Simulação da resposta à vernalização do lírio "Snow Queen" (Lilium longiflorum Thunb.)

A vernalização é um processo que certas espécies de plantas, incluindo lírios (Lilium spp.), necessitam para entrar no período reprodutivo, por meio da exposição a baixas temperatures. Avaliou-se uma função não linear de resposta a vernalização para o lírio a -0,5; 4,0 e 10,0 ºC durante dois, quatro, seis e oito semanas. Dados de duração do subperíodo compreendido do plantio dos bulbos até o aparecimento do botão das plantas com lírio, cultivar "Snow Queen", provenientes de um experimento realizado em Santa Maria, RS, Brasil, foram usados como dados independentes para testar a função não linear de vernalização. Plantas de lírio não foram vernalizadas com menos de oito dias efetivos de vernalização enquanto que as plantas estavam completamente vernalizadas com 40 ou mais dias efetivos de vernalização. A função geral não linear de vernalização descreveu bem a resposta de desenvolvimento à vernalização com uma raiz quadrada média do erro de 0,178.Vernalization is a process required by certain plant species, including lilies (Lilium spp.), to enter the reproductive phase, through an exposure to low, non-freezing temperatures. The objective of this study was to evaluate a nonlinear vernalization response function for the "Snow Queen" lily. An experiment was carried out in Santa Maria, RS, Brazil, to provide an independent data set to evaluate the performance of the model. Lily bulbs were vernalized at -0.5, 4.0, and 10ºC during two, four, six, and eight weeks. The daily vernalization rate (fvn) for each treatment was calculated with a beta function, and the effective vernalization days (VD) were calculated by accumulating fvn. The thermal time from plant emergence to visible buds at different VD treatments was used as the observed response to VD. Lily plants were not vernalized at values less than eight effective vernalization days and were fully vernalized at values greater than 40 days. The generalized nonlinear vernalization function described well the "Snow Queen" lily developmental response to VD, with a root mean square error of 0.178

Numerical study of the impact of climate change on the yield of wheat, soybean and maize

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de estudo numérico, a existência de impacto da possível mudança climática sobre o rendimento das culturas do trigo, soja e milho, em Santa Maria, RS. Foram criados cenários de mudança climática, dobrando-se a quantidade de CO2, com diferentes aumentos de temperatura do ar, com aumento e sem aumento de precipitação pluvial. O rendimento das três culturas foi simulado com modelos matemáticos disponíveis na literatura. Concluiu-se que a mudança climática, projetada pela simulação, influenciará o rendimento de grãos de trigo, soja e milho, em Santa Maria, RS. O aumento de 2, 3 e 6ºC na temperatura do ar pode anular os efeitos benéficos do aumento de CO2 no rendimento de trigo, soja e milho, respectivamente.The objective of this work was to evaluate through a numerical study the impact of a possible climate change on the yield of wheat, soybean and maize, in Santa Maria, RS. Climate change scenarios were created by doubling CO2, with different increases in air temperature, and with increases and without increases in rainfall. Yield of the three crops was simulated with models available in the literature. It was concluded that projected climate change will affect wheat, soybean and maize yield in Santa Maria, RS, Brazil. The increase of 2, 3 and 6ºC may cancel the benefits of increasing CO2 on yield of wheat, soybean and maize, respectively

O antocrono como unidade básica do desenvolvimento floral

Plant vegetative development has been widely described using the phyllochron concept, but little effort has been made to describe flower development during the reproductive phase. The objective of this work was to present the anthochron, through a review of the literature, as a building block of flower development, mainly during the flower opening phase. The anthochron is the time interval needed for two subsequent flowers to achieve the same developmental stage, with units of time in days or in ºC day per flower. The concept of anthochron fulfills part of the lack of studies on flower development, since it is considered a building block of the flower opening process. The anthochron can be measured from field experiments or estimated by a simple linear regression analysis. So far, the anthochron has only been quantified in Gladiolus x grandiflorus Hort. Therefore, factors affecting the anthochron still need to be determined in order to pinpoint their effect on the flower opening rate.O desenvolvimento vegetativo de plantas tem sido amplamente descrito com a utilização do conceito de filocrono, porém pouco esforço tem sido feito para descrever o desenvolvimento da flor durante sua fase reprodutiva. O objetivo deste trabalho foi apresentar, por meio de uma revisão da literatura, o antocrono como unidade básica do desenvolvimento floral, especialmente durante a fase de abertura de flores. O antocrono é o intervalo de tempo necessário para duas flores subsequentes atingirem o mesmo estágio de desenvolvimento, com unidades de tempo em dias ou em ºC dia por flor. O conceito do antocrono preenche parte da falta de estudos sobre o desenvolvimento floral, uma vez que é a unidade básica do processo de abertura floral. O antocrono pode ser medido a partir de experimentos em campo ou estimado por análise de regressão linear simples. Até o momento, o antocrono foi quantificado apenas em Gladiolus x grandiflorus Hort. Portanto, os fatores que afetam o antocrono ainda precisam ser determinados para identificar o seu efeito na taxa de abertura floral

