Agrometeorologia e manejo de doenças de plantas: um casamento feliz

Many plant disease outbreaks are triggered by suitably warm temperatures during periods of leaf wetness. Measurements or estimations of leaf wetness duration provided by Agrometeorologists have allowed Plant Pathologists to devise weather timed spray schemes which often reduce the number of sprays required to control plant diseases, thus lowering costs and benefitting the environment. In the near future, tools such as numerical weather models with small grid spacings, and improved weather radar, are expected to reduce the need for tight networks of surface observations. The weather models will also provide growers with forecast warnings of potential upcoming disease outbreaks, which will further enhance the contribution of agrometeorology to plant disease management.A disseminação de muitas doenças de plantas é influenciada por condições favoráveis de temperatura durante o período de molhamento foliar. As medidas e estimativas da duração do período de molhamento foliar fornecidas pelos Agrometeorologistas têm permitido aos Fitopatologistas dar alertas sobre a necessidade de pulverizações com base nas condições meteorológicas, o que normalmente reduz o número de aplicações para o controle de doenças, resultando em menor custo de produção e menor contaminação do ambiente. Em um futuro próximo, ferramentas como os modelos numéricos de tempo, com alta resolução espacial, e os radares meteorológicos mais avançados, deverão reduzir a necessidade de redes de observação meteorológica de superfície mais densas. Os modelos meteorológicos também possibilitarão a previsão de disseminação potencial das doenças de plantas, o que irá aumentar ainda mais a contribuição da agrometeorologia para o controle fitossanitário mais racional

Brazilian maize genotypes sensitivity to water deficit estimated through a simple crop yield model

O objetivo deste trabalho foi determinar a sensibilidade de genótipos de milho (Zea mays) ao deficit hídrico, pelo uso de um modelo agrometeorológico simples de estimativa de produtividade. Dados de produtividade real e agronômicos de 26 genótipos foram obtidos dos Ensaios Nacionais de Milho, em dez localidades, em quatro estados brasileiros, entre 1998 e 2006. Os dados meteorológicos, para cada experimento e período, foram obtidos das estações mais próximas de cada local. O índice de sensibilidade ao deficit hídrico (Ky) dos genótipos foi determinado por meio do modelo de depleção da produtividade. Os genótipos de milho podem ser classificados em dois grupos de resistência ao deficit hídrico. Os de resistência normal tiveram Ky entre 0,4 e 0,5 no período vegetativo, 1,4 e 1,5 no florescimento, 0,3 e 0,6 na frutificação, e 0,1 e 0,3 no período de maturação, enquanto os genótipos de maior resistência tiveram, respectivamente, os seguintes valores de Ky: 0,2–0,4; 0,7–1,2; 0,2–0,4; e 0,1–0,2. Em todo o ciclo, o Ky geral foi 2,15 nos genótipos mais sensíveis, e 1,56 nos de maior resistência ao deficit hídrico. O desempenho do modelo foi aceitável para a avaliação da produtividade real, cujos erros médios estimados para cada genótipo variaram de -5,7 a +5,8%, e cujo erro absoluto médio geral foi de 960 kg ha-1 (10%).The objective of this work was to determine the sensitivity of maize (Zea mays) genotypes to water deficit, using a simple agrometeorological crop yield model. Crop actual yield and agronomic data of 26 genotypes were obtained from the Maize National Assays carried out in ten locations, in four Brazilian states, from 1998 to 2006. Weather information for each experimental location and period were obtained from the closest weather station. Water deficit sensitivity index (Ky) was determined using the crop yield depletion model. Genotypes can be divided into two groups according to their resistance to water deficit. Normal resistance genotypes had Ky ranging from 0.4 to 0.5 in vegetative period, 1.4 to 1.5 in flowering, 0.3 to 0.6 in fruiting, and 0.1 to 0.3 in maturing period, whereas the higher resistance genotypes had lower values, respectively 0.2–0.4, 0.7–1.2, 0.2–0.4, and 0.1–0.2. The general Ky for the total growing season was 2.15 for sensitive genotypes and 1.56 for the resistant ones. Model performance was acceptable to evaluate crop actual yield, whose average errors estimated for each genotype ranged from -5.7% to +5.8%, and whose general mean absolute error was 960 kg ha-1 (10%)

Eficiência climática para as culturas da soja e do trigo no estado do Rio Grande do Sul em diferentes datas de semeadura.

