Scientia Agricola, Volume: 65, Issue: spe, Published: 2008
  • Editorial

    Sentelhas, Paulo Cesar; Reichardt, Klaus; Alleoni, Luís Reynaldo Ferraciú
  • Editorial

    Sivakumar, Mannava V.K.
  • Performance of cylindrical leaf wetness duration sensors in a tropical climate condition

    Santos, Eduardo Alvarez; Sentelhas, Paulo Cesar; Gillespie, Terry James; Lulu, Jorge

    Abstract in Portuguese:

    Medidas da duração do período de molhamento (DPM) são necessárias para diversos sistemas de alerta fitossanitário, uma vez que a DPM é uma variável importante para a epidemiologia. O sensor cilíndrico é um sensor eletrônico barato e que pode ser facilmente produzido. Esse sensor foi inicialmente projetado para medir DPM em cebola, contudo alguns estudos indicam que ele também pode ser utilizado em estações meteorológicas e outras culturas. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de sensores cilíndricos sob condições tropicais, no Brasil, tendo-se as medidas obtidas pelo sensor de placa como referência. Antes de serem instalados no campo, todos os sensors eletrônicos utilizados no estudo (placa e cilíndricos) foram pintados com tinta latex branca e, em seguida, submetidos a tratamento térmico. Testes de laboratório foram realizados para determinar um limiar de resistência, a partir do qual os sensores seriam considerados molhados, e o tempo de reposta dos sensores ao molhamento. No campo, todos os sensores foram inicialmente instalados na horizontal a 30 cm de altura sobre gramado, visando a avaliar a variabilidade entre os sensores de DPM. A variabilidade entre os sensores cilíndricos na horizontal foi reduzida com a adoção de um limiar de resistência específico para cada sensor. O coeficiente médio de variação para DPM diária medida pelos sensores cilíndricos foi igual a 9,7%. Posteriormente, os sensores cilíndricos foram instalados em 5 ângulos diferentes com a horizontal: 0, 15, 30, 45, and 60º. As medidas obtidas por esses sensores são comparáveis com a medida padrão, fornecida por sensores de placa instalados a 45º e mesma altura. A mudança do ângulo de instação não teve efeito sistemático sobre as medidas da DPM para as condições locais, uma vez que as correlações entre as medidas dos sensores de placa e sensores cilídricos inclinados foram bastante elevadas (R² > 0,91), o que difere dos resultados obtidos em condições de clima temperado, onde a DPM medida pelo sensor cilíndrico foi duas horas mais longa do que a medida pelo sensor de placa.

    Abstract in English:

    Leaf wetness duration (LWD) measurements are required for disease warning in several agricultural systems, since it is an important variable for the diagnose of plant disease epidemiology. The cylindrical sensor is an inexpensive and simple electronic LWD sensor initially designed to measure this variable for onions, however some studies show that it may be helpful for standard measurements in weather stations and also for different crops. Therefore, the objective of this study was to assess their performance under tropical climate conditions, in Brazil, having as standard measurements those obtained by flat plate sensors, which have presented very good performance when compared with visual observations. Before field assessments, all LWD sensors used in our study (flat plates and cylinders) were white latex painted and submitted to a heat treatment. Laboratory tests were performed in order to determine the resistance threshold for the sensor to be considered wet and the time response of the sensors to wetness. In the field, all cylindrical sensors were initially deployed horizontally 30-cm above a turfgrass surface in order to assess the variability among them with respect to LWD measurements. The variability among the horizontal cylindrical sensors was reduced by using a specific resistance threshold for each sensor. The mean coefficient of variation (CV) of LWD data measured by the cylindrical sensors was 9.7%. After that, the cylindrical sensors were deployed at five different angles: 0º, 15º, 30º, 45º, and 60º. Data of measurements made at these angles were compared with the standard measurement, obtained by flat plate sensors at the same height and installed at 45º. The deployment angle had no systematic effect on LWD measurements for the local tropical conditions, since the correlations between flat plate and elevated cylinder measurements were very high (R² > 0.91), which differed from the results obtained under temperate climatic conditions, where LWD measured by cylinders were two hours longer than by flat plate sensors.
  • Estimating leaf wetness duration over turfgrass, and in a 'Niagara Rosada' vineyard, in a subtropical environment

    Lulu, Jorge; Sentelhas, Paulo Cesar; Pedro Júnior, Mário José; Pezzopane, José Ricardo Macedo; Blain, Gabriel Constantino

    Abstract in Portuguese:

    A duração do período de molhamento (DPM) é uma variável agrometeorológica chave para a ocorrência de doenças de plantas. Como a DPM é raramente medida nas estações meteorológicas, ela deve ser estimada quando se pretende empregar sistemas de alerta de controle químico. Desse modo, o objetivo do presente estudo foi avaliar a estimativa da DPM sobre gramado por diferentes modelos a partir de dados meteorológicos obtidos em uma estação meteorológica padrão e verificar as relações entre a DPM estimada para o gramado e a medida em um vinhedo de 'Niagara Rosada', conduzido em espaldeira, em Jundiaí, SP, Brasil. Os sensores de molhamento no vinhedo foram instalados no topo das plantas com um ângulo de inclinação de 45º e com a face superior do sensor voltada para sudoeste, com três repetições. Os quatro modelos de estimativa da DPM foram: número de horas com umidade relativa do ar acima de 90% (NHUR > 90%), depressão do ponto de orvalho (DPO), árvore de classificação e regressão (CART) e o de Penman-Monteith (PM). O modelo CART estimou melhor a DPM no gramado, apresentando uma boa precisão (R² = 0,82) e uma ótima exatidão (d = 0,94), resultando num bom índice de confiabilidade (c = 0,85). Esta estimativa também apresentou uma boa correlação com a DPM medida no interior do vinhedo, com uma precisão razoável (R² = 0,87) e uma ótima exatidão (d = 0,96), resultando num ótimo índice de confiabilidade (c = 0,93), o que permite concluir que é possível estimar a DPM no vinhedo de 'Niagara Rosada' por meio de dados medidos ou estimados na estação meteorológica padrão.

    Abstract in English:

    Leaf wetness duration (LWD) is a key parameter in agrometeorology because it is related to plant disease occurrence. As LWD is seldomly measured in a standard weather station it must be estimated to run warning systems for schedule chemical disease control. The objective of the present study was to estimate LWD over turfgrass considering different models with data from a standard weather station, and to evaluate the correlation between estimated LWD over turfgrass and LWD measured in a 'Niagara Rosada' vineyard, cultivated in a hedgerow training system, in Jundiaí, São Paulo State, Brazil. The wetness sensors inside the vineyard were located at the top of the plants, deployed at an inclination angle of 45º and oriented southwest, with three replications. The methods used to estimate LWD were: number of hours with relative humidity above 90% (NHRH > 90%), dew point depression (DPD), classification and regression tree (CART) and Penman-Monteith (PM). The CART model had the best performance to estimate LWD over turfgrass, with a good precision (R² = 0.82) and a high accuracy (d = 0.94), resulting in a good confidence index (c = 0.85). The results from this model also presented a good correlation with measured LWD inside the vineyard, with a good precision (R² = 0.87) and a high accuracy (d = 0.96), resulting in a high confidence index (c = 0.93), showing that LWD in a 'Niagara Rosada' vineyard can be estimated with data from a standard weather station.
  • Spatial variability of leaf wetness duration in cotton, coffee and banana crop canopies

    Santos, Eduardo Alvarez; Sentelhas, Paulo Cesar; Pezzopane, José Eduardo Macedo; Angelocci, Luiz Roberto; Monteiro, José Eduardo Boffino Almeida

    Abstract in Portuguese:

    Apesar da importância da duração do período de molhamento para a epidemiologia de doenças de plantas, pouca atenção tem sido dada à sua variabilidade em diferentes posições da cultura. O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade espacial da duração do período de molhamento (DPM) em três culturas, comparando-se as medidas obtidas com a DPM medida sobre gramado em um posto meteorológico padrão. A DPM foi medida por sensores eletrônicos em três culturas com diferentes estruturas de dosséis e áreas foliares: algodão, café e banana. Na cultura do algodão, os sensores cilídricos foram instalados no terço médio e no topo do dossel voltados para o sudoeste. Na cultura do café, sensores de placa foram instalados no terço inferior do dossel voltados para nordeste e sudoeste; no terço médio também voltados para nordeste e sudoeste; no interior e no topo do dossel. Na cultura da banana, sensores cilíndricos foram instalados nos terços inferior e superior da planta. A DPM sobre gramado foi simultaneamente medida em um posto meteorológico próximo às culturas. A DPM exibiu diferentes padrões de variação nas três culturas. Para o cafeeiro, a DPM mais longa foi observada nas partes mais baixas da planta; para a bananeira, o terço superior foi o que apresentou a maior DPM; enquanto que para a cultura do algodão não houve diferença entre o topo e o interior do dossel. A DPM medida sobre gramado apresentou boa correlação com a DPM medida no topo ou no terço superior das culturas. Dessa forma, pode-se estimar a DPM nas culturas a partir da DPM do gramado, sendo esta uma ferramenta muito útil para o manejo de doenças de plantas em culturas onde a DPM mais longa ocorre nas porções superiores do dossel.

