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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2023.tde-03082023-163644
Document
Author
Full name
Theyson Duarte Maranhão
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2023
Supervisor
Committee
Pedreira, Carlos Guilherme Silveira (President)
Bosi, Cristiam
Pedreira, Bruno Carneiro e
Santos, Patricia Menezes
Title in Portuguese
Respostas agronômicas e parametrização do modelo CROPGRO-Perennial Forage para simulação do crescimento de duas espécies de amendoim forrageiro sob duas intensidades de desfolhação
Keywords in Portuguese
Arachis glabrata
Arachis pintoi
Altura do resíduo
Manejo da colheita
Modelagem
Abstract in Portuguese
Os genótipos de Arachis perene possuem alta produtividade, qualidade e persistência. Estudos que investiguem, comparativamente, as respostas fisiológicas e aspectos agronômicos do crescimento de forrageiras, sob condições controladas, podem ajudar na recomendação de novas leguminosas forrageiras. Nossos objetivos foram: avaliar as características fisiológicas e as respostas produtivas, e variações sazonais, do Arachis pintoi Krapov. W. C. & Greg cv. Belmonte (Belmonte), não rizomatoso, e Arachis glabrata Benth cv. Florigraze (Florigraze), rizomatoso, em resposta à duas intensidades de desfolhação representadas pela altura do resíduo (4 cm [maior intensidade] e 8 cm [menor intensidade]), em manejo sob corte. E com esses dados parametrizar o modelo CROPGRO-Perennial Forage para alfafa, para simular o crescimento e a produtividade desses cultivares. Para tanto, foi conduzido um experimento por dois anos (fevereiro de 2020 a março de 2022) na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"/ESALQ/USP, em Piracicaba, São Paulo, Brasil. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em arranjo de parcelas subdivididas, sendo as espécies alocadas na parcela e as alturas do resíduo na subparcela, com seis repetições. Belmonte teve maior taxa de fotossíntese do dossel que o Florigraze, nas duas épocas de rebrotação, assim como maior taxa de fotossíntese foliar (época quente [36 vs. 33 µmol CO2 m-2 s-1] e fria [34 vs. 25]) e maior condutância estomática (época quente [0,88 vs. 0,64 mol H2O m-2 s-1] e fria [0,91 vs. 0,64]). Por outro lado, Florigraze teve maior déficit de pressão de vapor foliar que o Belmonte (época quente [2,49 vs. 1,95 kPA] e fria [2,94 vs. 2,17 kPA]), assim como maior eficiência do uso da água na época fria (2,20 vs. 2,04 µmol CO2 mol-1 H2O). Na época quente, as respostas fisiológicas das espécies não foram afetadas pela intensidade de desfolhação. O Belmonte teve maior acúmulo de forragem (AF) anual (11,1 vs. 7,2 Mg MS ha-1 ano-1), na época fria (1,3 vs. 0,7 Mg MS ha-1) e na época quente (9,8 vs. 6,5) do que Florigraze. O Belmonte teve maior proporção de folíolos, índice de área foliar (IAF), área foliar específica (AFE) e menor proporção de plantas daninhas (PD) que o Florigraze, nas duas épocas de rebrotação. Na época quente, a menor intensidade de desfolhação apresentou maior altura do dossel pré-colheita, proporção de estolão, menor razão folíolo:estolão e AFE, todavia o AF não foi afetado pela intensidade de desfolhação. O modelo foi capaz de simular a massa de forragem (MF), massa de folíolo, massa de pecíolo + estolão, massa de coroa + semente (Belmonte), massa de rizoma (Florigraze) e massa de raiz, do Belmonte e Florigraze. A MF do Belmonte foi simulada com precisão e exatidão muito boas na maior (R2 = 0,89; d = 0,97) e na menor intensidade de desfolhação (R2 = 0,88; d = 0,96). A MF do Florigraze foi simulada com precisão e exatidão satisfatórias na maior intensidade de desfolhação (R2 = 0,72; d = 0,91) e na menor (R2 = 0,61; d = 0,87). O CROPGRO-PFM apresenta simulações satisfatórias da massa de forragem do Belmonte e Florigraze, podendo ser utilizado para o planejamento e tomadas de decisões.
Title in English
Agronomic responses and CROPGRO-PFM parameterization for growth simulation of two forage peanut species under two defoliation intensities
Keywords in English
Arachis glabrata
Arachis pintoi
Harvest management
Modeling
Stubble height
Abstract in English
Perennial Arachis genotypes have high productivity, quality and persistence. Studies comparatively investigating the physiological responses and agronomic aspects of forage growth under controlled conditions may help in recommending new forage legumes. Our objectives was: to evaluate physiological characteristics and production responses, as well as seasonal variations of Arachis pintoi Krapov. W. C. & Greg cv. Belmonte (Belmonte), non-rhizomatous, and Arachis glabrata Benth cv. Florigraze (Florigraze), rhizomatous, in response to two defoliation intensities represented by the residue height (4 cm [greater intensity] and 8 cm [lesser intensity]), under cutting management, and with these data, parameterize the CROPGRO-Perennial Forage alfalfa model, to simulate growth and yield of these cultivars. A two-year experiment was carried out (February 2020 to March 2022) at the Luiz de Queiroz College of Agriculture/ESALQ/USP, in Piracicaba, São Paulo, Brazil. The experimental design was completely randomized in split-plot arrangement, with the two Arachis species in the plot and the two residue heights in the subplot, in six replications. Belmonte had greater canopy photosynthesis rate than Florigraze in both regrowth seasons, as well as greater leaf photosynthesis rate (warm season [36 vs. 33 µmol CO2 m-2 s-1] and cold season [34 vs. 25]) and greater stomatal conductance (warm season [0.88 vs. 0.64 mol H2O m-2 s-1] and cold season [0.91 vs. 0.64]). On the other hand, Florigraze had greater leaf vapor pressure deficit than Belmonte (warm season [2.49 vs. 1.95 kPA] and cold season [2.94 vs. 2.17 kPA]), as well as greater water use efficiency in the cold season (2.20 vs. 2.04 µmol CO2 mol-1 H2O). In the warm season, the physiological responses of the species were not affected by defoliation intensity. Belmonte had greater annual forage accumulation (FA) than Florigraze (11.1 vs. 7.2 Mg DM ha-1 year-1) in the cold season (1.3 vs. 0.7 Mg DM ha-1) and in the warm season (9.8 vs. 6.5). Belmonte had greater leaflet proportion, leaf area index (LAI), specific leaf area (SLA) and lesser weed proportion (WP) than Florigraze in both regrowth seasons. In the warm season, the lesser defoliation intensity resulted in greater pre harvest canopy height, greater stolon proportion, and lesser leaf:stolon ratio and SLA, however, LAI was not affected by the defoliation intensity. The model was able to simulate forage mass (FM), leaflet mass, petiole + stolon mass, crown + seed mass (Belmonte), rhizome mass (Florigraze) and root mass, of Belmonte and Florigraze. Forage mass of Belmonte was simulated with very good precision and accuracy at the highest defoliation intensity (R2 = 0.89; d = 0.97) and lesser (R2 = 0.88; d = 0.96). Florigraze FM was simulated with satisfactory accuracy and precision at the highest defoliation intensity (R2 = 0.72; d = 0.91) and lowest defoliation intensity (R2 = 0.61; d = 0.87). CROPGRO-PFM presents satistatic simulations of the forage mass of Belmonte and Florigraze and can be used for planning and decision making.
 
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Publishing Date
2023-08-07
 
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