Design and optimisation of a large-area process-based model for annual crops

The formulation of a new process-based crop model, the general large-area model (GLAM) for annual crops is presented. The model has been designed to operate on spatial scales commensurate with those of global and regional climate models. It aims to simulate the impact of climate on crop yield. Procedures for model parameter determination and optimisation are described, and demonstrated for the prediction of groundnut (i.e. peanut; Arachis hypogaea L.) yields across India for the period 1966-1989. Optimal parameters (e.g. extinction coefficient, transpiration efficiency, rate of change of harvest index) were stable over space and time, provided the estimate of the yield technology trend was based on the full 24-year period. The model has two location-specific parameters, the planting date, and the yield gap parameter. The latter varies spatially and is determined by calibration. The optimal value varies slightly when different input data are used. The model was tested using a historical data set on a 2.5degrees x 2.5degrees grid to simulate yields. Three sites are examined in detail-grid cells from Gujarat in the west, Andhra Pradesh towards the south, and Uttar Pradesh in the north. Agreement between observed and modelled yield was variable, with correlation coefficients of 0.74, 0.42 and 0, respectively. Skill was highest where the climate signal was greatest, and correlations were comparable to or greater than correlations with seasonal mean rainfall. Yields from all 35 cells were aggregated to simulate all-India yield. The correlation coefficient between observed and simulated yields was 0.76, and the root mean square error was 8.4% of the mean yield. The model can be easily extended to any annual crop for the investigation of the impacts of climate variability (or change) on crop yield over large areas. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Simulation of crop yields using ERA-40: Limits to skill and nonstationarity in weather-yield relationships

Reanalysis data provide an excellent test bed for impacts prediction systems. because they represent an upper limit on the skill of climate models. Indian groundnut (Arachis hypogaea L.) yields have been simulated using the General Large-Area Model (GLAM) for annual crops and the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) 40-yr reanalysis (ERA-40). The ability of ERA-40 to represent the Indian summer monsoon has been examined. The ability of GLAM. when driven with daily ERA-40 data, to model both observed yields and observed relationships between subseasonal weather and yield has been assessed. Mean yields "were simulated well across much of India. Correlations between observed and modeled yields, where these are significant. are comparable to correlations between observed yields and ERA-40 rainfall. Uncertainties due to the input planting window, crop duration, and weather data have been examined. A reduction in the root-mean-square error of simulated yields was achieved by applying bias correction techniques to the precipitation. The stability of the relationship between weather and yield over time has been examined. Weather-yield correlations vary on decadal time scales. and this has direct implications for the accuracy of yield simulations. Analysis of the skewness of both detrended yields and precipitation suggest that nonclimatic factors are partly responsible for this nonstationarity. Evidence from other studies, including data on cereal and pulse yields, indicates that this result is not particular to groundnut yield. The detection and modeling of nonstationary weather-yield relationships emerges from this study as an important part of the process of understanding and predicting the impacts of climate variability and change on crop yields.

Quantification of physical and biological uncertainty in the simulation of the yield of a tropical crop using present-day and doubled CO2 climates

The impacts of climate change on crop productivity are often assessed using simulations from a numerical climate model as an input to a crop simulation model. The precision of these predictions reflects the uncertainty in both models. We examined how uncertainty in a climate (HadAM3) and crop General Large-Area Model (GLAM) for annual crops model affects the mean and standard deviation of crop yield simulations in present and doubled carbon dioxide (CO2) climates by perturbation of parameters in each model. The climate sensitivity parameter (lambda, the equilibrium response of global mean surface temperature to doubled CO2) was used to define the control climate. Observed 1966-1989 mean yields of groundnut (Arachis hypogaea L.) in India were simulated well by the crop model using the control climate and climates with values of lambda near the control value. The simulations were used to measure the contribution to uncertainty of key crop and climate model parameters. The standard deviation of yield was more affected by perturbation of climate parameters than crop model parameters in both the present-day and doubled CO2 climates. Climate uncertainty was higher in the doubled CO2 climate than in the present-day climate. Crop transpiration efficiency was key to crop model uncertainty in both present-day and doubled CO2 climates. The response of crop development to mean temperature contributed little uncertainty in the present-day simulations but was among the largest contributors under doubled CO2. The ensemble methods used here to quantify physical and biological uncertainty offer a method to improve model estimates of the impacts of climate change.

