Agrociencia Uruguay

Climate change and variability impacts on agriculture

Greenhouse gasses potential offset by forest species and CO₂ balance in integrated forestry-livestock systems in Uruguay

Abstract: Uruguay's livestock methane is a mayor source of greenhouse gas (GHG) emissions, despite the country’s low overall emissions. A case study was conducted on Forestal Caja Bancaria (FCB), a commercial farm in Uruguay's central region, with an integrated production system covering 5,802 hectares. The study aimed to estimate GHG emissions from livestock, crops and forestry, CO2 captured by eucalypt and pine plantations, and soil organic carbon for all land uses. Results showed that cattle enteric fermentation accounted for 54 kg.ha-1.yr-1 of methane (CH4), and total emissions accounted for 1,746 kg.ha-1.yr-1 of CO2 equivalent. E. grandis, E. dunnii, and Pinus spp. captured 31, 38, and 17 Mg.ha-1.yr-1 CO2 equivalent during their pre-harvest growth cycles. According to GWP100 AR6, this capture rates could offset emissions from 17.6, 21.6 and 9.9 hectares of livestock production, respectively. Using a real system approach considering staggered plantating, harvesting, and subsequent resprouting or replanting, the estimated potential offsets are adjusted to 9.6, 11.8, and 5.1 hectares, respectively, until the first harvest. After this point, there is not further net biomass accumulation, and mitigation relies on the depletion of the remaining carbon stock in the forest area, which exceeds the carbon needed to offset livestock emissions from the previous phase. GTP100 AR6 and GWP* metrics indicated significantly lower CO2-eq emission values. This study aims to provide technical coefficients to quantify how forest plantations can offset livestock emissions, contributing to the goal of "carbon-neutral" meat. This information will help to asses forest systems' mitigation potential and explore livestock-forestry combinations.

Resumen: Aunque Uruguay tiene muy bajas emisiones absolutas de gases de efecto invernadero (GEI), el metano entérico del ganado es la principal fuente. Los sistemas integrados de producción forestal/ganadera podrían contribuir a reducir las emisiones netas al capturar CO2 en la biomasa arbórea. Se realizó un estudio de caso en Forestal Caja Bancaria (FCB), predio comercial en el centro de Uruguay que abarca 5.802 hectáreas. El objetivo fue estimar las emisiones de GEI de la ganadería, cultivos y forestación, el CO2 capturado por la biomasa forestal y el carbono orgánico presente en el suelo. Los resultados indicaron que la fermentación entérica del ganado representó 54 kg.ha-1.año-1 de metano (CH4) y las emisiones totales representaron 1,746 kg.ha-1.año-1 de CO2-eq. E. grandis, E. dunnii y Pinus spp. capturaron 31, 38 y 17 Mg.ha-1.año-1 de CO2-equivalente durante sus respectivos turnos de crecimiento precosecha. Basado en GWP100 AR6, estas capturas podrían mitigar emisiones de 17.6, 21.6 y 9.9 hectáreas de producción ganadera, respectivamente. Al realizar las estimaciones considerando un sistema real (plantación escalonada, cosecha y posterior rebrote o replantación), estos valores se reducen a 9.6, 11.8 y 5.1 ha, respectivamente, hasta la primera cosecha, a partir de la cual ya no hay acumulación neta de biomasa y la mitigación se realiza con base en el stock de C remanente. Las métricas GTP100 AR6 y GWP* determinaron emisiones de CO2-eq sustancialmente menores. Este estudio tiene como objetivo proporcionar coeficientes técnicos para cuantificar el potencial de compensación de emisiones ganaderas por las plantaciones forestales, aportando a la producción de carne “carbono-neutral”.

Resumo: Embora Uruguai tenha emissões absolutas de gases de efeito estufa (GEE) muito baixas, o metano entérico proveniente da pecuária é a fonte mais importante. Sistemas integrados floresta/pecuária podem contribuir para reduzir as emissões líquidas por meio da captura de CO2 na biomassa das culturas florestais. Um estudo de caso foi conduzido na Forestal Caja Bancaria (FCB), uma propriedade comercial com 5,802 hectares. O objetivo foi estimar emissões de GEE da pecuária, das culturas e da silvicultura, o CO2 capturado pela floresta e o carbono orgânico presente no solo. Os resultados indicaram que a fermentação entérica do gado representou 54 kg.ha-1.ano-1 de metano (CH4), e as emissões totais representaram 1,746 kg.ha-1.ano-1 de CO2-eq. E. grandis, E. dunnii e Pinus spp. capturaram 31, 38 e 17 Mg.ha-1.ano-1 de CO2-equivalente, durante seus respectivos períodos de crescimento pré-colheita. Baseado no GWP100 AR6, essas capturas poderiam mitigar emissões de 17.6, 21.6 e 9.9 hectares de produção pecuária, respectivamente. Ao aplicar estes coeficientes com uma abordagem sistêmica (plantio escalonada, colheita e subseqüente rebrote ou replantio), esses valores potenciais são reduzidos para 9.6, 11.8 e 5.1 ha, respectivamente, até a primeira colheita. Após isso, não há acumulação líquida de biomassa, e a mitigação ocorrerá exclusivamente com base no estoque de carbono restante. As métricas GTP100 AR6 e GWP* determinaram emissões de CO2-eq substancialmente mais baixas. Este estudo busca fornecer coeficientes técnicos que permitam quantificar o potencial das plantações florestais para neutralizar as emissões da pecuária, como uma contribuição ao processo de geração de carne "neutra em carbono".

