Precision irrigation trends and perspectives: a review / Tendências e perspectivas da irrigação de precisão: uma revisão

In recent decades, research on precision irrigation driven by climate change has developed a multitude of strategies, methods and technologies to reduce water consumption in irrigation projects and to adapt to the increasing occurrence of water scarcity, agricultural droughts and competition between agricultural and industrial sectors for the use of water. In this context, the adoption of water-saving and application practices implies a multidisciplinary approach to accurately quantify the water needs of crops under different water availability and management practices. Thus, this review article presented a review of technologies and new trends in the context of precision irrigation, future perspectives and critically analyze notions and means to maintain high levels of land and water productivity, which minimize irrational water consumption at the field level.

Nas últimas décadas pesquisas voltadas à irrigação de precisão, impulsionadas pelas mudanças climáticas, desenvolveram uma infinidade de estratégias, métodos e tecnologias para reduzir o consumo de água em projetos de irrigação, para adaptação à crescente ocorrência de escassez de água, secas agrícolas e competição entre os setores agrícolas e industriais pelo uso da água. Nesta conjuntura, a adoção de práticas de economia e aplicação de água, implica em uma abordagem multidisciplinar para a quantificação precisa das necessidades de água das culturas, sob diversas práticas de disponibilidade e manejo da água. Dessa forma, este artigo de revisão tem como objetivo apresentar uma revisão sobre as tecnologias e novas tendências no contexto da irrigação de precisão, as perspectivas futuras e analisar criticamente noções e meios para manter altos índices de produtividade da terra e da água, que minimizem o consumo de água irracional a nível de campo.

A comparative relation of distinct reference crop evapotranspiration models for Southern Brazil / Uma relação comparativa de distintos modelos de evapotranspiração de referência de culturas para o Sul do Brasil

Water is one of the main limiting factors for achieving high productivity in agriculture. The hydric requirement of plants is fundamental for the dimensioning of the irrigation system and contributes to the better use of hydric resources. Moreover, the accurate computation of this element is essential for water management in agricultural systems. Nonetheless, due to the heterogeneity of different evapotranspiration estimation methods, the performance of its calculation can be considerably compromised. Accordingly, the aim of this study was to compare the methods for estimating reference evapotranspiration (ETo) by Benevides&Lopes, Camargo,Hargreaves&Samani, Jensen&Haise, Linacre, Makkink, Penman, Priestley&Taylor, Tanner&Pelton, and Turc, with the FAO-56 Penman-Monteith standard method, toevaluate the performance and accuracy of equational models. Furthermore, data from an automatic weather station belonging to the Brazilian National Institute of Meteorology(INMET), located in Palmeira das Missões, Rio Grande do Sul, Brazil, from January 1, 2020, to January 1, 2021, were used. Comparative statistical methods were utilizedto express the accuracy of the models and indicate the most appropriate equations for the conditions of the selected location. Cluster analysis and Principal Component Analysis (PCA) were applied. For Palmeira das Missões, the model proposed by Hargreaves&Samani indicated the best results and was characterized as the most appropriate alternative to estimate the ETo more accurately. The method indicated the most favorable results for R2(0.9890), d (0.9253), and r (0.9944). Furthermore, cluster and PCA analyses expressed the behavior of relationships between different mathematical models and meteorological parameters in relation to the ETo determination.(AU)

A água é um dos principais fatores limitantes para se atingir altas produtividades na agricultura. A necessidade hídrica da cultura é fundamental para o dimensionamento do sistema de irrigação e contribui para o melhor aproveitamento dos recursos hídricos. Desta forma, a computação acurada de tal elemento é essencial para o manejo da água em sistemas agrícolas. Entretanto, devido à heterogeneidade de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração, o desempenho de sua apuração pode ser consideravelmente comprometido. Adequadamente, o objetivo deste estudo foi comparar os métodos de estimativa da evapotranspiração de referência (ETo) de Benevides&Lopes, Camargo, Hargreaves&Samani, Jensen&Haise, Linacre, Makkink, Penman, Priestley&Taylor, Tanner&Pelton e Turc, com o método padrão FAO-56 Penman-Monteith, com o propósito de avaliar a performance e precisão dos modelos equacionais. Com isso, foram utilizados dados de uma estação meteorológica automática pertencente ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), localizada em Palmeira das Missões, Rio Grande do Sul, Brazil, de 1 de janeiro de 2020 a 1 de janeiro de 2021. Métodos estatísticos comparativos foram utilizados para expressar a precisão dos modelos e indicar as equações mais apropriadas para as condições do local selecionado. A análise de agrupamento e Análise de Componentes Principais (PCA) foi aplicada. Para Palmeira das Missões, o modelo proposto por Hargreaves&Samani indicou os melhores resultados e se caracterizou como a alternativa mais apropriada para estimar a ETo da forma mais precisa. O método indicou os resultados mais favoráveis para R2(0,9890), d (0,9253) e r (0,9944). Ainda, as análises de agrupamento e PCA expressaram o comportamento de relações entre os diferentes modelos matemáticos e parâmetros meteorológicos em relação à determinação da ETo.(AU)

Development of candy "paçoca" from pequi almond / Desenvolvimento de doce de paçoca de amêndoa de pequi

The pequi has an almond with interesting chemical characteristics, such as considerable proportions of proteins and lipids that can be applied in several products aiming to use this agro-industrial residue. This research tookadvantage of the almond for the development of sweet paçoca with different concentrations of pequi almond, containing 0% (PA), 25% (P1), 50% (P2), 75% (P3), and 100% (P4) in place of peanuts. The paçocas were evaluated for proximate parameters and water activity, mineral content, color parameters, microbiological characteristics, and texture profile. The results for aw ranged from 0.48 to 0.52. In the proximate composition, it was observed that with the increase of the almond flour there was a difference in the ash, moisture, and protein contents. Due to the almond roasting process, the paçocas of pequi presented the darkest color. Pequi almond paçocas showed better protein value than peanut paçoca and higher levels of P and Mg. In addition, they present better elasticity, chewability, and cohesiveness.

O pequi possui uma amêndoa com características químicas interessantes, como proporções consideráveis de proteínas e lipídios que podem ser aplicadas em diversos produtos visando o aproveitamento desse resíduo agroindustrial. O objetivo deste trabalho foi aproveitar a amêndoa para o desenvolvimento de paçoca doce com diferentes concentrações de amêndoa de pequi, contendo 0% (PA), 25% (P1), 50% (P2), 75% (P3), e 100% (P4). As paçocas foram avaliadas quanto aos parâmetros centesimais e atividade de água, teor de minerais, parâmetros de cor, características microbiológicas e perfil de textura. Os resultados para aw variaram de 0,48 a 0,52. Na composição centesimal, observou-se que com o aumento da farinha de amêndoa houve diferença nos teores de cinzas, umidade e proteína. Devido ao processo de torrefação da amêndoa, as paçocas de pequi apresentaram cor mais escura. A paçoca de amêndoa de pequi apresentou melhor valor proteico que a paçoca de amendoim e maiores teores de P e Mg. Além disso, apresentaram melhor elasticidade, mastigabilidade e coesividade.

