RESUMO
PREMISE: Seed germination is controlled by the soil microclimate, which is expected to change with the temperature increase and rainfall irregularity predicted for the future. Because changes in soil characteristics directly affect species recruitment, vegetation dynamics and resilience, we investigated how caryopses of native grasses from dry and wet grasslands respond to water stress under current and future temperature regimes. METHODS: Caryopses were collected from 10 grass species in dry and wet grasslands, subjected or not to a fire event, and tested for germination at increasing osmotic potential (0 to -1.0 MPa) at current (17°/27°C night/day) and future (23°/33°C) simulated temperatures. RESULTS: The viability and germination percentages of caryopses from both dry and wet grassland species were progressively reduced as osmotic stress increased, irrespective of temperature regime. The viability of caryopses from wet grassland species was reduced under the future temperature regime, irrespective of osmotic potential. The slow germination of caryopses of dry grassland species at the present temperature regime was absent when they were incubated in the future temperature regime. CONCLUSIONS: More intense water stress reduced the survival of caryopses for both dry and wet grassland grass species. The predicted future temperature regime reduced the viability of wet grassland species and altered the germination strategy of dry grassland species. These results indicate that increasing water stress and temperature predicted for the future may compromise the recruitment potential of dry and wet grassland species and directly impact the dynamics and resilience of these ecosystems.
Assuntos
Ecossistema , Poaceae , Poaceae/fisiologia , Pressão Osmótica , Desidratação , Germinação/fisiologia , Solo , PradariaRESUMO
A fim de avaliar os padrões de resposta de áreas cultivadas com cereais de estação fria destinados para pastagens e para produção de grãos em imagens de satélite, foram analisados perfis temporais de índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), adquiridos em 29 áreas cultivadas com trigo e azevém anual, nos Estados do Rio Grande do Sul e Paraná. Para cada área foi informada a espécie cultivada (trigo ou azevém anual) e a coordenada do ponto central da área adquirido por meio do Global Positioning System (GPS). Foram usadas as imagens do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), com resolução espacial de 250 metros, sobre cada área monitorada, de onde os valores de NDVI foram extraídos. Os perfis temporais de NDVI mostraram que os cultivos de produção de grãos têm um comportamento espectral típico de cultivos agrícolas, enquanto que, nas áreas cultivadas para a produção de pastagem, não foi observado esse mesmo padrão. As diferenças nos padrões temporais observadas se devem a modificações que o pastoreio impõe na fenologia e na morfologia dessas plantas.
In order to evaluate the satellite image patterns between such cool season cereals cultivated areas intended for grazing or grain production, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) temporal profiles were analyzed. This data was acquired from twenty nine wheat and annual ryegrass cultivated areas in the states of Rio Grande do Sul and Paraná. For each area, the cultivated species (wheat or ryegrass), as well as the respective central point coordinates, acquired via Global Positioning System (GPS) was informed. NDVI values were extracted over each monitored area from MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor images, with spatial resolution of 250 meters. The NDVI temporal profiles showed that grain production areas have a typical agricultural field spectral pattern. The same pattern was not observed for the grazing pasture areas. The differences observed in these temporal patterns are defined by the changes that grazing has imposed on the phenology and morphology of these plants.
RESUMO
In order to evaluate the satellite image patterns between such cool season cereals cultivated areas intended for grazing or grain production, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) temporal profiles were analyzed. This data was acquired from twenty nine wheat and annual ryegrass cultivated areas in the states of Rio Grande do Sul and Paraná. For each area, the cultivated species (wheat or ryegrass), as well as the respective central point coordinates, acquired via Global Positioning System (GPS) was informed. NDVI values were extracted over each monitored area from MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor images, with spatial resolution of 250 meters. The NDVI temporal profiles showed that grain production areas have a typical agricultural field spectral pattern. The same pattern was not observed for the grazing pasture areas. The differences observed in these temporal patterns are defined by the changes that grazing has imposed on the phenology and morphology of these plants.