Eficiência climática (EC) é um índice que demonstra em termos quantitativos a redução produtiva ocasionada pelo déficit hídrico. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a EC das culturas da soja e do trigo para o estado do Rio Grande do Sul, considerando-se diferentes locais e datas de semeaduras. A EC foi obtida pela relação entre as produtividades atingível (PA) e potencial (PPf), estimadas por meio de modelos de simulação. A PA foi obtida pela estimativa da PPf, a qual foi determinada pelo método de Zona Agroecológica da FAO, deflacionada pelo déficit hídrico em cada uma das fases das culturas para cada data de semeadura, entre os anos de 1979 e 2008. Os resultados evidenciaram que as datas de semeadura influenciam a EC para a cultura da soja, a qual variou de 0,31 a 0,61. Com base nos resultados de EC e PA, há um ganho de produtividade com o atraso da semeadura de 01/10 para 21/12. Para a cultura do trigo, a EC média foi superior a 0,81, o que leva a concluir que se deve optar por datas de semeadura em que há maior PPf. As maiores PPf para o trigo são obtidas nas semeaduras a partir de meados do mês de junho ao final do mês de julho

Simulação do risco de deficit hídrico em regiões de expansão do cultivo de cana-de-açúcar no Brasil

The objective of this work was to determine the water deficit risk for sugarcane crop in different Brazilian regions, focusing on crop‑expansion regions. For that, the CSM‑Canegro model was used to simulate the 12‑month plant cane crop yield in 30 locations. From the estimated values for potential and attainable (without irrigation) yields, the water deficit risk classes were defined according to the climatic efficiency given by the ratio between these yields. The crop model simulated the effect of different soil types and planting dates on the yield, which made possible to characterize the water deficit risk associated to the crop. The region with the highest risk is Petrolina, state of Pernanbuco, whereas the regions with the lowest risk are those similar to Recife, state of Pernanbuco, and Araguaína, state of Tocantins.O objetivo deste trabalho foi determinar o risco de deficit hídrico para a cultura da cana‑de‑açúcar em diferentes regiões brasileiras, com foco nas áreas de expansão. Para tanto, utilizou-se o modelo CSM‑Canegro, para simular a produtividade da cana‑planta de 12 meses, em 30 localidades. A partir dos valores estimados de produtividades potencial e atingível (produtividade sem irrigação), definiram-se as classes de risco de deficit hídrico de acordo com os níveis de eficiência climática, dada pela razão entre essas produtividades. O modelo simulou o efeito dos diferentes tipos de solo e datas de plantio sobre a produtividade, o que possibilitou caracterizar o risco de deficit hídrico associado à cultura. A região de maior risco é Petrolina, PE, enquanto as regiões de menor risco são as similares a Recife, PE, e Araguaína, TO

Desempenho de sensores cilíndricos para medida da duração do período de molhamento foliar em condições de clima tropical

Medidas da duração do período de molhamento (DPM) são necessárias para diversos sistemas de alerta fitossanitário, uma vez que a DPM é uma variável importante para a epidemiologia. O sensor cilíndrico é um sensor eletrônico barato e que pode ser facilmente produzido. Esse sensor foi inicialmente projetado para medir DPM em cebola, contudo alguns estudos indicam que ele também pode ser utilizado em estações meteorológicas e outras culturas. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de sensores cilíndricos sob condições tropicais, no Brasil, tendo-se as medidas obtidas pelo sensor de placa como referência. Antes de serem instalados no campo, todos os sensors eletrônicos utilizados no estudo (placa e cilíndricos) foram pintados com tinta latex branca e, em seguida, submetidos a tratamento térmico. Testes de laboratório foram realizados para determinar um limiar de resistência, a partir do qual os sensores seriam considerados molhados, e o tempo de reposta dos sensores ao molhamento. No campo, todos os sensores foram inicialmente instalados na horizontal a 30 cm de altura sobre gramado, visando a avaliar a variabilidade entre os sensores de DPM. A variabilidade entre os sensores cilíndricos na horizontal foi reduzida com a adoção de um limiar de resistência específico para cada sensor. O coeficiente médio de variação para DPM diária medida pelos sensores cilíndricos foi igual a 9,7%. Posteriormente, os sensores cilíndricos foram instalados em 5 ângulos diferentes com a horizontal: 0, 15, 30, 45, and 60º. As medidas obtidas por esses sensores são comparáveis com a medida padrão, fornecida por sensores de placa instalados a 45º e mesma altura. A mudança do ângulo de instação não teve efeito sistemático sobre as medidas da DPM para as condições locais, uma vez que as correlações entre as medidas dos sensores de placa e sensores cilídricos inclinados foram bastante elevadas (R² >; 0,91), o que difere dos resultados obtidos em condições de clima temperado, onde a DPM medida pelo sensor cilíndrico foi duas horas mais longa do que a medida pelo sensor de placa.Leaf wetness duration (LWD) measurements are required for disease warning in several agricultural systems, since it is an important variable for the diagnose of plant disease epidemiology. The cylindrical sensor is an inexpensive and simple electronic LWD sensor initially designed to measure this variable for onions, however some studies show that it may be helpful for standard measurements in weather stations and also for different crops. Therefore, the objective of this study was to assess their performance under tropical climate conditions, in Brazil, having as standard measurements those obtained by flat plate sensors, which have presented very good performance when compared with visual observations. Before field assessments, all LWD sensors used in our study (flat plates and cylinders) were white latex painted and submitted to a heat treatment. Laboratory tests were performed in order to determine the resistance threshold for the sensor to be considered wet and the time response of the sensors to wetness. In the field, all cylindrical sensors were initially deployed horizontally 30-cm above a turfgrass surface in order to assess the variability among them with respect to LWD measurements. The variability among the horizontal cylindrical sensors was reduced by using a specific resistance threshold for each sensor. The mean coefficient of variation (CV) of LWD data measured by the cylindrical sensors was 9.7%. After that, the cylindrical sensors were deployed at five different angles: 0º, 15º, 30º, 45º, and 60º. Data of measurements made at these angles were compared with the standard measurement, obtained by flat plate sensors at the same height and installed at 45º. The deployment angle had no systematic effect on LWD measurements for the local tropical conditions, since the correlations between flat plate and elevated cylinder measurements were very high (R² >; 0.91), which differed from the results obtained under temperate climatic conditions, where LWD measured by cylinders were two hours longer than by flat plate sensors