Econometric Analysis of China­ECOWAS agricultural products trad / Análise econométrica do comércio de produtos agrícolas China-CEDEAO

Agriculture trade remains the economic fulcrum of most African countries as the continent continues to host the largest percent of arable land. This research analyzed the Economic Community of West African States (ECOWAS) and China's agricultural products trade determinants based on 19 years (2000-2018) panel dataset of West African countries aggregate agricultural products exports ($) and macroeconomic variables; GDP, population, arable land, language investment, and trade association(WTO)) as predictors. The PPML estimation method was employed due to its prediction accuracy, the size of the data, and potential hetroskadacity issues. With a 78.5% prediction power, the model explained the variation in ECOWAS-China agricultural trade (Exports). GDPj, lnPOPj, lnPOPi, and lnARLj, LndLj, ConfInsj, and WTOij were positive and statistically significant determinants of trade as hypothesized by existing trade literature. In addition, the China's population (lnPOPj) had a value of 0.5877, which is significant at the 5% level, indicating that a 1% increase in the Chinese population significantly increases trade in agricultural products with ECOWAS states. The coefficient of distance (Dij) is -4.4573 statistically significant at the 1% level, indicating that distance between partners impedes trade flow. There are unidentified barriers that delay the progress of trade in agricultural products between ECOWAS and China. Based on the above findings, Investments in ECOWAS arable lands demand urgent attention if significant progress in exports is expected, additionally, governments of both partners should assist Agricultural research and development to identify and rectify stifling trade barriers. Furthermore, as trade between ECOWAS and China has not yet reached its full peak, studies on export determinants of individual Agro-commodities and potentials are needed to enrich literature.

O comércio agrícola continua sendo o sustentáculo econômico da maioria dos países africanos, visto que o continente continua a hospedar a maior porcentagem de terras aráveis. Este trabalho analisou os determinantes do comércio de produtos agrícolas de paises do oeste da África ECOWAS e da China com base em um conjunto de dados de painel de 19 anos (2000-2018) dos países da África Ocidental, agregando exportações de produtos agrícolas ($) e variáveis macroeconômicas (PIB, população, terras aráveis, investimento linguístico e associação comercial (OMC)) como preditores. O método de estimativa PPML foi empregado devido à sua precisão de previsão, o tamanho dos dados e possíveis problemas de heteroscedasticidade. Com um poder de previsão de 78,5%, o modelo explicou a variação do comércio agrícola Comunidade Económica dos Estados da África Ocidental (CEDEAO) -China (Exportações). GDPj, lnPOPj, lnPOPi e lnARLj, LndLj, ConfInsj e WTOij foram determinantes positivos e estatisticamente significativos do comércio, conforme hipotetizado pela literatura comercial existente. Além disso, a população chinesa (lnPOPj) teve um valor de 0,5877, o que é significativo ao nível de 5%, indicando que um aumento de 1% na população chinesa aumenta significativamente o comércio de produtos agrícolas com os estados da Comunidade Económica dos Estados da África Ocidental (CEDEAO).O coeficiente de distância (Dij) é -4,4573 estatisticamente significativo no nível de 1%, indicando que a distância entre os parceiros impede o fluxo comercial. Existem barreiras não identificadas que atrasam o progresso do comércio de produtos agrícolas entre a Comunidade Económica dos Estados da África Ocidental (CEDEAO) e a China. Com base nas conclusões acima, os investimentos em terras aráveis da Comunidade Económica dos Estados da África Ocidental (CEDEAO) exigem atenção urgente se houver progresso significativo nas exportações. Além disso, os governos de ambos os parceiros devem ajudar a pesquisa e o desenvolvimento agrícola a identificar e retificar as barreiras comerciais sufocantes. Além disso, como o comércio entre a Comunidade Económica dos Estados da África Ocidental (CEDEAO) e a China ainda não atingiu o seu pico, são necessários estudos sobre os determinantes das exportações de produtos agrícolas individuais e potenciais para enriquecer a literatura.

Methodology to filter out outliers in high spatial density data to improve maps reliability

The considerable volume of data generated by sensors in the field presents systematic errors; thus, it is extremely important to exclude these errors to ensure mapping quality. The objective of this research was to develop and test a methodology to identify and exclude outliers in high-density spatial data sets, determine whether the developed filter process could help decrease the nugget effect and improve the spatial variability characterization of high sampling data. We created a filter composed of a global, anisotropic, and an anisotropic local analysis of data, which considered the respective neighborhood values. For that purpose, we used the median to classify a given spatial point into the data set as the main statistical parameter and took into account its neighbors within a radius. The filter was tested using raw data sets of corn yield, soil electrical conductivity (ECa), and the sensor vegetation index (SVI) in sugarcane. The results showed an improvement in accuracy of spatial variability within the data sets. The methodology reduced RMSE by 85 %, 97 %, and 79 % in corn yield, soil ECa, and SVI respectively, compared to interpolation errors of raw data sets. The filter excluded the local outliers, which considerably reduced the nugget effects, reducing estimation error of the interpolated data. The methodology proposed in this work had a better performance in removing outlier data when compared to two other methodologies from the literature.

Correlation between vegetation indexes generated at Vitis Vinifera L. and soil, plant and production parameters for emergency application in decision making / Correlação entre indices de vegetação gerados em Vitis Vinifera L. e parâmetros de solo, planta e produção para aplicação emergencial na tomada de decisão

Correlation between proximal sensing techniques and laboratory results of qualitative variables plus agronomic attributes was evaluated of a 3,0 ha vineyard in the county of Muitos Capões, Northeast of Rio Grande do Sul State, Brazil, in Vitis vinifera L. at 2017/2018 harvest, aiming to evaluate the replacement of conventional laboratory analysis in viticulture by Vegetation Indexes, at situations were laboratory access are unavailable. Based on bibliographic research, looking for vegetative indexes developed or used for canopy reflectance analysis on grapevines and whose working bands were within the spectral range provided by the equipment used, a total of 17 viable candidates were obtained. These chosen vegetation indices were correlated, through Pearson (5%), with agronomic soil attributes (apparent electrical conductivity, clay, pH in H2O, phosphorus, potassium, organic matter, aluminum, calcium, magnesium, effective CTC, CTC at pH 7.0, zinc, copper, sulfur and boron) for depths 0 -20 cm and 20-40 cm, and plant tissue (Nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, copper, zinc, iron, manganese and boron) , in addition to some key oenological and phytotechnical parameters for the quantification of wine production and quality. One hundred and thirty ninesignificant correlations were obtained from this cross, with 36 moderate coefficients between 19 parameter variables versus 12 of the indexes. We concluded that in cases where access or availability of laboratory analyzes is difficult or impracticable, the use of vegetation indices is possible if the correlation coefficients reach, at least, the moderate magnitude, serving as a support to decision making until the lack analytical structure to be remedied.

