Mitigating the effects of future climate on maize productivity

Autores/as

  • Bruna Gomes Magalhães União Pioneira de Integração Social Professor
  • Camilo de Lelis Teixeira de Andrade Embrapa Maize and Sorghum Researcher A
  • Daniela de Carvalho Lopes Universidade Federal de São João del Rei Campus de Sete Lagoas. Associated Professor.
  • Antonio José Steidle Neto Universidade Federal de São João del Rei Campus de Sete Lagoas. Associated Professor
  • Tales Antônio Amaral Bios Consultoria e Serviços Ambientais. Biologist.

DOI:

https://doi.org/10.31062/agrom.v27i2.26515

Palabras clave:

global warming, mathematical modeling, mitigating strategies, Zea mays L.

Resumen

Current climate changes affect agricultural production. Crop management strategies can be used to mitigate these effects. This study was carried out to evaluate the use of crop and soil management strategies to mitigate the effects of future climate on maize yield in mesoregions of the state of Minas Gerais, Brazil. The CSM-CERES-Maize model was used to simulate the effect of maize root system depth and of the amount of plant residue left on the soil surface by the previous crop in maize yield for different scenarios of change in precipitation and solar radiation. The decrease in rainfall volume reduced the average maize yield in some regions by more than 50%. The increase in solar radiation maize yield rise, while its reduction caused more than 20% yield drop in most regions. The management strategies evaluated have the potential to mitigate such effects.

Biografía del autor/a

  • Bruna Gomes Magalhães, União Pioneira de Integração Social Professor

    BSc in Environmental Engineering at Centro Universitário de Sete Lagoas (UNIFEMM), BSc in Crop Production at the Federal University of São João del Rei, Campus Sete Lagoas.

    http://lattes.cnpq.br/7243538702703964

     

  • Camilo de Lelis Teixeira de Andrade, Embrapa Maize and Sorghum Researcher A

    BSc in Agricultural engineering at the Federal University of Lavras, MSc in Agricultural engineering at the Federal University of Viçosa and PhD in Irrigation Engineering at the Utah State University. Research interests: Irrigation, deficit irrigation, agricultural systems modeling, crop zoning.

    http://lattes.cnpq.br/0305188336574340

  • Daniela de Carvalho Lopes, Universidade Federal de São João del Rei Campus de Sete Lagoas. Associated Professor.

    Possui graduação em Ciência da Computação pela Universidade Federal de Ouro Preto (2000), mestrado, doutorado e pós-doutorado em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Viçosa (2002, 2006 e 2008). Atualmente é professora associada da Universidade Federal de São João del-Rei. Tem experiência nas áreas de Ciência da Computação e Ciências Agrárias, atuando principalmente nos seguintes temas: fontes de energia renováveis, controle e automação, instrumentação, programação e simulação de processos, quimiometria aplicada à modelagem agrícola.

    http://lattes.cnpq.br/6580445674881860

  • Antonio José Steidle Neto, Universidade Federal de São João del Rei Campus de Sete Lagoas. Associated Professor

    ossui Graduação em Engenharia Agrícola, Mestrado em Engenharia Agrícola (Construções Rurais e Ambiência), Doutorado em Agronomia (Meteorologia Agrícola), Pós-Doutorado em Agronomia (Fitotecnia) e Pós-Doutorado em Agronomia (Meteorologia Agrícola) pela Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais. Atualmente é Professor Associado I do Departamento de Ciências Agrárias no Campus Sete Lagoas da Universidade Federal de São João del-Rei, Minas Gerais. Tem experiência nas áreas de Engenharia Agrícola e Meteorologia Agrícola, com ênfase em Espectroscopia aplicada à Agricultura; Instrumentação, Automação e Controle de Sistemas Agrícolas. Atualmente é bolsista do Programa Pesquisador Mineiro, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais.

    http://lattes.cnpq.br/2283589582077181

  • Tales Antônio Amaral, Bios Consultoria e Serviços Ambientais. Biologist.

    Possui graduação em Ciências Biológicas pelo Centro Universitário de Lavras - UNILAVRAS (2004), mestrado em Agronomia (Fisiologia Vegetal) pela Universidade Federal de Lavras - UFLA (2007), e doutorado em Agronomia pela Universidade Federal de Pelotas - UFPEL (2015). Atualmente é biólogo na empresa Bios Consultoria e Serviços Ambientais Ltda, atuando em projetos de acompanhamento ambiental, e resgate da ictiofauna na UHE Belo Monte.

    http://lattes.cnpq.br/9978667636240047

Referencias

ALBUQUERQUE, P. E. P. Manejo de irrigação. In: Cultivo do milho. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 2010. Sistema de Produção, 1. 6ª edição. Versão eletrônica. https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/ item/81707/1/Manejo-irrigacao.pdf.