Assessing the contribution of enteric methane emissions from Uruguayan livestock to global warming using an alternative metric

Abstract: For years, livestock production has been accused of having a supposed impact on global warming. This message permeated broad sectors of public opinion. Recently, questions have arisen about the metrics used to determine the potential contribution of different greenhouse gases. The differences between the atmospheric decays of short- and long-lived climate forcers (SLCFs and LLCFs) and the inadequacy of single-pulse metrics, such as the global warming potential (GWP), to describe sustained emission sources over time, prompted the development of new estimators to compare the warming potential of gases other than CO2. Alternatives such as GWP* show a considerable reduction in the contribution of SLCFs compared to GWP100. This article assesses the differential warming contribution of enteric methane emissions from Uruguayan cattle from 1900 to 2023 using GWP and GWP* and their potential usefulness in negotiating future emission reduction commitments. Data on livestock population and feed were used to calculate annual feed intake and methane emissions. The total cumulative emissions, as calculated using the GWP* method, represented 56% of the CO2-equivalent value estimated using the traditional metric (1,139 versus 2,027 Mt CO2e). Furthermore, the downward trend in annual CO2 warming-equivalent emissions over the past three decades (-60.6%) has been accompanied by a significant reduction in emissions intensity (-13.0%). Considering GWP* as an additional metric can contribute to Uruguay's positioning for future commitments and provide evidence of its compliance.

Resumen Durante años, la ganadería ha sido culpada por su supuesto impacto en el calentamiento global. Este mensaje permeó a amplios sectores de la opinión pública. Recientemente han surgido cuestionamientos a las métricas utilizadas para determinar la contribución potencial de los diferentes gases de efecto invernadero. Las diferencias entre las desintegraciones atmosféricas de forzantes climáticos de vida corta y larga (FCVC y FCVL) y la insuficiencia de métricas de pulso único, como el potencial de calentamiento global (GWP), para describir fuentes de emisión sostenidas en el tiempo, impulsaron el desarrollo de nuevos estimadores para comparar el potencial de calentamiento de gases distintos al CO2. Alternativas como el GWP* muestran una reducción considerable de la contribución de FCVC frente al GWP100. Este artículo evalúa la contribución diferencial de las emisiones de metano entérico del ganado uruguayo desde 1900 a 2023 usando GWP y GWP* y su potencial utilidad en la negociación de compromisos futuros de reducción de emisiones. Datos de existencias de ganado y alimento fueron usados para estimar consumo y emisiones de metano. Las emisiones totales acumuladas utilizando el GWP* representaron el 56% del valor de CO2-equivalente estimado por la métrica tradicional (1.139 frente a 2.027 Mt de CO2e). Además, la reducción de las emisiones anuales de CO2 calentamiento-equivalente en las últimas tres décadas (-60,6%) ha sido acompañada por una importante reducción en la intensidad de emisiones (-13,0%). La consideración de GWP* como métrica adicional puede contribuir al posicionamiento de Uruguay frente a compromisos futuros y proporcionar evidencia de su cumplimiento.

Resumo: Durante anos, a pecuária foi acusada de ter um suposto impacto no aquecimento global. Essa mensagem permeou amplos setores da opinião pública. Recentemente, surgiram questionamentos sobre as métricas usadas para determinar a contribuição potencial dos diferentes gases de efeito estufa. As diferenças entre os decaimentos atmosféricos de fatores de força climática de curta e longa vida (FCCV e FCLV) e a inadequação de métricas de pulso único, como o potencial de aquecimento global (GWP), para descrever fontes de emissão sustentadas ao longo do tempo levaram ao desenvolvimento de novos estimadores para comparar o potencial de aquecimento de gases diferentes do CO2. Alternativas como o GWP* mostram uma redução considerável na contribuição dos FCCV em comparação ao GWP100. Este artigo avalia a contribuição diferencial das emissões entéricas de metano do gado uruguaio de 1900 a 2023 usando GWP e GWP* e sua potencial utilidade na negociação de compromissos futuros de redução de emissões. Dados do rebanho e do alimento foram usados para estimar o consumo e as emissões de metano. As emissões acumuladas totais, calculadas pelo método GWP*, representou 56% do valor de CO2-equivalente estimado pela métrica tradicional (1.139 versus 2.027 Mt CO2e). Além disso, a tendência de queda nas emissões anuais de CO2 aquecimento-equivalente nas últimas três décadas (-60,6%) foi acompanhada por uma redução significativa na intensidade das emissões (-13,0%). Considerar o GWP* como métrica adicional pode contribuir para o posicionamento do Uruguai em relação a compromissos futuros e fornecer evidências de seu cumprimento.