Diversity of cultivars and other plant resources used at habitation sites in the Llanos de Mojos, Beni, Bolivia: Evidence from macrobotanical remains, starch grains, and phytoliths

Although sparsely populated today, the Llanos de Mojos, Bolivia, sustained large sedentary societies in the Late Holocene (ca. 500 to 1400 AD). In order to gain insight into the subsistence of these people, we undertook macrobotanical and phytolith analyses of sediment samples, and starch grain and phytolith analyses of artifact residues, from four large habitation sites within this region. Macrobotanical remains show the presence of maize (Zea mays), squash (Cucurbita sp.), peanut (Arachis hypogaea), cotton (Gossypium sp.), and palm fruits (Arecaceae). Microbotanical results confirm the widespread use of maize at all sites, along with manioc (Manihot esculenta), squash, and yam (Dioscorea sp.). These integrated results present the first comprehensive archaeobotanical evidence of the diversity of plants cultivated, processed, and consumed, by the pre-Hispanic inhabitants of the Amazonian lowlands of Bolivia.

Efeito sacietogênico de um novo inibidor de tripsina da paçoca do amendoim com aumento plasmático de colecistocinina (cck)

Obesity is increasing, reaching epidemic levels in many regions of the world. Studies have shown that consumption of peanuts influences on weight control and this influence may be due to the action of trypsin inhibitors sacietogênica that condition increased plasma colescistocinina (CCK). Moreover, the peanut has other health benefits, and these assignments are guaranteed to increase their production and consumption of several of its products, including the paçoca peanut. The aim of this study was to identify the presence of a trypsin inhibitor in paçoca peanut and evaluate its effect on food intake, weight gain and histomorphological changes in swiss mice (n = 8) and Wistar rats (n = 6). Experimental diets were prepared based on the AIN-93G and supplemented with tack or peanut trypsin inhibitor partially purified paçoca peanut (AHTI). After each treatment, the animals were anesthetized and euthanized, their bloods were collected by cardiac puncture for the determination of CCK and other biochemical parameters (glucose, triglycerides, total cholesterol, high density lipoprotein, low density lipoprotein, glutamic-pyruvic transaminase, glutamic oxaloacetic transaminase and albumin) and their pancreas removed for histologic and morphometric analysis. The supplementation with paçoca peanut and the AHTI showed a decrease of body weight gain and food intake in both mice and rats, due to the satiety, since the animals showed no evidence of impairment of nutritional status conditioned by consumption the AHTI. There were also observed biochemical or morphological important when compared with controls. However, AHTI led to increased secretion of CCK, a peptide sacietogênico. Thus, these results indicate that AHTI present in paçoca peanut, is able to enhance the secretion of plasma CCK and thereby reduce the weight gain associated with lower food intake of experimenta animals

Adubação e o período anterior à interferência das plantas daninhas na cultura do amendoim

O presente trabalho teve como objetivo determinar o efeito da adubação sobre a comunidade infestante e sobre o período anterior à interferência (PAI) das plantas daninhas na cultura do amendoim, cv. IAC Runner 886, em sistema convencional. Os períodos de convivência estudados foram: 0, 7, 15, 20, 30, 45, 55 e 126 dias após a emergência (DAE), totalizando oito tratamentos, dispostos em blocos casualizados, com quatro repetições, em dois níveis de adubação: 0 e 150 kg ha-1 da formulação 00-20-20 (N-P-K). A adubação não alterou a composição da comunidade infestante, destacando-se Cyperus rotundus, Eleusine indica, Indigofera hirsuta, Portulaca oleraceae e Sida rhombifolia como as espécies de maior importância relativa. Contudo, a densidade de plantas daninhas foi maior na área não adubada, mas sem afetar de modo diferenciado a massa seca acumulada por elas. O cultivar de amendoim IAC Runner 886 pode conviver com essa comunidade com e sem adubação por até 15 e 17 DAE (PAI), respectivamente, sem sofrer perdas significativas na produção. A interferência das plantas daninhas reduziu entre 31 e 34% a produtividade do amendoim para as áreas sem adubação e com adubação, respectivamente.

