ABSTRACT The growing demand for gladiolus, especially at peaks of consumption, requires efficient scheduled production and good quality of floral stems. The objective of this study was to understand how water deficit affects the growth and development of gladiolus and, consequently, the quality of the floral stems produced. Plant development, quantitative parameters of the floral stems, and dry mass partitioning were evaluated in two field experiments with four gladiolus cultivars, with and without irrigation. The development cycle was longer in the non-irrigated treatment, whereas its duration under no water deficit was similar to that predicted by PhenoGlad, which is a gladiolus phenology model. As PhenoGlad predicts gladiolus development only for scenarios without water deficit, the inclusion of a water-stress submodel in the model would allow its application to any water supply scenario and help decision makers and farmers to plan gladiolus production more accurately. Water deficit also reduced gladiolus growth and flower stem size, but did not affect dry mass partitioning. As the development and quality of the floral stems of gladiolus were negatively affected by water stress, irrigation is essential for producing high-quality gladiolus floral stems and enabling production planning for peaks of consumption.

RESUMO Objetivou-se neste estudo desenvolver um zoneamento de risco climático para a cultura do gladíolo nos cenários de mudança climática previstos para o final do século no Rio Grande do Sul, considerando a ocorrência de danos causados por altas e baixas temperaturas. O modelo PhenoGlad foi utilizado neste estudo para determinar os períodos recomendados para plantio ao longo do ano em todo o Rio Grande do Sul. O modelo foi rodado para datas de plantio diários (de 01 janeiro a 31 dezembro), para diferentes ciclos de desenvolvimento da cultura (Precoce, Intermediário I, Intermediário II e Tardio). Os cenários de mudança climática utilizados foram do CMIP5: RCP2.6, RCP4.5 e RCP8.5, representing optimist, intermediate and pessimist scenarios of greenhouse gases emission, respectively. As datas de plantio foram consideradas recomendadas quando danos na cultura por altas ou baixas temperaturas ocorreram em menos de 10% dos anos avaliados. Regiões mais quentes como Uruguaiana e Iraí apresentam o menor período recomendado para plantio ao longo do ano nos três cenários climáticos. Plantios entre agosto e dezembro não são recomendados devido a maior chance de danos por altas temperaturas. Regiões mais frias como Bom Jesus serão favorecidas nos cenários de mudança climática, pois haverá uma ampliação do período recomendado para plantio nas épocas do ano que atualmente sofrem danos por baixas temperaturas. Para atender à demanda de gladíolo durante os períodos mais quentes do ano, será necessário desenvolver técnicas para reduzir os danos por altas temperaturas na cultura, como cultivares mais tolerantes ou o uso de telas de sombreamento sobre a cultura.

ABSTRACT The objective of this study was to develop a climate risk zoning for damage to gladiolus due to low and high temperature under climate change scenarios projected by the end of the century in the Rio Grande do Sul State, Brazil. The PhenoGlad model was used in this study to determine the recommended periods for planting gladiolus throughout the year across the Rio Grande do Sul State. The model was run for daily planting dates (from 01 January to 31 December), for different gladiolus developmental cycles (Early, Intermediate I, Intermediate II and Late). The climate change scenarios were from CMIP5: RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5, representing optimistic, intermediate and pessimistic scenarios of greenhouse gases emission, respectively. Planting dates were considered recommended when crop damage, due to high or low temperatures, occurred in less than 10% of the years. Warmer regions like Uruguaiana and Iraí have the shortest recommended time for planting throughout the year in the three climate change scenarios. Plantings between August and December are predicted to be the most affected and are not recommended because of the higher chance of damage from high temperatures. Colder regions like Bom Jesus will be favored in climate change scenarios since there will be an extended recommended period for planting in the seasons of the year that currently suffer damage by low temperatures. To meet demands of gladiolus during the hottest period of the year, it will be necessary to develop techniques to reduce damage from high temperatures in the crop, such as more tolerant cultivars or the use of shading screens on the crop.