A graduated methodology for mitigating GHG emissions and nutrient losses in Integrated Crop-Livestock Production Systems

Abstract: The agricultural sector must mitigate losses in greenhouse gas (GHG) emissions, nutrients, and inputs within the context of climate change and ecosystem degradation. Integrated crop-livestock production systems can enhance carbon and nutrient circularity. A holistic methodology is proposed to guide producers in developing strategies that reduce environmental impacts while improving system resilience through circular and ecosystem-based practices. Developed as part of the Integrity project (EraNet), this methodology presents a graduated approach organized into four stages. These stages correspond to different levels of the production system, starting from production processes (animal and plant) and culminating at the agroecosystem level. The first stage focuses on maximizing efficiency in both animal and crop management by identifying key leverage points to enhance production and quality. The second stage develops strategies to reduce nutrient losses and emissions, including effluent management and enteric emissions. The third stage promotes the integration of animals and crops within the production system, optimizing spatial arrangements, internal nutrient circularity, and minimizing external inputs. The fourth stage involves developing carbon sequestration strategies to achieve carbon neutrality and promote ecosystem services. By guiding producers through these stages, the methodology helps identify high-impact actions that can be implemented immediately or that require longer-term structural changes, serving as a valuable tool for initiating transitions toward more resilient agricultural systems.

Resumen: El sector agrícola debe reducir las pérdidas de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), nutrientes e insumos debido al cambio climático y la degradación de ecosistemas. Los sistemas de producción integrados de agricultura y ganadería pueden mejorar la circularidad del carbono y los nutrientes. Se propone una metodología holística para ayudar a los productores a desarrollar estrategias que reduzcan el impacto ambiental y aumenten la resiliencia del sistema mediante prácticas circulares y basadas en ecosistemas. Esta metodología, parte del proyecto Integrity (EraNet), se organiza en cuatro etapas. La primera se centra en maximizar la eficiencia en la gestión de cultivos y animales, buscando mejorar la producción y la calidad. La segunda etapa desarrolla estrategias para reducir pérdidas de nutrientes y emisiones, incluyendo la gestión de efluentes y emisiones entéricas. La tercera promueve la integración entre animales y cultivos, optimizando la circularidad de nutrientes e insumos. Finalmente, la cuarta etapa se enfoca en estrategias de secuestro de carbono para alcanzar la neutralidad de carbono y fomentar soluciones basadas en servicios ecosistémicos. Al guiar a los productores a través de estas etapas, la metodología identifica acciones de alto impacto que pueden implementarse rápidamente o que requieren cambios estructurales a largo plazo, proporcionando una herramienta valiosa para iniciar la transición hacia sistemas agrícolas más resilientes.

Resumo: O setor agrícola precisa mitigar as perdas de emissões de gases de efeito estufa (GEE), nutrientes e insumos devido à mudança climática e à degradação dos ecossistemas. Sistemas de produção integrados de culturas e pecuária podem aumentar a circularidade do carbono e dos nutrientes. Uma metodologia holística foi proposta para orientar produtores na redução dos impactos ambientais e melhorar a resiliência do sistema por meio de práticas circulares e baseadas em ecossistemas. Desenvolvida no projeto Integrity (EraNet), a metodologia é organizada em quatro etapas que abrangem diferentes níveis do sistema de produção, desde os processos produtivos até o agroecossistema. O primeiro estágio foca na maximização da eficiência na gestão de animais e culturas, buscando melhorar a produção e a qualidade. O segundo estágio desenvolve estratégias para reduzir perdas de nutrientes e emissões, incluindo a gestão de efluentes e emissões entéricas. O terceiro estágio promove a integração entre animais e culturas, otimizando arranjos espaciais e a circularidade de nutrientes. Por fim, o quarto estágio envolve o desenvolvimento de estratégias de sequestro de carbono para alcançar a neutralidade de carbono e promover soluções baseadas em serviços ecossistêmicos. Ao acompanhar os produtores em cada etapa, a metodologia ajuda a identificar ações de alto impacto que podem ser rapidamente implementadas ou que exigem mudanças estruturais a longo prazo, facilitando a transição para sistemas agrícolas mais resilientes.

Use of bioclimatic indices for characterization and sustainable agricultural management in Sancti Spíritus, Cuba

Abstract: To evaluate the effect of climatic conditions on the agricultural management of a territory, it is necessary to have variables that can make this concept operational. Bioclimatic indices are analytical instruments that allow simplifying, quantifying and communicating the influence of climate on sustainability. The objective of this research was to define characteristics for sustainable agricultural management in the province of Sancti Spíritus through bioclimatic indices, focused on the main agricultural and livestock productions. Meteorological data on temperature, precipitation, evapotranspiration and relative humidity were collected from six meteorological stations located in Sancti Spíritus, Villa Clara and Ciego de Ávila, from 1981 to 2020. The Rivas-Martínez thermic index (ITRM), Thornthwaite humidity (IH), Martonne aridity (AM), Dantin-Revenga thermopluviometric (DR) indices, and the modified Fournier indices (IMF) and precipitation concentration (ICP) were calculated. The ITRM records warm conditions for most of the province. The IH presents variations, fundamentally, in the subhumid categories; while the AM presented small changes as the Perhumid area increased. The DR defines humid forest vegetation in the mountainous areas, and subhumid for the rest of the province. Rainfall on the land is a potential cause of soil erosion and degradation, and the degree of seasonality increases this risk.

