ABSTRACT It is projected an increase of about 30% in the world population by 2050 and a food demand increase by 60%, mainly vegetable proteins. Due to this, soybean is being introduced in new production systems, such as in rotation with irrigated rice in lowlands. Irrigated and non-irrigated experiments were conducted in order to determine the influence of irrigation on maturity groups, on yield components and yield in lowlands. Five soybean cultivars with maturity groups (MG) ranging from 4.8 to 7.8 were used, representing the cultivars sowing in southern Brazil, and three sowings were performed (October, November and January). A decrease in the number of pods m-2 was observed with the delay in the sowing date in both water regimes and MG, except MG 4.8 and 5.5, which had a higher number of pods m-2 when irrigated and sown in November. The leaf area index (LAI) was higher under the irrigated condition, for all MGs and sowing dates. The interaction between the yield components can be maximized by the combination of supplemental irrigation, anticipation of sowing date and the choice for cultivars with MG from 6.2 to 6.8 for lowland environments.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi modelar, no modelo SimulArroz, as três cultivares de arroz (Oryza sativa) irrigado atualmente mais cultivadas no Estado do Rio Grande do Sul. Os experimentos para calibrar e validar o modelo foram conduzidos nos municípios de Cachoeirinha, Santa Maria, Uruguaiana, Santa Vitória do Palmar e Cachoeira do Sul, durante quatro safras. Foram avaliados o número de folhas, a fenologia, a biomassa da matéria seca da parte aérea e a produtividade de cada cultivar. Os resultados mostraram uma leve superestimativa dos estádios R1, R4 e R9; no entanto, no geral, o modelo SimulArroz apresentou bom desempenho na simulação da fenologia do arroz para os três genótipos estudados. Além disso, o modelo teve uma precisão razoável em simular matéria seca da parte aérea e produtividade. A raiz quadrada do erro quadrático médio (RMSE) para matéria seca da parte aérea (folhas, caules, panículas e grãos) variou de 0,5 a 3,0 Mg ha-1. Para produtividade, a RMSE variou de 0,8 a 1,3 Mg ha-1. A calibração do modelo SimulArroz é eficiente em simular o crescimento, o desenvolvimento e a produtividade de grãos das cultivares de arroz irrigado mais importantes no Sul do Brasil e pode ser utilizada para estimar a previsão de safra e o potencial de produtividade, bem como para estudos de lacunas de produtividade.

Abstract: The objective of this work was to model, in the SimulArroz model, the three flood-irrigated rice (Oryza sativa) cultivars currently most grown in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiments to calibrate and validate the model were conducted in the municipalities of Cachoeirinha, Santa Maria, Uruguaiana, Santa Vitória do Palmar, and Cachoeira do Sul during four crop seasons. The number of leaves, phenology, aboveground dry matter biomass, and yield of each cultivar were evaluated. The results showed a slight overestimate of the R1, R4, and R9 stages; however, overall, the SimulArroz model had a good performance in simulating rice phenology for the three studied genotypes. Furthermore, the model had a reasonable accuracy in simulating aboveground dry matter and yield. The root-mean-square error (RMSE) for aboveground dry matter (leaves, stems, panicles, and grains) ranged from 0.5 to 3.0 Mg ha-1. For yield, the RMSE ranged from 0.8 to 1.3 Mg ha-1. The calibration of the SimulArroz model is efficient in simulating the growth, development, and grain yield of the most important flood-irrigated rice cultivars in Southern Brazil and can be used to estimate harvest forecast and yield potential, as well for yield gap studies.