O objetivo nesta revisão é reunir informações da literatura quanto à provável resposta da cultura da mandioca à mudança climática. Na maioria das plantas a taxa de crescimento tende a aumentar com a elevação da concentração de CO2 atmosférico, visto que o CO2 é o substrato para fotossíntese. Porém o aumento da temperatura do ar poderá anular os efeitos benéficos do CO2 na produtividade das culturas, em virtude do encurtamento do ciclo e do aumento da respiração de manutenção. Resultados de experimentos em casa de vegetação, a campo e numéricos, indicam que a resposta da planta de mandioca ao aumento de CO2 é positiva, ou seja, o aumento do CO2 atmosférico resulta em aumento na produtividade de raízes tuberosas de mandioca. O aumento de temperatura projetada em cenários climáticos futuros não deve, em geral, diminuir a produtividade de raízes tuberosas de mandioca, especialmente na África, onde esta cultura tem papel fundamental na segurança alimentar. Novos estudos devem ser realizados com base no conhecimento atualizado para confirmar estudos anteriores sobre a resposta da cultura da mandioca ao aumento do CO2 e temperatura em regiões ainda pouco estudadas, como o Brasil.

The objective of this review is to ensemble information from the literature on the response of cassava to climate change. The growth rate of the most plants increases at elevated CO2 because it is the substrate for photosynthesis, however, the increase in temperature may offset the benefits of CO2 on crop productivity due to a shortening of the cycle and increase in respiration of maintenance. Results from greenhouse, field and numerical experiments indicate that the response of cassava crop to elevated CO2 is positive, i.e. the increase in atmospheric CO2 results in increase of storage root yield of cassava. The increase in temperature projected in future climate scenarios in general should not decrease storage root yield of cassava, mainly in Africa, where this crop has an important role on food security. Further studies should be made using the current knowledge in order to confirm previous studies on the response of cassava to elevated CO2 and temperature in regions where few studies have been conducted, like in Brazil.

Objetivou-se, neste trabalho, determinar as temperaturas cardinais da batata-doce e comparar a simulação da emissão de nós com o modelo do plastocrono (linear) e com o modelo de Wang e Engel (não linear) além da melhor forma de entrada da temperatura do ar nos modelos. A calibração e o teste dos modelos foram feitos pelos dados de número de nós na haste principal de plantas de batata-doce, cultivar Princesa, coletados em experimentos conduzidos em Santa Maria, RS, Brasil, em sete épocas de plantio, nos anos 2010, 2011 e 2012. Melhor predição dos modelos foi obtida com o uso das temperaturas cardinais 12, 30 e 40 ºC. Os modelos plastocrono e Wang e Engel apresentaram desempenho semelhante. A versão com a temperatura média foi superior às temperaturas mínima e máxima, em ambos os modelos. Os dois modelos podem ser utilizados para simular o desenvolvimento vegetativo da batata-doce quando cultivada na época recomendada. Sugere-se, fora deste período, o uso do modelo de Wang e Engel.

The objective of this study was to determine the cardinal temperatures of sweet potato and to compare the simulation of node appearance with the plastochron model (linear) and with Wang and Engel model (nonlinear) and the best way to input air temperature in the models. Model calibration and test were conducted with data of number of nodes on the main stem of sweet potato, cultivar Princesa, collected in experiments carried out in Santa Maria, RS, Brazil, at seven planting dates in 2010, 2011 and 2012 growing seasons. Better model predictions were obtained using the cardinal temperatures of 12, 30 and 40 ºC. The plastochron and Wang and Engel models showed similar performance. The version of the models that uses mean temperature as input was superior to the version with the minimum and maximum temperatures as input. Both models can be used to simulate the development of sweet potatoes when it is cultivated in the recommended period. Outside this period it is suggested to use the Wang e Engel model.

Objetivou-se com este estudo simular o desenvolvimento foliar de genótipos de arroz cultivados e biótipos invasores de arroz vermelho em cenários de mudança climática em Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil. Um modelo de aparecimento de folhas foi usado para simular o número de folhas acumuladas, representadas pelo Estádio de Haun, a partir da emergência da cultura até o aparecimento da folha bandeira (EM-FB). Foram utilizados três genótipos de arroz cultivados e dois biótipos de arroz vermelho, em seis épocas de emergência. O modelo foi rodado em cem anos de seis cenários climáticos: atual, +1, +2, +3, +4 e +5 ºC, com aumentos simétricos e assimétricos na temperatura mínima e máxima diária do ar. O aumento da temperatura nos cenários ocasiona uma redução da duração da fase EM-FB nas datas de emergência mais cedo (20/08, 20/09, 20/10) enquanto no período intermediário (20/11) e nas datas de emergência tardias (20/12 e 20/01) a maior duração da fase EM-FB foi no cenário simétrico +5 ºC e a menor duração foi nos cenários assimétricos de +3 e +4 ºC. O momento do início da irrigação por inundação e manejo do nitrogênio em cobertura pode ser alterado com o aquecimento global e o arroz vermelho tem potencial para aumentar sua competitividade com arroz cultivado em climas futuros.