Resumen: Para evaluar el efecto de las condiciones climáticas sobre el manejo agrícola de un territorio es preciso contar con variables que puedan hacer operativo este concepto. Los índices bioclimáticos son instrumentos de análisis que permiten simplificar, cuantificar y comunicar la influencia del clima en la sostenibilidad. El objetivo de la presente investigación fue definir características para el manejo agrícola sostenible de la provincia Sancti Spíritus mediante índices bioclimáticos, enfocado a las principales producciones agrícolas y pecuarias. Se tomaron los datos meteorológicos de temperatura, precipitación, evapotranspiración y humedad relativa de seis estaciones meteorológicas ubicadas en Sancti Spíritus, Villa Clara y Ciego de Ávila, desde 1981 a 2020. Se calcularon los índices de termicidad de Rivas-Martínez (ITRM), de humedad de Thornthwaite (IH), de aridez de Martonne (AM), termopluviométrico de Dantin-Revenga (DR), y los índices modificados de Fournier (IMF) y la concentración de las precipitaciones (ICP). El ITRM registra condiciones cálidas para la mayor parte de la provincia. El IH presenta variaciones, fundamentalmente, en las categorías subhúmedas; mientras el AM presentó pequeños cambios al incrementarse el área Perhúmeda. El DR define una vegetación forestal húmeda en las áreas montañosas, y subhúmedas para el resto de la provincia. Las precipitaciones sobre el territorio constituyen una potencial causa para la erosión y la degradación del suelo y el grado de estacionalidad aumenta este riesgo.

Resumo: Para avaliar o efeito das condições climáticas na gestão agrícola de um território, é necessário dispor de variáveis que possam operacionalizar este conceito. Os índices bioclimáticos são ferramentas analíticas que simplificam, quantificam e comunicam a influência do clima na sustentabilidade. O objetivo desta investigação foi definir características para a gestão agrícola sustentável na província Sancti Spíritus através de índices bioclimáticos, com foco nas principais produções agrícolas e pecuárias. Os dados meteorológicos de temperatura, precipitação, evapotranspiração e humidade relativa foram obtidos a partir de seis estações meteorológicas localizadas em Sancti Spíritus, Villa Clara e Ciego de Ávila, de 1981 a 2020. Foram calculados os índices térmicos de Rivas - Martínez (ITRM), humidade de Thornthwaite (IH), aridez de Martonne (AM), índices termopluviométricos de Dantin-Revenga (DR) e índices de Fournier modificados (IMF) e concentração de precipitação (ICP). O ITRM regista condições quentes na maior parte da província. O IH apresenta variações, fundamentalmente, nas categorias sub-húmidas; enquanto que o AM apresentou pequenas alterações à medida que a área Perúmida aumentou. A RD define a vegetação florestal húmida em áreas montanhosas e sub-húmidas para o resto da província. A precipitação no território constitui uma potencial causa de erosão e degradação dos solos e o grau de sazonalidade aumenta este risco.

Multicriteria viticultural climate zoning of the Sierras Pampeanas Cordobesas (2002-2022) using satellite data

Abstract: To study the wine climate potential of the Sierras Pampeanas Cordobesas, between 2002 and 2022, the Heliothermal, Dryness, Night Cold indices, mean maximum temperatures, precipitation, potential evapotranspiration, thermal amplitude, and early and late frost dates were used, calculated and integrated. These were calculated using data obtained from sensors mounted on satellite platforms. The identified viticulture climates were evaluated, geolocated, and delimited using a GIS. The results identify twenty viticultural climates, classifying them into three groups: a) With thermal limitations: 30% of the study area HI -3, CI +2 and mean maximum temperatures > 30°C; b) With high night temperatures: 63% of the study area HI +1, CI -1, DI +1; c) 7% of the study area without thermal limitations HI -1 and HI +1, CI +1, DI +1 and DI -1. Groups b and c record pp and late frost dates which imply risks for the normal development of the vine. The developed method allowed the climatic zoning of Sierras Pampeanas Cordobesas on a regional scale, but it is necessary to confirm the local viticultural climate by carrying out in situ studies.

Resumen: Para estudiar el potencial climático vitivinícola de las Sierras Pampeanas Cordobesas, entre 2002 y 2022, se calcularon e integraron los índices Heliotérmico, de Sequía, de Frescor Nocturno, las temperaturas máximas medias, las precipitaciones, la evapotranspiración potencial, la amplitud térmica y las fechas de heladas tempranas y tardías. Se calcularon a partir de datos obtenidos mediante sensores montados en plataformas satelitales. Los climas vitícolas identificados se evaluaron, geolocalizaron y delimitaron mediante un SIG. Los resultados identifican veinte climas vitícolas, clasificándolos en tres grupos: a) con limitaciones térmicas: 30% del área de estudio IH -3, IF +2 y temperaturas máximas medias > 30 °C; b) con altas temperaturas nocturnas: 63% del área de estudio IH +1, IF -1, IS +1; c) 7% del área de estudio sin limitaciones térmicas IH -1 y IH +1, IF +1, IS +1 y IS -1. Los grupos b y c registran pp y fechas de heladas tardías que implican riesgos para el normal desarrollo de la vid. El método desarrollado permitió zonificar climáticamente las Sierras Pampeanas Cordobesas a escala regional, pero es necesario confirmar el clima vitícola local realizando estudios in situ.