Seasonal variability of relative evapotranspiration in Campinas (SP): climatic characterization and trends analysis

O conhecimento da probabilidade de ocorrência da razão entre a evapotranspiração real e a potencial (ETR/ETP ou evapotranspiração relativa), é fundamental para a determinação de épocas mais adequadas de plantio/semeadura, podendo constituir-se em importante etapa para o zoneamento de riscos climáticos. Por meio da função densidade de probabilidade beta, determinou-se a probabilidade de ocorrência de valores de ETR/ETP na região de Campinas (SP), com base no período entre 1890 ae2006. A mesma análise foi realizada para os períodos de 1890 a 1918, 1919 a 1947, 1948 a 1976 (vinte e nove anos) e 1977 a 2006 (trinta anos), a fim de investigar a variabilidade das probabilidades de ocorrência desse parâmetro. As análises permitiram inferir que: a) em janeiro são observadas as maiores probabilidades de ocorrência de valores de ETR/ETP = 1; b) sob o ponto de vista de reposição das perdas por evapotranspiração, os períodos mais críticos do calendário agrícola local ocorrem em abril, outubro e no primeiro decêndio de novembro; e c) método empregado não nos permite detectar significativas alterações na freqüência temporal dos valores de ETR/ETP durante o período analisado.The knowledge of the probability of occurrence of the ratio between the actual evapotranspiration and the potential evapotranspiration (ETR/ETP) is fundamental to choose the best sowing/plantation seasons, and might be important to the climatic risks zoning. Using the beta probability density function it was determined the probability of occurrence of the ETR/ETP values in the region of Campinas, São Paulo State, Brazil for the period from 1890 to 2006. The same analysis was carried out considering the years from 1890 to 1918, 1919 to 1947, 1948 to 1976 (twenty-nine years) and 1977 to 2006 (thirty years), in order to investigate the variability of the ETR/ETP probabilities of occurrence. The analyses allowed to infer that: a) The ETR/ETP =1 cases have the largest probability of occurrence in January; b) under the point of view of the replacement of evapotranspiration losses, the most critical periods for the local agricultural calendar are in April, October and the first 10-day interval of November; and c) The method employed does not allow us to detect significant alterations in the frequency of ETR/ETP values during the analyzed period

Risco climático para a ocorrência de requeima da batata na região andina da Venezuela