Avaliou-se a correlação entre as técnicas de sensoriamento proximal e os resultados laboratoriais de variáveis qualitativas, mais os atributos agronômicos do solo de um vinhedo de 3,0 ha no município de Muitos Capões, região nordeste do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, na safra 2017/2018. Objetivou avaliar a substituição das análises laboratoriais convencionais em viticultura por Índices de Vegetação, em situações de indisponibilidade de acesso ao laboratório. Com base em pesquisa bibliográfica, buscaram-se índices vegetativos desenvolvidos ou utilizados para análise de refletância de dossel em videiras e cujas bandas de trabalho estavam dentro do intervalo espectral fornecido pelo equipamento utilizado, obtendo-se um total de 17 candidatos viáveis. Esses índices de vegetação escolhidos foram correlacionados, por meio de Pearson (5%), com atributos agronômicos do solo (condutividade elétrica aparente, argila, pH em H2O, fósforo, potássio, matéria orgânica, alumínio, cálcio, magnésio, CTC efetivo, CTC em pH 7,0, zinco, cobre, enxofre e boro) para profundidades de 0 - 20 cm e 20 - 40 cm, e tecido vegetal (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, zinco, ferro, manganês e boro), além de alguns parâmetros enológicos e fitotécnicos essenciais para a quantificação da produção e qualidade do vinho. Deste cruzamento foram obtidas 139 correlações significativas, resultando 36 coeficientes moderados entre 19 variáveis de parâmetros versus 12 dos índices. Concluímos que nos casos em que o acesso ou disponibilidade de análises laboratoriais é difícil ou impraticável, a utilização de índices de vegetação é possível, desde que os coeficientes de correlação atinjam, pelo menos, a magnitude moderada, servindo como suporte para a tomada de decisão até a falta de estrutura analítica ser remediada.

Spatial variability of soil penetration resistance in the lowland area cultivated with soybean / Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração em área de várzea cultivada com soja

This study determined the spatial variability of soil penetration resistance and yield of the soybean crop in lowland areas. The soil resistance to penetration at four different depths (0 to 0.10 m; 0.11 to 0.20 m; 0.21 to 0.30 m and 0.31 to 0.40 m), volumetric humidity of the soil at two depths (0 to 0.20 m and 0.21 to 0.40 m) and soybean yield were determined in an area of 1.13 hectares, using a sample mesh of 10 x 10 m. The corresponding data were subjected to descriptive statistical analysis. Pearsons simple linear correlation analysis (p0.05) was conducted and the spatial dependence was assessed by analyzing the isotropic semivariograms using spherical, exponential, linear, and Gaussian models. The results showed that the soil penetration resistance increased with depth, with restrictive values to root growth between 0.05 and 0.35 m. There was no correlation between yield and soil penetration resistance, and the semivariograms did not show a defined ascending region regarding the soil penetration resistance data. For the conditions under which the experiment was conducted, the sample 10 x 10 m mesh was suitable for assessing the spatial variability of soil resistance to penetration in depths exceeding 0.10 m.(AU)

Este trabalho teve como objetivo identificar a variabilidade espacial da resistência do solo à penetração e na produtividade da cultura da soja, em área de várzea. Foram realizadas determinações de resistência do solo à penetração, em quatro profundidades (0 a 0,10 m; 0,11 a 0,20 m; 0,21 a 0,30 m e 0,31 a 0,40 m); umidade volumétrica do solo, em duas profundidades (0 a 0,20 m e 0,21 a 0,40 m); e produtividade da soja em uma área de 1,13 hectares, utilizando-se malha amostral de 10 x 10 m. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva. Realizou-se análise de correlação linear simples de Pearson (p0,05) e a dependência espacial foi avaliada pela análise de semivariogramas isotrópicos, utilizando os modelos: esférico, exponencial, linear e gaussiano. Os resultados indicaram que, a resistência do solo à penetração aumentou em profundidade, com valores restritivos ao crescimento radicular entre 0,05 e 0,35 m. Não se obteve correlação entre produtividade e resistência do solo à penetração sendo que, para os dados de resistência do solo à penetração, os semivariogramas não apresentaram uma região ascendente definida. Para as condições em que o experimento foi realizado, a malha amostral de 10 x 10 m utilizada foi adequada para avaliar a variabilidade espacial da resistência do solo à penetração em profundidades superiores a 0,10 m.(AU)

Evaluation of the nutritional status of corn by vegetation indices via aerial images / Avaliação do estado nutricional do milho por índices de vegetação de imagens aéreas

ABSTRACT: The objective of this study is to determine the vegetation indices (IV) as a means of identifying the nutritional status of corn, with respect to the soil nitrogen and potassium, using the aerial images received through an RGB camera loaded on an unmanned aerial vehicle. The images were obtained for an experiment of the nitrogen levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-1) and potassium levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-1), in the random block design, with a factorial scheme of 4 x 4, having three repetitions. Ten leaves were plucked per plot during the flowering phase to assess the total N (NF) and K+ leaf contents. The Pearson's correlation analysis, as well as the analyses of variance and regression between the IV and the concentrations of N and K2O. NF, K+ and the grain yield, responded only to the soil N levels. A significant correlation was observed for the indices of Red Index, Normalized Difference Index and Visible Atmospherically Resistant Index with the NF, which endorses them as favorable in identifying the nutritional standing of corn, with respect to the N level. Not even a single one of the indices evaluated could detect the nutritional ranking of corn in the context of the potassium level.

RESUMO: O estudo teve como objetivo avaliar índices de vegetação (IV) para detecção do status nutricional do milho com relação ao nitrogênio e potássio por meio de imagens aéreas obtidas por câmera RGB embarcada em veículo aéreo não tripulado. As imagens foram adquiridas em ensaio de níveis de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) e potássio (0, 50, 100 e 150 kg ha-1), em blocos ao acaso, fatorial 4 x 4, com três repetições. Coletaram-se dez folhas por parcela na fase de florescimento para avaliação do teor foliar de N total (NF) e K+. Efetuou-se análise de correlação de Pearson, análise de variância e de regressão entre os IV e os níveis de N e de K2O. NF, K+ e a produtividade de grãos responderam apenas aos níveis de N no solo. Houve correlação significativa para os índices Excess Red Index, Normalized Difference Index e Visible Atmospherically Resistant Index com o NF, que os credencia como promissores na detecção do status nutricional do milho em relação ao N. Nenhum dos índices avaliados foi capaz de detectar o status nutricional do milho com relação ao potássio.