Resumo: Para estudar o potencial climático vitícola das Sierras Pampeanas Cordobesas, entre 2002 e 2022, foram calculados e integrados os seguintes índices: Heliotérmico, Seco, Frescor Noturno, temperaturas máximas médias, precipitação, evapotranspiração potencial, amplitude térmica e datas de geadas precoces e tardias. Eles foram calculados a partir de dados obtidos de sensores montados em plataformas de satélite. Os climas vitivinícolas identificados foram avaliados, geolocalizados e delimitados usando um GIS. Os resultados identificaram vinte climas vitícolas, classificando-os em três grupos: a) Com limitações térmicas: 30% da área de estudo HI -3, CI +2 e temperaturas máximas médias > 30°C; b) Com altas temperaturas noturnas: 63% da área de estudo HI +1, CI -1, DI +1; c) 7% da área de estudo sem limitações térmicas HI -1 e HI +1, CI +1, DI +1 e DI -1. Os grupos b e c registram datas de geadas precoces e tardias, respectivamente, o que implica riscos para o desenvolvimento normal da videira. O método desenvolvido permitiu a zonação climática das Sierras Pampeanas Cordobesas em escala regional, mas é necessário confirmar o clima vitivinícola local por meio de estudos in situ.

Development of a predictive model of phenology in grapevines cv. Cabernet Sauvignon under conditions of high spatial variability in Maule Valley

Abstract: Phenology monitoring is indispensable for planning vine managements. This study aimed to develop a prediction model of phenology. This was applied to Cabernet Sauvignon variety, grown under high and low spatial variability field located in the Maule Valley (Chile). The predictive model was based on Mitscherlich monomolecular equation, where the dependent variable corresponded to the phenological stages and the independent variable corresponded to the degree-days (base 10°C). Model calibration was performed with data from 2 seasons (2009-10 and 2010-11), while model validation was performed using data from 2011-2012 season for the field under study, as well as a separate dataset coming from three Cabernet Sauvignon fields grown under low spatial variability, for which phenological information from 2000-2001 season was available. The results showed that the proposed model had a high degree of fit between estimated and observed phenological stages (R2> 0.98 and standard deviation between 1.0 and 1.84 phenological units), suggesting that the model proposed can be used to predict phenology stages in Cabernet Sauvignon vineyards established under high and low spatial variability and different management systems in the Maule Valley.

Resumen: El monitoreo de la fenología es indispensable para planificar el manejo de los viñedos. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un modelo de predicción de la fenología. Este modelo se aplicó a la variedad Cabernet Sauvignon, cultivada en un campo con alta y baja variabilidad espacial ubicado en el Valle del Maule (Chile). El modelo predictivo se basó en la ecuación monomolecular de Mitscherlich, donde la variable dependiente correspondió a los estados fenológicos y la variable independiente correspondió a los grados día (base 10 °C). La calibración del modelo se realizó con datos de 2 temporadas (2009-2010 y 2010-2011), mientras que la validación del modelo se llevó a cabo utilizando datos de la temporada 2011-2012 para el campo en estudio, así como un conjunto de datos independiente proveniente de tres campos de Cabernet Sauvignon cultivados con baja variabilidad espacial, para los cuales se disponía de información fenológica de la temporada 2000-2001. Los resultados mostraron que el modelo propuesto presentó un alto grado de ajuste entre los estados fenológicos estimados y observados (R² > 0.98 y desviación estándar entre 1.0 y 1.84 unidades fenológicas), lo que sugiere que el modelo propuesto puede ser utilizado para predecir los estados fenológicos en viñedos de Cabernet Sauvignon establecidos bajo alta y baja variabilidad espacial y diferentes sistemas de manejo en el Valle del Maule.

Resumo: A monitorização da fenologia é essencial para planear a gestão da vinha. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo de previsão fenológica para videiras Cabernet Sauvignon em um vinhedo com alta variabilidade espacial localizado no Vale do Maule durante as temporadas 2009-2010, 2010-2011 e 2011-2012. O modelo de previsão foi desenvolvido com base na equação monomolecular de Mitscherlich, onde a variável dependente correspondeu aos estádios fenológicos e a variável independente aos graus-dia (base 10°C) que foram registados desde o abrolhamento até à colheita da videira. A validação do modelo foi realizada utilizando dados da época 2011-2012 do ensaio, bem como um conjunto de dados obtidos de três vinhedos localizados perto de Talca, para os quais havia informação fenológica disponível da temporada 2000-2001. Os resultados mostraram que o modelo proposto teve um alto grau de ajuste entre os estágios fenológicos estimados e observados (R2 > 0.98 e desvio padrão entre 1.0 e 1.84 unidades fenológicas), sugerindo que o modelo proposto poderia ser usado para prever estágios fenológicos em vinhedos de Cabernet Sauvignon estabelecidos sob alta e baixa variabilidade espacial e sob diferentes sistemas de manejo no Vale do Maule.

Malbec viticultural zoning studies in Argentina based on the UCI bioclimatic index and bias-corrected CORDEX-CORE simulations

Abstract: This study is the first to apply CORDEX-CORE simulations to analyze the climatic suitability for Malbec grape production (MGP) in Argentina, providing a foundation for future assessments under climate change scenarios. This zoning was evaluated through a Unique Combined Index (UCI) formed by four bioclimatic indices significantly related to MGP in Argentina20: three bioclimatic indices evaluated during the growing season, mean temperature (GST), accumulated precipitation (GSP), and mean thermal amplitude (GSTA), and one evaluated during the maturation month, March minimum temperature (CN). The models' performance was evaluated through the mean values spatial representation of UCI, GST, GSP, GSTA and CN. The modeled results were compared with the observed ones, the latter being considered the closest representation to reality. The indices were calculated with the maximum, minimum and average monthly temperature and monthly precipitation. Variables were corrected by a quantile mapping method, giving rise to a magnitude reduction of precipitation’s overestimation and temperature’s underestimation over northern Patagonia and mountainous regions as well as precipitation’s underestimation and temperature’s overestimation over the central-eastern area of Argentina. Finally, it was concluded that the bias-corrected CORDEX-CORE simulations satisfactorily reproduce the main characteristics of the observed MGP zoning. This motivates their use for future MGP zoning studies in Argentina, potentially useful information for climate change adaptation studies.