Efeito do espaçamento entre fileiras de amendoim rasteiro na interferência de plantas daninhas na cultura

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da redução do espaçamento entre fileiras nos períodos de interferência e na produtividade do amendoim rasteiro (Arachis hypogaea). O experimento foi instalado no município de Jaboticabal-SP. Os tratamentos constaram de dois espaçamentos entre fileiras (80 e 90 cm), divididos em dois grupos. No primeiro, as plantas daninhas foram controladas desde a emergência até 0 (interferência constante), 30, 45, 60, 82, 97 e 112 dias depois. No segundo, as plantas daninhas conviveram com a cultura pelos mesmos períodos do grupo anterior. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, em arranjo de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As principais plantas daninhas presentes na área foram Digitaria sp., Xanthium strumarium, Acanthospermum hispidum e Cenchrus echinatus. Para uma perda tolerável de 5% de produtividade, o período crítico de prevenção à interferência foi dos 27 aos 76 e dos 35 aos 96 dias após a emergência para os espaçamentos de 80 e 90 cm, respectivamente; a queda de produtividade das parcelas mantidas com interferência de plantas daninhas em relação àquelas no limpo foi superior a 80%, independentemente do espaçamento.

Técnica de criação e parâmetros biológicos de Stegasta bosquella em amendoim

Studies with Stegasta bosquella in peanut crop are little explored by researchers, mainly by the need of obtaining, in the field, a large quantity of closed leaflets. Therefore, it was sought a way of rearing in a natural diet that facilitates the attainment of the insect. The research was developed at the Laboratorio de Resistencia de Plantas a Insetos (FCAV/Jaboticabal) (T: 25 +/- 2 degrees C, RH 60 +/- 10% and photophase: 12 hours) (Runner IAC 886). The rearing stock of was carried out by collecting caterpillars from the field and keeping them in flat bottom glass tubes until adult emergence and test performance. Caterpillars were individualized in Petri dish plates, lined with moistened filter paper, which contained closed and early opened leaflets, but closed with paper clips (imitating the closed leaflet). A randomized design with two treatments and 36 repetitions was used. After the pupae formation, they were separated into five couples and the adults were kept in transparent plastic cages containing a peanut stem with leaves for oviposition, and fed with a 10% honey solution. The duration and viability of the larval and pupal periods, male and female longevity with and without food, and fertility were evaluated. The two forms of larvae rearing (closed leaflet and leaflet closed with clips) did not influence on any of the studied parameters. Therefore, the rearing of S. bosquella becomes feasible in natural diet, which means there is no need to use the enclosed leaflets for this purpose, and implies the easiness for rearing.

Avaliação de espécies silvestres e cultivares de amendoim para resistência a Enneothrips flavens Moulton

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação de cultivares de amendoim para resistência a Spodoptera frugiperda

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

ADUBAÇÃO FOSFATADA E ÉPOCAS DE COLHEITA do AMENDOIM: EFEITOS NA PRODUÇÃO DE ÓLEO E DE PROTEÍNA

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Condutividade elétrica em função do teor de água inicial de sementes de amendoim

O vigor de sementes de amendoim (Arachis hypogaea L.) avaliado pelo teste de condutividade elétrica demonstra estreita relação com o desempenho no campo, mas alguns fatores podem afetar o resultado da condutividade elétrica, sendo um destes o teor de água inicial das sementes. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o teor de água ou faixa de umidade da semente mais adequado para a avaliação da condutividade elétrica em sementes de amendoim. Quatro lotes de sementes da cultivar 'IAC Tatu ST' e quatro da cultivar 'IAC Runner 886' foram avaliados quanto ao seu potencial fisiológico e posteriormente o teor de água foi ajustado para 5, 7, 9, 11, 13 e 15%, pelo método da atmosfera úmida. O delineamento foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 4×6 (lotes × teores de água) para as sementes de cada cultivar, em quatro repetições e os resultados para o fator teor de água foram submetidos à análise de regressão. A maior relação da condutividade elétrica com vigor das sementes ocorreu naquelas com teor de água entre 9 a 15%, de forma que sementes com 5 a 7% de umidade não devem ser submetidas ao teste de condutividade elétrica, porque os lotes expressam alto padrão de germinação e vigor. A condutividade elétrica de sementes de amendoim é influenciada pelo teor de água e a estabilização dos resultados ocorre quando elas estão com teor de água entre 10 e 14%.

