Yield potential of Cassava Crop in a function of planting date in a subtropical environment / Potencial de produtividade da mandioca em função da época de plantio em ambiente subtropical

Studies of potential and yield potential are extremely important worldwide, to identify and narrow yield potential. The objective of this study was to simulate cassava yield potential and water-limited yield potential using the Simanihot model. Cassava yield gap and the planting date effect were estimated for two locations in Rio Grande do Sul, Brazil (Santa Maria and São Luiz Gonzaga). Due to weather conditions, in Santa Maria cassava cycle was defined as annual and São Luiz Gonzaga as annual and biannual. Planting dates were set from August 1st 2017 to May 1st 2018, and harvested on Jun 15th 2018. Results showed that cassava express higher yield potential on early planting (August 10th), achieving 64.6 Mg ha-1 and 50.2 Mg ha-1 of tuber roots and 47.3 Mg ha-1 and 38.9 Mg ha-1 of aboveground biomass, in São Luiz Gonzaga and Santa Maria, respectively. Planting dates after the beginning of the climatic risk zoning, present a yield reduction of 0.364 Mg ha-1 in São Luiz Gonzaga and 0.282 Mg ha-1 in Santa Maria, for each day of delay on the planting date. These results indicate that planting cassava during the first ten days of August expresses the highest yields and reduces the gaps for both locations.

Estudos de potencial e lacuna de produtividade são de extrema importância a nível mundial, para identificar e diminuir as lacunas de produtividade. O objetivo deste estudo foi estimar o potencial produtivo através do modelo Simanihot e quantificar a lacuna de produtividade na cultura da mandioca para dois locais do Rio Grande do Sul. Foram utilizados para as simulações os municípios de Santa Maria (cultivo anual) e São Luiz Gonzaga (cultivo anual e bianual). As datas de plantio foram definidas desde primeiro de agosto de 2017 até primeiro de maio de 2018. O melhor potencial de produtividade encontrado para a cultura da mandioca neste estudo foi 64,6 Mg ha1, 50,2 Mg ha1 de raízes e 47,3 Mg ha-1, 38,9 Mg ha-1 de parte aérea, respectivamente para São Luiz Gonzaga e para Santa Maria. Os plantios a partir do zoneamento de risco climático, apresentam uma lacuna de 0,364 Mg ha-1 em São Luiz Gonzaga e 0,282 Mg ha-1 em Santa Maria a cada dia de atraso. Estes resultados apontam que a antecipação do plantio para o primeiro decêndio de agosto expressa as maiores produtividades e diminuem as lacunas para ambos os locais.

Yield potential of Cassava Crop in a function of planting date in a subtropical environment / Potencial de produtividade da mandioca em função da época de plantio em ambiente subtropical

Studies of potential and yield potential are extremely important worldwide, to identify and narrow yield potential. The objective of this study was to simulate cassava yield potential and water-limited yield potential using the Simanihot model. Cassava yield gap and the planting date effect were estimated for two locations in Rio Grande do Sul, Brazil (Santa Maria and São Luiz Gonzaga). Due to weather conditions, in Santa Maria cassava cycle was defined as annual and São Luiz Gonzaga as annual and biannual. Planting dates were set from August 1st 2017 to May 1st 2018, and harvested on Jun 15th 2018. Results showed that cassava express higher yield potential on early planting (August 10th), achieving 64.6 Mg ha-1 and 50.2 Mg ha-1 of tuber roots and 47.3 Mg ha-1 and 38.9 Mg ha-1 of aboveground biomass, in São Luiz Gonzaga and Santa Maria, respectively. Planting dates after the beginning of the climatic risk zoning, present a yield reduction of 0.364 Mg ha-1 in São Luiz Gonzaga and 0.282 Mg ha-1 in Santa Maria, for each day of delay on the planting date. These results indicate that planting cassava during the first ten days of August expresses the highest yields and reduces the gaps for both locations.(AU)

Estudos de potencial e lacuna de produtividade são de extrema importância a nível mundial, para identificar e diminuir as lacunas de produtividade. O objetivo deste estudo foi estimar o potencial produtivo através do modelo Simanihot e quantificar a lacuna de produtividade na cultura da mandioca para dois locais do Rio Grande do Sul. Foram utilizados para as simulações os municípios de Santa Maria (cultivo anual) e São Luiz Gonzaga (cultivo anual e bianual). As datas de plantio foram definidas desde primeiro de agosto de 2017 até primeiro de maio de 2018. O melhor potencial de produtividade encontrado para a cultura da mandioca neste estudo foi 64,6 Mg ha1, 50,2 Mg ha1 de raízes e 47,3 Mg ha-1, 38,9 Mg ha-1 de parte aérea, respectivamente para São Luiz Gonzaga e para Santa Maria. Os plantios a partir do zoneamento de risco climático, apresentam uma lacuna de 0,364 Mg ha-1 em São Luiz Gonzaga e 0,282 Mg ha-1 em Santa Maria a cada dia de atraso. Estes resultados apontam que a antecipação do plantio para o primeiro decêndio de agosto expressa as maiores produtividades e diminuem as lacunas para ambos os locais.(AU)

