Simulation of soybean growth and yield under northeastern Amazon climatic conditions

Abstract

-The objective of this work was to parameterize, calibrate, and validate a new version of the soybean growth and yield model developed by Sinclair, under natural field conditions in northeastern Amazon. The meteorological data and the values of soybean growth and leaf area were obtained from an agrometeorological experiment carried out in Paragominas, PA, Brazil, from 2006 to 2009. The climatic conditions during the experiment were very distinct, with a slight reduction in rainfall in 2007, due to the El Niño phenomenon. There was a reduction in the leaf area index (LAI) and in biomass production during this year, which was reproduced by the model. The simulation of the LAI had root mean square error (RMSE) of 0.55 to 0.82 m 2 m -2, from 2006 to 2009. The simulation of soybean yield for independent data showed a RMSE of 198 kg ha -1 , i.e., an overestimation of 3%. The model was calibrated and validated for Amazonian climatic conditions, and can contribute positively to the improvement of the simulations of the impacts of land use change in the Amazon region. The modified version of the Sinclair model is able to adequately simulate leaf area formation, total biomass, and soybean yield, under northeastern Amazon climatic conditions. Index terms: Glycine max, Amazon region, climate models, leaf area index, soybean crop expansion, yield simulation. Simulação do crescimento e da produtividade da soja nas condições climáticas do nordeste da AmazôniaResumo -O objetivo deste trabalho foi parametrizar, calibrar e validar uma nova versão do modelo de crescimento e de produtividade da soja desenvolvido por Sinclair, em condições naturais de campo no nordeste da Amazônia. , ou seja, uma superestimativa de 3%. O modelo encontra-se calibrado e validado para as condições climáticas da Amazônia e pode contribuir positivamente para a melhoria das simulações dos impactos da mudança de uso da terra na região amazônica. A versão modificada do modelo de Sinclair simula adequadamente a formação de área foliar, a biomassa total e a produtividade da soja, nas condições climáticas do nordeste da Amazônia.Termos para indexação: Glycine max, região Amazônica, modelos climáticos, índice de área foliar, expansão da cultura da soja, simulação de produtividade.

Sazonalidade no balanço de energia em áreas de cultivo de soja na Amazônia

“…Durante o período inicial de fechamento incompleto do dossel, a evapotranspiração média encontrada por Souza et al (2011) para o mesmo experimento foi de 3,7 mm por dia, sugerindo que durante esta fase (IAF <1) poderia estar havendo contribuição significativa da evaporação na perda de água pela superfície em função da elevada disponibilidade de água proveniente das chuvas. Resultados de Sakuratani (1987) indicam que a transpiração na soja chega a representar mais que 50% do processo, mesmo com IAF próximo de 1, particularmente em casos com diminuição no conteúdo de água do solo, onde a evaporação é rapidamente afetada.…”

Spatial variability of soil fertility in areas cultivated with grains in the region of Paragominas, Pará state, Brazil

“…In general, the soils in the region of Paragominas, Pará state, presented chemical soil properties considered medium to high and low contents of exchangeable Al, which represents a significant improvement in soil fertility over time, allowing high yield in grain cultivation (CAIRES et al, 1998), as shown in the yield reports for maize (6.48 ha -1 ) (SOUZA et al, 2002;FERNANDES et al, 2008) and soybean (3.51 ha -1 ) (EL-HUSNY et al, 2003;SOUZA et al, 2011).…”

Modelos empíricos para o crescimento da soja no leste da Amazônia em função do tempo térmico

“…Os estádios de desenvolvimento da soja foram descritos usando a escala térmica normalizada (θ), em que o tempo térmico é calculado de acordo com o modelo de "dente de serra" em função da temperatura efetiva (Ferreira et al, 1997), e os tempos térmicos medidos para as fases fenológicas R1, R3, R5 e R6 são considerados os normalizadores (Souza et al, 2011). O tempo térmico normalizado foi definido para as fases fenológicas como θ=1 para o florescimento (R1), θ=2 para a frutificação (≈R3), θ=3 para o início do enchimento de grãos (R5), θ=4 para a fase e enchimento pleno do grão (R6) e θ=5 para a maturação fisiológica (R7), sendo o período mais crítico o intervalo de θ entre 1 e 4 (Souza et al, 2013 Reduções importantes no índice de área foliar da soja foram observadas por Thomas e Costa (1994) devido ao déficit de água.…”