Introdução

Aumentos projetados nas concentrações atmosféricas de CO₂ e na temperatura, mudanças nos padrões de precipitação e na disponibilidade de água, e a intensificação de extremos climáticos estão afetando a agricultura, o meio ambiente e os setores sociais (IPCC, 2023). O clima é considerado o principal fator incontrolável que afeta a produção agrícola, potencialmente explicando mais de 60% das variações globais na produtividade agrícola (Ray et al., 2015). Fatores climáticos influenciam processos vegetais como evapotranspiração, trocas gasosas, eficiência no uso de recursos, relações planta-micróbio, processos fenológicos, desempenho das culturas e produtividade (Shen et al., 2022).

Mudanças climáticas são alterações de longo prazo nos padrões climáticos (temperatura, precipitação e ventos) ao longo do tempo (USGS, 2020). As mudanças climáticas influenciam diretamente a qualidade e a disponibilidade dos recursos hídricos e do solo, impactando a produtividade das principais culturas de cereais (Saxena et al., 2018), o desenvolvimento socioeconômico e a segurança alimentar. No entanto, eventos de mudanças climáticas, como secas e inundações, representam alguns desafios para o desenvolvimento, e isso também se aplica à agricultura (IPCC, 2023). Por exemplo, de acordo com relatório da Lancet (2024), temperaturas mais altas ameaçam diretamente a produtividade das culturas, com as safras de milho em média 9 dias mais curtas em 2020, e as safras de trigo de inverno e trigo de primavera 6 dias mais curtas do que em 1981-2010 em todo o mundo (Romanello et al., 2024).

Entre os estressores climáticos, os dois fatores mais importantes que afetam a produção de milho são a seca e o calor (Kim & Lee, 2023). As condições térmicas influenciam uma ampla gama de processos da vida vegetal, desde a germinação até o desenvolvimento fenológico (Minuzzi & Lopes, 2015). O déficit hídrico, por outro lado, afeta praticamente todos os aspectos do desenvolvimento das plantas, reduzindo a área foliar, diminuindo a fotossíntese e interferindo em diversos outros processos fisiológicos (Minuzzi, 2015).

O IPCC (2023) resume o conhecimento sobre as mudanças climáticas, seus impactos e riscos amplamente disseminados e os processos de mitigação e adaptação. Com base nesse conhecimento, as projeções climáticas para os próximos anos representam uma ferramenta importante para estudos agronômicos, pois simulam o desenvolvimento e a produtividade das culturas dentro de um possível espectro climático. Nas análises do IPCC, o Coupled Model Intercomparison Project Fase 6 (CMIP6) é o conjunto de modelos globais utilizado em análises de mudanças climáticas em níveis de aquecimento de 1,5°C, 2°C, 4°C e 6°C. A maioria dos estudos agronômicos atuais sobre fisiologia vegetal, produtividade e relações planta-clima utiliza o CMIP6 para projetar a resposta das principais culturas às mudanças climáticas.

Relação milho-clima em um cenário de seca e calor

Os estudos atuais sobre a relação planta-clima justificam que os avanços na disponibilidade de dados e métodos computacionais estão abrindo novas oportunidades para melhorar os modelos de crescimento de culturas e as projeções de rendimento de culturas sob extremos climáticos (Nóia Júnior et al., 2025). Projetar dados climáticos para o desempenho das culturas agronômicas num futuro médio ou longo é crucial para mantermos a produtividade e o rendimento e, consequentemente, uma alimentação global segura. Projetar dados de rendimento sob previsões climáticas é uma chave para compreender métodos atuais e futuros de adaptação climática.

Diversos estudos recentes confirmam que uma combinação de fatores climáticos explica o declínio da produtividade agrícola, e não fatores individuais. De modo geral, diversos resultados apontam para impactos profundos na fenologia das plantas durante a exposição à seca e ao calor concomitantes. Por exemplo, o aumento das temperaturas médias levará a mudanças nas estações de crescimento adequadas; a diminuição da precipitação aumentará o estresse e a perda de água, e a demanda excessiva por transpiração fará com que as plantas reduzam as trocas gasosas para a fotossíntese, conservando água em detrimento da produção primária, o que pode levar à murcha e à mortalidade (Tikuye & Ray, 2025).