Estimating cassava yield in future IPCC climate scenarios for the Rio Grande do Sul State, Brazil / Produtividade simulada de mandioca em cenários climáticos futuros do IPCC para o Rio Grande do Sul, Brasil

The objective of this study was to simulate the yield of two cassava cultivars in two IPCC future climate scenarios, the SRES-A1B (Cmip3) and the RCP4.5 (Cmip5), for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The Simanihot model, with the Thornthwaite and Mather water balance sub-model, and the SRES-A1B (Cmip3 - Third Coupled Model Intercomparison Project) and RCP4.5 (Cmip5 - Fifth Coupled Model Intercomparison Project) scenarios of the Fourth and Fifth IPCC Assessment Report, respectively, was used. Cassava cultivars used in this study were "Fepagro - RS13" (forrage) and "Estrangeira" (human consumption). In both cultivars, there was an increase in tuberous roots yield in future climate scenarios. The cultivar for human consumption benefits more roots yield in the scenario with higher CO2 (Cmip3 scenario); whereas, the forage cultivar benefits more the Cmip5 scenario. Among the three future periods (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), changes in tuberous roots yield are more evident in the end of the century period (2070-2099) and for early planting dates (01 September and 01 October). The northeastern region of the state has the greatest changes in tuberous roots yield in future climates, because this is the coldest region, with winter minimum temperature during between 6 and 8ºC.

O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade de duas cultivares de mandioca em dois cenários climáticos futuros do IPCC, o SRES-A1B (Cmip3) e o RCP4.5 (Cmip5), para o Rio Grande do Sul. Foi utilizado o modelo Simanihot, com o submodelo de balanço hídrico do solo diário sequencial de Thornthwaite e Mather, e os cenários SRES- A1B (Cmip3 - 3o Projeto de Intercomparação de modelos globais) e o RCP4.5 (Cmip5 - 5o Projeto de Intercomparação de modelos globais) do 4o e 5o relatório do IPCC, respectivamente, regionalizados por downscaling dinâmico com modelo RegCM3 e RegCM4 (Modelo Climático Regional), respectivamente. As cultivares utilizadas no estudo foram a 'Fepagro - RS13' (uso forrageira) e 'Estrangeira' (uso para mesa). Em ambas há aumento na produtividade de raízes em cenários climáticos futuros. A cultivar de mesa se beneficia mais na produtividade de raízes no cenário com maior concentração de CO2 (cenário Cmip3), enquanto a cultivar forrageira, se beneficia mais no cenário Cmip5. Nos três períodos futuros (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), as mudanças na produtividade são sempre mais expressivas no último período (2070-2099) e nas primeiras datas de plantio (01/09 e 01/10). A região do Rio Grande do Sul com maiores mudanças na produtividade é a nordeste, a qual, no clima atual é a mais fria do Estado, com temperatura mínima do ar no inverno entre 6 e 8°C.

Estimating cassava yield in future IPCC climate scenarios for the Rio Grande do Sul State, Brazil / Produtividade simulada de mandioca em cenários climáticos futuros do IPCC para o Rio Grande do Sul, Brasil

The objective of this study was to simulate the yield of two cassava cultivars in two IPCC future climate scenarios, the SRES-A1B (Cmip3) and the RCP4.5 (Cmip5), for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The Simanihot model, with the Thornthwaite and Mather water balance sub-model, and the SRES-A1B (Cmip3 - Third Coupled Model Intercomparison Project) and RCP4.5 (Cmip5 - Fifth Coupled Model Intercomparison Project) scenarios of the Fourth and Fifth IPCC Assessment Report, respectively, was used. Cassava cultivars used in this study were "Fepagro - RS13" (forrage) and "Estrangeira" (human consumption). In both cultivars, there was an increase in tuberous roots yield in future climate scenarios. The cultivar for human consumption benefits more roots yield in the scenario with higher CO2 (Cmip3 scenario); whereas, the forage cultivar benefits more the Cmip5 scenario. Among the three future periods (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), changes in tuberous roots yield are more evident in the end of the century period (2070-2099) and for early planting dates (01 September and 01 October). The northeastern region of the state has the greatest changes in tuberous roots yield in future climates, because this is the coldest region, with winter minimum temperature during between 6 and 8ºC. (AU)