Resumo O objetivo do trabalho foi determinar os coeficientes b0 e b1 da equação de Angströn-Prescott para os locais do estado do Rio Grande do Sul que possuem dados de radiação solar medidos por piranômetros eletrônicos e dados de brilho solar medidos por heliógrafos, bem como espacializar esses coeficientes para o Estado. Foram utilizados dados de radiação solar global e dados de brilho solar nas Estações Meteorológicas Automáticas e Convencionais do Instituto Nacional de Meteorologia de 13 locais do Rio Grande do Sul. Os valores dos coeficientes b0 e b1 foram determinados por meio da análise de regressão linear entre razão de radiação solar global e razão de brilho solar, na escala mensal e anual. A representação da variabilidade espacial dos coeficientes b0 e b1 no RS foi através de mapas usando o método de interpolação análise objetiva de Cressman. Os coeficientes b0 e b1 da equação de Angströn-Prescott foram atualizados para os 13 locais do Rio Grande do Sul e nos outros locais estes coeficientes podem ser estimados através dos mapas. O coeficiente b0 diminui durante o inverno e aumenta durante o verão enquanto os valores do coeficiente b1 são mais elevados para os meses de inverno e primavera.

Abstract The objective of this study was determine the coefficients b0 and b1 of the Angströn-Prescott equation for several locations in the State of Rio Grande do Sul using solar radiation data measured with electronic pyranometers and sunshine duration data measured with a analytical sunshine recorder and map theses coefficients for the entire state. Solar radiation data, measured by electronic pyranometer, and sunshine data, measured with a conventional Campbell-Stokes sunshine recorder in the Automatic and Conventional Weather Stations of the National Institute of Meteorology, respectively, for 13 locations across the state, were used. The values of the coefficients b0 and b1 were determined through linear regression analysis between solar radiation ratio and sunshine ratio for data grouped monthly and annually. Maps with the spatial variability of the coefficients across the State were built using the Cressman objective interpolation analysis. The coefficients b0 and b1 of the Angströn-Prescott equation were updated for the 13 locations across the State and for other locations they can be estimated from maps. The coefficient b0 decreases during winter and increases during summer whereas the coefficient b1 is greater during winter and spring months.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estimar a produtividade potencial e a produtividade com limitação de água em soja (Glycine max), no Rio Grande do Sul, em dois cenários climáticos futuros, SRES A1B e RCP4.5, por meio dos modelos agrícolas de simulação SoySim e Cropgro-Soybean. Consideraram-se, em ambos os modelos, três grupos de maturação (4.8, 5.5 e 6.0) e seis datas de semeadura (01/09, 01/10, 01/11, 01/12, 01/01 e 01/02), nos cenários SRES A1B-CMIP3 e RCP4.5-CMIP5. A variável analisada foi a produtividade de grãos de soja a 13% de umidade (Mg ha-1). A produtividade potencial de soja no Rio Grande do Sul deve aumentar até o final do século XXI, de acordo com ambos os cenários. A produtividade de soja com limite de água também aumenta até o final do século XXI, pelo cenário SRES A1B-CMIP3; porém, ela decrescerá nos períodos futuros, pelo cenário RCP4.5-CMIP5, em razão do estresse hídrico no solo.

Abstract: The objective of this work was to estimate the yield potential and the water-limited yield of soybean (Glycine max) in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, in two future climate scenarios, SRES A1B and RCP4.5, using the SoySim and Cropgro-Soybean simulation models. In both models, three maturity groups (4.8, 5.5, and 6.0) and six sowing dates (09/01, 10/01, 11/01, 12/01, 01/01, and 02/01) were considered in the SRES A1B-CMIP3 and RCP4.5-CMIP5 scenarios. The analyzed variable was grain yield at 13% moisture (Mg ha-1). Soybean yield potential in Rio Grande do Sul should increase up to the end of the 21st century, according to both scenarios. Water-limited yield of soybean also increases up to the end of the 21st century, by the SRES A1B-CMIP3 scenario; however, it will decrease in future periods, by the RCP4.5-CMIP5 scenario because of limited soil water.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o cultivo de soja em solo hidromórfico ou não hidromórfico, com ou sem irrigação suplementar. Experimentos em campo com as cultivares TECIRGA 6070RR e A 6411RG foram realizados em terras altas (solos não hidromórficos) e em terras baixas (solos hidromórficos), que são tradicionalmente cultivadas com arroz irrigado. Determinaram-se, nas duas cultivares de soja, os seguintes parâmetros: índice de área foliar, estágios de desenvolvimento, partição de matéria seca e quantificação das trocas gasosas em nível foliar. Pequenos estresses hídricos, que comumente ocorrem por deficit ou excesso em áreas de soja cultivada em solo hidromórfico, não influenciam o desenvolvimento e a partição de matéria seca; porém, provocam reduções da condutância estomática, da taxa fotossintética e da evolução da área foliar. O cultivo de soja em solos hidromórficos faz com que as plantas sejam expostas ao estresse hídrico, até mesmo em anos com precipitação de chuvas bem distribuída ao longo da estação de crescimento, em razão da baixa capacidade de armazenamento de água desses solos.

