1. Introdução - 21

2. Radiação Solar - 25
2.1. Princípios físicos - 25
2.2. Leis básicas da radiação - 33
2.2.1. Lei de Kirchhoff - 33
2.2.2. Lei de Stefan-Boltzmann - 34
2.2.3. Lei de Wien - 34
2.2.4. Lei de Planck - 35
2.2.5. Lei de Lambert - 36
2.2.6. Lei de Beer - 38
2.3. Balanço de radiação na superfície - 39
2.4. Balanço de energia na superfície - 47
2.5. A radiação solar em comunidades de plantas - 51
2.5.1. Distribuição da radiação solar na vegetação - 53
2.5.1.1. Área foliar (IAF) - 57
2.5.1.2. Coeficiente de extinção(k)- 63
2.5.1.3. Parâmetros de interceptação e uso da radiação solar em um dossel vegetativo - 69
2.6. Referências - 82

3. Radiação Solar e Fotossíntese - 85
3.1. A fotossíntese e a radiação solar incidente - 85
3.2. Eficiência fotossintética - 87
3.3. Eficiência quântica - 88
3.4. Eficiência de conversão fotossintética no campo (EC) - 89
3.5. Plantas de sol e sombra - 91
3.6. Referências - 94

4. Fenologia - 95
4.1. Conceitos - 95
4.2. Principais causas dos fenômenos periódicos - 97
4.3. Principais aplicações da fenologia - 98
4.4. Escalas fenológicas - 100
4.5. A fenologia das plantas e as mudanças climáticas - 110
4.6. Referências - 113

5. Fotoperiodismo - 117
5.1. Introdução - 117
5.2. Variação astronômica do fotoperíodo -119
5.3. Classificação das plantas quanto ao fotoperiodismo - 121
5.4. Indução fotoperíodica ao florescimento - 125
5.5. Importância do período escuro - 129
5.6. Aplicações do fotoperiodismo (ênfase para plantas cultivadas) - 130
5.6.1. Introdução, seleção e indicação de materiais genéticos - 130
5.6.2. Planejamento de semeadura - 131
5.6.3. Cultivo em ambientes protegidos - 135
5.7. Referências - 136

6. Temperatura do Ar - 137
6.1. Padrões de variação da temperatura do ar - 137
6.2. Efeitos da temperatura do ar sobre as plantas - 141
6.2.1. Temperaturas cardeais - 142
6.2.2. Unidades térmicas e graus-dia - 143
6.2.2.1. Cálculo de graus-dia - 145
6.2.2.2. Aplicações de graus-dia - 151
6.2.2.3. Limitações do método de graus-dia - 156
6.2.3. Estresses por temperaturas extremas - 159
6.2.3.1. Conceitos de estresse - 159
6.2.3.2.1. Resfriamento (do inglês chilling) - 160
6.2.3.2.2. Congelamento (do inglês freezing) - 161
6.2.3.3. Estresses por altas temperaturas - 162
6.3. Termoperiodismo - 164
6.3.1. Classificação das plantas quanto ao termoperiodismo - 165
6.3.2. Vernalização - 166
6.3.3. Quebra de dormência de gemas - 168
6.3.3.1. Horas de frio - 170
6.3.3.2. Unidades de frio - 172
6.3.4. Aquecimento global - 175
6.4. Referências - 182

7. Temperatura e processos metabólicos - 187
7.1. Respiração e temperatura - 190
7.2. Temperatura e fotossíntese - 192
7.3. Fotossíntese e estresse por frio - 196
7.4. Fotossíntese e estresse por alta temperatura - 197
7.5. Aclimatação à temperatura - 197
7.6. Referências - 200

8. Temperatura do Solo - 203
8.1. Aquecimento e resfriamento do solo - 203
8.1.1. Trocas de energia na superfície do solo - 203
8.1.2. Fluxo de calor no solo - 204
8.2. Padrões de variação da temperatura do solo - 208
8.2.1. Variação do tempo - 208
8.2.2. Variações no perfil do solo - 210
8.3. Efeitos importantes da temperatura do solo sobre as plantas - 213
8.3.1. Germinação de sementes e emergência de plântulas - 213
8.3.2. Crescimento e atividade das raízes (absorção de água e nutrientes) - 216
8.3.3. Atividades microbiológicas do solo - 217
8.4. Práticas para modificar a temperatura do solo - 217
8.4.1. Alterando trocas de energia na superfície - 217
8.4.2. Alterando o fluxo de calor no solo - 225
8.5. Referências - 226

9. Vento - 229
9.1. Circulação atmosférica - 229
9.1.1. Circulação geral da atmosfera - 229
9.1.2. Circulação secundária da atmosfera - 232
9.2. Caracterização climática do vento - 237
9.2.1. Variação sazonal e aperiódica do vento - 239
9.2.2. Direções predominantes - 240
9.2.3. Variação vertical da velocidade do vento - 240
9.3. Efeitos do vento - 243
9.3.1. Ação mecânica - 243
9.3.2. Efeitos fisiológicos sobre seres vivos - 245
9.4. Métodos para reduzir danos por vento - 247
9.4.1. Quebra-ventos - 247
9.4.2. Cultivos protegidos e sistemas consorciados - 251
9.5. Referências - 255

10. Água - 257
10.1. Contexto climatológico - 257
10.2. A água no desempenho das culturas - 262
10.3. O fenômeno El Nino Oscilação Sul (ENSO) - 267
10.4. Relações hídricas no sistema solo-planta-atmosfera - 269
10.5. Evaporação e transpiracao - 274
10.6. Necessidade de água das culturas - 282
10.6.1. Conceitos - 282
10.6.2. Medição da evapotranspiração - 285
10.6.3. Estimativa da evapotranspiração - 289
10.6.4. Evapotranspiração máxima (ETm) das culturas - 292
10.6.5. Estimativa da evapotranspiração máxima das culturas (ETm) - 296
10.7. Resposta das culturas à disponibilidade hídrica - 302
10.8. Referências - 308

11. Relações água-planta - 313
11.1. Potencial de água na planta - 313
11.1.1. Componentes do potencial de água - 313
11.1.1.1. Potencial de pressão - 313
11.1.1.2. Potencial osmótico - 313
11.1.1.3. Potencial matricial - 315
11.1.2. Potencial da água em tecidos vegetais - 315
11.1.3. Potencial máximo e mínimo - 317
11.1.4. Ajuste osmótico - 317
11.1.5. Processos envolvidos no controle do estado hídrico da planta - 320
11.2. Estresse por déficit hídrico - 320
11.2.1. Desenvolvimento do déficit hídrico - 320
11.2.2. Efeitos do déficit hídrico - 323
11.2.2.1. Crescimento - 323
11.2.2.2. Fotossíntese - 323
11.2.2.3. Respiração - 324
11.2.2.4. Morfologia - 324
11.2.2.5. Efeitos bioquímicos - 324
11.3. Tolerância à seca - 325
11.3.1. Ponto de vista agronômico - 325
11.3.2. Ponto de vista ecológico - 325
11.4. Tipos de tolerância - 325
11.4.1. Evitação do estresse - 325
11.4.2. Tolerância ao déficit - 327
11.5. Resistência, tolerância e prevenção - 328
11.5.1. Resistência ao estresse - 328
11.5.2. Prevenção - 328
11.5.3. Tolerância - 328
11.6. Referências - 329

12. Influências das mudanças climáticas - 331
12.1. Introdução - 331
12.2. O efeito estufa e as mudanças climáticas - 332
12.3. Impactos sobre a agricultura e a produção de alimentos - 340
12.4. Considerações finais - 347
12.5. Referências - 349