indicou a necessidade da análise completa da área. A análise de componentes principais permitiu diferenciar quatro comportamentos distintos: as áreas permanentemente alagadas; as áreas não inundáveis, compostas por vegetação; as áreas inundáveis com maior resposta de vegetação; e áreas com vegetação ripária.

Modelo autologístico espaço-temporal com aplicação à análise de padrões espaciais da leprose-dos-citros

O objetivo deste trabalho foi propor estratégias de modelagem aplicadas aos dados de incidência de leprose-dos-citros, por meio do uso de um modelo autologístico espaço-temporal. A adequação do modelo autologístico foi avaliada quanto à: análise de dados provenientes de avaliações feitas em diferentes momentos; detecção de padrões espaciais da doença, pela avaliação de diferentes estruturas de vizinhança; consideração do efeito defasado no tempo de covariáveis de vizinhança; e ao efeito do ácaro transmissor na probabilidade de nova infecção. O modelo autologístico espaço-temporal adotado estendeu o modelo logístico usual, em que a estrutura de vizinhança é descrita por meio da construção de covariáveis, a partir da resposta observada em plantas vizinhas à planta avaliada, na mesma avaliação, ou em avaliações anteriores. Os dados de incidência de leprose nas plantas de citros foram coletados em pontos referenciados no espaço, durante aproximadamente dois anos. Os modelos detectam o efeito da presença do vetor e os padrões espaciais na ocorrência de novas infecções, tanto para covariáveis de vizinhança da mesma avaliação, quanto para covariáveis de vizinhança da avaliação anterior. Além disso, os modelos considerados permitem quantificar as variações na probabilidade de ocorrência da doença de acordo com o estado da doença e com a incidência do ácaro transmissor.

Temporal changes of an alfalfa succession and related soil physical properties on the Loess Plateau, China

The objective of this work was to investigate the relationship between changes in the plant community and changes in soil physical properties and water availability, during a succession from alfalfa (Medicago sativa L.) to natural vegetation on the Loess Plateau, China. Data from a succession sere spanning 32 years were collated, and vegetative indexes were compared to changes related to soil bulk density and soil water storage. The alfalfa yield increased for approximately 7 years, then it declined and the alfalfa was replaced by a natural community dominated by Stipa bungeana that began to thrive about 10 years after alfalfa seeding. Soil bulk density increased over time, but the deterioration of the alfalfa was mainly ascribed to a severe reduction in soil water storage, which was lowest around the time when degradation commenced. The results indicated that water consumption by alfalfa could be reduced by reducing plant density. The analysis of the data also suggested that soil water recharge could be facilitated by rotating the alfalfa with other crops, natural vegetation, or bare soil.

Variação temporal de propriedades físicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo

Os objetivos deste trabalho foram determinar a variação temporal da porosidade, da densidade e da resistência à penetração do solo, em quatro sistemas de manejo, e estudar seus efeitos sobre o crescimento radicular do feijoeiro (Phaseolus vulgaris). O experimento foi conduzido em Argissolo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os tratamentos foram: plantio direto há 10 anos, preparo convencional, plantio em solo escarificado recentemente (Esc. recente) e plantio direto sobre área escarificada há 1 ano (Esc. 1 ano). A escarificação reduziu a densidade média do solo e aumentou a porosidade total durante o ciclo do feijoeiro. A maior densidade ocorreu na camada de 0,10-0,15 m dos sistemas plantio direto e Esc. 1 ano. A resistência à penetração foi a propriedade que melhor caracterizou e diferenciou os sistemas de manejo, as camadas com impedimento e o efeito do tempo de amostragem, porém não afetou o crescimento radicular do feijoeiro. Os efeitos da escarificação sobre a densidade e a resistência à penetração desapareceram um ano após a escarificação, o que indica a reconsolidação do solo.