Abstract: The objective of this work was to evaluate soybean cultivation in a hydromorphic or nonhydromorphic soil, with or without supplemental irrigation. Field experiments were carried out with the TECIRGA 6070RR and A 6411RG cultivars in highlands (nonhydromorphic soils) and lowlands (hydromorphic soils), which are traditionally cultivated with irrigated rice. The following parameters were determined in both soybean cultivars: leaf area index, developmental stages, dry matter partition, and leaf gas exchange. Low water stresses, which commonly occur either by deficit or excess in soybean areas cultivated in hydromorphic soils, do not affect the development and partitioning of dry matter; however, they cause reductions in stomatal conductance, photosynthetic rate, and leaf area evolution. Growing soybean in lowlands exposes plants to water stress, even in years with well-distributed rainfall during the growing season, due to the low water storage capacity of these soils.

RESUMO Houve mudança na genética da soja cultivada na região Sul do Brasil a partir dos anos 2000, o que demanda investimento em estudos básicos e detalhados do crescimento e desenvolvimento. O objetivo deste estudo foi caracterizar a duração do período de sobreposição das fases vegetativa e reprodutiva, o crescimento em estatura e a emissão de nós após o início do florescimento em cultivares de tipo de crescimento determinado e indeterminado semeadas em diferentes épocas e regiões produtoras de soja no Rio Grande do Sul. Experimentos de campo foram conduzidos durante os anos agrícolas de 2012/2013 e 2013/2014, em Santa Maria, Itaqui, Frederico Westphalen, Capão do Leão, Júlio de Castilhos e em 3 lavouras comerciais de soja em Restinga Sêca, Tupanciretã e Água Santa. Foram estimadas a sobreposição (em dias) das fases vegetativa e reprodutiva, diferença do número de nós e da estatura em R8 e R1. As cultivares com tipo de crescimento indeterminado apresentaram maior período de sobreposição das fases vegetativa e reprodutiva, crescimento em estatura e emissão de nós após o início do florescimento em comparação com as cultivares determinadas. A magnitude dos valores de sobreposição das fases vegetativa e reprodutiva e do aumento em estatura e número de nós após o R1 variaram com o tipo de crescimento, grupo de maturidade relativa, local e época de semeadura.

ABSTRACT There was a change in the genetics of soybeans grown in southern Brazil from the 2000s, which requires investment in basic and detailed studies about growth and development. The purpose in this paper was to characterize the overlap period of vegetative and reproductive phases, growth in height and the emission of nodes after the beginning of flowering in determinate and indeterminate cultivars in different sowing dates and soybean regions in Rio Grande do Sul. Field experiments were conducted during the growing seasons of 2012/2013 and 2013/2014, in Santa Maria, Itaqui, Frederico Westphalen, Capão do Leão, Júlio de Castilhos and in 3 commercial soybean crops in Restinga Sêca, Tupanciretã and Água Santa. Overlap determination (in days) of vegetative and reproductive phases, difference in the number of nodes and height in R8 and R1 were estimated. The cultivars with indeterminate growth had higher overlap period of vegetative and reproductive phases, height growth and emission of nodes after the beginning of flowering in comparison with the determinate cultivars. The magnitude of the overlap values of vegetative and reproductive phases and of the increase in height and number of nodes after R1 ranged with the type of growth, maturity group, location, and sowing date.