RESUMO
Predicting crop growth and yield with precision are one of the main concerns of the agricultural science. For these purpose mechanistic models of crop growth have been developed and tested worldwide. The feasibility of an expolinear model for crop growth was evaluated on predicting growth modification on soybean (Glycine max L. Merrill) of determined and undetermined growth cultivars, submitted to water restrictions imposed on different phenological stages. An experiment was carried out in Azul/Argentina and in Viçosa/Brazil during the growing seasons (1997/1998, 1998/1999 and 2002/2003). The expolinear model was adjusted to the dry-matter data obtained from each treatment. The model showed sensibility of Rm (maximum relative growth rate of the culture - g g-1 day-1) to variation in air temperature; of Cm (maximum growth rate of the culture - g m-2 day-1) to solar radiation and of Tb (lost time -day) to water stress. Cm values were higher without water restriction presenting, in both countries, a direct correlation with solar radiation. Without water restrictions, Rm values were lower when the average air temperature during the cycle was lower. It was observed that under water stress the culture had a bias to present higher Rm values. Tb was lower in the irrigated treatments than in those with water deficits. The analysis of the outputs clearly shows the feasibility of the expolinear model to explain the differential growth rates of soybean as a consequence of climatic conditions.
Prever o crescimento e a produtividade das culturas com precisão é uma das principais preocupações das ciências agrícolas. Com esse propósito, modelos mecanísticos de crescimento de culturas têm sido desenvolvidos e testados. A adequação do modelo expolinear de crescimento de culturas foi avaliada para prever as modificações de crescimento de cultivares de soja (Glycine max L. Merrill) de crescimento determinado e indeterminado, submetidas a déficit hídrico em diferentes estádios fenológicos. Um experimento foi conduzido em Azul/Argentina e outro em Viçosa/Brasil durante as estações de cultivo (1997/1998, 1998/1999 e 2002/2003). O modelo expolinear foi ajustado aos dados de fitomassa seca obtidos de cada tratamento. O modelo apresentou sensibilidade do parâmetro Rm (taxa máxima de crescimento relativo da cultura - g g-1 day-1) à variação na temperatura do ar; do parâmetro Cm (taxa máxima de crescimento da cultura - g m-2 day-1) à radiação solar; e do parâmetro Tb (perda em tempo - dias) ao estresse hídrico. Os valores de Cm foram maiores sem restrições hídricas, apresentando, em ambos os países, uma correlação direta com a radiação solar. Sem restrições hídricas, os valores de Rm foram menores quando a temperatura média do ar durante o ciclo foi menor. Sob estresse hídrico, a cultura mostrou uma tendência a apresentar valores de Rm maiores. Os valores de Tb foram menores nos tratamentos irrigados e maiores nos tratamentos com deficiência hídrica. A análise dos resultados mostrou claramente a capacidade do modelo expolinear para simular as diferentes taxas de crescimento da cultura da soja como uma consequência das condições climáticas.
RESUMO
Predicting crop growth and yield with precision are one of the main concerns of the agricultural science. For these purpose mechanistic models of crop growth have been developed and tested worldwide. The feasibility of an expolinear model for crop growth was evaluated on predicting growth modification on soybean (Glycine max L. Merrill) of determined and undetermined growth cultivars, submitted to water restrictions imposed on different phenological stages. An experiment was carried out in Azul/Argentina and in Viçosa/Brazil during the growing seasons (1997/1998, 1998/1999 and 2002/2003). The expolinear model was adjusted to the dry-matter data obtained from each treatment. The model showed sensibility of Rm (maximum relative growth rate of the culture - g g-1 day-1) to variation in air temperature; of Cm (maximum growth rate of the culture - g m-2 day-1) to solar radiation and of Tb (lost time -day) to water stress. Cm values were higher without water restriction presenting, in both countries, a direct correlation with solar radiation. Without water restrictions, Rm values were lower when the average air temperature during the cycle was lower. It was observed that under water stress the culture had a bias to present higher Rm values. Tb was lower in the irrigated treatments than in those with water deficits. The analysis of the outputs clearly shows the feasibility of the expolinear model to explain the differential growth rates of soybean as a consequence of climatic conditions.