A fim de avaliar os padrões de resposta de áreas cultivadas com cereais de estação fria destinados para pastagens e para produção de grãos em imagens de satélite, foram analisados perfis temporais de índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), adquiridos em 29 áreas cultivadas com trigo e azevém anual, nos Estados do Rio Grande do Sul e Paraná. Para cada área foi informada a espécie cultivada (trigo ou azevém anual) e a coordenada do ponto central da área adquirido por meio do Global Positioning System (GPS). Foram usadas as imagens do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), com resolução espacial de 250 metros, sobre cada área monitorada, de onde os valores de NDVI foram extraídos. Os perfis temporais de NDVI mostraram que os cultivos de produção de grãos têm um comportamento espectral típico de cultivos agrícolas, enquanto que, nas áreas cultivadas para a produção de pastagem, não foi observado esse mesmo padrão. As diferenças nos padrões temporais observadas se devem a modificações que o pastoreio impõe na fenologia e na morfologia dessas plantas.
RESUMO
In order to evaluate the satellite image patterns between such cool season cereals cultivated areas intended for grazing or grain production, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) temporal profiles were analyzed. This data was acquired from twenty nine wheat and annual ryegrass cultivated areas in the states of Rio Grande do Sul and Paraná. For each area, the cultivated species (wheat or ryegrass), as well as the respective central point coordinates, acquired via Global Positioning System (GPS) was informed. NDVI values were extracted over each monitored area from MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor images, with spatial resolution of 250 meters. The NDVI temporal profiles showed that grain production areas have a typical agricultural field spectral pattern. The same pattern was not observed for the grazing pasture areas. The differences observed in these temporal patterns are defined by the changes that grazing has imposed on the phenology and morphology of these plants.
A fim de avaliar os padrões de resposta de áreas cultivadas com cereais de estação fria destinados para pastagens e para produção de grãos em imagens de satélite, foram analisados perfis temporais de índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), adquiridos em 29 áreas cultivadas com trigo e azevém anual, nos Estados do Rio Grande do Sul e Paraná. Para cada área foi informada a espécie cultivada (trigo ou azevém anual) e a coordenada do ponto central da área adquirido por meio do Global Positioning System (GPS). Foram usadas as imagens do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), com resolução espacial de 250 metros, sobre cada área monitorada, de onde os valores de NDVI foram extraídos. Os perfis temporais de NDVI mostraram que os cultivos de produção de grãos têm um comportamento espectral típico de cultivos agrícolas, enquanto que, nas áreas cultivadas para a produção de pastagem, não foi observado esse mesmo padrão. As diferenças nos padrões temporais observadas se devem a modificações que o pastoreio impõe na fenologia e na morfologia dessas plantas.
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In order to evaluate the satellite image patterns between such cool season cereals cultivated areas intended for grazing or grain production, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) temporal profiles were analyzed. This data was acquired from twenty nine wheat and annual ryegrass cultivated areas in the states of Rio Grande do Sul and Paraná. For each area, the cultivated species (wheat or ryegrass), as well as the respective central point coordinates, acquired via Global Positioning System (GPS) was informed. NDVI values were extracted over each monitored area from MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor images, with spatial resolution of 250 meters. The NDVI temporal profiles showed that grain production areas have a typical agricultural field spectral pattern. The same pattern was not observed for the grazing pasture areas. The differences observed in these temporal patterns are defined by the changes that grazing has imposed on the phenology and morphology of these plants.
A fim de avaliar os padrões de resposta de áreas cultivadas com cereais de estação fria destinados para pastagens e para produção de grãos em imagens de satélite, foram analisados perfis temporais de índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI), adquiridos em 29 áreas cultivadas com trigo e azevém anual, nos Estados do Rio Grande do Sul e Paraná. Para cada área foi informada a espécie cultivada (trigo ou azevém anual) e a coordenada do ponto central da área adquirido por meio do Global Positioning System (GPS). Foram usadas as imagens do sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), com resolução espacial de 250 metros, sobre cada área monitorada, de onde os valores de NDVI foram extraídos. Os perfis temporais de NDVI mostraram que os cultivos de produção de grãos têm um comportamento espectral típico de cultivos agrícolas, enquanto que, nas áreas cultivadas para a produção de pastagem, não foi observado esse mesmo padrão. As diferenças nos padrões temporais observadas se devem a modificações que o pastoreio impõe na fenologia e na morfologia dessas plantas.