Genome editing: propelling the next generation of crop improvement / Edição genômica: impulsionando a nova geração do melhoramento de plantas

Climate change and population size records threaten food security. Therefore, the call for a more sustainable and efficient crop production has never been more urgent. Traditional plant breeding was one of the first successful approaches to expand cultivation areas and crop yield. Later, biotechnological tools and their products, such as genetically modified organisms containing exogenous DNA, further broadened the limits of agricultural results, yet bringing huge financial, bureaucratic, and public rejection hurdles. In the 90s, scientific advances brought the opportunity to drive mutations using engineered nucleases, and since 2013 CRISPR-Cas has emerged as the most practical toolkit to edit genomes. One of the most striking possibilities is to generate edited and non-transgenic plants. In this review, we present the working mechanism behind CRISPR-induced mutations and pinpoint the latest techniques developed, as well as its myriad of applications in agriculture. The enhancing scope of CRISPR ranges from introducing traits of agronomic interest – such as herbicide resistance, resistance/tolerance to biotic and abiotic stresses, and quality and durability of products – to accelerating plant breeding processes, including haploid induction, generating male-sterile lines, fixating hybrid vigor, and overcoming self-incompatibility. We also discuss regulatory issues surrounding edited plants and derived products around the world, challenges that must be overcome, and future prospects to harness all the potential of this amazing tool to guarantee the new crop production revolution.

As mudanças climáticas e números recordes de população ameaçam a segurança alimentar. Portanto, o apelo por uma produção agrícola mais sustentável e eficiente nunca foi tão urgente. O melhoramento genético tradicional foi uma das primeiras abordagens bem-sucedidas para expandir as áreas de cultivo e o rendimento das safras. Posteriormente, ferramentas biotecnológicas e seus produtos, como organismos geneticamente modificados contendo DNA exógeno, ampliaram ainda mais os limites dos resultados agrícolas, apesar de ainda carregarem enormes obstáculos financeiros, burocráticos e de rejeição pública. Na década de 90, os avanços científicos trouxeram a oportunidade de conduzir mutações usando nucleases projetadas e, desde 2013, CRISPR-Cas surgiu como o kit de ferramentas mais prático para editar genomas. Uma das possibilidades mais marcantes é gerar plantas editadas e não transgênicas. Nesta revisão, apresentamos o mecanismo de ação por trás das mutações induzidas por CRISPR, identificando as últimas técnicas desenvolvidas, bem como sua miríade de aplicações na agricultura. O escopo de aprimoramento do CRISPR varia desde introduzir características de interesse agronômico – como resistência a herbicidas, resistência/tolerância a estresses bióticos e abióticos e qualidade e durabilidade de produtos – até acelerar processos de melhoramento genético de plantas, incluindo indução de haploidia, geração de linhagens macho-estéreis, fixação de vigor híbrido e superação da autoincompatibilidade. Também discutimos questões regulatórias em torno de plantas editadas e produtos derivados mundialmente, desafios que devem ser superados e perspectivas futuras para aproveitar todo o potencial desta ferramenta incrível para garantir a nova revolução na produção de culturas agrícolas.

Genome editing: propelling the next generation of crop improvement / Edição genômica: impulsionando a nova geração do melhoramento de plantas

Climate change and population size records threaten food security. Therefore, the call for a more sustainable and efficient crop production has never been more urgent. Traditional plant breeding was one of the first successful approaches to expand cultivation areas and crop yield. Later, biotechnological tools and their products, such as genetically modified organisms containing exogenous DNA, further broadened the limits of agricultural results, yet bringing huge financial, bureaucratic, and public rejection hurdles. In the 90s, scientific advances brought the opportunity to drive mutations using engineered nucleases, and since 2013 CRISPR-Cas has emerged as the most practical toolkit to edit genomes. One of the most striking possibilities is to generate edited and non-transgenic plants. In this review, we present the working mechanism behind CRISPR-induced mutations and pinpoint the latest techniques developed, as well as its myriad of applications in agriculture. The enhancing scope of CRISPR ranges from introducing traits of agronomic interest such as herbicide resistance, resistance/tolerance to biotic and abiotic stresses, and quality and durability of products to accelerating plant breeding processes, including haploid induction, generating male-sterile lines, fixating hybrid vigor, and overcoming self-incompatibility. We also discuss regulatory issues surrounding edited plants and derived products around the world, challenges that must be overcome, and future prospects to harness all the potential of this amazing tool to guarantee the new crop production revolution.(AU)

As mudanças climáticas e números recordes de população ameaçam a segurança alimentar. Portanto, o apelo por uma produção agrícola mais sustentável e eficiente nunca foi tão urgente. O melhoramento genético tradicional foi uma das primeiras abordagens bem-sucedidas para expandir as áreas de cultivo e o rendimento das safras. Posteriormente, ferramentas biotecnológicas e seus produtos, como organismos geneticamente modificados contendo DNA exógeno, ampliaram ainda mais os limites dos resultados agrícolas, apesar de ainda carregarem enormes obstáculos financeiros, burocráticos e de rejeição pública. Na década de 90, os avanços científicos trouxeram a oportunidade de conduzir mutações usando nucleases projetadas e, desde 2013, CRISPR-Cas surgiu como o kit de ferramentas mais prático para editar genomas. Uma das possibilidades mais marcantes é gerar plantas editadas e não transgênicas. Nesta revisão, apresentamos o mecanismo de ação por trás das mutações induzidas por CRISPR, identificando as últimas técnicas desenvolvidas, bem como sua miríade de aplicações na agricultura. O escopo de aprimoramento do CRISPR varia desde introduzir características de interesse agronômico como resistência a herbicidas, resistência/tolerância a estresses bióticos e abióticos e qualidade e durabilidade de produtos até acelerar processos de melhoramento genético de plantas, incluindo indução de haploidia, geração de linhagens macho-estéreis, fixação de vigor híbrido e superação da autoincompatibilidade. Também discutimos questões regulatórias em torno de plantas editadas e produtos derivados mundialmente, desafios que devem ser superados e perspectivas futuras para aproveitar todo o potencial desta ferramenta incrível para garantir a nova revolução na produção de culturas agrícolas.(AU)