Resumen: Este estudio es el primero en aplicar simulaciones CORDEX-CORE para analizar la aptitud climática de la producción de uva Malbec (MGP) en Argentina, proporcionando una base para futuras evaluaciones de escenarios de cambio climático. Esta zonificación fue evaluada a través de un Índice Único Combinado (UCI) formado por cuatro índices bioclimáticos significativamente relacionados con la MGP en Argentina20: tres índices evaluados durante la estación de crecimiento, temperatura media (GST), precipitación acumulada (GSP) y amplitud térmica media (GSTA), y uno evaluado durante el mes de maduración, temperatura mínima de marzo (CN). El desempeño de los modelos fue evaluado a través de la representación espacial del valor medio de UCI, GST, GSP, GSTA y CN. Los resultados modelados fueron comparados con los observados, considerados estos últimos la representación más cercana a la realidad. Los índices fueron calculados con la temperatura máxima, mínima y media mensual y la precipitación mensual. Las variables fueron corregidas aplicando el método de quantile-mapping, dando origen a una reducción de la magnitud de la sobreestimación de la precipitación y de la subestimación de la temperatura sobre el norte de la Patagonia y las regiones montañosas, así como de la subestimación de la precipitación y de la sobreestimación de la temperatura sobre la zona centro-oriental de Argentina. Finalmente se concluye que las simulaciones corregidas CORDEX-CORE reproducen satisfactoriamente las principales características de la zonificación observada de MGP. Esto motiva su uso para estudios de zonificación futura de MGP en Argentina, información potencialmente útil para estudios de adaptación al cambio climático.

Resumo: Este estudo é o primeiro a aplicar simulações CORDEX-CORE para analisar a adequação climática para a produção de uva Malbec (MGP) na Argentina, fornecendo uma base para futuras avaliações em cenários de mudanças climáticas. Este zoneamento foi avaliado por meio de um Índice Combinado Único (UCI) formado por quatro índices bioclimáticos significativamente relacionados à MGP na Argentina20. Três índices avaliados durante a estação de crescimento, temperatura média (GST), precipitação acumulada (GSP); amplitude térmica média (GSTA), e um avaliado durante o mês de maturação, temperatura mínima de março (CN). O desempenho dos modelos foi avaliado por meio da representação espacial dos valores médios de UCI, GST, GSP, GSTA e CN. Os resultados modelados foram comparados com os observados, sendo estes últimos considerados a representação mais próxima da realidade. Esses índices foram calculados com a temperatura máxima, mínima e média mensal e a precipitação mensal. Variáveis corrigidas por um método de mapeamento quantílico, dando origem a uma redução da magnitude da superestimação da precipitação e da subestimação da temperatura sobre o norte da Patagônia e regiões montanhosas, bem como da subestimação da precipitação e da superestimação da temperatura sobre a área centro-leste da Argentina. Por último, concluiu-se que as simulações CORDEX-CORE com correção de viés reproduzem satisfatoriamente as principais características do zoneamento observado no MGP. Isto motiva o seu uso em futuros estudos de zoneamento do MGP na Argentina, informações potencialmente úteis para estudos de adaptação às mudanças climáticas.

Identification of sheep robust to climate change and variability

Abstract: Livestock production, in particular sheep farming, faces the challenge of increasing food production in the context of limited resources, with less access to arable land and supplements. In addition, explained by variability and climate change, access to high-quality and quantity pastures and water would be soon restricted. Furthermore, sheep will be more frequently and for longer periods exposed to higher temperatures, to changes in the rainfall pattern and to a scenario of pests and diseases different from the current one. Moreover, considering that sheep have been selected for improved production for a long period of time, it is possible that modern sheep are less robust. There are also society's concerns about livestock farming contribution to methane emissions, animal welfare, food/feed competition, food security and safety, and antiparasitic and antimicrobial resistance. To face this scenario, more efficient, resilient, and adapted animals are needed. The present work aims to review the concepts of robustness, resilience and efficiency, and present studies on these characteristics within breeds and/or breeds that could be considered in the sheep genetic improvement programs for a scenario of climate change and variability.

Resumen: La producción ganadera, en particular la ovina, enfrenta el desafío de aumentar la producción de alimentos en un contexto de recursos limitados, con menor acceso a tierras cultivables y suplementos. Asimismo, explicado por el cambio y la variabilidad climática, se restringiría el acceso al forraje y al agua en términos de cantidad y calidad. Además, los ovinos estarán expuestos con mayor frecuencia y durante períodos más prolongados a temperaturas más elevadas, a cambios en el régimen de precipitaciones y a un escenario de plagas y enfermedades diferente al actual. Además, considerando que los ovinos han sido seleccionados a favor de características productivas durante un largo período de tiempo, es posible que los ovinos modernos sean menos robustos. Paralelamente, tenemos las preocupaciones de la sociedad sobre la contribución de la ganadería a las emisiones de metano, el bienestar animal, la competencia por comida entre humanos y animales, la seguridad alimentaria y la resistencia a los antimicrobianos y antiparasitarios. Para afrontar el escenario descrito se necesitarían animales más eficientes, resilientes y adaptados. El presente trabajo tiene como objetivo revisar los conceptos de robustez, resiliencia y eficiencia y presentar estudios sobre estas características dentro de las razas o razas que podrían ser consideradas en los programas de mejoramiento genético ovino en un escenario de cambio y variabilidad climática.