O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade de duas cultivares de mandioca em dois cenários climáticos futuros do IPCC, o SRES-A1B (Cmip3) e o RCP4.5 (Cmip5), para o Rio Grande do Sul. Foi utilizado o modelo Simanihot, com o submodelo de balanço hídrico do solo diário sequencial de Thornthwaite e Mather, e os cenários SRES- A1B (Cmip3 - 3o Projeto de Intercomparação de modelos globais) e o RCP4.5 (Cmip5 - 5o Projeto de Intercomparação de modelos globais) do 4o e 5o relatório do IPCC, respectivamente, regionalizados por downscaling dinâmico com modelo RegCM3 e RegCM4 (Modelo Climático Regional), respectivamente. As cultivares utilizadas no estudo foram a 'Fepagro - RS13' (uso forrageira) e 'Estrangeira' (uso para mesa). Em ambas há aumento na produtividade de raízes em cenários climáticos futuros. A cultivar de mesa se beneficia mais na produtividade de raízes no cenário com maior concentração de CO2 (cenário Cmip3), enquanto a cultivar forrageira, se beneficia mais no cenário Cmip5. Nos três períodos futuros (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), as mudanças na produtividade são sempre mais expressivas no último período (2070-2099) e nas primeiras datas de plantio (01/09 e 01/10). A região do Rio Grande do Sul com maiores mudanças na produtividade é a nordeste, a qual, no clima atual é a mais fria do Estado, com temperatura mínima do ar no inverno entre 6 e 8°C. (AU)

Estimating cassava yield in future IPCC climate scenarios for the Rio Grande do Sul State, Brazil

ABSTRACT: The objective of this study was to simulate the yield of two cassava cultivars in two IPCC future climate scenarios, the SRES-A1B (Cmip3) and the RCP4.5 (Cmip5), for the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The Simanihot model, with the Thornthwaite and Mather water balance sub-model, and the SRES-A1B (Cmip3 - Third Coupled Model Intercomparison Project) and RCP4.5 (Cmip5 - Fifth Coupled Model Intercomparison Project) scenarios of the Fourth and Fifth IPCC Assessment Report, respectively, was used. Cassava cultivars used in this study were 'Fepagro - RS13' (forrage) and 'Estrangeira' (human consumption). In both cultivars, there was an increase in tuberous roots yield in future climate scenarios. The cultivar for human consumption benefits more roots yield in the scenario with higher CO2 (Cmip3 scenario); whereas, the forage cultivar benefits more the Cmip5 scenario. Among the three future periods (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), changes in tuberous roots yield are more evident in the end of the century period (2070-2099) and for early planting dates (01 September and 01 October). The northeastern region of the state has the greatest changes in tuberous roots yield in future climates, because this is the coldest region, with winter minimum temperature during between 6 and 8oC.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi simular a produtividade de duas cultivares de mandioca em dois cenários climáticos futuros do IPCC, o SRES-A1B (Cmip3) e o RCP4.5 (Cmip5), para o Rio Grande do Sul. Foi utilizado o modelo Simanihot, com o submodelo de balanço hídrico do solo diário sequencial de Thornthwaite e Mather, e os cenários SRES- A1B (Cmip3 - 3o Projeto de Intercomparação de modelos globais) e o RCP4.5 (Cmip5 - 5o Projeto de Intercomparação de modelos globais) do 4o e 5o relatório do IPCC, respectivamente, regionalizados por downscaling dinâmico com modelo RegCM3 e RegCM4 (Modelo Climático Regional), respectivamente. As cultivares utilizadas no estudo foram a 'Fepagro - RS13' (uso forrageira) e 'Estrangeira' (uso para mesa). Em ambas há aumento na produtividade de raízes em cenários climáticos futuros. A cultivar de mesa se beneficia mais na produtividade de raízes no cenário com maior concentração de CO2 (cenário Cmip3), enquanto a cultivar forrageira, se beneficia mais no cenário Cmip5. Nos três períodos futuros (2010-2039, 2040-2069 e 2070-2099), as mudanças na produtividade são sempre mais expressivas no último período (2070-2099) e nas primeiras datas de plantio (01/09 e 01/10). A região do Rio Grande do Sul com maiores mudanças na produtividade é a nordeste, a qual, no clima atual é a mais fria do Estado, com temperatura mínima do ar no inverno entre 6 e 8°C.