Estimating soybean crop areas using spectral-temporal surfaces derived from MODIS images in Mato Grosso, Brazil

The objective of this work was to evaluate the application of the spectral-temporal response surface (STRS) classification method on Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS, 250 m) sensor images in order to estimate soybean areas in Mato Grosso state, Brazil. The classification was carried out using the maximum likelihood algorithm (MLA) adapted to the STRS method. Thirty segments of 30x30 km were chosen along the main agricultural regions of Mato Grosso state, using data from the summer season of 2005/2006 (from October to March), and were mapped based on fieldwork data, TM/Landsat-5 and CCD/CBERS-2 images. Five thematic classes were considered: Soybean, Forest, Cerrado, Pasture and Bare Soil. The classification by the STRS method was done over an area intersected with a subset of 30x30-km segments. In regions with soybean predominance, STRS classification overestimated in 21.31% of the reference values. In regions where soybean fields were less prevalent, the classifier overestimated 132.37% in the acreage of the reference. The overall classification accuracy was 80%. MODIS sensor images and the STRS algorithm showed to be promising for the classification of soybean areas in regions with the predominance of large farms. However, the results for fragmented areas and smaller farms were less efficient, overestimating soybean areas.

Different methods to assess yield temporal stability in rubber

The objective of this work was to assess, during six years, the temporal stability of natural rubber yield of 25 superior Hevea brasiliensis genotypes, using the Wricke, Eberhart & Russell, Lin & Binns, additive main effect and multiplicative interaction (AMMI) analysis, and harmonic mean of the relative performance of the genetic values (HMRPGV) methods. The IAC 40 and IAC 300 genotypes were identified as stable and high yielding by the Eberhart & Russell, Lin & Binns, HMRPGV, and AMMI Biplot methods. The ranking of the other more stable genotypes identified by these analyses was altered. The observed results in the AMMI Biplot agreed with those observed in the Wricke method for identifying stable, but lower yielding genotypes. The simultaneous use of different methods allows a more accurate indication of stable genotypes. Stability analyses based on different principles show agreement in indicating stable genotypes.

Agregação, carbono e nitrogênio em agregados do solo sob plantio direto com integração lavoura-pecuária

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade dos agregados, o conteúdo de matéria orgânica leve do solo (MOL), a distribuição dos teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio (N) e a abundância natural de 13C e 15N dos agregados de um Latossolo Vermelho argiloso sob sistema plantio direto (SPD) com integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação à uma área em SPD sem ILP e uma área de Cerrado natural em Montividiu, GO. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, em delineamento inteiramente casualizado. Foram avaliados distribuição da massa dos agregados, diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e MOL, e foram quantificados os teores de COT, N, δ13C e δ15N dos agregados. A área de Cerrado apresentou os maiores valores de DMP, DMG e MOL. O SPD-ILP apresentou valores maiores de DMP, DMG, COT, N e MOL na camada 5-10 cm do que o SPD, sem braquiária. O SPD-ILP promoveu aumentos nos índices de agregação do solo (0-5 e 5-10 cm), nos teores de MOL (5-10 cm), COT e N (0-5 cm) e na formação de agregados estáveis em água (5-10 cm), em comparação ao SPD, sem braquiária.

Aplicação da análise de agrupamento de dados de expressão gênica temporal a dados em painel

O objetivo deste trabalho foi determinar a melhor alternativa, entre os métodos de agrupamento hierárquico (Ward) e de otimização (Tocher), para a formação de grupos homogêneos de séries de expressão gênica, e realizar previsões quanto à expressão gênica dessas séries, a partir de pequeno número de observações temporais. Os dados utilizados referem-se à expressão de genes que atuam sobre o ciclo celular de Saccharomyces cerevisiae e corresponderam a 114 séries de expressão gênica, cada uma com dez valores de "fold-change" (medida da expressão gênica) ao longo do tempo (0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 e 135 min). As estimativas dos parâmetros dos modelos autorregressivos AR(p) foram previamente ajustadas a séries individuais (de cada gene) de dados "microarray time series" e utilizadas, como variáveis, no processo de agrupamento. As previsões da expressão gênica foram feitas dentro de cada grupo formado, a partir dos ajustes no modelo AR(p) para dados em painel. O método de Ward foi o mais apropriado para a formação de grupos de genes com séries homogêneas. Uma vez obtidos esses grupos, é possível ajustar o modelo AR(2) para dados em painel e predizer a expressão gênica em um tempo futuro (135 min), a partir de um pequeno número de observações temporais (os outros nove valores de "fold-change").

