Maize leaf development under climate change scenarios

Abstract

-The objective of this work was to simulate maize leaf development in climate change scenarios at Santa Maria, RS, Brazil, considering symmetric and asymmetric increases in air temperature. The model of Wang & Engel for leaf appearance rate (LAR), with genotype-specific coefficients for the maize variety BRS Missões, was used to simulate tip and expanded leaf accumulated number from emergence to flag leaf appearance and expansion, for nine emergence dates from August 15 to April 15. LAR model was run for each emergence date in 100-year climate scenarios: current climate, and +1, +2, +3, +4 and +5°C increase in mean air temperature, with symmetric and asymmetric increase in daily minimum and maximum air temperature. Maize crop failure due to frost decreased in elevated temperature scenarios, in the very early and very late emergence dates, indicating a lengthening in the maize growing season in warmer climates. The leaf development period in maize was shorter in elevated temperature scenarios, with greater shortening in asymmetric temperature increases, indicating that warmer nights accelerate vegetative development in maize.Index terms: Zea mays, elevated temperature, frost risk, global warming, leaf appearance, vegetative development. Desenvolvimento foliar de milho em cenários de mudanças climáticasResumo -O objetivo deste trabalho foi simular o desenvolvimento foliar de milho em cenários de mudanças climáticas, em Santa Maria, RS, Brasil, considerando-se aumentos simétricos e assimétricos na temperatura do ar. O modelo de Wang & Engel para a taxa de aparecimento de folhas, com coeficientes específicos de genótipos para a variedade milho BRS Missões, foi usado para simular o número acumulado de folhas total e de folhas expandidas, da emergência até o aparecimento e expansão da folha bandeira, em nove datas de emergência, de 15 de Agosto a 15 de Abril. O aparecimento de folhas foi simulado para cada data de emergência, nos seguintes cenários climáticos de cem anos: clima atual e com aumento de +1, +2, +3, +4 e +5°C na temperatura média do ar, com aumento simétrico e assimétrico nas temperaturas mínima e máxima diária do ar. O insucesso do cultivo de milho em razão da geada, diminuiu em cenários de temperatura elevada, nas datas de emergência muito cedo e muito tarde, o que indica aumento na estação de cultivo de milho em climas mais quentes. O período de desenvolvimento foliar de milho foi mais curto em cenários de temperatura elevada, com maior encurtamento em aumentos assimétricos da temperatura, indício de que noites mais quentes aceleram o desenvolvimento vegetativo em milho.Termos para indexação: Zea mays, temperaturas elevadas, risco de geada, aquecimento global, aparecimento de folhas, desenvolvimento vegetativo.