CO2-response function of radiation use efficiency in rice for climate change scenarios

The objective of this work was to evaluate a generalized response function to the atmospheric CO2 concentration [f(CO2)] by the radiation use efficiency (RUE) in rice. Experimental data on RUE at different CO2 concentrations were collected from rice trials performed in several locations around the world. RUE data were then normalized, so that all RUE at current CO2 concentration were equal to 1. The response function was obtained by fitting normalized RUE versus CO2 concentration to a Morgan-Mercer-Flodin (MMF) function, and by using Marquardt's method to estimate the model coefficients. Goodness of fit was measured by the standard deviation of the estimated coefficients, the coefficient of determination (R²), and the root mean square error (RMSE). The f(CO2) describes a nonlinear sigmoidal response of RUE in rice, in function of the atmospheric CO2 concentration, which has an ecophysiological background, and, therefore, renders a robust function that can be easily coupled to rice simulation models, besides covering the range of CO2 emissions for the next generation of climate scenarios for the 21st century.

Impacts of climate change on the agricultural zoning of climate risk for cotton cultivation in Brazil

The objective of this work was to evaluate the effect of the temperature increase forecasted by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) on agricultural zoning of cotton production in Brazil. The Northeastern region showed the highest decrease in the low-risk area for cotton cultivation due to the projected temperature increase. This area in the Brazilian Northeast may decrease from 83 million ha in 2010 to approximately 71 million ha in 2040, which means 15% reduction in 30 years. Southeastern and Center-Western regions had small decrease in areas suitable for cotton production until 2040, while the Northern region showed no reduction in these areas. Temperature increase will not benefit cotton cultivation in Brazil because dimension of low-risk areas for economic cotton production may decrease.

Persistência dos efeitos da escarificação sobre a compactação de Nitossolo sob plantio direto em região subtropical úmida

O objetivo deste trabalho foi avaliar a persistência dos efeitos da escarificação sobre a compactação de Nitossolo Vermelho, manejado sob plantio direto (PD), na região subtropical úmida do Brasil. O experimento foi realizado em blocos ao acaso, com quatro repetições e seis tratamentos, constituídos pelo tempo de manutenção do solo sob PD após escarificação: PD contínuo por 24 meses após escarificação, realizada em setembro de 2009; PD contínuo por 18 meses após escarificação, realizada em março de 2010; PD contínuo por 12 meses após escarificação, realizada em setembro de 2010; PD contínuo por seis meses após escarificação, realizada em março de 2011; plantio realizado em solo recém escarificado, em setembro de 2011; e PD contínuo e sem escarificação (testemunha). As espécies cultivadas na área foram: milho, safra 2009/2010; trigo, em 2010; soja, safra 2010/2011; centeio, em 2011; e milho, safra 2011/2012. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados a partir de parâmetros físicos do solo e de parâmetros morfológicos e produtivos da cultura do milho, na safra 2011/2012. A escarificação do Nitossolo sob plantio direto, em região de clima subtropical úmido, não aumenta a produtividade de grãos de milho, e os seus efeitos sobre a estrutura do solo não persistem por mais de 18 meses.

Climate change and future scenarios for palisade grass production in the state of São Paulo, Brazil

The objective of this work was to analyze future scenarios for palisade grass yield subjected to climate change for the state of São Paulo, Brazil. An empirical crop model was used to estimate yields, according to growing degree-days adjusted by one drought attenuation factor. Climate data from 1963 to 2009 of 23 meteorological stations were used for current climate conditions. Downscaled outputs of two general circulation models were used to project future climate for the 2013-2040 and 2043-2070 periods, considering two contrasting scenarios of temperature and atmospheric CO2 concentration increase (high and low). Annual dry matter yield should be from 14 to 42% higher than the current one, depending on the evaluated scenario. Yield variation between seasons (seasonality) and years is expected to increase. The increase of dry matter accumulation will be higher in the rainy season than in the dry season, and this result is more evident for soils with low-water storage capacity. The results varied significantly between regions (<10% to >60%). Despite their higher climate potential, warmer regions will probably have a lower increase in future forage production.