Diagrammatic scales for the estimation of black node disease severity in common bean / Escalas diagramáticas para a estimativa da gravidade da doença do nó negro no feijão comum

The objective of this study was to design two diagrammatic scales for the evaluation of black node disease (Stagonosporopsis hortensis and Boeremia spp.) in common bean (Phaseolus vulgaris L.). The developed scales corresponded to logarithmic intervals (SADL) of seven levels and equal intervals (SADE) of nine levels. These scales were compared to the scale developed by the International Center for Tropical Agriculture (CIAT), which corresponds to a descriptive scale (NoSAD). In the scale validation the accuracy, precision, and concordance of repeatability were determined using Lins concordance correlation coefficient, whereas inter-rater reproducibility was determined by the overall concordance correlation coefficient (OCCC). It was observed that with the use of the proposed scales, reproducibility and repeatability were significantly improved for inexperienced raters, and reproducibility was improved in the case of experienced raters. Thus, the designed standard area diagrams with equal and logarithmic intervals are a useful tool for estimating severity under field and experimental conditions as part of the study of this patho-system.(AU)

O objetivo deste estudo foi delinear duas escalas diagramáticas para avaliação da doença do nó preto (Stagonosporopsis hortensis e Boeremia spp.) em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). As escalas desenvolvidas corresponderam a intervalos logarítmicos (SADL) de sete níveis e intervalos iguais (SADE) de nove níveis. Essas escalas foram comparadas com a escala desenvolvida pelo Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), que corresponde a uma escala descritiva (NoSAD). Na validação da escala, a exatidão, precisão e concordância da repetibilidade foram determinadas usando o coeficiente de correlação de concordância de Lin, enquanto a reprodutibilidade entre avaliadores foi determinada pelo coeficiente de correlação de concordância geral (OCCC). Observou-se que, com o uso das escalas propostas, a reprodutibilidade e a repetibilidade foram significativamente melhoradas para os avaliadores inexperientes, e a reprodutibilidade foi melhorada no caso dos avaliadores experientes. Assim, as escalas diagramáticas projetadas são uma ferramenta útil para estimar a severidade em condições experimentais e de campo como parte do estudo desse sistema patológico.(AU)

Evaluation of the nutritional status of corn by vegetation indices via aerial images / Avaliação do estado nutricional do milho por índices de vegetação de imagens aéreas

The objective of this study is to determine the vegetation indices (IV) as a means of identifying the nutritional status of corn, with respect to the soil nitrogen and potassium, using the aerial images received through an RGB camera loaded on an unmanned aerial vehicle. The images were obtained for an experiment of the nitrogen levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-¹) and potassium levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-¹), in the random block design, with a factorial scheme of 4 x 4, having three repetitions. Ten leaves were plucked per plot during the flowering phase to assess the total N (NF) and K+ leaf contents. The Pearson’s correlation analysis, as well as the analyses of variance and regression between the IV and the concentrations of N and K2O. NF, K+ and the grain yield, responded only to the soil N levels. A significant correlation was observed for the indices of Red Index, Normalized Difference Index and Visible Atmospherically Resistant Index with the NF, which endorses them as favorable in identifying the nutritional standing of corn, with respect to the N level. Not even a single one of the indices evaluated could detect the nutritional ranking of corn in the context of the potassium level.

O estudo teve como objetivo avaliar índices de vegetação (IV) para detecção do status nutricional do milho com relação ao nitrogênio e potássio por meio de imagens aéreas obtidas por câmera RGB embarcada em veículo aéreo não tripulado. As imagens foram adquiridas em ensaio de níveis de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-¹) e potássio (0, 50, 100 e 150 kg ha-¹), em blocos ao acaso, fatorial 4 x 4, com três repetições. Coletaram-se dez folhas por parcela na fase de florescimento para avaliação do teor foliar de N total (NF) e K+. Efetuou-se análise de correlação de Pearson, análise de variância e de regressão entre os IV e os níveis de N e de K2O. NF, K+ e a produtividade de grãos responderam apenas aos níveis de N no solo. Houve correlação significativa para os índices Excess Red Index, Normalized Difference Index e Visible Atmospherically Resistant Index com o NF, que os credencia como promissores na detecção do status nutricional do milho em relação ao N. Nenhum dos índices avaliados foi capaz de detectar o status nutricional do milho com relação ao potássio.

Evaluation of the nutritional status of corn by vegetation indices via aerial images / Avaliação do estado nutricional do milho por índices de vegetação de imagens aéreas

The objective of this study is to determine the vegetation indices (IV) as a means of identifying the nutritional status of corn, with respect to the soil nitrogen and potassium, using the aerial images received through an RGB camera loaded on an unmanned aerial vehicle. The images were obtained for an experiment of the nitrogen levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-¹) and potassium levels (0, 50, 100 and 150 kg ha-¹), in the random block design, with a factorial scheme of 4 x 4, having three repetitions. Ten leaves were plucked per plot during the flowering phase to assess the total N (NF) and K+ leaf contents. The Pearsons correlation analysis, as well as the analyses of variance and regression between the IV and the concentrations of N and K2O. NF, K+ and the grain yield, responded only to the soil N levels. A significant correlation was observed for the indices of Red Index, Normalized Difference Index and Visible Atmospherically Resistant Index with the NF, which endorses them as favorable in identifying the nutritional standing of corn, with respect to the N level. Not even a single one of the indices evaluated could detect the nutritional ranking of corn in the context of the potassium level.(AU)

O estudo teve como objetivo avaliar índices de vegetação (IV) para detecção do status nutricional do milho com relação ao nitrogênio e potássio por meio de imagens aéreas obtidas por câmera RGB embarcada em veículo aéreo não tripulado. As imagens foram adquiridas em ensaio de níveis de nitrogênio (0, 60, 120 e 180 kg ha-¹) e potássio (0, 50, 100 e 150 kg ha-¹), em blocos ao acaso, fatorial 4 x 4, com três repetições. Coletaram-se dez folhas por parcela na fase de florescimento para avaliação do teor foliar de N total (NF) e K+. Efetuou-se análise de correlação de Pearson, análise de variância e de regressão entre os IV e os níveis de N e de K2O. NF, K+ e a produtividade de grãos responderam apenas aos níveis de N no solo. Houve correlação significativa para os índices Excess Red Index, Normalized Difference Index e Visible Atmospherically Resistant Index com o NF, que os credencia como promissores na detecção do status nutricional do milho em relação ao N. Nenhum dos índices avaliados foi capaz de detectar o status nutricional do milho com relação ao potássio.(AU)

Spectral detection of nematodes in soybean at flowering growth stage using unmanned aerial vehicles / Detecção espectral de nematóides na soja em estádio de florescimento por meio de veículos aéreos não-tripulados