    Abstract in English:

    Despite the importance of leaf wetness duration for plant disease epidemiology, there has been little attention paid to research on how its variability relates to different cropping situations. The objective of this study was to evaluate the spatial variability of leaf wetness duration (LWD) in three crops, comparing these measurements with turfgrass LWD, obtained in a standard weather station. LWD was measured by electronic sensors in three crops with different canopy structures and leaf area: cotton, coffee and banana. For the cotton crop, cylindrical sensors were deployed at the lower third and on the top of the canopy, facing southwest. For the coffee crop, flat plate sensors were installed in the lower third of the canopy facing northeast and southwest; in the middle third facing northeast and southwest; and inside and on the top of the canopy. For the banana canopy, cylindrical sensors were used to measure LWD in the lower third of the canopy and in the upper third of the plant. Turfgrass LWD was simultaneously measured in a nearby standard weather station. The LWD showed different patterns of variation in the three crop canopies. For coffee plants, the longest LWD was found in the lower portions of the canopy; for the banana crop, the upper third of the canopy showed the longest LWD; whereas for the cotton crop no difference was observed between the top and lower third of the canopy. Turfgrass LWD presented a good relationship with LWD measured on the top or in the upper third of the crops. Thus, the estimate of crop LWD can be perfomed based on turfgrass LWD, this being a useful tool for plant disease management purposes for crops in which the longer LWD occurs at the upper canopy portion.
  • Spatial and temporal variability of leaf wetness duration in the State of São Paulo, Brazil

    Hamada, Emília; Ghini, Raquel; Fernandes, Jeferson Lobato; Pedro Júnior, Mário José; Rossi, Paulo

    Abstract in Portuguese:

    A duração do período de molhamento (DPM) foliar é um dos principais fatores para a ocorrência de doenças de planta. No entanto, esse parâmetro climático não é geralmente registrado sistematicamente nas estações meteorológicas, tendo-se como alternativa estimar a DPM por meio de modelos matemáticos. Este trabalho teve como objetivo estimar a DPM para o estado de São Paulo, baseando-se no número de horas com umidade relativa igual ou superior a 90%, e também espacializá-la utilizando as ferramentas de Sistema de Informações Geográficas (SIG). Utilizando resultados diários de umidade relativa de dez estações meteorológicas do estado, de seis anos, foram obtidas para diferentes períodos as equações de ajuste de DPM (horas dia-1) (R² de 0,58 a 0,81) e de número de dias (ND) ao mês com DPM por um período igual ou superior a dez horas consecutivas (R² de 0,57 a 0,75), ambas em função da umidade relativa média. A DPM média e ND média variaram entre as regiões do estado e nos períodos do ano. Os menores valores estimados de DPM e de ND médias anuais foram observados na região oeste do estado e os maiores valores na região litorânea.

    Abstract in English:

    One of the main factors influencing the occurrence of plant diseases is the leaf wetness duration (LWD). However, this climatic parameter is not generally and systematically recorded at meteorological stations, and the alternative to obtain an estimate for LWD is the use of mathematical models. The objective of this study was to estimate LWD for the State of São Paulo, on the basis of the number of hours with relative humidity equal to or higher than 90%, and also plot them on a map with help of the Geographical Information System (GIS) tool. Using daily relative humidity data from ten meteorological stations of the State, for six years, adjustment equations were obtained for different LWD periods (hours day-1) (R² from 0.58 to 0.81) and of number of days (ND) per month with LWD for a period equal to or higher than ten consecutive hours (R² from 0.57 to 0.75), both as functions of the mean relative humidity. The mean LWD and the mean ND varied among the different regions of the State and different periods of the year. The smallest estimated values of mean annual LWD and ND were observed for the west region of the State, and the highest values for the coastal region.
  • Climatic risk for potato late blight in the Andes region of Venezuela

    Garcia, Beatriz Ibet Lozada; Sentelhas, Paulo Cesar; Tapia, Luciano Roberto; Sparovek, Gerd

    Abstract in Portuguese:

    A batata é uma importante cultura para a agricultura venezuelana. Entretanto, sua produção é altamente afetada pela ocorrência da requeima (Phytophtora infestans), já que as condições climáticas são normalmente favoráveis para essa doença. O objetivo deste estudo foi determinar as datas de semeadura com os menores riscos climáticos para a ocorrência da requeima na região andina da Venezuela, considerando o uso de um modelo agrometeorológico de previsão da doença e um sistema de informação geográfica (GIS). O modelo de estimativa da doença utilizado foi o desenvolvido por Hyre (1954), o qual requer dados diários de chuva e temperatura. Esses dados foram obtidos de 106 estações meteorológicas, situadas nos estados de Mérida, Táchira e Trujillo, para períodos de 31 anos. O modelo de Hyre foi aplicado para todas as estações, obtendo-se as seguintes variáveis: número de dias favoráveis à doença (DFD); número de períodos com dez dias favoráveis consecutivos, denominado de ocorrência (O); e número de pulverizações requeridas para o controle da doença (S). Essas variáveis foram utilizadas para calcular o Índice de Máximo Risco (MRI) e o Índice de Risco Provável (PRI). A interpolação desses índices foi usada para gerar mapas de risco climático para cada época de semeadura. Os mapas de MRI e PRI mostraram que os maiores riscos para a proliferação da requeima da batata ocorre na estação chuvosa, de maio a julho, decrescendo durante as estações seca e de transição. Entretanto, alta variabilidade do risco para a doença foi observada em todas as épocas de semeadura. Os mapas gerados pela combinação do modelo agrometeorológico de previsão da doença e GIS também mostraram que em boa parte das áreas produtoras de batata na região andina da Venezuela a redução do número de pulverizações pode ser possível, no entanto há necessidade de novas pesquisas para se comprovar isso.