Método alternativo para submeter sementes de amendoim à solução de tetrazólio

A técnica para a determinação da viabilidade de sementes de amendoim por meio do tetrazólio (TZ) é, atualmente, aquela pela qual as sementes, após embebição em água, têm o tegumento removido. A seguir as sementes são, em grupo, imersas na solução de TZ. Essa técnica dificulta o contato entre os tecidos das faces internas dos cotilédones e a solução de TZ em virtude de que o período prévio de embebição em água não é suficiente para que os cotilédones das sementes de amendoim se separem. Assim, o acesso da solução de TZ aos tecidos das faces internas dos cotilédones e ao próprio eixo embrionário, que fica entre as duas faces cotiledonares internas, é consideravelmente dificultado. Na suposição de que este procedimento levaria a resultados de testes de TZ que se correlacionam mal com o desempenho germinativo das sementes no campo, tentou-se uma nova técnica pela qual as sementes, após a embebição em água, além de terem o tegumento removido, são manualmente separadas em seus cotilédones, com o eixo embrionário ligado a um deles, e os cotilédones de uma determinada semente, agora separados, imersos na solução de TZ contida em uma célula individual de uma bandeja de PVC. A hipótese aqui formulada mostrou-se correta : a técnica alternativa de submissão das sementes de amendoim à solução de tetrazólio permitiu a obtenção de resultados que, comparados com os da técnica convencional, refletiram de modo mais preciso o desempenho germinativo das sementes no campo.

Efeito da época de semeadura nas relações de interferência entre uma comunidade infestante e a cultura do amendoim

A presente pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar o efeito da época de semeadura sobre os períodos de interferência das plantas daninhas na cultura do amendoim-rasteiro (Arachis hypogaea cv. IAC Runner 886). Dois experimentos foram instalados em épocas diferentes - início de novembro e de dezembro de 2005 em áreas vizinhas e provenientes de reforma de canavial, no município de Jaboticabal, SP, num solo de textura média. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com os tratamentos constituídos por períodos crescentes de convivência ou de controle das plantas daninhas com as plantas de amendoim. As plantas daninhas que se destacaram em importância relativa, na primeira e segunda épocas, foram Ipomoea triloba, Digitaria nuda, Hyptis lophanta e Sida spp. A comunidade infestante e a cultura foram influenciadas pela época de semeadura, modificando suas relações de interferência. Os valores de acúmulo de massa seca da parte aérea das plantas daninhas na segunda época superaram em 23,7% os encontrados na primeira época durante todo o ciclo de desenvolvimento da cultura, refletindo, principalmente, em redução de produtividade de vagens de amendoim. Admitindo 5% de tolerância na redução da produtividade de vagens, verificou-se que o período anterior à interferência (PAI) na primeira época foi de 28 dias após a emergência (DAE), e o período total de interferência (PTPI), de 78 DAE, com redução de produtividade de 53,5%. Na segunda época, os efeitos da convivência da comunidade infestante com a cultura foram mais drásticos, pois afetaram com maior intensidade a produtividade da cultura, reduzindo-a em 86%, com PAI de 33 DAE e PTPI de 93 DAE. Quando no limpo, durante todo o ciclo da cultura, o amendoim semeado mais cedo (início de novembro) apresentou produtividade de vagens maior, superando em 23,7% o semeado um mês mais tarde.

Eficiência do fungicida carboxin + thiram no tratamento de sementes de amendoim

O tratamento de sementes com fungicida é um seguro de baixo custo para os produtores de sementes e plantadores de amendoim. O uso de fungicidas adequados pode contribuir para o melhor desempenho do material de propagação, proporcionando maiores rendimentos na colheita. Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a eficiência do fungicida carboxin + thiram e a viabilidade do uso de óleo vegetal e de surfactante à base de organosilicone como agentes veiculadores do fungicida, no controle de fungos associados às sementes de amendoim. Foram comparadas duas doses de carboxin + thiram (50 + 50 e 70 + 70 g.i.a./100 kg de sementes) em mistura com água e a dose de 50 + 50 g.i.a./100 kg de sementes em mistura com os agentes veiculadores, avaliando-se os efeitos na germinação e vigor das sementes e estabelecimento da cultura no campo. Verificou-se que o principal efeito benéfico dos tratamentos é a redução significativa de sementes mortas e/ou da ocorrência de damping-off de pré-emergência. Independentemente da dose, o fungicida associado à água, proporciona controle eficiente dos patógenos presentes nas sementes, exceto no caso de Rhizopus sp. O óleo vegetal e o surfactante proporcionam melhor cobertura e aderência do fungicida às sementes, aumentando a eficiência do mesmo no controle de Aspergillus spp. e de Penicillium sp. Não se constata efeito fitotóxico do fungicida e dos agentes veiculadores sobre as sementes de amendoim.