Prever o crescimento e a produtividade das culturas com precisão é uma das principais preocupações das ciências agrícolas. Com esse propósito, modelos mecanísticos de crescimento de culturas têm sido desenvolvidos e testados. A adequação do modelo expolinear de crescimento de culturas foi avaliada para prever as modificações de crescimento de cultivares de soja (Glycine max L. Merrill) de crescimento determinado e indeterminado, submetidas a déficit hídrico em diferentes estádios fenológicos. Um experimento foi conduzido em Azul/Argentina e outro em Viçosa/Brasil durante as estações de cultivo (1997/1998, 1998/1999 e 2002/2003). O modelo expolinear foi ajustado aos dados de fitomassa seca obtidos de cada tratamento. O modelo apresentou sensibilidade do parâmetro Rm (taxa máxima de crescimento relativo da cultura - g g-1 day-1) à variação na temperatura do ar; do parâmetro Cm (taxa máxima de crescimento da cultura - g m-2 day-1) à radiação solar; e do parâmetro Tb (perda em tempo - dias) ao estresse hídrico. Os valores de Cm foram maiores sem restrições hídricas, apresentando, em ambos os países, uma correlação direta com a radiação solar. Sem restrições hídricas, os valores de Rm foram menores quando a temperatura média do ar durante o ciclo foi menor. Sob estresse hídrico, a cultura mostrou uma tendência a apresentar valores de Rm maiores. Os valores de Tb foram menores nos tratamentos irrigados e maiores nos tratamentos com deficiência hídrica. A análise dos resultados mostrou claramente a capacidade do modelo expolinear para simular as diferentes taxas de crescimento da cultura da soja como uma consequência das condições climáticas.
RESUMO
The stem heat balance method (HBM) measures sap flow (SF) in plants, and can be used to estimate daily transpiration flow. It is a powerful technique for water relations and irrigation field studies, but it has to be tested in species of particular interest. This paper discusses effectiveness of the HBM to estimate transpiration of young acid lime plants (Citrus latifolia Tan. cv. Tahiti), grafted on citrumelo cv. Swingle (Poncirus trifoliata Raf. x C. paradisi Macf.), in the field using commercial gauges (model SAG10-ws, Dynamax Inc., Huston), in Piracicaba, State of Sao Paulo, Brazil. SF was correlated to transpiration determined by weighing lysimeters and by a steady-state null-balance porometer. The mean ratio between daily values of SF and lysimetric measurements was practically unitary, showing a mean difference of only 0.05%, being the comparisons of values in periods shorter than 24 hours impaired by effect of wind turbulence on lysimeters. The same occurred (mean difference of 0.38%) when SF and canopy transpiration estimated from porometer measurements were compared in 20-min periods, but transpiration tended to exceed SF in periods of higher transpiration and data dispersion was high (r² = 0.48). An analysis of the sources errors of the techniques was done, including the comparison of the daily course of SF and net radiation. Despite of the dispersion of the comparative data between the HBM and the other two techniques, HBM had a good performance, permitting to recommend its use in studies of water relations in young citrus plants under field conditions.
O método de balanço de calor caulinar (MBC) é usado na estimativa de fluxo de seiva (SF) de plantas herbáceas e lenhosas, sendo uma ferramenta útil na determinação de transpiração em estudos de relações hídricas e no manejo da irrigação. É recomendável testar o seu desempenho em espécies de interesse. Neste estudo ele foi testado em plantas jovens de lima ácida (Citrus latifolia Tan. cv. Tahiti) enxertadas em citrumelo cv.'Swingle' (Poncirus trifoliata Raf. x C. paradisi Macf.), em um pomar localizado em Piracicaba (latitude de 22º42'30"S, longitude 47º38'00" W e altitude de 580 m), SP, no período de outubro de 2001 a fevereiro de 2002, tendo ocorrido o início das medidas quatro meses após o plantio das mudas no campo. As estimativas de FS foram relacionadas com a transpiração determinada com lisímetros de pesagem e com porômetro de balanço de nulo em equilíbrio dinâmico (Tp). Os valores diários de FS apresentaram uma boa concordância com os dados lisimétricos, com diferença média de 0,05% e r² de 0,72, não tendo sido possível a comparação em escala de tempo inferior a 24 horas devido à ação do vento sobre os lisímetros. Ao comparar FS com Tp, foi verificado um padrão relativamente próximo de variação das curvas de cada tipo de medida ao longo do dia, mas com tendência dos valores mais elevados para Tp em horários de maior transpiração. A correlação entre ambas as variáveis revelou uma pequena diferença média, mas com dispersão alta dos pontos. Foi feita uma análise sobre as fontes de erro das técnicas usadas, ao lado de uma comparação do curso diário do fluxo de seiva e do saldo de radiação. Conclui-se que o MBC apresentou bom desempenho e pode ser aplicado em estudos de relações hídricas em plantas jovens de lima ácida 'Tahiti' crescendo em condições de campo.