    Abstract in English:

    Potato is an important crop for Venezuelan agriculture. However, its production is highly affected by late blight (Phytophtora infestans), since weather is commonly favorable for this disease. The aim of this study was to determine the sowing dates of low climatic risk for potato late blight in the Andes region of Venezuela, with an agrometeorological disease model and geographical information system (GIS) tools. The disease model used in this study was developed by Hyre (1954) which requires daily rainfall and temperature data which were obtained from 106 weather stations, located at the States of Mérida, Táchira, and Trujillo, for a period of 31 years. Hyre's model was applied for all stations obtainig the following variables: number of disease favorable days (DFD); number of periods with ten consecutive favorable days, named disease occurrence (O); and number of sprays required for disease control (S). These variables were used to calculate the Maximum Risk Index (MRI) and the Probable Risk Index (PRI). The interpolation of these indexes was used to generate maps of climatic risk for each sowing date. MRI and PRI maps showed that the highest climatic risk for potato late blight occurrence was during the rainy season, from May to July, decreasing during dry and mid seasons. However, high disease risk variability was observed for all seasons. The maps generated by coupling an agrometeorological disease model and GIS also show that in great part of potato areas of Andes region the number of sprays could be reduced, but more investigations about that must be carried out.
  • Worldwide geographical distribution of Black Sigatoka for banana: predictions based on climate change models

    Jesus Júnior, Waldir Cintra de; Valadares Júnior, Ranolfo; Cecílio, Roberto Avelino; Moraes, Willian Bucker; Vale, Francisco Xavier Ribeiro do; Alves, Fábio Ramos; Paul, Pierce Anderson

    Abstract in Portuguese:

    Global climatic changes will potentially influence plant diseases and the efficacy of their management options. One of the most likely impacts of climate change will be felt by the geographical distribution of plant diseases. Black Sigatoka is considered the most damaging and costly disease of banana. The socio-economic impact of this disease has continued to increase as the pathogen reaches new areas and the disease becomes more difficult to be controled. The objectives of this research were to compare the global geographical distribution of the disease based on maps elaborated using weather data representing: i) current and future periods (2020, 2050 and 2080), ii) Intergovernmental Panel on Climate Change scenarios A2 and B2, iii) predictions based on six different climate change models and the " multimodel ensemble" and, iv) individual months. The " multimodel ensemble" lead to a reduction in the variability of the simulations when compared to the results obtained using the individual models separately. The predictions suggested that, in the future, areas favorable for the development of the Black Sigatoka disease will decrease. This reduction will occur gradually and will be higher for the A2 than for the B2 scenario. Changes in the geographical distribution of the disease will occur from one month to another, with unfavorable areas becoming favorable and vice-versa. However, in spite of these changes, extensive areas will still continue to be favorable for the occurrence of Black Sigatoka.

    Abstract in English:

    As mudanças climáticas poderão alterar as doenças de plantas e afetar a eficácia das medidas de manejo. Um dos prováveis impactos será na distribuição geográfica das doenças. A Sigatoka Negra é considerada a principal doença da cultura da banana em decorrência dos danos causados e aumento do custo de manejo. O impacto sócio-econômico da doença continua aumentando, uma vez que a doença tem atingido novas áreas de plantio, tornando o manejo mais difícil. Este trabalho tem por objetivos comparar a distribuição geográfica da doença por meio da elaboração de mapas nas seguintes situações: a) clima atual e futuro (2020, 2050 e 2080), b) cenários A2 e B2 do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, c) predito por seis diferentes modelos de mudanças climáticas e pela média dos mesmos e, d) entre meses. Haverá redução das áreas favoráveis à doença no futuro, sendo que tal redução será mais acentuada no cenário A2 do que no B2 e gradativa para as décadas de 2020, 2050 e 2080. Predições efetuadas com o uso da média dos dados estimados pelos modelos permitiram redução na variabilidade da simulação em comparação com a predição gerada por cada modelo individualmente. Alterações na distribuição geográfica da doença ocorrerão entre meses, de modo que áreas consideradas desfavoráveis tornar-se-ão favoráveis e vice-versa. Apesar disso, extensas áreas continuarão favoráveis ao desenvolvimento da Sigatoka Negra.
  • Global plant hardiness zones for phytosanitary risk analysis

    Magarey, Roger D.; Borchert, Daniel M.; Schlegel, Jay W.

