Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso dos dados de umidade da superfície gerados pelo índice “temperature-vegetation dryness index” (TVDI), obtido de sensores posicionados na superfície de uma área agrícola de soja (Glycine max). Os limites seco e úmido do índice foram obtidos com uso de imagens Landsat-8 que abrangem a região em torno da lavoura. Para avaliar a qualidade e a coerência do TVDI, foi realizada análise de correlação entre o TVDI, o “normalized difference vegetation index” (NDVI), a temperatura da superfície (TS), e as variáveis usualmente utilizadas para expressar a umidade da superfície. O TVDI mostrou correlação significativa com umidade do solo, armazenamento de água no solo, deficit hídrico, evapotranspiração real e relação evapotranspiração real/evapotranspiração potencial. O deslocamento dos dados radiométricos medidos na superfície (NDVI e TS) dentro do triângulo evaporativo, ajustado com dados orbitais, descreve de forma consistente a variabilidade das condições hídricas no período de estudo, sendo uma ferramenta para apoio à tomada de decisões no manejo de culturas.

Abstract The objective of this work was to evaluate the use of the surface moisture data generated by the temperature-vegetation dryness index (TVDI), obtained from sensors positioned on the surface of a soybean (Glycine max) agricultural field. The dry and wet limits of the index were obtained using Landsat-8 images covering the region around the crop. To assess the quality and consistency of the TVDI, a correlation analysis was carried out between the TVDI, the normalized difference vegetation index (NDVI), surface temperature (TS), and the variables that are usually used to express surface moisture. The TVDI showed a significant correlation with soil moisture, water storage in the soil, water deficit, real evapotranspiration, and the real evapotranspiration/potential evapotranspiration ratio. The displacement of radiometric data measured on the surface (NDVI and TS) within the evaporative triangle, adjusted with orbital data, consistently describes the variability of water conditions during the study period, being a tool to support decision-making in crop management.

RESUMO A Produtividade Primária Líquida (NPP) pode ser utilizada para quantificar o papel relativo do clima e das atividades humanas na dinâmica da vegetação. Dada sua importância, muitos modelos de estimativa de NPP foram desenvolvidos, mas parte dos dados requeridos, ainda são limitados. Diante disso, este trabalho teve como objetivo estimar a NPP potencial e real testando diferentes abordagens quanto a fonte dos dados e métodos de estimativa, assim como, avaliar a apropriação humana da NPP em uma lavoura de soja cultivada no Sul do Brasil. Para isso, foram obtidos dados de NPP medida a campo em cultivo de soja em Carazinho, no Rio Grande do Sul, e comparados às estimativas de NPP potencial e NPP real, utilizando o modelo CASA e dados do ERA-Interim. Posteriormente, com a NPP potencial e real foram avaliadas as mudanças causadas pelo uso da terra em função das atividades agrícolas, através da Apropriação Humana da NPP (HANPP). Verificou-se que não houve diferença significativa associadas às fontes de dados utilizadas, evidenciando que os dados meteorológicos de reanálise do ERA-Interim podem ser utilizados para esse fim. As estimativas da NPP real pelo modelo CASA foram consistentes com elevada associação aos dados medidos a campo. A HANPP por meio de apenas um cultivo anual de soja, representou 29% do potencial de NPP na região. Isso indica que há potencial para elevar a intensificação com cultivos anuais na região.

ABSTRACT Net primary productivity (NPP) can be used to quantify the relative role of climate and human activities in vegetation dynamics. Given its importance, many NPP estimation models have been developed, but some of the required data is still limited. Therefore, this study aimed to estimate the potential and actual NPP by testing different approaches regarding the data source and estimation methods and evaluate the human appropriation of NPP (HANPP) in a soybean field cultivated in southern Brazil. For this, data were obtained from field-measured NPP in soybean cultivation in Carazinho, Rio Grande do Sul, Brazil, and compared to the potential and actual NPP estimations using the CASA model and data from ERA-Interim. Subsequently, land use changes due to agricultural activities were evaluated from the potential and actual NPP through HANPP. No significant difference was observed associated with the used data sources, showing that the ERA-Interim reanalysis weather data can be employed for this purpose. The actual NPP estimations by the CASA model were consistent with a high association with the data measured in the field. HANPP, through only one annual soybean cultivation, represented 29% of the potential NPP in the region. It indicates the potential to increase intensification with annual crops in the region.

