Impact of increasing mean air temperature on the development of rice and red rice

Abstract

-The objective of this study was to assess the development response of cultivated rice and red rice to different increases in minimum and maximum daily air temperatures, in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil. One hundred years climate scenarios of temperatures 0, +1, +2, +3, +4, and +5 o C, with symmetric and asymmetric increases in minimum and maximum daily air temperatures were created, using the LARS-WG Weather Generator, and a 1969-2003 database. Nine cultivated rice genotypes (IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BRS 7 TAIM, BR-IRGA 409, EPAGRI 109, EEA 406 and a hybrid), and two red rice biotypes (awned black hull-ABHRR, and awned yellow hull-AYHRR) were used. The dates of panicle differentiation (R1), anthesis (R4), and all grains with brown hulls (R9) were estimated with a nonlinear simulation model. Overall, the duration of the emergence-R1 phase decreased, whereas the duration of the R1-R4 and R4-R9 phases most often increased, as temperature increased in the climate change scenarios. The simulated rice development response to elevated temperature was not the same, when the increase in minimum and maximum temperature was symmetric or asymmetric.Index terms: Oryza sativa, global warming, phenology, simulation, weeds. Impacto do aumento na temperatura média do ar sobre o desenvolvimento do arroz e do arroz-vermelhoResumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta do desenvolvimento do arroz cultivado e do arroz vermelho a diferentes aumentos nas temperaturas mínima e máxima diárias do ar, em Santa Maria, RS, Brasil. Foram criados cenários climáticos de cem anos de 0, +1, +2, +3, +4 e +5 o C, com aumentos simétricos e assimétricos nas temperaturas mínima e máxima diária do ar, usando o Weather Generator LARS-WG e uma base de dados de 1969-2003. Foram usados nove genótipos de arroz cultivado (IRGA 421, IRGA 416, IRGA 417, IRGA 420, BRS 7 TAIM, BR-IRGA 409, EPAGRI 109, um híbrido e EEA 406) e dois biótipos de arroz-vermelho (casca preta aristado e casca amarela aristado). A data da diferenciação da panícula (R1), a antese (R4) e todos os grãos com casca marrom (R9) foram estimados com um modelo não linear. Em geral, a duração da fase emergência-R1 diminuiu, enquanto a duração das fases R1-R4 e R4-R9 aumentaram, com o aumento da temperatura nos cenários de mudança climática. A resposta simulada do desenvolvimento do arroz à elevação da temperatura não foi a mesma, quando o aumento na temperatura mínima e máxima foi simétrico ou assimétrico.Termos para indexação: Oryza sativa, aquecimento global, fenologia, simulação, planta daninha.

Simulação do rendimento de grãos de arroz irrigado em cenários de mudanças climáticas

“…Poder-se-ia esperar que a resposta da cultura do arroz a esses aumentos lineares nos cenários seja superestimada pelo modelo InfoCrop, pois é mais provável que os aumentos sejam graduais no futuro. No entanto, esta metodologia tem sido amplamente usada em estudos numéricos (Weiss et al, 2003;Krishnan et al, 2007;Lago et al, 2008) e usar os anos como repetições diminui esta superestimativa, pois há variabilidade de temperatura entre os anos em cada cenário, o que em parte leva em consideração o aumento gradual esperado.…”

“…O rendimento de grãos das três cultivares de arroz irrigado, nas sete datas de semeadura, foi simulado para sete cenários com projeção de 100 anos de dados de temperatura do ar e radiação solar (Lago et al, 2008). O cenário atual corresponde a 100 anos com temperatura do ar e radiação solar sem mudança, com a concentração de CO 2 de 390 ppm.…”

“…No que se refere à cultura do arroz irrigado, Lago et al (2008) simularam o desenvolvimento vegetativo em Santa Maria, RS, e encontraram uma redução da fase vegetativa da cultura (da emergência até a diferenciação da panícula) com o aumento da temperatura nos cenários de mudanças climáticas. Alguns estudos indicam aumento das áreas de risco climático para a cultura do arroz irrigado, devido ao aumento da temperatura do ar (Deconto, 2008).…”

“…Por ter sido desenvolvido nas condições asiáticas, o modelo foi ajustado para a simulação do rendimento de grãos de três cultivares locais, do tipo moderno, diferentes quanto à duração do ciclo de desenvolvimento: IRGA 421, IRGA 417 e EPAGRI 109 de ciclo muito precoce, precoce e longo, respectivamente (Sociedade Sul Brasileira de Arroz Irrigado, 2007). Para tanto foram usados valores de soma térmica para essas cultivares, relatados em Lago et al (2008), e o valor de eficiência do uso da radiação (EUR) de 2,39 g MJ -1 (Kiniry et al, 2001). Nos cenários climáticos futuros, considerou-se um aumento de 25% na EUR, decorrente da maior concentração de CO 2 (Weerakoon et al, 2000), e o efeito da temperatura na EUR foi considerado com a utilização de uma função de resposta com quatro temperaturas cardinais (9, 22, 32 e 45°C) descrita por Soltani et al (2001).…”

Impact of elevated temperature scenarios on potato leaf development

“…The response of agricultural crops to climate change scenarios has been addressed in several numerical and controlledenvironment experiments (WEISS et al, 2003;STRECK, 2005;STRECK et al, 2006). However, these studies have focused on studying the response of crop yield (WEISS et al, 2003;STRECK & ALBERTO, 2006b) and phenology (ASSAD et al, 2004;STRECK et al, 2006;LAGO et al, 2008) to climate change, not on leaf development.…”