    Abstract in Portuguese:

    Zonas de resistência às plantas, definidas pelo " United States Department of Agriculture National Arboretum" com base na média anual das temperaturas mínimas extremas, são amplamente utilizadas para a seleção de plantas perenes e para a análise de risco fitossanitário. Há necessidade de um mapa global para padronizar a comparação de zonas nas análises de risco fitossanitário. Dois bancos de dados climatológicos foram utilizados para criar tais zonas globais de resistência às plantas: i) conjunto de dados mensais de 1973-2002 da " Climate Research Unit (CRU)" ; e ii) dados climatológicos diários da " Daily Global Historical Climatology Network (GHCN)" . Os dados mensais da CRU foram ajustados a uma escala reduzida de resolução de cinco minutos, e um ajuste cúbico foi empregado para converter os dados mensais para diários. Os dados da RDGH foram submetidos a várias medidas de controle de qualidade antes de serem empregados nas análises. Relações de regressão pelo método dos mínimos quadrados foram desenvolvidas usando dados da RDGH, resultando nos mais baixos valores médios diários de temperatura mínima e média anual das temperaturas mínimas extremas. Os erros estatísticos estimados foram calculados a partir da diferença numérica entre os valores estimados para a malha e os observados nas estações climatológicas. O erro médio absoluto para a temperatura mínima extrema anual foi 1,9ºC (3,5ºF), o que possibilitou a classificação de 2/3 das estações dentro das zonas corretas.

    Abstract in English:

    Plant hardiness zones are widely used for selection of perennial plants and for phytosanitary risk analysis. The most widely used definition of plant hardiness zones (United States Department of Agriculture National Arboretum) is based on average annual extreme minimum temperature. There is a need for a global plant hardiness map to standardize the comparison of zones for phytosanitary risk analysis. Two data sets were used to create global hardiness zones: i) Climate Research Unit (CRU) 1973-2002 monthly data set; and ii) the Daily Global Historical Climatology Network (GHCN). The CRU monthly data set was downscaled to five-minute resolution and a cubic spline was used to convert the monthly values into daily values. The GHCN data were subjected to a number of quality control measures prior to analysis. Least squares regression relationships were developed using GHCN and derived lowest average daily minimum temperature data and average annual extreme minimum temperatures. Error estimate statistics were calculated from the numerical difference between the estimated value for the grid and the station. The mean absolute error for annual extreme minimum temperature was 1.9ºC (3.5ºF) and 2/3 of the stations were classified into the correct zone.
  • Climatic risk of grape downy mildew (Plasmopara viticola) for the State of São Paulo, Brazil Note

    Hamada, Emília; Ghini, Raquel; Rossi, Paulo; Pedro Júnior, Mário José; Fernandes, Jeferson Lobato

    Abstract in Portuguese:

    A viticultura brasileira tem apresentado importância crescente nos últimos anos. Em São Paulo, a expressiva produção é destinada basicamente ao consumo in natura e, mais recentemente, podem ser observados esforços de diversas instituições no sentido de revitalizar a viticultura no estado. O míldio (Plasmopara viticola) é uma das principais doenças da cultura no Brasil, com efeitos extremamente danosos à sua produção. No presente trabalho foi estimada a severidade do míldio da videira nas condições climáticas do estado de São Paulo, com base num modelo de estimativa da doença e empregando-se um Sistema de Informações Geográficas - SIG. O estudo considerou os meses de setembro a abril, período em que a doença pode afetar as videiras em desenvolvimento. Os valores básicos de entrada no banco de dados do SIG foram temperatura média e umidade relativa. A duração do período de molhamento foliar foi estimada a partir dos dados de umidade relativa. Com os dados climáticos organizados no SIG, foram calculados e produzidos os mapas de severidade do míldio da videira, aplicando-se o modelo de estimativa. Também foram avaliados três municípios (Jales, Jundiaí e São Miguel Arcanjo), representativos de importantes pólos vitícolas do estado. O método possibilitou caracterizar de forma quantitativa a severidade do míldio da videira, tanto espacialmente, entre as regiões do estado, como temporalmente, ao longo dos meses, diferenciando de forma adequada os municípios estudados.

    Abstract in English:

    Viticulture in Brazil has been growing in importance in recent years. In the State of São Paulo, a significant percentage of the production is basically destined to in natura consumption and, more recently, much effort has been made by institutions to revitalize the viticulture in the State. Among fungal diseases, the downy mildew (Plasmopara viticola) is one of the main diseases affecting this crop in Brazil, with extreme damage effects on its production. The objective of this study was to estimate the incidence of the downy mildew on grape under the climatic conditions of the State of São Paulo, based on a mathematical model and using Geographical Information System - GIS tools. The study considered the months from September to April, a period in which the downy mildew can affect grapevines under development. Mean temperature and relative humidity were the basic weather data entered in the GIS database. Leaf wetness duration was estimated from relative humidity measurements. Climatic data entered in the GIS were used to calculate and produce maps depicting the severity of the grape downy mildew, through the application of a disease model. Three cities were evaluated (Jales, Jundiaí, and São Miguel Arcanjo), since they represent the main vineyard centers in the State. The adopted methodology permitted quantifying the severity of the grape downy mildew not only in spatial terms, identifying the variability among the different regions of the State, but also in temporal terms, along the months, making an adequate distinction of the studied cities.
  • Solar radiation affects grapevine susceptibility to Plasmopara Viticola Note