RESUMO
The initiation and emergence of the tiller and mainly of the coleoptile tiller were studied to verify the tillering potential of small-grain cereals. The studies were carried out on open air and growth chamber using the wheat genotypes IPF-49865 (mutant uniculm), EMBRAPA-16 and BR-23 (multiculm), the oat genotypes UFRGS-10, and the barley genotype FM-519. The evaluations included the leaf development of the main culm and of the primary tillers, and the initiation of the tillers. The initiation of all tillers primordium, including the coleoptile, occurred sequentially in the first leaves of the plants but the same pattern was not observed for the emergence of the tillers. The coleoptile tiller showed an abnormal behavior. However, in order to occur a synchronized development of the main culm and the tillers it is suggested that genotypes of small-grain cereals which express this tiller should be searched for.
A iniciação e emergência de afilhos e, principalmente, aquele do coleóptilo foram estudadas para verificar o potencial de afilhamento dos cereais de estação fria. Para tanto, foram conduzidos ensaios em telado e câmara de crescimento com genótipos de trigo, IPF-49865 (mutante unicolmo), EMBRAPA-16 e BR-23 (multicolmo), de aveia, UFRGS-10 e de cevada, FM-519. Nestes, avaliaram-se o desenvolvimento foliar do colmo principal e dos afilhos primários e a iniciação dos afilhos. A iniciação de todos os primórdios de afilhos, inclusive o do coleóptilo, ocorreu de maneira seqüencial nas primeiras folhas das plantas mas o mesmo comportamento não foi observado na emergência dos afilhos. O afilho do coleóptilo mostrou um comportamento anormal. No entanto, para ocorrer um desenvolvimento sincronizado do colmo principal com os afilhos da planta deverão buscar-se genótipos de cereais de estação fria que expressem esse afilho.
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The initiation and emergence of the tiller and mainly of the coleoptile tiller were studied to verify the tillering potential of small-grain cereals. The studies were carried out on open air and growth chamber using the wheat genotypes IPF-49865 (mutant uniculm), EMBRAPA-16 and BR-23 (multiculm), the oat genotypes UFRGS-10, and the barley genotype FM-519. The evaluations included the leaf development of the main culm and of the primary tillers, and the initiation of the tillers. The initiation of all tillers primordium, including the coleoptile, occurred sequentially in the first leaves of the plants but the same pattern was not observed for the emergence of the tillers. The coleoptile tiller showed an abnormal behavior. However, in order to occur a synchronized development of the main culm and the tillers it is suggested that genotypes of small-grain cereals which express this tiller should be searched for.
A iniciação e emergência de afilhos e, principalmente, aquele do coleóptilo foram estudadas para verificar o potencial de afilhamento dos cereais de estação fria. Para tanto, foram conduzidos ensaios em telado e câmara de crescimento com genótipos de trigo, IPF-49865 (mutante unicolmo), EMBRAPA-16 e BR-23 (multicolmo), de aveia, UFRGS-10 e de cevada, FM-519. Nestes, avaliaram-se o desenvolvimento foliar do colmo principal e dos afilhos primários e a iniciação dos afilhos. A iniciação de todos os primórdios de afilhos, inclusive o do coleóptilo, ocorreu de maneira seqüencial nas primeiras folhas das plantas mas o mesmo comportamento não foi observado na emergência dos afilhos. O afilho do coleóptilo mostrou um comportamento anormal. No entanto, para ocorrer um desenvolvimento sincronizado do colmo principal com os afilhos da planta deverão buscar-se genótipos de cereais de estação fria que expressem esse afilho.