ALVES, M. E. B.; ANDRADE, C. L. T.; CÁRDENAS, R. R.; AMARAL, T. A.; SILVA, D. F. Identificação e quantificação do efeito de fatores ambientais na produtividade da cultura do milho na região de Janaúba, MG. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada-RBAI, Fortaleza, v. 5, n. 3, p. 188- 201, 2011.

AMADU, F. O.; MILLER, D. C.; McNAMARA, P. E. Agroforestry as a pathway to agricultural yield impacts in climate-smart agriculture investments: Evidence from southern Malawi. Ecological Economics. 2020; 167:106443.

ANDRADE, C. L. T.; SILVA, P. P. G.; MAGALHÃES, B. G.; PAIXÃO, J. S.; MELO, B. F.; TIGGES, C. H. P. Parametrização do modelo CSM-CERES-Maize para uma cultivar de alta produtividade. In: XXXI Congresso Nacional de Milho e Sorgo, Bento Gonçalves, RS, 2016. Anais... Sete Lagoas: Associação Brasileira de Milho e Sorgo, 2016.

ARAÚJO, S. A. C.; DEMINICIS, B. B. Fotoinibição da fotossíntese. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 7, n. 4, p. 463-472, 2009.

BERGAMASCHI, H.; MATZENAUER, R. O milho e o clima. Porto Alegre: Emater/RS-Ascar, 2014. 85p.

BERGAMIN, A.C.; VITORINO, A.C.T.; LEMPP, B.; SOUZA, C.M.A.; SOUZA, F.R. Anatomia radicular de milho em solo compactado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.45, n.3, p.299-305, 2010.

BRAGANÇA, R.; SANTOS, A. R.; SOUZA, E. F.; CARVALHO, A. J. C.; LUPPI, A. S. L.; SILVA, R. G. Impactos das mudanças climáticas no zoneamento agroclimatológico do café arábica no Espírito Santo. Revista Agro@ mbiente On-line, Boa Vista, v. 10, n. 1, p. 77-82, 2016.

CASTILLO, A. C. Efeito das mudanças climáticas sobre a demanda de água para irrigação e o rendimento de grãos da cultura da soja na bacia do rio Potiribu. 2016. 79 p. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

CECCON, G. Milho safrinha com solo protegido e retorno econômico em Mato Grosso do Sul. Revista Plantio Direto, Passo Fundo, ano 16, n. 97, p. 17-20, jan./fev. 2007.

DALMAGO, G. A.; BERGAMASCHI, H.; BERGONCI, J. I.; KRUGER, C. A. M. B.; COMIRAN, F.; HECKLER, B. M. M. Retenção e disponibilidade de água às plantas, em solo sob plantio direto e preparo convencional. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande. Vol. 13, supl., (out. 2009), p. 855-864, 2009.

DEKALB. Informações sobre o híbrido DKB 390. Available at: https:// www.dekalb.com.br/pt-br/nossos-produtos/hibridos-milho/verao/dkb- 390.html Access in: May 20, 2019.

FAO. Food and Agriculture Organization. Water and soil requirements. In: W. Critchley, and K. Siegert eds. Water Harvesting (AGL/MISC/17/91) – A Manual for the Design and Construction of Water Harvesting Schemes for Plant Production. http://www.fao.org/docrep/u3160e/ u3160e04.htm#2. 1991 (Access on May 21, 2019).

FERREIRA, D. F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 35, n. 6, p. 1039-1042, 2011.

FOLBERTH, C.; YANG, H.; GAISER, T.; LIU, J.; WANG, X.; WILLIAMS, J.; SCHULIN, R. Effects of ecological and conventional agricultural intensification practices on maize yields in sub-Saharan Africa under potential climate change. Environmental Research Letters, v. 9, n. 4, p. 01-12, 2014.

FRANCHINI, J.C.; COSTA, J.M.; DEBIASI, H.; TORRES, E. Importância da rotação de culturas para a produção agrícola sustentável no Paraná. Londrina: Embrapa Soja, 2011. p.52. (Documentos, 327).

GENG, X.; WANG, F.; REN, W.; HAO, Z. Climate change impacts on winter wheat yield in Northern China. Advances in Meteorology, V.2019, 1-12. https://doi.org/10.1155/2019/2767018

HOOGENBOOM, G.; PORTER, C. H.; SHELIA, V.; BOOTE, K. J.; SINGH, U.; WHITE, J. W.; HUNT, L. A.; OGOSHI, R.; LIZASO, J. I.; KOO, J.; ASSENG, S.; SINGELS, A.; MORENO, L. P.; JONES. J. W. Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT) Version 4.7 (https://DSSAT.net). DSSAT Foundation, Gainesville, Florida, USA. 2017.

INSTITUTO brasileiro de geografia e estatística (IBGE). Levantamento Sistemático da Produção Agrícola. 2020. Available at: https://sidra.ibge. gov.br/tabela/1618. Accessed on January 14, 2020.