Poda drástica de verão e produção de cultivares de amoreira-preta em região subtropical

O objetivo deste trabalho foi avaliar o manejo de podas em cultivares de amoreira-preta (Rubus spp.), submetidas à poda drástica de verão, em regiões subtropicais. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x7 (podas x cultivares), no Município de Lavras, MG. Foram utilizadas as cultivares Comanche, Caingangue, Choctaw, Tupy, Guarani, Brazos e Cherokee, que receberam poda convencional (controle) e poda drástica de verão. Foram avaliados dados fenológicos, vegetativos e produtivos nos ciclos de produção 2012/2013 e 2013/2014, além de características físico-químicas dos frutos e da incidência de doenças, no último ciclo de produção. A poda drástica de verão aumenta a produção das cultivares em regiões subtropicais. Não há diferença na qualidade dos frutos colhidos de plantas submetidas aos sistemas de poda avaliados. A poda drástica de verão não é eficiente na redução ou no controle de doenças.

Parâmetros quantitativos de hastes florais de gladíolo conforme a data de plantio em ambiente subtropical

Resumo:O objetivo deste trabalho foi determinar as épocas de cultivo, em ambiente subtropical, em que é possível produzir hastes de gladíolo (Gladiolusx grandiflorus) que atendam aos padrões comerciais quantitativos do mercado nacional de flores de corte. Dois experimentos de campo foram realizados, um de agosto de 2011 a julho de 2012 e outro de agosto de 2012 a julho de 2013, com três cultivares do gladíolo e 12 datas de plantio para cada experimento. O comprimento total da haste, o comprimento do pendão e o diâmetro da haste foram avaliados quando as hastes estavam em ponto de colheita, ou seja, quando a cor das pétalas apareceu nos três primeiros floretes na base da haste. Os melhores meses para a produção de hastes de gladíolo são julho, agosto, setembro, fevereiro, março e abril, embora em nenhuma das datas de plantio tenham sido produzidas hastes com parâmetros quantitativos abaixo do padrão mínimo (exceto em períodos com geada, durante o espigamento).

The impact of breeding on fruit production in warm climates of Brazil

Brazil is a very large country with a diverse climate. This fact allows a diversity of plants to grow ranging from tropical rainforest in the Amazon, passing through Atlantic Forest along the coast, the cerrados (Brazilian savannah) in the Central West region, and semi-arid area in the Northeast. Latitude ranges from 5º N to 33º S, with most of this territory in the tropical region. There are enough reasons to plant breeders devoting great amount of their effort to improve plants suitable for warm climates, though. Among fruit crops, results of breeder's work have been noticed in several species, especially on peaches, grapes, citrus, apples, persimmons, figs, pears and others not so common, such as acerola, guava, annonas (sour sop, sugar apple, atemoya, cherimoya) and passion fruit. Peach tree introduced at low latitude (22 ± 2ºS) requires climatic adaptation to subtropical conditions of low chilling. In Brazil, the first peach breeding program aiming adaptation of cultivars to different habitats was developed by Instituto Agronômico de Campinas (IAC) beginning in the end of the 40's. Apple low chill requirement cultivars obtained in a South state, Paraná, are now been planted at low latitudes. Banana and pineapple breeding programs from Embrapa units along the country are successfully facing new sanitary problems. Petrolina/Juazeiro, in the Northeastern region (9ºS), is the main grape exporting region with more than 6,000 ha. Grape growing in the region is based in the so called "tropical" rootstocks released by IAC, namely: IAC 313 'Tropical', IAC 572 'Jales'. Recently, Embrapa Grape and Wine released tropical grape seedless cultivars that are changing table grape scenario in the country.