Leaf appearance in seedlings of eucalyptus estimated by two models

O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar os modelos do Filocrono e de Wang e Engel para estimativa do aparecimento de folhas em mudas de Eucalyptus grandis e E. saligna. Foram instalados dois experimentos em Santa Maria em 2005 e 2006, um, em campo, com nove épocas de semeadura, e o outro, em casa, de vegetação com duas épocas de semeadura. Os modelos usados foram o do Filocrono, que assume uma relação linear entre taxa de aparecimento de folhas e temperatura, e o de Wang e Engel, que assume uma relação não-linear entre taxa de aparecimento de folhas e temperatura. As quatro primeiras épocas de semeadura em campo foram usadas para estimar os coeficientes dos modelos utilizados. As épocas de semeadura restantes do experimento em campo e as duas épocas de semeadura, em casa de vegetação, foram utilizadas como dados independentes para avaliar os modelos. O modelo de Wang e Engel proporcionou estimativa mais precisa do número de folhas, com valor da raiz do quadrado médio do erro de 2,7 e 3,7 folhas, comparado com o modelo do Filocrono com 7,1 e 10 folhas para E. grandis e E. saligna, respectivamente.The objective of this work was to evaluate and compare the Phyllochron and the Wang and Engel models for estimation of leaves appearance in seedlings of Eucalyptus grandis and E. saligna. Two experiments were carried out in Santa Maria during 2005 and 2006. One was a field experiment with nine sowing dates, and the other was a greenhouse experiment with two sowing dates. Phyllochron model assumes a linear relationship between leaf appearance rate and temperature, and the Wang and Engel model assumes a non-linear relationship between leaf appearance number and temperature. Four sowing dates from the field experiment were used to estimate the models coefficients and the other sowing dates of the field and greenhouse experiments were used as independent data to evaluate the models. The Wang and Engel model better estimated the number of leaves, comprising a root mean square error (RMSE) of 2.7 and 3.7 leaves compared with the Phyllocron model with RMSE of 7.1 and 10 leaves for E. grandis and E. saligna, respectively

Desenvolvimento foliar de milho em cenários de mudanças climáticas

The objective of this work was to simulate maize leaf development in climate change scenarios at Santa Maria, RS, Brazil, considering symmetric and asymmetric increases in air temperature. The model of Wang & Engel for leaf appearance rate (LAR), with genotype-specific coefficients for the maize variety BRS Missões, was used to simulate tip and expanded leaf accumulated number from emergence to flag leaf appearance and expansion, for nine emergence dates from August 15 to April 15. LAR model was run for each emergence date in 100-year climate scenarios: current climate, and +1, +2, +3, +4 and +5°C increase in mean air temperature, with symmetric and asymmetric increase in daily minimum and maximum air temperature. Maize crop failure due to frost decreased in elevated temperature scenarios, in the very early and very late emergence dates, indicating a lengthening in the maize growing season in warmer climates. The leaf development period in maize was shorter in elevated temperature scenarios, with greater shortening in asymmetric temperature increases, indicating that warmer nights accelerate vegetative development in maize.O objetivo deste trabalho foi simular o desenvolvimento foliar de milho em cenários de mudanças climáticas, em Santa Maria, RS, Brasil, considerando-se aumentos simétricos e assimétricos na temperatura do ar. O modelo de Wang & Engel para a taxa de aparecimento de folhas, com coeficientes específicos de genótipos para a variedade milho BRS Missões, foi usado para simular o número acumulado de folhas total e de folhas expandidas, da emergência até o aparecimento e expansão da folha bandeira, em nove datas de emergência, de 15 de Agosto a 15 de Abril. O aparecimento de folhas foi simulado para cada data de emergência, nos seguintes cenários climáticos de cem anos: clima atual e com aumento de +1, +2, +3, +4 e +5°C na temperatura média do ar, com aumento simétrico e assimétrico nas temperaturas mínima e máxima diária do ar. O insucesso do cultivo de milho em razão da geada, diminuiu em , nas datas de emergência muito cedo e muito tarde, o que indica aumento na estação de cultivo de milho em climas mais quentes. O período de desenvolvimento foliar de milho foi mais curto em cenários de temperatura elevada, com maior encurtamento em aumentos assimétricos da temperatura, indício de que noites mais quentes aceleram o desenvolvimento vegetativo em milho