RESUMO O fungo Pyricularia sp. agente causal da brusone do trigo, produz conídios hialinos, secos e leves que podem ser removidos das lesões esporulativas pelo vento, e transportados a longas distâncias. Foram conduzidos experimentos com o objetivo de determinar (a) a relação entre variáveis meteorológicas e a quantidade de conídios de Pyricularia sp. no ar e (b) e obter dados técnicos que possam ser usados na elaboração de modelos de previsão de brusone. No período entre 2 de fevereiro de 2013 e 7 de junho de 2014, foi monitorado o número de conídios de Pyricularia sp. no ar, com o auxílio de armadilha coletora de esporos e lâminas de vidro untadas com vaselina. Neste período, foram registradas de hora em hora algumas variáveis climáticas, presentes durante a captura dos esporos. Os dados foram explorados através do uso de árvores de classificação, e relações entre preditores à base de variáveis climáticas e número de conídios capturados dia-1. Os preditores mais fortes foram umidade relativa do ar média, temperatura média diária, precipitação menor que 5 mm dia-1 e números de horas em que a temperatura estava entre 15 e 35 °C e umidade relativa do ar > 93%.

ABSTRACT The fungus Pyricularia sp., the causal agent of wheat blast, produces light, dry and hyaline conidia that can be removed from sporulating lesions by the wind and transported over long distances. Experiments were performed with the aim of (a) determining the relationship between the climate variables and the quantity of conidia of Pyricularia sp., and (b) obtaining technical data that can be used in the elaboration of blast forecasting models. From February 2nd, 2013 to June 7th, 2014, the number of Pyricularia sp. conidia in the air was monitored by using a spore trap and glass slides smeared with vaseline. Several climate variables were hourly recorded during the spore capturing period. The data were explored based on classification trees and relationships between the weather-based predictors and the number of trapped conidia day-1. The strongest predictors were mean relative humidity, daily mean temperature, precipitation lower than 5 mm day-1, and number of hours when temperature was between 15 and 35 °C and relative humidity > 93%.

Este trabalho teve como objetivo avaliar onze cultivares de aveia (Avena spp.) quanto à reação à brusone, causada pelo fungo Pyricularia oryzae Cav., sob condições controladas, a fim de identificar cultivares promissoras para uso em programas de melhoramento genético. Foram testadas cinco cultivares de Avena sativa, quatro cultivares de A. strigosa e duas cultivares de A. brevis. A reação foi testada em folhas, com quatro isolados de P. oryzae, na concentração de 2 x 10(5) conídios/mL. Quantificou-se número e expansão de lesões, severidade e área abaixo da curva do progresso da doença. As cultivares apresentaram variabilidade quanto à reação à inoculação. O melhor desempenho foi de A. sativa ‘URS Taura’, que mostrou os menores valores para número de lesões (2/folha), comprimento (5,42 mm) e largura (1,25 mm) de lesões, área abaixo da curva do progresso da doença (0,65) e severidade (6%). Nenhum genótipo foi resistente, mas quatro cultivares mostraram percentuais de severidade compatíveis com reação de ‘Moderada resistência’: A. sativa ‘URS Taura’ (6%), ‘UPFA Ouro’ (14%) e ‘IPR Afrodite’ (24%) e A. brevis ‘BRS Madrugada’ (24%). Esses genótipos são referências para uso como parentais nos programas de melhoramento de aveia.

The objective of this work was to evaluate eleven oat (Avena spp.) cultivars for the reaction to the blast caused by the fungus Pyricularia oryzae Cav., under controlled conditions, to identify promising cultivars for use in genetic breeding programs. Five cultivars of Avena sativa, four of A. strigosa and two of A. brevis were tested. The reaction was observed in leaves, with four isolates of P. oryzae, in the concentration of 2 x 10(5) conidia/ml. It was quantified the number and expansion of lesions, severity and area under the curve of disease progression. The cultivars presented variability regarding the reaction to inoculation. The best performance was A. sativa 'URS Taura', which showed the lowest values for number of lesions (2/leaf), length (5.42 mm) and width (1.25 mm) of lesions, area under the curve of disease progression (0.65) and severity (6%). No genotype was resistant, but four cultivars showed severity percentages compatible with 'Moderately resistance': A. sativa 'URS Taura' (6%), 'UPFA Ouro' (14%) and 'IPR Afrodite' and A. brevis 'BRS Madrugada' (24%). These genotypes are references for use as parents in oat breeding programs.