Soybean is one of the main crop species grown in the world. However, there is a decline in productivity due to the various types of stress, including the nematodes Heterodera glycines and Pratylenchus brachyurus. The objectives were to determine the best spectral band for detecting H. glycines and P. brachyurus at the beginning of flowering (R1). Soil and root sampling was conducted at nine sampling sites in each of the five nematode-infested regions, totaling 45 sampling points. Flights were made at all regions using Phantom 4 Advanced, Sequoia and 14-band customized Sentera. For H. glycines, the red spectral band best explained the variability on soil and root nematode counts as well as the second stage of juveniles in soil. For P. brachyurus, Sentera RedEdge best explained the variability in root nematode counts and Sequoia NIR best explained soil juveniles. A multiple linear regression model using spectral data for detecting P. brachyurus and H. glycines improved R² compared to simple linear regressions. At flowering growth stage (R1), soybean spectral reflectance was associated with the number of H. glycines and P. brachyurus on soil and roots using low-cost and multispectral sensors.(AU)

A soja é uma das principais espécies de planta cultivadas no mundo. Todavia, perdas de produtividade são ocasionadas por vários tipos de estresses, incluindo os nematoides H. glycines e P. brachyurus. Como objetivo, buscou-se determinar a melhor banda espectral para a detecção do H. glycines e P. brachyurus com o uso de modelos de regressões lineares simples e definir um modelo matemático de regressão linear múltiplo para sua detecção, no início do florescimento (R1). Para isto, foram definidos nove pontos de coleta em cinco reboleiras, totalizando 45 pontos. As coletas foram feitas em um padrão específico de distâncias, de forma a ter amostras com tipos variados de populações de nematoides. Foram realizados voos com o Phantom 4 Advanced, Sequoia e Sentera sobre cada uma das reboleiras. O comprimento de onda do vermelho melhor explicou a variabilidade dos dados para H. glycines no solo e na raiz, bem como dos juvenis de segundo estádio no solo. Para P. brachyurus, a RedEdge da Sentera foi a que explicou melhor a variabilidade dos dados para nematoide na raiz e a NIR da Sequoia a que melhor explicou para juvenis no solo. Quando se utilizou um modelo matemático para a detecção do P. brachyurus e H. glycines, percebe-se uma grande melhora no R² e p-valor com relação às regressões lineares simples. No início da floração (R1), a refletância espectral da soja foi associada ao número de H. glycines e P. brachyurus no solo e nas raízes, usando sensores de baixo custo e multiespectrais.(AU)

Dissimilarity of parameterized maps generated in geostatistics and the assumption of an automatic software model in precision agriculture / Dissimilaridade de mapas gerados na geoestatística parametrizada e seu pressuposto modelo automático de software na agricultura de precisão

Geostatistics is the main technique used to efficiently determine spatial variability. The objective of this study was to evaluate the applicability of the principles of geostatistics in the use of semivariograms elaborated through parametric monitoring and the assumption automatically made by software in the map preparation of soil chemical attributes. Available phosphorus (P), potassium (K+), calcium (Ca²+), magnesium (Mg²+), base saturation (V%), sulfur (SO4²-), and pH were compared from the soil chemical attributes of 60 samples of a Typical Oxisol collected at a 0-20 cm depth and a distance of 300 m betweenthe points. The maps were compared using error matrices and evaluated by the Global Accuracy (GA), Kappa (K), and Tau (T) indexes. The parameterized semivariograms and the automatic software model assumption did not present a high coincidence for the available P and Mg²+, making it necessary to adjust the semivariogram variables in the spatial analysis as a function of the outliers, sum of squares of residuals, coefficient of determination, and cross-validation to better represent the variability of the data and thus avoid distortions of the sample point range that would affect the adequate representativeness of the attributes, which contrasts with the automatic model generated by the software.

A geoestatística é uma das principais técnicas utilizadas para determinar a variabilidade espacial dos atributos do solo. O objetivo deste trabalho foi comparar o uso de semivariogramas elaborados através do acompanhamento paramétrico da geoestatística e seu pressuposto modelo realizado automaticamente por software na confecção dos mapas de fertilidade do solo. Foram comparados os mapas dos valores de pH, fósforo (P), potássio (K+), cálcio (Ca²+), magnésio (Mg²+), enxofre (SO4²-) e saturação por bases (V%), provenientes de 60 amostras coletadas de área de Latossolo Vermelho Distrófico coletadas na profundidade 0-20 cm e malha de 300 m de distância entre os pontos. Os mapas foram comparados por matrizes de erro e avaliadas pelos índices Exatidão Global, Kappa e Tau. O uso de semivariogramas parametrizados e seu pressuposto modelo automático do software não apresentaram alta coincidência para os teores de P disponível e Mg²+, sendo necessário ajustes das variáveis dos semivariogramas na análise espacial em função dos outliers, soma dos quadrados dos resíduos, coeficiente de determinação e validação cruzada para melhor representação da variabilidade dos dados e assim, evitar distorções do alcance do ponto amostral para uma boa representatividade dos atributos estudados, o que contraria o modelo automático gerado pelo software.

Dissimilarity of parameterized maps generated in geostatistics and the assumption of an automatic software model in precision agriculture / Dissimilaridade de mapas gerados na geoestatística parametrizada e seu pressuposto modelo automático de software na agricultura de precisão

Geostatistics is the main technique used to efficiently determine spatial variability. The objective of this study was to evaluate the applicability of the principles of geostatistics in the use of semivariograms elaborated through parametric monitoring and the assumption automatically made by software in the map preparation of soil chemical attributes. Available phosphorus (P), potassium (K+), calcium (Ca²+), magnesium (Mg²+), base saturation (V%), sulfur (SO4²-), and pH were compared from the soil chemical attributes of 60 samples of a Typical Oxisol collected at a 0-20 cm depth and a distance of 300 m betweenthe points. The maps were compared using error matrices and evaluated by the Global Accuracy (GA), Kappa (K), and Tau (T) indexes. The parameterized semivariograms and the automatic software model assumption did not present a high coincidence for the available P and Mg²+, making it necessary to adjust the semivariogram variables in the spatial analysis as a function of the outliers, sum of squares of residuals, coefficient of determination, and cross-validation to better represent the variability of the data and thus avoid distortions of the sample point range that would affect the adequate representativeness of the attributes, which contrasts with the automatic model generated by the software.(AU)