Scheduling optimum planting window for gladiola based on El Niño Southern Oscillation

Gladiola is an important cut flower worldwide and scheduling field gladiola production is largely dependent on planting at the correct time since its development is controlled by the air temperature. The aim of this study was to configure a planting window of gladiola in order to harvest spikes to be sold on All Souls’ Day and Mother’s Day holidays in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, taking into account the El Niño Southern Oscillation (ENSO) phases. The PhenoGlad model, a dynamic process-based simulation model that simulates gladiola phenology on a daily time step was used in this study. Daily minimum and maximum temperatures over 55 years (1961-2015) from 18 weather stations across Rio Grande do Sul state, Brazil, were used as input data in the PhenoGlad model. The optimum planting window was simulated for each maturity group, location and ENSO phase. For harvesting on All Souls’ Day, the optimum planting window had greater variation among the different ENSO phases. For Mother’s Day, only Very Strong El Niño events affected the development of gladiola, indicating the weak signal of the phenomenon at this time of the year. A case study in a commercial farm demonstrated the importance of these results for farmers. The planting window for production on Mother’s Day in a Neutral year was successfully configured. Determining the optimum planting window by considering the ENSO effect led to a more precise scheduling of gladiola production in southern Brazil

Simulating grain yield of irrigated rice in climate change scenarios

O objetivo deste trabalho foi simular o rendimento de grãos de arroz em cenários de mudanças climáticas com aumento da atual concentração de CO2 na atmosfera e da temperatura média do ar em Santa Maria, RS, e verificar as implicações nas recomendações de época de semeadura. Foram utilizados cenários de mudanças climáticas, para os próximos 100 anos, com o dobro da quantidade de CO2 e com aumentos de temperatura do ar de 1, 2, 3, 4 e 5°C. O rendimento de grãos da cultura do arroz foi simulado com o modelo InfoCrop. As simulações foram realizadas para três cultivares de arroz (IRGA 421, IRGA 417 e EPAGRI 109) em sete datas de semeadura, com intervalos mensais, de 20 de julho até 20 de janeiro. Um aumento no rendimento de grãos de arroz irrigado foi observado nos cenários de mudanças climáticas simulado para as três cultivares, com maior incremento na muito precoce (IRGA 421) e menor na de ciclo longo (EPAGRI 109). Se as mudanças climáticas se confirmarem, o período de semeadura recomendado atualmente para cultivares de arroz irrigado deverá ser ampliado.The objective of this work was to simulate rice grain yield in climate change scenarios with increasing of current atmospheric CO2 concentration and increases in mean air temperature in Santa Maria, RS, as well as to verify possible implications on current recommendations of sowing period. Climate change scenarios for the next one hundred years considering doubled CO2 concentration and increases of 1, 2, 3, 4 and 5°C were used. Rice grain yield was simulated with the InfoCrop model. Simulations were performed considering three rice cultivars – IRGA 421, IRGA 417 and EPAGRI 109 – and seven sowing dates spaced monthly from July 20th to January 20th. An increase in rice grain yield was observed in the climate change scenarios simulated for the three cultivars, with higher increase for the very early cultivar (IRGA 421) and lower increase for the late cultivar (EPAGRI 109). If climate change takes place, currently sowing period recommended for irrigated rice shall be enlarged

Long‑term changes in rice development in Southern Brazil, during the last ten decades