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The stem heat balance method (HBM) measures sap flow (SF) in plants, and can be used to estimate daily transpiration flow. It is a powerful technique for water relations and irrigation field studies, but it has to be tested in species of particular interest. This paper discusses effectiveness of the HBM to estimate transpiration of young acid lime plants (Citrus latifolia Tan. cv. Tahiti), grafted on citrumelo cv. Swingle (Poncirus trifoliata Raf. x C. paradisi Macf.), in the field using commercial gauges (model SAG10-ws, Dynamax Inc., Huston), in Piracicaba, State of Sao Paulo, Brazil. SF was correlated to transpiration determined by weighing lysimeters and by a steady-state null-balance porometer. The mean ratio between daily values of SF and lysimetric measurements was practically unitary, showing a mean difference of only 0.05%, being the comparisons of values in periods shorter than 24 hours impaired by effect of wind turbulence on lysimeters. The same occurred (mean difference of 0.38%) when SF and canopy transpiration estimated from porometer measurements were compared in 20-min periods, but transpiration tended to exceed SF in periods of higher transpiration and data dispersion was high (r² = 0.48). An analysis of the sources errors of the techniques was done, including the comparison of the daily course of SF and net radiation. Despite of the dispersion of the comparative data between the HBM and the other two techniques, HBM had a good performance, permitting to recommend its use in studies of water relations in young citrus plants under field conditions.
O método de balanço de calor caulinar (MBC) é usado na estimativa de fluxo de seiva (SF) de plantas herbáceas e lenhosas, sendo uma ferramenta útil na determinação de transpiração em estudos de relações hídricas e no manejo da irrigação. É recomendável testar o seu desempenho em espécies de interesse. Neste estudo ele foi testado em plantas jovens de lima ácida (Citrus latifolia Tan. cv. Tahiti) enxertadas em citrumelo cv.'Swingle' (Poncirus trifoliata Raf. x C. paradisi Macf.), em um pomar localizado em Piracicaba (latitude de 22º42'30"S, longitude 47º38'00" W e altitude de 580 m), SP, no período de outubro de 2001 a fevereiro de 2002, tendo ocorrido o início das medidas quatro meses após o plantio das mudas no campo. As estimativas de FS foram relacionadas com a transpiração determinada com lisímetros de pesagem e com porômetro de balanço de nulo em equilíbrio dinâmico (Tp). Os valores diários de FS apresentaram uma boa concordância com os dados lisimétricos, com diferença média de 0,05% e r² de 0,72, não tendo sido possível a comparação em escala de tempo inferior a 24 horas devido à ação do vento sobre os lisímetros. Ao comparar FS com Tp, foi verificado um padrão relativamente próximo de variação das curvas de cada tipo de medida ao longo do dia, mas com tendência dos valores mais elevados para Tp em horários de maior transpiração. A correlação entre ambas as variáveis revelou uma pequena diferença média, mas com dispersão alta dos pontos. Foi feita uma análise sobre as fontes de erro das técnicas usadas, ao lado de uma comparação do curso diário do fluxo de seiva e do saldo de radiação. Conclui-se que o MBC apresentou bom desempenho e pode ser aplicado em estudos de relações hídricas em plantas jovens de lima ácida 'Tahiti' crescendo em condições de campo.