A geoestatística é uma das principais técnicas utilizadas para determinar a variabilidade espacial dos atributos do solo. O objetivo deste trabalho foi comparar o uso de semivariogramas elaborados através do acompanhamento paramétrico da geoestatística e seu pressuposto modelo realizado automaticamente por software na confecção dos mapas de fertilidade do solo. Foram comparados os mapas dos valores de pH, fósforo (P), potássio (K+), cálcio (Ca²+), magnésio (Mg²+), enxofre (SO4²-) e saturação por bases (V%), provenientes de 60 amostras coletadas de área de Latossolo Vermelho Distrófico coletadas na profundidade 0-20 cm e malha de 300 m de distância entre os pontos. Os mapas foram comparados por matrizes de erro e avaliadas pelos índices Exatidão Global, Kappa e Tau. O uso de semivariogramas parametrizados e seu pressuposto modelo automático do software não apresentaram alta coincidência para os teores de P disponível e Mg²+, sendo necessário ajustes das variáveis dos semivariogramas na análise espacial em função dos outliers, soma dos quadrados dos resíduos, coeficiente de determinação e validação cruzada para melhor representação da variabilidade dos dados e assim, evitar distorções do alcance do ponto amostral para uma boa representatividade dos atributos estudados, o que contraria o modelo automático gerado pelo software.(AU)

Effects of storage on vis-NIR-SWIR reflectance spectra of Mombasa grass leaf samples / Efeitos do armazenamento no espectro de reflectância vis-NIR-SWIR de amostras foliares de capim Mombaça

Vis-NIR-SWIR reflectance spectra of leaf samples, collected in the laboratory, allow the calibration of predictive models to quantify their physicochemical attributes in a practical manner and without producing chemical residues. This technique should enable the development of management strategies for intensification of pasture use. However, spectral analysis performed in the laboratory may be affected by the deterioration of plant material during transport from the field to the lab, so storage methods are necessary. This research aimed to evaluate the effects of different storage methods on the spectral response of Mombasa grass leaves. Three methods were evaluated: (i) artificially refrigerated environment, (ii) humid environment, and (iii) without microenvironment control. These methods were tested in five different storage times: 2 hours, 4 hours, 8 hours, 24 hours and 48 hours. The spectral behavior of the leaves still inserted in the plant was used as a quality reference. Results showed notable changes at the earliest storage time for the treatment without microenvironment control. Both methods with microenvironment control stabilized the occurrence of spectral changes over 48 hours of the samples storage, thus both were suggested for this species.(AU)

Espectros de reflectância vis-NIR-SWIR de amostras foliares, coletados em laboratório, permitem a calibração de modelos preditivos para quantificação de seus atributos físico-químicos de maneira prática e sem produção de resíduos químicos. Esta técnica permite o desenvolvimento de estratégias de manejo para a intensificação do uso de pastagens. Contudo, análises espectrais realizadas em laboratório podem ser afetadas pela deterioração do material vegetal durante o transporte do campo ao laboratório, fazendo-se necessário a utilização de métodos de armazenamento. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes métodos de armazenamento na resposta espectral de folhas de capim Mombaça. Avaliou-se três métodos: (i) ambiente refrigerado artificialmente; (ii) ambiente úmido; e (iii) ao ar livre, sem controle do microambiente; assim como, cinco diferentes tempos de armazenamento: 2 horas, 4 horas, 8 horas, 24 horas e 48 horas. O comportamento espectral das folhas ainda inseridas na planta foi utilizado como referência de qualidade. Os resultados mostraram alterações pronunciadas para o armazenamento ao ar livre já nos primeiros intervalos de tempo. Ambos métodos com controle de microambiente permitiram estabilizar a ocorrência de alterações espectrais ao longo das 48h de armazenamento das amostras, sendo ambos sugeridos para esta espécie.(AU)

Nitrogen variable rate in pastures using optical sensors / Taxa variável de nitrogênio em pastagens utilizando sensores ópticos

The use of optical sensors to identify the nutritional needs of agricultural crops has been the subject of several studies using precision agriculture techniques. In this work, we sought to overcome the lack of research evaluating the use of these techniques in the management of nitrogen (N) fertilizer in pastures. We evaluated the methodology of the nitrogen sufficiency index (NSI) in N management at variable rates (VR) using a portable chlorophyll meter. In addition, the use of color vegetation indices generated from a digital camera was evaluated as a low-cost alternative. The work was conducted in four management cycles at different times of year, evaluating the productivity and quality of Brachiaria brizantha cv. Xaraés grass. Three NSIs (0.85, 0.90 and 0.95) were evaluated, applying complementary doses of N according to the response of monitored plots using a chlorophyll meter and comparing the productivity and leaf N content of these treatments to the reference treatment (TREF), which received a single dose of N (150 kg ha-1). Together with these treatments, plots without N application (control) were analyzed, totaling five treatments with six replications in a completely randomized design. The dry mass productivity and N leaf concentration of the VR treatments were statistically equal to TREF in all management cycles (P < 0.05). Most color vegetation indices correlated significantly (P < 0.05) to the chlorophyll readings. The use of NSI methodology in pastures allows the same productivity gains, with significant input savings. In addition, the use of digital cameras presents itself as a viable alternative to monitoring the N status in pastures.

O uso de sensores óticos para identificação das necessidades nutricionais de culturas agrícolas tem sido objeto de diversas pesquisas empregando técnicas de agricultura de precisão. Nesse trabalho buscou-se suprir a carência de pesquisas avaliando o emprego dessas técnicas no manejo de adubo nitrogenado (N) em pastagens. Avaliamos a metodologia do índice de suficiência de nitrogênio (NSI) no manejo de N a taxa variada (VR) com o uso de um medidor de clorofila portátil. Além disso, avaliou-se o uso de uma câmera digital como uma alternativa de baixo custo. O trabalho foi conduzido por quatro ciclos de manejo em diferentes épocas do ano, avaliando a produtividade e qualidade do capim Brachiaria brizantha cv. Xaraés. Foram avaliados três NSIs (0,85; 0,90 e 0,95), aplicando doses complemantares de N de acordo com a resposta da planta monitorada com o medidor de clorofila, comparando a produtividade e teor de N foliar desses tratamentos com o tratamento de referência (TREF), que recebeu uma dose única de N (150 kg ha-1), conforme recomendações tradicionais. Junto com esses tratamentos foram analisadas parcelas sem aplicação de N (controle), compondo assim cinco tratamentos, com seis repetições, em delineamento inteiramente casualizado. A produtividade de massa seca e de N foliar dos tratamentos a VR foi estatisticamente igual a TREF em todos os períodos avaliados (P < 0,05). A maioria dos índices de vegetação aplicados às imagens obtidas com a câmera digital se correlacionaram significativamente (P < 0,05) com as leituras realizadas com o clorofilômetro portátil. O uso da metodologia do NSI em pastagens permite os mesmos ganhos de produtividade, com economias significativas de insumo. E o uso de câmera digital apresenta-se como uma alternativa viável ao monitoramento do status de N em pastagens.