Spatio-temporal variability of sugarcane yield efficiency in the state of São Paulo, Brazil

The objective of this work was to assess the spatial and temporal variability of sugarcane yield efficiency and yield gap in the state of São Paulo, Brazil, throughout 16 growing seasons, considering climate and soil as main effects, and socioeconomic factors as complementary. An empirical model was used to assess potential and attainable yields, using climate data series from 37 weather stations. Soil effects were analyzed using the concept of production environments associated with a soil aptitude map for sugarcane. Crop yield efficiency increased from 0.42 to 0.58 in the analyzed period (1990/1991 to 2005/2006 crop seasons), and yield gap consequently decreased from 58 to 42%. Climatic factors explained 43% of the variability of sugarcane yield efficiency, in the following order of importance: solar radiation, water deficit, maximum air temperature, precipitation, and minimum air temperature. Soil explained 15% of the variability, considering the average of all seasons. There was a change in the correlation pattern of climate and soil with yield efficiency after the 2001/2002 season, probably due to the crop expansion to the west of the state during the subsequent period. Socioeconomic, biotic and crop management factors together explain 42% of sugarcane yield efficiency in the state of São Paulo.

Análise temporal e controle da mancha-anular e do ácaro vetor do Coffee ringspot virus

O objetivo deste trabalho foi avaliar a flutuação populacional do ácaro Brevipalpus phoenicis, vetor do Coffee ringspot virus (CoRSV) - agente causal da mancha-anular do cafeeiro -, bem como a sua distribuição em plantas de café e o efeito de acaricidas no seu controle em lavouras cafeeiras. O experimento foi realizado no Município de Coromandel, na região do Alto do Paranaíba, MG, durante dois anos. No segundo ano, avaliou-se o progresso da doença, e determinou-se a relação entre o crescimento populacional do ácaro e a incidência da doença. Observou-se que a mancha-anular e o ácaro ocorreram durante todo o ano, com maiores populações e incidência da doença nos meses com menores índices pluviais e temperaturas amenas. As análises de Pearson mostraram correlação negativa entre os parâmetros climáticos e a população do ácaro. Na análise da incidência da doença em diferentes épocas, verificou-se correlação positiva entre a primeira avaliação e as avaliações subsequentes. Quanto à distribuição espacial, foi observada a presença do ácaro em toda a planta; porém, as folhas são preferidas pelos adultos, enquanto os frutos são preferidos para oviposição. Os acaricidas são eficientes para manter a população do ácaro em baixos níveis, com consequente diminuição da incidência da doença.

Captura de Rhynchophorus palmarum L. (Coleoptera: curculionidae) em armadilhas iscadas com o feromônio de agregação e compostos voláteis de frutos do abacaxi

O objetivo deste trabalho foi determinar os índices de captura de Rhynchophorus palmarum em armadilhas iscadas com o feromônio de agregação, 6-metil-2(E)-hepten-4-ol (rincoforol), associado a toletes de cana-de-açúcar, a pedaços de frutos do abacaxi e a seis compostos voláteis isolados de frutos do abacaxi. Os compostos voláteis do abacaxi são caracterizados por uma mistura de ésteres metílicos e etílicos, sendo o octanoato de metila e o octanoato de etila os mais abundantes. As armadilhas iscadas com o rincoforol associado a toletes de cana-de-açúcar e as iscas com rincoforol associado a pedaços de abacaxi não apresentaram diferenças significativas no número de besouros capturados. No entanto, ambas apresentaram índices de captura superiores àquelas em que o rincoforol foi utilizado em associação com voláteis do abacaxi. Não se observaram efeitos significativos do local e época de captura, nem no número de machos e de fêmeas capturados.