Resumo: A produção pecuária, em particular a ovinocultura, enfrenta o desafio de aumentar a produção alimentar em um contexto de recursos limitados, com menos acesso a terras aráveis e suplementos. E, explicado pelas alterações climáticas e pela variabilidade, o acesso a pastagens e água de elevada qualidade e quantidade seria restringido. Além disso, os ovinos estarão expostos com maior freqüência e por períodos mais longos, a temperaturas mais elevadas, alterações no regime de chuvas e a um cenário diferente do atual de pragas e doenças. Ademais, considerando que os ovinos foram selecionados para características produtivas durante um longo período de tempo, é possível que os ovinos modernos sejam menos robustos. Paralelamente, temos as preocupações da sociedade sobre a contribuição da pecuária para as emissões de metano, o bem-estar animal, a competição por comida entre humanos e animais, a segurança alimentar e a resistência a antimicrobianos e antiparasitários. Para enfrentar o cenário descrito seriam necessários animais mais eficientes, resilientes e adaptados. O presente trabalho tem como objetivo revisar os conceitos de robustez, resiliência e eficiência e apresentar estudos sobre estas características dentro de raças e/ou raças que poderiam ser consideradas nos programas de melhoramento genético de ovinos em um cenário de mudanças e variabilidade climáticas.

Genetic selection and livestock sustainability: A review of research and development in Uruguay

Abstract: Genetic selection is an effective tool to improve sustainability of livestock production and contribute to greenhouse gases mitigation, particularly of enteric methane (CH4) emissions, in accordance with international agreements. Feed efficiency (FE) and CH4 emissions have been postulated as potential selection objectives to achieve mitigation goals and support sustainability. Uruguay has had genetic evaluation systems for three decades and new intensive phenotyping platforms are in place for measuring FE and CH4 in beef cattle and sheep. Recording is carried out in animals of breeds relevant to production (Hereford, Corriedale, Texel, Australian and Dohne Merino) and connected to the genetic evaluation systems. The generated databases are the basis of reference populations for genomic selection. Given that FE and CH4 are difficult-to-measure traits, the implementation of genomic selection is key to accelerate the potentially achievable genetic progress. Recording systems and protocols are described here, as well as the estimated genetic parameters and associations among feed intake, FE, CH4 and productive traits. Knowledge of these associations allows the identification of synergies and antagonisms. This is relevant to optimize genetic improvement programs that contribute to the CH4 mitigation goals, without affecting livestock production, which is key to the economic and social dimensions of livestock sustainability.

Resumen: La selección genética es una herramienta efectiva para mejorar la sostenibilidad de la producción ganadera y contribuir a la mitigación de gases de efecto invernadero, particularmente las emisiones de metano entérico (CH4), en concordancia con los acuerdos internacionales. La eficiencia de conversión (FE) y el CH4 han sido postulados como objetivos potenciales de selección para alcanzar las metas de mitigación y apoyar la sostenibilidad. Uruguay posee sistemas de evaluación genética desde hace tres décadas y se han implementado nuevas plataformas de fenotipado intensivo para la medición de FE y CH4 en ganado bovino y ovino. Los registros se realizan en animales de razas relevantes para la producción (Hereford, Corriedale, Texel, Merino Australiano y Merino Dohne) y están conectados a los sistemas de evaluaciones genéticas. Las bases de datos generadas son la base de poblaciones de referencia para la selección genómica. Dado que la FE y el CH4 son rasgos difíciles de medir, la implementación de la selección genómica es clave para acelerar el progreso genético potencialmente alcanzable. Los sistemas y los protocolos de registro se describen aquí, así como los parámetros genéticos estimados y las asociaciones entre el consumo de alimento, FE, CH4 y rasgos productivos. El conocimiento de estas asociaciones permite la identificación de sinergias y antagonismos. Esto es relevante para optimizar programas de mejora genética que contribuyan a las metas de mitigación de CH4, sin afectar la producción ganadera, lo cual es clave para las dimensiones económicas y sociales de la sostenibilidad ganadera.

Resumo: A seleção genética é uma ferramenta eficaz para melhorar a sustentabilidade da produção pecuária e contribuir para a mitigação dos gases com efeito de estufa, particularmente das emissões de metano entérico (CH4), em conformidade com acordos internacionais. A eficiência de conversão (FE) e CH4 foram postuladas como objetivos potenciais de seleção para atingir metas de mitigação e apoiar a sustentabilidade. O Uruguai possui sistemas de avaliação genética há três décadas e novas plataformas intensivas de fenotipagem foram implementadas para a medição de FE e CH4 em bovinos e ovinos. Os registros são realizados em animais de raças relevantes para produção (Hereford, Corriedale, Texel, Australian Merino e Dohne Merino) e estão conectados a sistemas de avaliação genética. Os bancos de dados gerados são a base de populações de referência para seleção genômica. Como a FE e o CH4 são características difíceis de medir, a implementação da seleção genômica é fundamental para acelerar o progresso genético potencialmente alcançável. Os sistemas e protocolos de registro são descritos aqui, bem como os parâmetros genéticos estimados e as associações entre consumo de alimento, FE, CH4 e características produtivas. O conhecimento destas associações permite identificar sinergias e antagonismos. Isto é relevante para otimizar programas de melhoramento genético que contribuam para os objetivos de mitigação do CH4, sem afetar a produção pecuária, que é fundamental para as dimensões económicas e sociais da sustentabilidade da pecuária.