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Brazil is the world's main sugarcane producer and the production system has changed abiding to legal and technical recommendation. In Piracicaba many smallholders grow sugarcane in steep areas. Under such situation, mechanization at harvest makes cultivation impossible. This work assess the viability of agroforestry systems on joining crop production and conservation of natural resources. Soils at 12-20% slope class were identified, tree species which could be cultivated along with sugarcane were selected, and the design of the systems to be adopted was evaluated. Identified area occupies 11,556 ha and the most representative soil types are Typic Kandiuldult and Lithic Hapludoll. The exotic species coconut, eucalyptus, pejibaye and rubber, and eight native species have potential to be grown in contourhedgerows with sugarcane. Initial planting of exotic, domesticated trees is recommended, and gradual introduction of native, non-domesticated species, can be set according to their ecological requirements.
O Brasil é o principal produtor mundial de cana-de-açúcar e seu sistema de produção tem sofrido mudanças devido a aspectos legais e técnicos. Na região de Piracicaba, grande parte dos pequenos produtores cultiva cana-de-açúcar em áreas de grande declividade, mas a mecanização da colheita tem inviabilizado seu cultivo nesta condição. Assim, foram identificados e selecionados terras e árvores visando compatibilizar a produção da cultura e a conservação de recursos naturais em sistemas agroflorestais. Os solos presentes no intervalo de 12-20% de declividade foram identificados, selecionamos árvores com potencial para serem cultivadas com cana-de-açúcar foram selecionados e os desenhos dos sistemas a serem adotados foram avaliados. A classe de declive identificada ocupa área de 11.556 ha e Argissolo Vermelho-Amarelo e Neossolo Litólico são os solos mais representativos. As espécies arbóreas exóticas coco-anão-verde, eucalipto, pupunheira, seringueira e outras oito espécies nativas têm potencial para serem cultivadas com cana-de-açúcar em sistemas agroflorestais de aléias em contorno. Sugere-se o plantio inicial de árvores exóticas domesticadas e a introdução gradual de espécies nativas não domesticadas, de acordo com suas exigências ecológicas.
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Brazil is the world's main sugarcane producer and the production system has changed abiding to legal and technical recommendation. In Piracicaba many smallholders grow sugarcane in steep areas. Under such situation, mechanization at harvest makes cultivation impossible. This work assess the viability of agroforestry systems on joining crop production and conservation of natural resources. Soils at 12-20% slope class were identified, tree species which could be cultivated along with sugarcane were selected, and the design of the systems to be adopted was evaluated. Identified area occupies 11,556 ha and the most representative soil types are Typic Kandiuldult and Lithic Hapludoll. The exotic species coconut, eucalyptus, pejibaye and rubber, and eight native species have potential to be grown in contourhedgerows with sugarcane. Initial planting of exotic, domesticated trees is recommended, and gradual introduction of native, non-domesticated species, can be set according to their ecological requirements.
O Brasil é o principal produtor mundial de cana-de-açúcar e seu sistema de produção tem sofrido mudanças devido a aspectos legais e técnicos. Na região de Piracicaba, grande parte dos pequenos produtores cultiva cana-de-açúcar em áreas de grande declividade, mas a mecanização da colheita tem inviabilizado seu cultivo nesta condição. Assim, foram identificados e selecionados terras e árvores visando compatibilizar a produção da cultura e a conservação de recursos naturais em sistemas agroflorestais. Os solos presentes no intervalo de 12-20% de declividade foram identificados, selecionamos árvores com potencial para serem cultivadas com cana-de-açúcar foram selecionados e os desenhos dos sistemas a serem adotados foram avaliados. A classe de declive identificada ocupa área de 11.556 ha e Argissolo Vermelho-Amarelo e Neossolo Litólico são os solos mais representativos. As espécies arbóreas exóticas coco-anão-verde, eucalipto, pupunheira, seringueira e outras oito espécies nativas têm potencial para serem cultivadas com cana-de-açúcar em sistemas agroflorestais de aléias em contorno. Sugere-se o plantio inicial de árvores exóticas domesticadas e a introdução gradual de espécies nativas não domesticadas, de acordo com suas exigências ecológicas.