    Dalla Marta, Anna; Di Stefano, Valentina; Cerovic, Zoran G.; Agati, Giovanni; Orlandini, Simone

    Abstract in Portuguese:

    A radiação solar exerce papel importante no desenvolvimento de algumas doenças fúngicas, devido à sua ação direta sobre os microorganismos e também devido ao seu efeito indireto sobre a produção de compostos específicos nas plantas. Este experimento examinou o efeito de dois ambientes de luz (100% e 35% da intensidade máxima) sobre o conteúdo de polifenóis nas folhas da videira e quantificou sua relação com a resistência ao míldio (Plasmopara viticola). As concentrações de polifenóis na epiderme das folhas foram quantificadas de forma não destrutiva, durante a estação de crescimento de 2006, usando o equipamento portátil Dualex, baseado na fluorescência da clorofila. O delineamento experimental consistiu de seis parcelas de 30 videiras e as medidas foram feitas nas 12 plantas centrais. As folhas foram inoculadas com uma suspensão de esporângios com 50.000 esporos de P. viticola por mL e a intensidade da doença foi avaliada depois do aparecimento dos primeiros sintomas. As folhas das plantas mantidas à plena luz solar apresentaram alta concentração de polifenóis e severidade da doença significativamente menor do que as folhas das plantas mantidas sob a tela de sombreamento. Estes resultados indicam uma relação inversa entre os polifenóis produzidos pelas folhas da videira e a severidade do míldio.

    Abstract in English:

    Solar radiation plays an important role in the development of some fungal diseases due to its direct action on the microorganisms and also its indirect effect on the production of specific plant compounds. This experiment examined the effect of two light environments (100% and 35% of full strength) on the polyphenolic content of grapevine leaves and quantified their relation to resistance to downy mildew (Plasmopara viticola). Leaf epidermal polyphenolic contents were non-destructively measured during the growing season 2006 using the Dualex chlorophyll fluorescence-based portable leaf-clip. The experimental design consisted of six parcels of 30 vines and measurements were performed on the 12 central vines. The leaves were inoculated with a sporangia suspension containing 50,000 sporangia of P. viticola per mL and the disease severity was assessed after the appearance of symptoms. Leaves maintained at 100% sun had high polyphenolic content and significantly lower disease severity compared to leaves under shading nets. These results indicate an inverse relationship between produced polyphenolics and downy mildew severity.
  • Agrometeorology and plant disease management: a happy marriage Point of View

    Gillespie, Terry James; Sentelhas, Paulo Cesar

    Abstract in Portuguese:

    A disseminação de muitas doenças de plantas é influenciada por condições favoráveis de temperatura durante o período de molhamento foliar. As medidas e estimativas da duração do período de molhamento foliar fornecidas pelos Agrometeorologistas têm permitido aos Fitopatologistas dar alertas sobre a necessidade de pulverizações com base nas condições meteorológicas, o que normalmente reduz o número de aplicações para o controle de doenças, resultando em menor custo de produção e menor contaminação do ambiente. Em um futuro próximo, ferramentas como os modelos numéricos de tempo, com alta resolução espacial, e os radares meteorológicos mais avançados, deverão reduzir a necessidade de redes de observação meteorológica de superfície mais densas. Os modelos meteorológicos também possibilitarão a previsão de disseminação potencial das doenças de plantas, o que irá aumentar ainda mais a contribuição da agrometeorologia para o controle fitossanitário mais racional.

    Abstract in English:

    Many plant disease outbreaks are triggered by suitably warm temperatures during periods of leaf wetness. Measurements or estimations of leaf wetness duration provided by Agrometeorologists have allowed Plant Pathologists to devise weather timed spray schemes which often reduce the number of sprays required to control plant diseases, thus lowering costs and benefitting the environment. In the near future, tools such as numerical weather models with small grid spacings, and improved weather radar, are expected to reduce the need for tight networks of surface observations. The weather models will also provide growers with forecast warnings of potential upcoming disease outbreaks, which will further enhance the contribution of agrometeorology to plant disease management.
  • Obtaining weather data for input to crop disease-warning systems: leaf wetness duration as a case study Review

    Gleason, Mark L.; Duttweiler, Katrina B.; Batzer, Jean C.; Taylor, S. Elwynn; Sentelhas, Paulo Cesar; Monteiro, José Eduardo Boffino Almeida; Gillespie, Terry J.