Efeitos das culturas de milho (Zea mays), feijão (Phaseolus vulgaris) e caupi (Vigna unguiculata) na agregação de valor ao cultivo da bananeira 'Terra', em Teolândia, litoral sul da Bahia

São apresentados resultados pertinentes às culturas do milho (Z. mays), feijão (P. vulgaris) e caupi (V. unguiculata) consorciados com bananeira 'Terra' (Musa AAB) em Teolândia, Litoral Sul da Bahia, em cultivo simultâneo, no estabelecimento da bananeira e sucessivo logo após a colheita do primeiro. Os espaçamentos utilizados foram o 4,0 x 2,0 x 3,0 m, 4,0 x 2,0 x 2,6m e 4,0 x 2,0 x 2,8m em fileira dupla, o que permitiu melhor proveito da área pelas culturas intercalares. O milho, ou o feijão, ou o caupi ocupou apenas as ruas entre as fileiras duplas de bananeiras, ficando livres as ruas formadas pelas fileiras duplas, devido ao seu sombreamento pela bananeira ser mais rápido. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das culturas do milho, feijão e caupi na agregação de valor à bananeira 'Terra', quando consorciadas com esta cultura. Nos melhores tratamentos (T9, T6, T8 e T4), o índice de rentabilidade-IR (receita total ÷ custos) alcançou valores expressivos, de 3,36 até 6,68, resultando em efeitos altamente positivos em decorrência das tecnologias e insumos utilizados, o que vai permitir a agregação de um elevado valor à bananeira e, conseqüentemente, uma boa remuneração ao produtor. Estes resultados indicam que, para cada real investido, houve um retorno de R$ 3,36 e R$ 6,68, respectivamente. O IR 0,91 (T2), relativo à cultura do milho, implica que houve prejuízo, o que significa que a receita líquida deste tratamento vai reduzir e não incrementar a receita líquida proporcionada pela cultura da bananeira.

Agregação de um argissolo sob pomar de goiabeiras após aplicação de resíduos da indústria processadora de goiaba

A utilização de resíduos da indústria de processamento de frutas na agricultura pode proporcionar melhorias à qualidade do solo. Dessa forma, objetivou-se com este estudo avaliar o efeito da aplicação de resíduos de sementes de goiaba na agregação e no estoque de carbono orgânico do solo (EC). O experimento esteve inserido em um pomar comercial irrigado de goiabeiras (cv. Paluma), com sete anos de idade, sobre um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico típico. O delineamento experimental foi em blocos casualizados e parcelas subdivididas, sendo cinco tratamentos (doses de: 0;9;18;27 e 36 Mg ha-1 de resíduo) e duas camadas de solo (0-0,10 e 0,10-0,20 m). Foi avaliado o mesmo tipo de solo sobre mata nativa adjacente à área experimental. As análises realizadas foram a distribuição do tamanho dos agregados estáveis em água, o diâmetro médio ponderado, o diâmetro médio geométrico, os agregados maiores que 2 mm e o EC. Os dados foram submetidos à análise de variância (Teste F), seguindo o delineamento em blocos casualizados com parcelas subdivididas (5 doses x 2 camadas). As médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade, e as médias das camadas foram comparadas pelo teste F, a 5% de probabilidade. Os dados coletados no solo sob mata foram utilizados apenas como referência de um solo em estado natural e, portanto, não foram considerados como fator de variação nas análises de variância. Os valores dos índices de agregação com o estoque de carbono orgânico do solo foram submetidos à correlação de Pearson (p < 0,05). O efeito das doses de resíduo de sementes de goiaba sobre o estoque de carbono orgânico, na camada de 0-0,20 m do solo, foi avaliado por análise de regressão. Os tratamentos não diferiram em relação à agregação do solo, contudo EC foi diretamente relacionado à quantidade de resíduo aplicado ao solo. Houve correlação positiva e significativa entre os índices de agregação e o EC. A aplicação de resíduos de sementes de goiaba proporcionou melhoria da qualidade do solo.