Nos últimos anos, tem-se observado grande aumento na utilização de modelos de simulação na agricultura. O DSSAT (Sistema de Suporte à Decisão para Transferência de Agrotecnologia) é uma importante ferramenta na modelagem e simulação de crescimento de culturas, porém, uma das limitações é a não contabilização do efeito imposto por doenças. Assim, o trabalho teve como objetivos calibrar e validar o modelo CROPGRO-Soybean para as cultivares M-SOY 6101 e MG/BR 46 (Conquista), analisar a performance e o efeito da ferrugem asiática nessas cultivares nas condições edafoclimáticas de Viçosa, Minas Gerais, Brasil. Os dados experimentais para avaliação, teste e ajuste dos coeficientes genéticos para as duas cultivares foram obtidos durante as safras 2006/007, 2007/2008 e 2009/2010. O GLUE (do inglês, Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) foi utilizado para a estimativa dos coeficientes genéticos e utilizaram-se as funções de pedotransferência para a estimativa dos parâmetros físicos do solo. A cultivar semiprecoce, M-SOY 6101, para todas as datas de plantio analisadas, proporcionou menor risco e variância, ou seja, o agricultor que utilizar essa cultivar terá em 50% dos anos agrícolas analisados, mais produtividade que uma cultivar de ciclo tardio. A cultivar MG/BR 46 (Conquista) proporcionou maior probabilidade em obter mais produtividade nos anos de condições meteorológicas favoráveis. Entretanto, considerando o efeito da ferrugem, a produtividade foi altamente afetada. Na cultivar M-SOY 6101, observou-se menor risco do efeito da ferrugem e, consequentemente, menor redução de produtividade considerando D90 (a condensação na superfície da folha ocorre quando a umidade relativa do ar é maior ou igual a 90%) para a data de semeadura em14 de novembro.

In recent years, crop models have increasingly been used to simulate agricultural features. The DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) is an important tool in modeling growth; however, one of its limitations is related to the unaccounted-for effect of diseases. Therefore, the goals of this study were to calibrate and validate the CSM CROPGRO-Soybean for the soybean cultivars M-SOY 6101 and MG/BR 46 (Conquista), analyze the performance and the effect of Asian soybean rust on these cultivars under the environmental conditions of Viçosa, Minas Gerais, Brazil. The experimental data for the evaluation, testing, and adjustment of the genetic coefficients for the cultivars, M-SOY 6101 and MG/BR 46 (Conquista), were obtained during the 2006/2007, 2007/2008 and 2009/2010 growing seasons. GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) was used for the estimation of the genetic coefficients, and pedotransfer functions have been utilized to estimate the physical characteristics of the soil. For all of the sowing dates, the early season cultivar, M-SOY 6101, exhibited a lower variance in yield, which represents more stability with regard to the interannual climate variability, i.e., the farmers who use this cultivar will have in 50% of the crop years analyzed, a higher yield than a late-season cultivar. The MG/BR 46 (Conquista) cultivar demonstrated a greater probability of obtaining higher yield in years with favorable weather conditions. However, in the presence of the Asian soybean rust, yield is heavily affected. The early cultivar, M-SOY 6101, showed a lower risk of being affected by the rust and consequently exhibited less yield loss considering the scenario D90 (condensation on the leaf surface occurs when the relative humidity is greater than or equal to 90%), for a sowing date of November 14.