Produção e qualidade dos frutos de pessegueiro e nectarineira em clima subtropical do estado de São Paulo

Tendo em vista que o conhecimento do comportamento de uma cultura, em determinada região, determina o sucesso da produção, a qualidade do produto final e a garantia de aceitação pelo mercado consumidor, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção e as características físicas e físico-químicas de frutos de cultivares de pessegueiro e nectarineira, cultivados ou não tradicionalmente em São Paulo, mas que possam vir a apresentar uma opção de diversificação aos fruticultores do município de Botucatu-SP, e regiões climáticas semelhantes. O experimento foi realizado durante três ciclos agrícolas: 2006/2007, 2007/2008 e 2008/2009, na Faculdade de Ciências Agronômicas, UNESP, Botucatu-SP. O clima da região é do tipo mesotérmico, Cwa, ou seja, subtropical úmido com chuvas no verão e seca no inverno. As cultivares de pessegueiro avaliadas foram: Turmalina, Cascata 968, Cascata 848, Cascata 587, Conserva 693, Precocinho, Diamante Mejorado, Oro Azteca, CP-9553CYN e Tropic Beauty. A cultivar de nectarineira avaliada foi 'Sun Blaze'. Foram avaliadas características de produção e qualidade dos frutos. Os resultados obtidos permitiram concluir que a cultivar Turmalina foi a mais produtiva. As cultivares Cascata 968 e Diamante Mejorado apresentaram o maior teor de sólidos solúveis, e as cultivares Cascata 587 e CP 9553 CYN, a maior relação sólidos solúveis/acidez titulável.

Fenologia, produção e composição do mosto da 'Cabernet sauvignon' e 'Tannat' em clima subtropical

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a fenologia e a produção das videiras 'Cabernet Sauvignon' e 'Tannat' (Vitis vinifera L.), em clima subtropical, para a elaboração de vinho tinto. A área experimental foi instalada em uma propriedade comercial pertencente à Vinícola Intervin®, em Maringá-PR, e as videiras foram conduzidas em latada sobre o 'IAC 766 Campinas', em espaçamento 4,0 x 1,5m. As avaliações tiveram início a partir das podas de frutificação, realizadas no fim do inverno, durante quatro safras consecutivas (2003, 2004, 2005 e 2006). Foram utilizadas 20 plantas representativas de cada variedade, sendo avaliada a duração em dias das principais fases fenológicas das videiras, bem como estimadas a produção por planta e a produtividade de cada variedade. A evolução de maturação das uvas foi determinada pela análise semanal do pH, teor de sólidos solúveis totais (SST) e acidez titulável (AT) do mosto das bagas. A duração média do ciclo da videira 'Cabernet Sauvignon' foi de 130,3 dias, enquanto da 'Tannat' foi de 131,3. As estimativas médias da produção por planta e da produtividade foram, respectivamente, de 4,5 kg e 8,9 t ha-1 para a uva 'Cabernet Sauvignon' e 7,3 kg e 12,1 t ha-1 para a 'Tannat'. Os teores médios de pH, SST e AT foram, respectivamente, de 3,3; 14,5 ºBrix e 1,1% de ácido tartárico para a uva 'Cabernet Sauvignon', e 3,3; 17,7 ºBrix e 1,1% de ácido tartárico para a 'Tannat'.

Contribuição da pesquisa científica brasileira no desenvolvimento de algumas frutíferas de clima subtropical