Nitrogen variable rate in pastures using optical sensors / Taxa variável de nitrogênio em pastagens utilizando sensores ópticos

The use of optical sensors to identify the nutritional needs of agricultural crops has been the subject of several studies using precision agriculture techniques. In this work, we sought to overcome the lack of research evaluating the use of these techniques in the management of nitrogen (N) fertilizer in pastures. We evaluated the methodology of the nitrogen sufficiency index (NSI) in N management at variable rates (VR) using a portable chlorophyll meter. In addition, the use of color vegetation indices generated from a digital camera was evaluated as a low-cost alternative. The work was conducted in four management cycles at different times of year, evaluating the productivity and quality of Brachiaria brizantha cv. Xaraés grass. Three NSIs (0.85, 0.90 and 0.95) were evaluated, applying complementary doses of N according to the response of monitored plots using a chlorophyll meter and comparing the productivity and leaf N content of these treatments to the reference treatment (TREF), which received a single dose of N (150 kg ha-1). Together with these treatments, plots without N application (control) were analyzed, totaling five treatments with six replications in a completely randomized design. The dry mass productivity and N leaf concentration of the VR treatments were statistically equal to TREF in all management cycles (P < 0.05). Most color vegetation indices correlated significantly (P < 0.05) to the chlorophyll readings. The use of NSI methodology in pastures allows the same productivity gains, with significant input savings. In addition, the use of digital cameras presents itself as a viable alternative to monitoring the N status in pastures.(AU)

O uso de sensores óticos para identificação das necessidades nutricionais de culturas agrícolas tem sido objeto de diversas pesquisas empregando técnicas de agricultura de precisão. Nesse trabalho buscou-se suprir a carência de pesquisas avaliando o emprego dessas técnicas no manejo de adubo nitrogenado (N) em pastagens. Avaliamos a metodologia do índice de suficiência de nitrogênio (NSI) no manejo de N a taxa variada (VR) com o uso de um medidor de clorofila portátil. Além disso, avaliou-se o uso de uma câmera digital como uma alternativa de baixo custo. O trabalho foi conduzido por quatro ciclos de manejo em diferentes épocas do ano, avaliando a produtividade e qualidade do capim Brachiaria brizantha cv. Xaraés. Foram avaliados três NSIs (0,85; 0,90 e 0,95), aplicando doses complemantares de N de acordo com a resposta da planta monitorada com o medidor de clorofila, comparando a produtividade e teor de N foliar desses tratamentos com o tratamento de referência (TREF), que recebeu uma dose única de N (150 kg ha-1), conforme recomendações tradicionais. Junto com esses tratamentos foram analisadas parcelas sem aplicação de N (controle), compondo assim cinco tratamentos, com seis repetições, em delineamento inteiramente casualizado. A produtividade de massa seca e de N foliar dos tratamentos a VR foi estatisticamente igual a TREF em todos os períodos avaliados (P < 0,05). A maioria dos índices de vegetação aplicados às imagens obtidas com a câmera digital se correlacionaram significativamente (P < 0,05) com as leituras realizadas com o clorofilômetro portátil. O uso da metodologia do NSI em pastagens permite os mesmos ganhos de produtividade, com economias significativas de insumo. E o uso de câmera digital apresenta-se como uma alternativa viável ao monitoramento do status de N em pastagens.(AU)

Sample size to estimate the mean of morphological traits of rye cultivars in sowing dates and evaluation times / Tamanho de amostra para estimação da média de caracteres morfológicos de cultivares de centeio em épocas de semeadura e de avaliação

The objectives of this study were to determine the sample size (number of plants) required to estimate the mean of morphological traits of rye (Secale cereale L.) and verify the sample size variability between the traits, cultivars, sowing dates, and evaluation times for distincts mean estimation errors. Ten uniformity trials were performed with two rye cultivars (BRS Progresso and Temprano) in five sowing dates (05/03/2016, 05/25/2016, 06/07/2016, 06/22/2016 and 07/04/2016). Evaluations of traits plant height, number of leaves, and number of stems were performed during the development of the crop. In order to verify the difference of the traits between cultivars and between sowing dates and evaluation times, the F-test was applied to test the hypothesis of homogeneity of variances and the Students t-test was used to test the hypothesis of equality of means. The sample size of each trait was calculated for distincts mean estimation errors. There is sample size variability between the traits, cultivars, sowing dates, and evaluation times. In order to estimate the mean of plant height with the same precision, smaller sample sizes are required at the intermediate and final evaluation times compared to initial evaluation times. For the traits number of leaves and stems, smaller sample sizes are required in the initial evaluation times than in the final evaluation times. For mean estimation of traits with maximumestimation error of 15% between sowing dates and evaluation times, 83 and 103 plants are requiredrespectively for cultivars BRS Progresso and Temprano.

Os objetivos deste trabalho foram determinar o tamanho de amostra (número de plantas) para a estimação da média de caracteres morfológicos de centeio (Secale cereale L.) e verificar a variabilidade do tamanho de amostra entre caracteres, entre cultivares, entre épocas de semeadura e de avaliação, para distintos erros de estimação da média. Foram conduzidos dez ensaios de uniformidade, com duas cultivares de centeio (BRS Progresso e Temprano) em cinco épocas de semeadura (03/05/2016, 25/05/2016, 07/06/2016, 22/06/2016 e 04/07/2016). Durante o desenvolvimento da cultura foram realizadas avaliações dos caracteres altura de planta, número de folhas e número de colmos. Para verificar as diferenças dos caracteres, entre cultivares e entre épocas de semeadura e de avaliação, foi aplicado o teste F, para testar a hipótese de homogeneidade de variâncias e o teste t de Student, para testar a hipótese de igualdade de médias. Foi calculado o tamanho de amostra de cada caractere para distintos erros de estimação da média. Há variabilidade do tamanho de amostra entre os caracteres, cultivares, épocas de semeadura e épocas de avaliação. Para a estimação da média de altura de planta, com mesma precisão, é necessário menor tamanho de amostra nas épocas de avaliação intermediárias e finais comparadas as épocas iniciais de avaliação. Para os caracteres números de folhas e de colmos nas épocas iniciais de avaliação, é necessário tamanho de amostra menor do que em épocas finaisde avaliação. São necessárias 83 e 103 plantas, respectivamente, para as cultivares BRS Progresso eTemprano, para a estimação da média dos caracteres, com erro máximo de estimação de 15%, entreépocas de semeadura e entre épocas de avaliação.