EFFECTS OF CLIMATE CHANGE ON SOYBEAN: DIFFERENT CROPPING SCENARIOS FOR BRAZIL AND USA

Resumo

EFFECTS OF CLIMATE CHANGE ON SOYBEAN: DIFFERENT CROPPING SCENARIOS FOR BRAZIL AND USA

ALICE DA SILVA GUNDIM¹, ANA CAROLINA FERREIRA FRANÇA¹, CARLOS ALBERTO QUILOANGO-CHIMARRO¹, JÉFFERSON DE OLIVEIRA COSTA² AND RUBENS DUARTE COELHO¹

¹University of São Paulo/ESALQ-USP, Department of Biosystems Engineering, Av. Pádua Dias, 11, São Dimas, 13418-900, Piracicaba, SP, Brazil, e-mail: alice.gundim@usp.br; carolferrer@usp.br; caquiloango@usp.br; rdcoelho@usp.br

²Minas Gerais Agricultural Research Agency/EPAMIG, Experimental Field of Gorutuba, 39525-000, Nova Porteirinha, MG, Brazil. e-mail: costajo@alumni.usp.br

ABSTRACT: Variations in air temperature, changes in the concentration of atmospheric carbon dioxide (CO₂), and the volume and distribution of precipitation in response to climate change affect crop development and yield. Thus, research assessing the effects of these changes on crop yield for future scenarios using crop modeling is relevant. The objective of this study was to simulate the effects of climate change on soybean crop development under different cropping scenarios using the DSSAT/CROPGRO-Soybean agricultural model. The seasonal mode configuration was used with edaphoclimatic data from the regions of Rondonópolis, Mato Grosso, Brazil, and Ames, Iowa, United States of America (USA). The daily timescale was adopted for the simulation of plant development; moreover, soil physicochemical parameters and input data of daily meteorological variables were used. The output variables were maximum leaf area index (LAIX), yield (kg ha^-1), and growing cycle length (in days). Grain yield and growing cycle length were the most affected variables under the climate change scenarios. Remarkably, under future climate conditions, soybean crop productivity tends to increase, most significantly for Ames/USA under irrigated conditions.

Keywords: DSSAT, Glycine max, modeling.

IMPACTOS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA CULTURA DA SOJA: DIFERENTES CENÁRIOS DE CULTIVO PARA BRASIL E EUA

RESUMO: Variações na temperatura do ar, mudanças na concentração de dióxido de carbono atmosférico (CO₂) e o volume e distribuição da precipitação em resposta às mudanças climáticas afetam o desenvolvimento e o rendimento das culturas. Assim, pesquisas avaliando os efeitos dessas mudanças no rendimento das culturas para cenários futuros usando modelagem de culturas são relevantes. O objetivo deste estudo foi simular os efeitos das mudanças climáticas no desenvolvimento da cultura da soja em diferentes cenários de cultivo usando o modelo agrícola DSSAT/CROPGRO-Soybean. A configuração do modo sazonal foi utilizada com dados edafoclimáticos das regiões de Rondonópolis, Mato Grosso, Brasil, e Ames, Iowa, Estados Unidos da América (EUA). A escala de tempo diária foi adotada para a simulação do desenvolvimento da planta; além disso, foram utilizados parâmetros físico-químicos do solo e dados de entrada de variáveis meteorológicas diárias. As variáveis de saída foram índice máximo de área foliar (LAIX), produtividade (kg ha^-1) e duração do ciclo de cultivo (em dias). A produtividade de grãos e a duração do ciclo vegetativo foram as variáveis mais afetadas nos cenários de mudanças climáticas. Notavelmente, sob condições climáticas futuras, a produtividade da cultura da soja tende a aumentar mais significativamente em Ames/EUA sob condições irrigadas.

Palavras-chaves: DSSAT, Glycine max, modelagem.