Quando se considera aptidão climática, as plantas frutíferas são classificadas em: tropicais, subtropicais e temperadas. Esta tradicional classificação, por muito tempo, mostrou-se bastante efetiva. Os mais atuais conhecimentos dos centros de origens de diferentes espécies, os avanços tecnológicos na condução dos pomares e na conservação dos frutos e especialmente o melhoramento genético criaram condições excepcionais para o cultivo de espécies tropicais e temperadas em clima subtropical. No presente trabalho foram selecionadas as culturas da atemoieira, do caquizeiro, da figueira e da goiabeira com base não apenas na importância nacional e regional, mas também pelas diferentes contribuições que a pesquisa científica ofereceu a estas frutíferas. Atemoieira - dentre as espécies frutíferas exploradas em larga escala, talvez seja a de mais recente introdução de cultivo no Brasil, iniciado em meados da década de 1980. Diversas técnicas de cultivo foram desenvolvidas, como porta-enxertos mais adequados para cada região, podas de formação e produção, polinização artificial, manejo de pragas e doenças, e diversas outras tecnologias que permitiram rápida expansão da cultura em diversas regiões do País. Embora o importante papel das Universidades, Institutos de Pesquisas e Extensão seja inquestionável, foi fundamental a contribuição dos produtores pioneiros que iniciaram a busca de soluções para os problemas surgidos, indicando as necessidades para intervenções da pesquisa. Caquizeiro - a produção brasileira de caqui (IBGE - 2009), de 171.555 t, é obtida em uma área de 8.770 ha e representa um valor de 146,67 milhões de reais. São Estados maiores produtores São Paulo (111.646 t), Rio Grande do Sul, Paraná e Rio de Janeiro). As principais cultivares em produção são: Rama Forte, Giombo e Fuyu, que são comercializados prioritariamente no mercado interno. Figueira - a produção brasileira de figos vem mantendo-se com pequenas variações nos anos de 2000, atingindo 24.146 t em 2009 (IBGE - IBRAF), sendo os Estados do Rio Grande do Sul e São Paulo, os maiores produtores . No Estado de São Paulo, o cultivo concentra-se quase que exclusivamente na região de Campinas, sendo a produção de 9.469 t em 2010 (IEA). Os frutos colhidos graças à tecnologia desenvolvida é, em parte, exportada como figo de mesa (1.645 t em 2008). Fonte DECEX (MICT) IBRAF - 2010. Goiabeira - o cultivo da goiabeira no Brasil permite considerá-la atualmente como uma espécie plenamente adaptada ao clima subtropical. O desenvolvimento de variedades adaptadas e técnicas especiais de cultivo propiciaram grande expansão desta cultura no Brasil. Segundo o IBGE - IBRAF, em 2009, o Brasil produziu 297.377 t em uma área de 15.048 ha. Pernambuco, São Paulo, Brasília, Rio de Janeiro e Bahia são os principais produtores. No Estado de São Paulo, é importante destacar a produção de goiabas para mesa (50.000 t) que graças à alta qualidade dos frutos é exportado com sucesso.

Curva de crescimento e padrão respiratório de frutos de genótipos de pessegueiro em região de clima subtropical

O trabalho teve como objetivos determinar a duração do ciclo e caracterizar as fases da curva e o padrão respiratório dos frutos de genótipos de pêssego cultivado em região de clima subtropical. O experimento foi conduzido no Pomar experimental da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Araponga-MG. Foram selecionados dez genótipos provenientes do programa de melhoramento genético da UFV onde, quinzenalmente, foram colhidos 50 frutos, desde a antese até o completo amadurecimento. As amostragens ocorreram de junho a novembro de 2011 e foram avaliados diâmetros (polar, equatorial e sutural), massa de matéria fresca e seca (fruto, casca, polpa e caroço) e a produção de CO2. O padrão de crescimento foi sigmoidal duplo, sendo o intervalo entre a antese e a colheita de 135 dias para os genótipos 803-10; 803-33; 803-55;1.603-51 e 5.503-25, o que permitiu classificá-los como de ciclo médio e de 180 dias para os genótipos 2.903-1; 5.003-46; 8.503-6; 9.103-1 e 9.903-2, o que os caracterizou como de ciclo longo. O crescimento dos frutos avaliados apresentou três estágios de crescimento: estágio I, com crescimento exponencial; estágio II, com pouco crescimento, e estágio III, novamente com crescimento exponencial, culminando com a maturação do fruto. A produção de CO2 diminuiu ao longo do tempo com presença de picos em determinadas épocas. No final do ciclo, foram observados os picos climatéricos. O final do climatério marcou o começo da senescência do fruto, o que coincidiu com seu completo amadurecimento na planta.