A ferrugem da folha de trigo, causada por Puccinia triticina é uma doença de importância econômica na cultura do trigo (Triticum aestivum). Os sintomas são mais evidentes na superfície superior da folha, mas também podem ocorrer na bainha. Neste trabalho, determinou-se a taxa de progresso e a distribuição das lesões para a construção de modelos de simulação. Amostras de folhas com sintomas da doença foram coletadas em lavouras comerciais de trigo em Tamandaré do Sul, RS, em 2006 e 2007. Uma imagem digital foi obtida de cada amostra. Um software, foi usado para auxiliar na contagem e localização das lesões diretamente da imagem de cada uma das folhas amostradas. O conjunto de dados representando o progresso da epidemia foi ajustado ao modelo logístico com três parâmetros. Pela análise descritiva, as lesões de ferrugem da folha seguem um padrão aleatório no início da epidemia e passam a agregado à medida que a epidemia avança no tempo. Foi possível com o modelo log-polinomial cúbico delimitar a região da folha onde seria mais provável de formação de futuras lesões. A continuidade na exploração destas técnicas de estatística poderá contribuir na modelagem das relações patógeno-hospedeiro. Além disso, o modelo poderá ser usado útil para gerar escalas diagramáticas com gradientes de severidade.

Wheat leaf rust caused by Puccina triticina is an important disease affecting wheat (Triticum aestivum) worldwide. Disease symptoms are normally shown on the upper leaf surface, but they can be observed in the leaf sheaths. In this work, epidemic rate and lesion distribution were characterized for the development of a simulation model. Diseased leaves were collected at regular intervals during the 2006 and 2007 seasons, in Tamandaré do Sul, RS. Two commercial wheat fields were used for sampling. A digital image was obtained for each sampled leaf. Software was used to assist counting and determining the exact location of leaf rust lesions. The quantification of the number of lesions was made on individual leaves. The data set representing the epidemic progress was adjusted to a logistic model with three parameters. A descriptive analysis indicated that the position of leaf rust lesions followed a random pattern at the beginning of the epidemic, shifting to an aggregate pattern as the epidemic advanced in time. The cubic log- polynomial model successfully predicted portions of leaf area more likely to bear lesions. Further exploration of these techniques could help the statistical modeling of host-pathogen relationships. Moreover, the model can be used to generate a useful diagrammatic scale with gradients of severity.

O controle das doenças foliares do trigo (Triticum aestivum) através do tratamento de sementes foi avaliado em Passo Fundo, RS em 1999. A cultivar usada no experimento foi OR 1, conhecida por sua suscetibilidade ao oídio e à ferrugem da folha. Todos os fungicidas diferiram (p > 0,05) da testemunha, não tratada em rendimento de grãos (REND) e peso do hectolitro (PH). Os maiores rendimentos foram obtidos nos tratamentos fluquinconazole + procloraz nas doses de 250,0 g + 51,0 g e 125,0 g + 25,0 g (2.943 kg/ha e 2.864 kg/ha), 132 e 125 %, respectivamente, superiores ao rendimento da testemunha (1.270 kg/ha). Os fungicidas triazóis indicados pela pesquisa (triticonazole, difenoconazole e triadimenol) produziram 1.908 kg/ha, 1.821 kg/ha e 1.815 kg/ha, respectivamente e não diferiram entre si. Não foram observados efeitos fitotóxicos dos tratamentos de sementes com os diferentes fungicidas e doses em teste. O controle do oídio (Blumeria graminis f. sp. tritici) e da ferrugem da folha (Puccinia triticina) foi efetivo até aos 98 DAE (dias após a emergência), a partir do qual atingiu-se o limiar indicado para pulverização na parte aérea recomendado. Aos 108 DAE os fungicidas começaram a perder a persistência e aos 118 DAE, as severidades médias de oídio e ferrugem, dos diferentes tratamentos, foram de 6,52% e 33,90% e o da testemunha de 16,5% e 78,0%, respectivamente. O tratamento de sementes com fungicidas como demonstrado nesse trabalho, quando associado com rotação cultural e cultivares mais resistentes, poderá ter importante papel no controle das doenças foliares do trigo reduzindo o custo e a poluição ambiental.