Exploring the potential impact of global climate change on grapevine health with particular emphasis on grapevine trunk diseases

Abstract: The effects of global climate change are evident. Rising average temperature, increased carbon dioxide concentration and a higher frequency of extreme weather events such as heat waves, heavy rainfall, and droughts are well documented. Agriculture stands out as one of the most vulnerable sectors to these impacts. This vulnerability arises not only from the direct effects of agroclimatic variables on crop growth and development but also from the implications for plant health. Environmental changes can affect various aspects of pathogen dynamics, including reproduction, dispersal, survival, and activity, along with host susceptibility and host-pathogen interactions. Vineyards are highly susceptible to these effects, with projections indicating variability across different regions. In this review, we provide a summary of the impacts of climate change on plant diseases, with a specific focus on the potential implications for grapevine diseases. Among these, we highlight the complex of grapevine trunk diseases, which currently pose a significant challenge to grape production worldwide. Additionally, we explore the potential effects of climate change on microbial communities at the root-soil interface associated with grapevines and their correlation with grape health. Furthermore, we discuss key findings from a local study that examines the alterations induced by drought in the fungal composition of grapevine underground compartments. While certain research findings may be applicable to other regions, it's crucial to conduct local studies to evaluate the specific effects of climate change on grapevine diseases.

Resumen: Los efectos del cambio climático global son evidentes. El aumento de la temperatura media, el incremento de la concentración de dióxido de carbono y la mayor frecuencia de fenómenos meteorológicos extremos, como olas de calor, lluvias torrenciales y sequías, están bien documentados. La agricultura destaca como uno de los sectores más vulnerables a estos impactos. Esta vulnerabilidad deriva no sólo de los efectos directos de las variables agroclimáticas sobre el crecimiento y desarrollo de los cultivos, sino también de las implicancias para la sanidad vegetal. Los cambios ambientales pueden afectar diversos aspectos de la dinámica de los patógenos, como la reproducción, la dispersión, la supervivencia y la actividad, así como también la susceptibilidad del huésped y las interacciones huésped-patógeno. Los viñedos son muy susceptibles a estos efectos y las proyecciones indican una variabilidad de impactos según las distintas regiones. En esta revisión presentamos un resumen de los efectos del cambio climático sobre las enfermedades de las plantas, centrándonos específicamente en las posibles implicancias para las enfermedades de la vid. Entre ellas, destacamos el complejo de las enfermedades del tronco de la vid, que actualmente suponen un importante reto para la producción de uva en todo el mundo. Además, exploramos los efectos potenciales del cambio climático en las comunidades microbianas de la interfaz raíz-suelo asociadas a las vides y su correlación con la salud del viñedo. Además, discutimos los resultados más importantes de un estudio local que examina las alteraciones inducidas por la sequía en la composición fúngica de los compartimentos subterráneos de la vid. Aunque ciertos resultados de investigación pueden ser extrapolados a otras regiones, es crucial realizar estudios locales para evaluar los efectos específicos del cambio climático en las enfermedades de la vid.

Resumo: Os efeitos das alterações climáticas globais são evidentes. O aumento da temperatura média, maior concentração de dióxido de carbono e a freqüência crescente de fenômenos meteorológicos extremos, como ondas de calor, precipitações intensas e secas, estão bem documentados. A agricultura destaca-se como um dos setores mais vulneráveis a esses impactos, não só devido aos efeitos diretos das variáveis agroclimáticas no crescimento e desenvolvimento das culturas, mas também pelas implicações para a fitossanidade. As alterações ambientais podem afetar vários aspectos da dinâmica dos agentes patogênicos, incluindo reprodução, dispersão, sobrevivência e atividade, assim como a suscetibilidade do hospedeiro e as interações hospedeiro-agente patogênico. As vinhas são altamente suscetíveis a esses efeitos, com projeções indicando variabilidade entre diferentes regiões. Nesta revisão apresentamos um resumo dos impactos das alterações climáticas nas doenças das plantas, com foco específico nas potenciais implicações para as doenças da videira. Entre estas, destacamos o complexo de doenças do tronco da videira, que atualmente representam um desafio significativo para a produção de uvas em todo o mundo. Além disso, exploramos os efeitos potenciais das alterações climáticas nas comunidades microbianas na interface raiz-solo associadas às videiras e sua correlação com a saúde da uva. Discutimos também os principais resultados de um estudo local que examina as alterações induzidas pela seca na composição fúngica dos compartimentos subterrâneos da videira. Embora certos resultados da pesquisa possam ser aplicáveis a outras regiões, é crucial realizar estudos locais para avaliar os efeitos específicos das alterações climáticas nas doenças da videira.