Incubation period of Hemileia vastatrix in coffee plants in Brazil simulated under climate change

Risk analysis of climate change on plant diseases has great importance for agriculture since it allows the evaluation of management strategies to minimize future damages. This work aimed to simulate future scenarios of coffee rust (Hemileia vastatrix) epidemics by elaborating geographic distribution maps using a model that estimates the pathogen incubation period and the output from three General Circulation Models (CSIRO-Mk3.0, INM-CM3.0, and MIROC3.2.medres). The climatological normal from 1961-1990 was compared with that of the decades 2020s, 2050s and 2080s using scenarios A2 and B1 from the IPCC. Maps were prepared with a spatial resolution of 0.5 × 0.5 degrees of latitude and longitude for ten producing states in Brazil. The climate variables used were maximum and minimum monthly temperatures. The maps obtained in scenario A2 showed a tendency towards a reduction in the incubation period when future scenarios are compared with the climatological normal from 1961-1990. A reduction in the period was also observed in scenario B1, although smaller than that in scenario A2.

An analysis of the risk of cocoa moniliasis occurrence in Brazil as the result of climate change

The aim of this study was to evaluate the potential risk of moniliasis occurrence and the impacts of climate change on this disease in the coming decades, should this pathogen be introduced in Brazil. To this end, climate favorability maps were devised for the occurrence of moniliasis, both for the present and future time. The future scenarios (A2 and B2) focused on the decades of 2020, 2050 and 2080. These scenarios were obtained from six global climate models (GCMs) made available by the third assessment report of Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Currently, there are large areas with favorable climate conditions for moniliasis in Brazil, especially in regions at high risk of introduction of that pathogen. Considering the global warming scenarios provided by the IPCC, the potential risk of moniliasis occurrence in Brazil will be reduced. This decrease is predicted for both future scenarios, but will occur more sharply in scenario A2. However, there will still be areas with favorable climate conditions for the development of the disease, particularly in Brazil's main producing regions. Moreover, pathogen and host alike may undergo alterations due to climate change, which will affect the extent of their impacts on this pathosystem.

Potential impact of the global climate changes on the spatial distribution of areas of risk for the occurrence of eucalyptus rust in Brazil

Rust, caused by Puccinia psidii, is one of the most important diseases affecting eucalyptus in Brazil. This pathogen causes disease in mini-clonal garden and in young plants in the field, especially in leaves and juvenile shoots. Favorable climate conditions for infection by this pathogen in eucalyptus include temperature between 18 and 25 ºC, together with at least 6-hour leaf wetness periods, for 5 to 7 consecutive days. Considering the interaction between the environment and the pathogen, this study aimed to evaluate the potential impact of global climate changes on the spatial distribution of areas of risk for the occurrence of eucalyptus rust in Brazil. Thus, monthly maps of the areas of risk for the occurrence of this disease were elaborated, considering the current climate conditions, based on a historic series between 1961 and 1990, and the future scenarios A2 and B2, predicted by IPCC. The climate conditions were classified into three categories, according to the potential risk for the disease occurrence, considering temperature (T) and air relative humidity (RH): i) high risk (18 < T < 25 ºC and RH > 90%); ii) medium risk (18 < T < 25 ºC and RH < 90%; T< 18 or T > 25 ºC and RH > 90%); and iii) low risk (T < 18 or T > 25 ºC and RH < 90%). Data about the future climate scenarios were supplied by GCM Change Fields. In this study, the simulation model Hadley Centers for Climate Prediction and Research (HadCm3) was adopted, using the software Idrisi 32. The obtained results led to the conclusion that there will be a reduction in the area favorable to eucalyptus rust occurrence, and such a reduction will be gradual for the decades of 2020, 2050 and 2080 but more marked in scenario A2 than in B2. However, it is important to point out that extensive areas will still be favorable to the disease development, especially in the coldest months of the year, i.e., June and July. Therefore, the zoning of areas and periods of higher occurrence risk, considering the global climate changes, becomes important knowledge for the elaboration of predicting models and an alert for the integrated management of this disease.