RESUMO Os modelos agrícolas que simulam o aparecimento de nós são ferramentas que descrevem os estágios vegetativos da soja e auxiliam a compreender os processos fisiológicos da planta. O objetivo deste estudo foi calibrar e validar um modelo não linear de aparecimento de nós para as cultivares de soja recomendadas para o Sul do Brasil. Foram utilizados dados de 47 experimentos realizados no Rio Grande do Sul entre 2010 e 2018, com 35 cultivares de soja de tipo de crescimento determinado e indeterminado e grupo de maturidade relativa variando de 3,9 a 8,3. A calibração do modelo de aparecimento de nós foi realizada por meio do método dos mínimos quadrados do resíduo, entre o número de nós observados e simulados, para três versões do modelo no que se refere ao cálculo da função de temperatura [f(T)]. O desempenho do modelo foi validado com dados de número de nós de experimentos e lavouras, com regime hídrico irrigado e não irrigado, ambientes de terras altas e baixas. A simulação do número de nós é melhorada quando é calculada uma função de temperatura com a temperatura mínima diária do ar e outra com a temperatura máxima diária do ar e, em seguida, calculada a média das duas funções (versão Tmm). Além disso, a equação geral, que não leva em consideração o tipo de crescimento da cultivar, pode ser utilizada para o cálculo da taxa máxima de aparecimento de nós (NARMAX), sem perda de precisão na simulação.

HIGHLIGHTS Improvement of the simulation by calculating a temperature function with the daily minimum and maximum temperatures. Equation to determine the maximum rate of node appearance of soybean cultivars recommended for Southern Brazil. Maximum node appearance rate varies with the maturity group and not with the type of growth of soybean cultivars.

RESUMO O objetivo nesta revisão foi discutir a importância da cultura do milho na atualidade e o papel crucial que pode desempenhar no futuro para a produção de alimentos em cenários de deficiência hídrica, bem como a importância de conservar suas cultivares crioulas, que detêm uma parcela considerável dessa reserva de variabilidade genética. As plantas de milho, quando expostas à deficiência hídrica, podem desenvolver mecanismos fisiológicos, morfo-anatômicos, bioquímicos e moleculares de adaptação. Com o auxílio do melhoramento genético são fixadas nas plantas as características adaptativas que conferem tolerância via métodos convencionais, com a seleção e incorporação da característica, ou pelo emprego de transformação genética. Nesse sentido, foram desenvolvidas, por meio do melhoramento convencional, a cultivar Tuxpeño Sequia, no México, enquanto na África, uma das estratégias mais importantes foi o desenvolvimento das cultivares DT (Drought-tolerant). Já nos Estados Unidos, um dos processos mais importantes foi o desenvolvimento dos híbridos PionerAquamax® ao passo que, no Brasil, foi o desenvolvimento das cultivares possuidoras do caráter latente na cultivar Maya Latente. Por meio da transformação genética foi desenvolvido o híbrido ‘MON 87460’. Entretanto, deve ser mencionado que, para uma cultivar ser bem aceita pelos produtores, além de possuir uma ou mais características de adaptação, precisa ter alta produção de grãos. Ferramentas biotecnologicas como uso de marcadores moleculares, transformação genética, e modelagem através da bioinformática, associadas à seleção convencional, serão fundamentais para garantir o avanço na tolerância à deficiência hídrica em milho.

ABSTRACT The objective in this review was to discuss the importance of maize currently and the crucial role it may play in the future for food production in scenarios of water shortage, as well as the importance of conserving its landrace cultivars, which have a considerable portion of the reserve of genetic variability. Maize plants, when exposed to water deficit, may develop physiological, morphological, biochemical and anatomical adaptation mechanisms. With the aid of genetic improvement, characteristics that impart tolerance are fixed in plants through conventional methods. In this context, ‘Tuxpeño Sequia’ cultivars were developed in Mexico, while in Africa, one of the most important strategies was the development of ‘DT’ (Drought-tolerant) cultivars. In the United States, one of the most important processes was the development of PionerAquamax® hybrids, while in Brazil, it was the development of cultivars with the ‘Maya Latente’ gene. Through genetic transformation, the hybrid ‘MON 87460’ was developed. However, it should be mentioned that, for a cultivar to be well accepted by producers, besides having one or more adaptation characteristics, it must have a high grain yield. Biotechnological tools such as the use of molecular markers, genetic transformation, and modeling through bioinformatics, associated with conventional selection, will be fundamental to guarantee the advancement of water deficit tolerance in maize.

RESUMO Modelos matemáticos baseado em processos podem prever o desenvolvimento folhar e reprodutivo de cultivos agrícolas. Objetivou-se, com este trabalho, calibrar e avaliar o modelo SimulArroz em simular o número de folhas e a fenologia de três cultivares de arroz híbrido no Rio Grande do Sul. Foram conduzidos experimentos de campo em Santa Maria, Cachoeirinha, Uruguaiana e Santa Vitória do Palmar, no Rio Grande do Sul, em dois anos agrícolas. Foram realizadas observações para determinar o número de folhas do colmo principal através da escala da Haun e a fenologia de três cultivares híbridas (PRIME CL, INOV CL e QM 1010 CL) e uma convencional de arroz usada como testemunha (IRGA 424). A calibração do modelo SimulArroz utilizada foi eficiente em simular o número de folhas e a fenologia em função da época de semeadura e do grupo de maturação de três cultivares híbridas de arroz irrigado no Rio Grande do Sul.

ABSTRACT Process-based-models can predict leaf and reproductive development of agricultural crops. The objective of this study was to calibrate and evaluate the SimulArroz model in simulating the number of leaves on the main culm and the phenology of three hybrid rice cultivars in Rio Grande do Sul, Brazil. Field experiments were conducted in Santa Maria, Cachoeirinha, Uruguaiana and Santa Vitória do Palmar, in Rio Grande do Sul state, in two growing seasons. Observations were made to determine the number of leaves in the main culm through the Haun scale and the phenology of three hybrid cultivars (PRIME CL, INOV CL and QM 1010 CL) and a conventional rice cultivar used as a control (IRGA 424). The calibration of the SimulArroz model was efficient for simulating the number of leaves and phenology as a function of the sowing date and maturity group of three hybrid rice cultivars in Rio Grande do Sul.

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.