The objective of this study was to simulate leaf development of cultivated rice genotypes and weedy red rice biotypes in climate change scenarios at Santa Maria, RS, Brazil. A leaf appearance (LAR) model adapted for rice was used to simulate the accumulated leaf number, represented by the Haun Stage, from crop emergence to flag leaf appearance (EM-FL). Three cultivated rice genotypes and two weedy red rice biotypes in six emergence dates were used. The LAR model was run for each emergence date using 100 years of synthetic daily weather data and six climate scenarios, including current, +1, +2, +3, +4 and +5 ºC increase in mean air temperature, with symmetric and asymmetric increase in daily minimum and maximum temperature. The increase in air temperature scenarios decreased the duration of the EM-FL phase in the earlier emergence dates (08/20, 09/20, 10/20) whereas in mid (11/20) and late emergence dates (12/20 and 01/20) the longest EM-FL phase was in the symmetric +5 ºC scenario and the shortest duration was in the asymmetric +3 and +4 ºC scenarios. The timing of the onset of flooding irrigation and nitrogen dressing may be altered if global warming takes place and weedy red rice has a potential to enhance its competitiveness with cultivated rice in future climates.

O objetivo, neste trabalho, foi estimar o impacto de cenários de temperaturas elevadas no desenvolvimento foliar da cultura da batata, em Santa Maria-RS, Brasil. A emissão de folhas da cultura da batata foi estimada por um modelo multiplicativo com função de reposta não linear à temperatura que calcula a taxa diária de aparecimento de folhas (TAF, folhas dia-1) e o número acumulado de folhas (NF) a partir da data de emergência da cultura até o surgimento da última folha. A emissão de folhas foi estimada em 100 anos de cada um dos cenários climáticos: clima atual, +1 °C, +2 °C, +3 °C, +4 °C e +5 °C. O modelo da TAF foi estimado com coeficientes da cultivar Asterix, em cinco datas de emergência e em duas estações de cultivo (Outono e Primavera). A variável de interesse foi duração (em dias) da fase de emergência das plântulas até o aparecimento da folha final (EM-FF). A análise estatística constou de um experimento trifatorial, com os fatores principais sendo cenários climáticos, estações de cultivo e datas de emergência no delineamento inteiramente casualizado, com anos (cem anos) como repetições. Observou-se que cenários mais quentes levam a um aumento, no cultivo de outono, e a uma diminuição, no cultivo de primavera, da duração da fase de emissão de folhas, indicando grande vulnerabilidade e complexidade da resposta da batata cultivada em ambiente Subtropical à mudança climática.

The objective of this study was to simulate the impact of elevated temperature scenarios on leaf development of potato in Santa Maria, RS, Brazil. Leaf appearance was estimated using a multiplicative model that has a non-linear temperature response function which calculates the daily leaf appearance rate (LAR, leaves day-1) and the accumulated number of leaves (LN) from crop emergence to the appearance of the upper last leaf. Leaf appearance was estimated during 100 years in the following scenarios: current climate, +1 °C, +2 °C, +3 °C, +4 °C e +5 °C. The LAR model was estimated with coefficients of the Asterix cultivar in five emergence dates and in two growing seasons (Fall and Spring). Variable of interest was the duration (days) of the crop emergence to the appearance of the final leaf number (EM-FLN) phase. Statistical analysis was performed assuming a three-factorial experiment, with main effects being climate scenarios, growing seasons, and emergence dates in a completely randomized design using years (one hundred) as replications. The results showed that warmer scenarios lead to an increase, in the fall, and a decrease, in the spring growing season, in the duration of the leaf appearance phase, indicating high vulnerability and complexity of the response of potato crop grown in a Subtropical environment to climate change.