    Abstract in Portuguese:

    Os sistemas de alerta fitossanitário são ferramentas de suporte à decisão desenvolvidos para ajudar os agricultures a determinar o melhor momento da aplicação das medidas de controle para combater as doenças de plantas. As variáveis meteorológicas são dados de entrada quase que obrigatórios desses sistemas. Este trabalho apresenta uma revisão sobre os meios pelos quais as variáveis meteorológicas são coletadas para serem usadas como dados de entrada em sistemas de alerta fitossanitário e sobre os desafios associados à logística de obtenção desses dados. Essa revisão compara o monitoramento meteorológico ao nível do produtor, nas propriedades agrícolas, com aquele feito ao nível de redes de estações meteorológicas, assim como discute as vantagens e desvantagens entre medir e estimar tais variáveis meteorológicas. Especial ênfase é dada à duração do período de molhamento foliar (DPM), não somente pela sua importância como dado de entrada em diversos sistemas de alerta fitossanitário, mas também pelo desafio de se obter dados acurados dessa variável. Pode-se concluir, após ampla discussão do assunto, que não há um método único e melhor para se obter os dados meteorológicos para uso em sistemas de alerta fitossanitário; por outro lado, as circunstâncias a nível local, regional e nacional provavelmente influenciam a estratégia de maior sucesso.

    Abstract in English:

    Disease-warning systems are decision support tools designed to help growers determine when to apply control measures to suppress crop diseases. Weather data are nearly ubiquitous inputs to warning systems. This contribution reviews ways in which weather data are gathered for use as inputs to disease-warning systems, and the associated logistical challenges. Grower-operated weather monitoring is contrasted with obtaining data from networks of weather stations, and the advantages and disadvantages of measuring vs. estimating weather data are discussed. Special emphasis is given to leaf wetness duration (LWD), not only because LWD data are inputs to many disease-warning systems but also because accurate data are uniquely challenging to obtain. It is concluded that there is no single " best" method to acquire weather data for use in disease-warning systems; instead, local, regional, and national circumstances are likely to influence which strategy is most successful.
  • Meteorological factors and Asian soybean rust epidemics: a systems approach and implications for risk assessment Review

    Del Ponte, Emerson Medeiros; Esker, Paul David

    Abstract in Portuguese:

    Condições meteorológicas e ambientais são componentes críticos nas epidemias de ferrugem asiática da soja (FAS), doença causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi e que causa o maior dano na cultura da soja. Nesta revisão, o conhecimento sobre o efeito de fatores meteorológicos que influenciam nas epidemias foi usado para construir uma abordagem sistêmica para compreender o risco de epidemias de FAS. Esta é baseada em uma estrutura hierárquica onde os fatores relevantes que afetam os estágios chave no ciclo da doença foram delineados, incluindo os componentes aerobiológicos e epidemiológicos. As seguintes características epidemiológicas foram avaliadas: liberação de esporos, dispersão de esporos, deposição de esporos, eficiência de infecção, período latente e produção de esporos. O conhecimento sobre os fatores meteorológicos que afetam cada um dos componentes foi revisado, sendo identificados os fatores mais importantes e as falhas de conhecimento, bem como as implicações para a previsão da doença. A informação é importante para orientar a pesquisa epidemiológica futura e especialmente desenvolver e melhorar modelos de risco da doença em níveis locais a regionais.

    Abstract in English:

    Favorable meteorological and environmental conditions are critical components that affect Asian soybean rust (ASR), caused by Phakopsora pachyrhizi, the most damaging fungal disease of soybean. In this review, we used available knowledge on the effect of meteorological factors affecting the disease to construct a systems-based approach to understand the risk of ASR epidemics. The systems approach is based on a hierarchical framework where relevant environmental factors that affect the key stages of the ASR disease cycle are identified and this included both aerobiological and epidemiological components. The formal framework we used examined the following epidemic characteristics: spore release, spore dispersal, spore deposition, infection efficiency, latent period and spore production. It provided the ability to identify the most important meteorological-related factors along with relevant knowledge gaps from which the implications for disease forecasting were described. This is new information that can be used as a guide for further epidemiological research and especially to develop and improve upon both local and regional risk models.
  • Climate change and plant diseases Review

    Ghini, Raquel; Hamada, Emília; Bettiol, Wagner

    Abstract in Portuguese:

    As atividades antrópicas estão alterando as concentrações de gases de efeito estufa da atmosfera e causando mudanças no clima do planeta. Certamente, num futuro próximo, devido às mudanças climáticas globais, ocorrerão modificações no cenário fitossanitário brasileiro. Os impactos podem ser positivos, negativos ou neutros, pois as mudanças podem diminuir, aumentar ou não ter efeito sobre as doenças, em cada região ou época. Esses impactos também serão observados sobre as plantas e outros organismos, além de outros componentes do agroecossistema. Porém, esses impactos não são facilmente determinados e, desta forma, os especialistas das diferentes áreas precisam ir além de suas disciplinas e abordar os impactos das mudanças climáticas em um contexto mais amplo. Nessa revisão são discutidos os aspectos relacionados com os efeitos das mudanças climáticas sobre as doenças de plantas. Na distribuição geográfica e temporal das doenças, um contexto histórico é apresentado, incluindo estudos recentes utilizando dados de modelos de previsão do clima futuro associados com modelos de simulação da doença a fim de predizer a distribuição nos cenários climáticos futuros. Também são apresentados os cenários futuros de previsão de doenças de algumas culturas no Brasil. Sobre os efeitos do aumento da concentração de CO2 atmosférico e outros gases são discutidos importantes aspectos do comportamento das doenças sujeitas às condições alteradas de gases atmosféricos no futuro. As conseqüências dessas alterações sobre o controle químico e biológico das doenças de plantas também são discutidas.

    Abstract in English:

    Human activities are altering greenhouse gas concentrations in the atmosphere and causing global climate change. In the near future, there will certainly be changes in the Brazilian phytosanitary scenario attributed to global climate change. The impacts of climate change can be positive, negative or neutral, since these changes can decrease, increase or have no impact on diseases, depending on each region or period. These impacts will also be observed on plants and other organisms as well as on other agroecosystem components. However, these impacts are not easily determined, and consequently, specialists from several areas must go beyond their disciplinary boundaries and placing the climate change impacts in a broader context. This review focuses on the discussion of different aspects related to the effects of climate change on plant diseases. On the geographical and temporal distribution of diseases, a historical context is presented and recent studies using data of forecast models of future climate associated with disease simulation models are discussed in order to predict the distribution in future climate scenarios. Predicted future disease scenarios for some crops in Brazil are shown. On the effects of increasing concentrations of atmospheric CO2 and other gases, important aspects are discussed of how diseases change under altered atmospheric gases conditions in the future. The consequences of these changes on the chemical and biological control of plant diseases are also discussed.
  • Coping with climate risk in agriculture needs farmer oriented research and extension policies Review

    Stigter, Kees

    Abstract in Portuguese:

    A primeira necessidade de mudança na agrometeorologia, em geral na agricultura dos países em desenvolvimento, é em pesquisa e extensão. Elas devem ser focadas na preparação dos sistemas agrícolas locais para lidar com os riscos e incertezas, de modo a dar suporte em quatro direções de prioridades, com sua ênfase dependendo do sistema agrícola considerado. Estas são: (i) eventos extremos e suas conseqüências causadas por desastres meteorológicos e climatológicos em todas as escalas de tempo; (ii) pragas e doenças, incluindo medidas de compensação; (iii) procurar utilizar de forma benéfica as condições de clima e tempo; e (iv) aplicações dos serviços agrometeorológicos. A segunda mudança necessária para tal agrometeorologia é a participação dos produtores no estabelecimento dos serviços agrometeorológicos com intermediários bem treinados em empreendimentos tais como Escolas de Campo de Climatologia. A terceira mudança necessária é que os serviços agrometeorológicos deveriam ser desenvolvidos de tal forma a aumentar a resilência dos agricultores, de acordo com mudanças posteriores e mais amplas a serem estimuladas em áreas rurais. Os fatores mais importantes e inseguros terão, entretanto, que estar relacionados com os aliados sócio-políticos no sentido de estarem assessorados para criar - e manter em todo lugar - em uma ampla escala, o ambiente apto. Aos monocultivos, aos quais a maioria das recomendações agrícolas foram dedicadas, deve-se adicionar os serviços agrometeorológicos destinados aos cultivos múltiplos. Esses, idealmente, deveriam fazer parte de uma nova política ambiental em áreas rurais de países em desenvolvimento.

    Abstract in English:

    The first necessary change for agrometeorology, in generally lower (external) input parts of agriculture in developing countries, is on research and extension. They have to refocus to preparedness for risks and uncertainties of local farming systems in need of support in four defined directions of prioritization, emphasis depending on the farming system concerned. These are (i) extreme events and their consequences caused by meteorological and climatological disasters on all time scales, including related aversion attempts; (ii) pests and diseases, including countervailing measures; (iii) trying to use beneficial climate and weather and (iv) applications of agrometeorological services. The second necessary change for such agrometeorology is participation of farmers in the establishment of agrometeorological services with well trained intermediaries in such undertakings as Climate Field Schools. The third necessary change is that agrometeorological services should be developed in such a way as to increase the resilience of farmers, in line with further and wider developments to be stimulated in rural areas. The most important and most insecure factors, however, will have to do with the socio-political allies to be supported to create - and keep everywhere - on a large scale the enabling environment. To sole cropping work, to which most response farming advisories were dedicated, if any, multiple cropping agrometeorological services have to be added. They should ideally belong to a new service environment in rural areas in progressing countries.
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