O objetivo deste trabalho foi verificar a tendência de longo prazo na duração de fases do desenvolvimento do arroz em Santa Maria, RS. A duração da emergência ao V3 (EM‑V3), da emergência à diferenciação da panícula (EM‑R1), da emergência à antese (EM‑R4) e da emergência a todos os grãos com casca marrom (EM‑R9) foi calculada com os modelos de aparecimento de folhas e de desenvolvimento, para quatro cultivares de arroz (IRGA 421, IRGA 417, EPAGRI 109 e EEA 406), no período de 1912 a 2011, com três datas de emergência (cedo, intermediária e tardia). A tendência da série temporal foi testada com o teste não paramétrico de Mann‑Kendall, e a magnitude da tendência foi estimada com regressão linear simples. O desenvolvimento do arroz modificou-se ao longo das últimas dez décadas neste local, o que levou à antecipação de 17 a 31 dias na época de colheita, dependendo do grupo de maturação da cultivar e da data de emergência, o que foi relacionado a tendências de aumento na temperatura durante a estação de crescimento. O aumento da temperatura no período avaliado é responsável por modificar a fenologia do arroz neste local, uma vez que as temperaturas mínima e máxima guiam os modelos de desenvolvimento de arroz utilizados.The objective of this work was to test long‑term trends in the duration of rice development phases in Santa Maria, RS, Brazil. The duration from emergence to V3 (EM‑V3), emergence to panicle differentiation (EM‑R1), emergence to anthesis (EM‑R4), and emergence to all grains with brown hull (EM‑R9) was calculated using a leaf appearance and a developmental model for four rice cultivars (IRGA 421, IRGA 417, EPAGRI 109, and EEA 406), for the period from 1912 to 2011, considering three emergence dates (early, mid, and late). The trend of the time series was tested with the non‑parametric Mann‑Kendall test, and the magnitude of the trend was estimated with simple linear regression. Rice development has changed over the last ten decades in this location, leading to an anticipation of harvest time of 17 to 31 days, depending on the cultivar maturity group and emergence date, which is related to trends of temperature increase during the growing season. Warmer temperatures over the evaluated time period are responsible for changing rice phenology in since this location minimum and maximum daily temperature drive the rice developmental models used

CLIMA E DISTRIBUIÇÃO DOS SOLOS ZONAIS NO RIO GRANDE DO SUL – BRASIL

The weather has great influence on the soils formation, besides the integrated action of factors as source material, relief, organisms and time. The zonal soils are formed when the weather is a major factor in weathering. This study aimed to highlight the zonal soils of Rio Grande do Sul and determine its location. The spatial distribution of climate resources for the development of zonal soils was performed using the annual averages, the annual average of total pluvial precipitation and the annual average of air temperature, between 1931 and 1960 of 41 weather stations of the 8th Meteorology District (8 DISME). It was found that the zonal soils of Rio Grande do Sul comprehend Lateritic soils and Pedalférricos soils. Soils of very humid climate are located in the northern half of the state with annual average of total pluvial precipitation above 1,500 mm and are represented by Lateritic soils predominantly Oxisols. The Pedalférricos occur preferentially in temperate regions and are described as soils with pronounced leaching occurring in chemical weathering conditions with annual average of total pluvial precipitation above 600mm. In Rio Grande do Sul the ideal climatic conditions for the formation of these soils are recorded at meteorological stations located in Central Depression (with the exception of stations of Santa Maria and Santa Cruz do Sul), in South-Riograndense Shield (with the exception of Cacapava do Sul), in the coastal plain and in the North of Rio Grande Plateau just Vacaria region and are represented predominantly by Neossolos and Cambisols.Keywords: Laterites; Pedalfers; Latossols.O clima tem grande influência na formação dos solos, além da ação integrada de fatores como material de origem, relevo, organismos e tempo. Os solos zonais são formados quando o clima é o fator preponderante no intemperismo. Neste estudo objetivou-se evidenciar os solos zonais do Rio Grande do Sul e determinar sua localização. A espacialização das disponibilidades climáticas para o desenvolvimento de solos zonais foi realizada utilizando-se as médias anuais, as médias dos totais anuais de precipitação pluvial e as médias anuais de temperatura do ar, entre 1931 e 1960, de 41 estações meteorológicas do 8° Distrito de Meteorologia (8º DISME). Constatou-se que os solos zonais do Rio Grande do Sul compreendem solos Lateríticos e solos Pedalférricos. Solos de clima muito úmido situam-se na metade norte do Estado com médias anuais de precipitação pluvial acima de 1.500mm e são representados pelos solos Lateríticos, predominantemente, os Latossolos. Os Pedalférricos ocorrem, preferencialmente, em regiões de clima temperado e são descritos como solos com pronunciada lixiviação, que ocorrem em condições de intemperismo químico com índices de precipitação anual acima de 600mm. No Rio Grande do Sul as condições climáticas ideais para a formação desses solos são registradas nas estações meteorológicas localizadas na Depressão Central (com exceção das estações de Santa Maria e Santa Cruz do Sul), no Escudo Sul-Riograndense (com exceção de Caçapava do Sul), na Planície Costeira e no Planalto Norte-rio-grandense (apenas a região de Vacaria). São   representados, predominantemente pelos Neossolos e Cambissolos. Palavras-Chave: Lateríticos; Pedalférricos; Latossolos