The control of wheat (Triticum aestivum) foliar diseases through seed treatment was evaluated in Passo Fundo, RS, during 1999. The cultivar used in the experiment was OR 1 which is known to be very susceptible to powdery mildew and leaf rust. The response variables yield and test weight were significant (P>0.05) lower in the check than in the treatments. Highest yields were obtained with fluquinconazol + prochloraz at rates of 250.0 g + 51.0 g (2,943 kg/ha) and 125.0 g + 25.0 g (2,864 kg/ha) being, respectively, 132% and 125% higher than the yield in check (1,270 kg/ha). While treatments with triticonazol, difenoconazol and triadimenol yielded 1,908 kg/ha, 1,821 kg/ha and 1,815 kg/ha, respectively. No phytotoxic effects due to fungicide treatments were observed. The powdery mildew and leaf rust control was effective up to 98 DAE (days after emergency) which coincided with the threshold for fungicide spraying. Fungicides were no longer efficient after 108 DAE. Powdery mildew and leaf rust severity, at 118 DAE in the treatments involving fluquinconazol + prochloraz were 6.2% and 33.9%, and in the check 16.5% and 78.0%, respectively. Thus, treating wheat seeds with fungicides, as demonstrated in this work, in association with crop rotations and more resistant cultivars may play an important role in controlling foliar diseases of wheat while reducing production costs and environmental polution.

Os primeiros sintomas de mancha marrom causada por Bipolaris sorokiniana em trigo (Triticum aestivum) têm início com pequenos pontos negros nas folhas. À medida que se expandem, as lesões adquirem formato oval, com o centro marrom-escuro e halo amarelado. Em condições favoráveis, as lesões coalescem necrosando grandes áreas da folha. O efeito da temperatura na taxa de expansão de lesão de B. sorokiniana foi determinado em oito cultivares de trigo. Imagens digitalizadas das lesões de diferentes cultivares e em distintos regimes de temperatura foram capturadas a intervalos regulares e armazenadas eletronicamente. Um software específico, denominado AreaScan, foi usado para medir a área individual das lesões. A velocidade de expansão de lesão de B. sorokiniana diferiu entre cultivares. A cultivar BR 18 apresentou a taxa de expansão de lesão mais lenta. As cultivares Embrapa 15 e Embrapa 16 apresentaram a taxa mais rápida, enquanto BR 15, BR 23, BR 35, Embrapa 40 e Embrapa 49 apresentaram taxa intermediária. A relação entre a taxa de expansão e a temperatura foi descrita por uma função matemática y=(a+bx)/(1+cx+dx²), onde y é a resposta, x a temperatura, e a,b,c,d parâmetros. O regime de temperatura diurna de 30 °C e noturna de 23 °C foi o mais favorável ao desenvolvimento de lesão de B. sorokiniana. A obtenção de cultivares de trigo com resistência parcial à mancha marrom é estratégico para o estabelecimento da cultura em regiões tropicais e subtropicais. A metodologia usada provou ser uma importante ferramenta na identificação de cultivares de trigo com tais características.

Symptoms of spot blotch caused by Bipolaris sorokiniana in wheat (Triticum aestivum) first appear as small, dark lesions onthe upper side of the leaf. As the lesions expand, they become oval with a dark brown center and a yellow hallo. Under favorable weather conditions, leaf lesions coalesce and kill large areas of the leaf surface. The effect of temperature on the lesion expansion rate of B. sorokiniana was examined in eight wheat cultivars. Digital images of lesions of B. sorokiniana for each temperature were captured in each cultivar and stored in an electronic format. A specific computer program, called AreaScan, was used to measure the area of individual lesions. Lesion growth ratewas not uniform among cultivars.The wheat cultivar BR 18 showed the slowest lesion growth rate. The cultivars Embrapa 15 and Embrapa 16 showed the fastest lesion growth rates, while BR 15, BR 23, BR 35, Embrapa 40, andEmbrapa 49 had a moderate rate. The relationship between temperature and lesion expansion rate was described by a mathematical function, such as y=(a+bx)/(1+cx+dx²), where y is the response, x the temperature, and a,b,c, and d the parameters. Nocturnal temperature of 23 ºC and diurnal of 30 ºC proved to be the most favorable for lesion expansion. Selecting wheat cultivars with partial resistance to spot blotch is strategic for growing wheat in tropical and subtropical regions. Finally, the methodological approach used in this study for determining lesion growth rate may play an important role for selecting for this genetic trait.