Leaf development of cultivated rice and weedy red rice under elevated temperature scenarios

• Published in: Revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental Vol. 17; no. 2; pp. 190 - 199
• Main Authors: Streck, Nereu A., Uhlmann, Lilian O., Gabriel, Luana F.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG 01.02.2013
• Subjects: AGRICULTURAL ENGINEERING; ENVIRONMENTAL SCIENCES; Oryza sativa; nitrogen management; global warming; mudança climática; competição entre plantas; plant competition; aquecimento global; manejo do nitrogênio; climate change
• ISSN: 1415-4366; 1807-1929; 1415-4366
• DOI: 10.1590/S1415-43662013000200010

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. 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.