Potato is an important crop for Venezuelan agriculture. However, its production is highly affected by late blight (Phytophtora infestans), since weather is commonly favorable for this disease. The aim of this study was to determine the sowing dates of low climatic risk for potato late blight in the Andes region of Venezuela, with an agrometeorological disease model and geographical information system (GIS) tools. The disease model used in this study was developed by Hyre (1954) which requires daily rainfall and temperature data which were obtained from 106 weather stations, located at the States of Mérida, Táchira, and Trujillo, for a period of 31 years. Hyre's model was applied for all stations obtainig the following variables: number of disease favorable days (DFD); number of periods with ten consecutive favorable days, named disease occurrence (O); and number of sprays required for disease control (S). These variables were used to calculate the Maximum Risk Index (MRI) and the Probable Risk Index (PRI). The interpolation of these indexes was used to generate maps of climatic risk for each sowing date. MRI and PRI maps showed that the highest climatic risk for potato late blight occurrence was during the rainy season, from May to July, decreasing during dry and mid seasons. However, high disease risk variability was observed for all seasons. The maps generated by coupling an agrometeorological disease model and GIS also show that in great part of potato areas of Andes region the number of sprays could be reduced, but more investigations about that must be carried out.A batata é uma importante cultura para a agricultura venezuelana. Entretanto, sua produção é altamente afetada pela ocorrência da requeima (Phytophtora infestans), já que as condições climáticas são normalmente favoráveis para essa doença. O objetivo deste estudo foi determinar as datas de semeadura com os menores riscos climáticos para a ocorrência da requeima na região andina da Venezuela, considerando o uso de um modelo agrometeorológico de previsão da doença e um sistema de informação geográfica (GIS). O modelo de estimativa da doença utilizado foi o desenvolvido por Hyre (1954), o qual requer dados diários de chuva e temperatura. Esses dados foram obtidos de 106 estações meteorológicas, situadas nos estados de Mérida, Táchira e Trujillo, para períodos de 31 anos. O modelo de Hyre foi aplicado para todas as estações, obtendo-se as seguintes variáveis: número de dias favoráveis à doença (DFD); número de períodos com dez dias favoráveis consecutivos, denominado de ocorrência (O); e número de pulverizações requeridas para o controle da doença (S). Essas variáveis foram utilizadas para calcular o Índice de Máximo Risco (MRI) e o Índice de Risco Provável (PRI). A interpolação desses índices foi usada para gerar mapas de risco climático para cada época de semeadura. Os mapas de MRI e PRI mostraram que os maiores riscos para a proliferação da requeima da batata ocorre na estação chuvosa, de maio a julho, decrescendo durante as estações seca e de transição. Entretanto, alta variabilidade do risco para a doença foi observada em todas as épocas de semeadura. Os mapas gerados pela combinação do modelo agrometeorológico de previsão da doença e GIS também mostraram que em boa parte das áreas produtoras de batata na região andina da Venezuela a redução do número de pulverizações pode ser possível, no entanto há necessidade de novas pesquisas para se comprovar isso

Risco climático para a ocorrência de requeima da batata na região andina da Venezuela

Potato is an important crop for Venezuelan agriculture. However, its production is highly affected by late blight (Phytophtora infestans), since weather is commonly favorable for this disease. The aim of this study was to determine the sowing dates of low climatic risk for potato late blight in the Andes region of Venezuela, with an agrometeorological disease model and geographical information system (GIS) tools. The disease model used in this study was developed by Hyre (1954) which requires daily rainfall and temperature data which were obtained from 106 weather stations, located at the States of Mérida, Táchira, and Trujillo, for a period of 31 years. Hyre's model was applied for all stations obtainig the following variables: number of disease favorable days (DFD); number of periods with ten consecutive favorable days, named disease occurrence (O); and number of sprays required for disease control (S). These variables were used to calculate the Maximum Risk Index (MRI) and the Probable Risk Index (PRI). The interpolation of these indexes was used to generate maps of climatic risk for each sowing date. MRI and PRI maps showed that the highest climatic risk for potato late blight occurrence was during the rainy season, from May to July, decreasing during dry and mid seasons. However, high disease risk variability was observed for all seasons. The maps generated by coupling an agrometeorological disease model and GIS also show that in great part of potato areas of Andes region the number of sprays could be reduced, but more investigations about that must be carried out.A batata é uma importante cultura para a agricultura venezuelana. Entretanto, sua produção é altamente afetada pela ocorrência da requeima (Phytophtora infestans), já que as condições climáticas são normalmente favoráveis para essa doença. O objetivo deste estudo foi determinar as datas de semeadura com os menores riscos climáticos para a ocorrência da requeima na região andina da Venezuela, considerando o uso de um modelo agrometeorológico de previsão da doença e um sistema de informação geográfica (GIS). O modelo de estimativa da doença utilizado foi o desenvolvido por Hyre (1954), o qual requer dados diários de chuva e temperatura. Esses dados foram obtidos de 106 estações meteorológicas, situadas nos estados de Mérida, Táchira e Trujillo, para períodos de 31 anos. O modelo de Hyre foi aplicado para todas as estações, obtendo-se as seguintes variáveis: número de dias favoráveis à doença (DFD); número de períodos com dez dias favoráveis consecutivos, denominado de ocorrência (O); e número de pulverizações requeridas para o controle da doença (S). Essas variáveis foram utilizadas para calcular o Índice de Máximo Risco (MRI) e o Índice de Risco Provável (PRI). A interpolação desses índices foi usada para gerar mapas de risco climático para cada época de semeadura. Os mapas de MRI e PRI mostraram que os maiores riscos para a proliferação da requeima da batata ocorre na estação chuvosa, de maio a julho, decrescendo durante as estações seca e de transição. Entretanto, alta variabilidade do risco para a doença foi observada em todas as épocas de semeadura. Os mapas gerados pela combinação do modelo agrometeorológico de previsão da doença e GIS também mostraram que em boa parte das áreas produtoras de batata na região andina da Venezuela a redução do número de pulverizações pode ser possível, no entanto há necessidade de novas pesquisas para se comprovar isso