IPCC, 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate. Cambridge, United Kingdom/New York, NY, USA: Cambridge University Press; 2013

IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp. Available at: https://archive.ipcc.ch/report/ar5/syr/. Access in May 21, 2019.

JONES, J. W.; HOOGENBOOM, G.; PORTER, C. H.; BOOTE, K. J.; BATCHELOR, W. D.; HUNT, L. A.; WILKENS, P. W.; SINGH, U.; GIJSMAN, A. J.; RITCHIE, J. T. The DSSAT cropping system model. European Journal of Agronomy, Montpellier, v. 18, n. 3, p. 235-265, 2003.

KELL, D. B. Breeding crop plants with deep roots: their role in sustainable carbon, nutrient and water sequestration. Annals of Botany 108: 407–418, 2011. doi:10.1093/aob/mcr175, available online at www. aob.oxfordjournals.org.

LABEGALINI, N.S.; BUCHELT, A.C.; ANDRADE, L.; OLIVEIRA, S.C.; CAMPOS, L.M. Desenvolvimento da cultura do milho sob efeitos de diferentes profundidades de compactação de solo. Revista de Agricultura Neotropical, Cassilândia, v.3, p.7-11, 2016.

MORAES, W. B.; JESUS JÚNIOR, W. C.; MORAES, W. B.; CECÍLIO, R. A. Potenciais impactos das mudanças climáticas globais sobre a agricultura. Revista Trópica–Ciências Agrárias e Biológicas, Chapadinha, v. 5, n. 2, p. 3-14, 2011.

MORAES, M. T. Modelagem do crescimento radicular de milho e soja sujeito a estresses hídrico e mecânico em latossolo. 2017. 122p. Tese (Doutorado em Ciência do solo). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

MOREIRA, J. A. A.; STONE, L. F.; PEREIRA FILHO, I. A.; CRUZ, J. C. Eficiência de uso de água pela cultura do milho (Zea mays) em função da cobertura do solo pela palhada no sistema plantio direto. Cadernos de Agroecologia, V6, n.2, p.1-6, 2011.

MULUNGU, K.; NG’OMBE, J. N. Climate Change Impacts on Sustainable Maize Production in Sub-Saharan Africa: A Review. 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.90033

NASA earth observatory. Global warming. 2010. Available at: https:// earthobservatory.nasa.gov/features/GlobalWarming/page2.php. Accessed on January 14, 2020.

PICKERING, N. B.; HANSEN, J. W.; JONES, H.; GODWIN, D. Weatherman: a utility for managing and generating daily weather data. Agronomy Journal, Madison, v.86, n.2, p. 332-337, 1994.

RODRIGUES, E. J.; CARAMORI, P. H.; MORAIS, H.; BIANCO, R. Profundidade de raízes de milho safrinha em sucessão com soja em três sistemas de cultivos no norte do paraná. Proceedings... Seminário Nacional de Milho Safrinha – Construindo Sistemas de Produção Sustentáveis e Rentáveis. Cuiabá, 21 a 23 de novembro de 2017.

SANTOS, R. S. D.; COSTA, L. C.; SEDIYAMA, G. C.; LEAL, B. G.; OLIVEIRA, R. A. D.; JUSTINO, F. B. Avaliação da relação seca/produtividade agrícola em cenário de mudanças climáticas. Revista Brasileira de Meteorologia, São José dos Campos, v. 26, n. 2, p. 313-321, 2011.

TIGCHELAARA, M.; BATTISTIA, D. S.; NAYLORB, R. L.; RAYC, D. K. Future warming increases probability of globally synchronized maize production shocks. Proceedings of the National Academy of Sciences. v.115, n.26, p.6644–6649, 2018.

TOUCH, V.; MARTIN, R.; LIU, D. L.; COWIE, A.; SCOTT, F.; WRIGHT, G.; CHAUHAN, Y. Simulation modelling of alternative strategies for climate change adaptation in rainfed cropping systems in North-Western Cambodia. In: 17th Australian Society of Agronomy Conference, 2015, Hobart. Proceedings… Hobart: Australian Society of Agronomy, 2015.

ZANDONÁ, R. R.; BEUTLER, A. N.; BURG, G. M.; BARRETO, C. F.; SCHMIDT, M. R. Gesso e calcário aumentam a produtividade e amenizam o efeito do déficit hídrico em milho e soja. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 45, n. 2, p. 128-137, 2015.

WALTER, L. C.; STRECK, N. A.; ROSA, H. T.; FERRAZ, S. E. T.; CERA, J. C. Mudanças climáticas e seus efeitos no rendimento de arroz irrigado no Rio Grande do Sul. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 49, n. 12, p. 915-924, 2014.

Descargas

Publicado

2020-03-12

Número

Sección

METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA

Cómo citar

Mitigating the effects of future climate on maize productivity. (2020). Agrometeoros, 27(2). https://doi.org/10.31062/agrom.v27i2.26515

Artículos similares

1-10 de 46

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.

Artículos más leídos del mismo autor/a