No milho, os estágios de floração e enchimento são os mais vulneráveis ao estresse por altas temperaturas (Li et al., 2022; Wang et al., 2019; Liu et al., 2020). Altas temperaturas aceleram a senescência foliar, reduzem as taxas fotossintéticas (Kim et al., 2023), interrompem o metabolismo de carboidratos e a biossíntese de amido (Liu et al., 2022) e influenciam o número e o peso dos grãos no milho (Liu et al., 2022). Os picos de temperatura tipicamente experimentados pelo milho coincidem com o estágio sensível da planta (Ma et al., 2020).

Além disso, espera-se que os eventos de seca se tornem mais frequentes e intensos, levando ao enrolamento das folhas do milho, que inibe a fotossíntese e impede o crescimento do milho (Kim et al., 2023), além de causar déficits de umidade do solo que não atendem às necessidades hídricas das culturas durante seus estágios críticos de crescimento (Chatterjee et al., 2022).

Cenários combinados de temperaturas mais quentes e mais secas, envolvendo precipitação reduzida, resultaram em maiores reduções médias simuladas de produtividade de 21, 33 e 50% sob aquecimento de 1, 2 e 4 °C, respectivamente, do que cenários de mudanças climáticas envolvendo apenas temperaturas mais quentes (11, 21 e 41%, respectivamente) (Tesfaye et al., 2018). Nesse contexto, a coocorrência de seca e temperaturas mais quentes causa maiores reduções na produção de milho (Tesfaye et al., 2018). Seca combinada e dias quentes durante a estação de crescimento são os indicadores climáticos médios e extremos mais importantes que afetam a variabilidade da produtividade (Zhang et al., 2024).

Shirazi et al. (2024) determinaram a variabilidade climática e seu impacto na ocorrência de seca em regiões produtoras de milho na China sob cenários do CMIP6. Espera-se que a frequência da seca aumente em 11,3% e 13,6% (SSP245 e SSP585, respectivamente), a duração das secas leves e moderadas deve aumentar em 28% e 22%, respectivamente, e as secas severas devem se intensificar em 5,1% e 7,3% (SSP245 e SSP585, respectivamente). Prevê-se que a precipitação aumente em 22,71-97,14 mm e 29,92-98,40 mm de 2030 a 2090 sob SSP245 e SSP585, e a temperatura apresentou um aumento de 0,63-1,90°C, 0,85-2,13°C e 1,21-2,42°C (SSP245) e 1,42–2,76°C, 1,84-3,07°C e 2,01-3,57°C (SSP585) em 2030, 2060 e 2090 (Shirazi et al., 2024).

Wu et al. (2025) simularam que a produtividade futura do milho sem adaptação aos estressores climáticos foi projetada para diminuir em 4,3% na década de 2040 (2021-2060) e 56,0% na década de 2080 (2061-2100). Em relação ao cenário RCP8.5 (2071-2099), Martins, Tomasella & Dias (2019) encontraram que, para o milho de sequeiro, as perdas devem chegar a 60% (RCP4.5 apresentou uma perda máxima de 30%), enquanto em relação ao uso de irrigação, houve uma melhora na produtividade (declínio da produtividade de menos de 20% para todos os cenários RCP4.5 e para o cenário RCP8.5 até 2070), mas sustentar tais níveis de produção requer um aumento significativo no consumo de água (até 140%). Além disso, Onyekwelu & Sharda (2024) projetaram uma perda de rendimento entre 36% e 50%, uma vez que a precipitação foi reduzida entre 25% e 42%.

Globalmente, as regiões mais vulneráveis no final do século XXI são a América Central, o Mediterrâneo, a África do Sul e a Bacia Amazônica. As probabilidades condicionais de seca simultânea chegam a 84%, 64% e 37% na França, México e Brasil, revelando que a seca simultânea impacta significativamente a produtividade do milho em um futuro distante (Muthuvel, Sivakumar e Mahesha, 2023). Além disso, a temperatura e a precipitação são identificadas como os principais fatores limitantes para o surgimento da doença, com a ferrugem do milho projetada como a doença mais grave no futuro; a América do Norte enfrentará a maior taxa de perdas, seguida pela Ásia, América do Sul, Europa, África e Oceania (Ma et al., 2024).

A magnitude dos benefícios simulados da tolerância à seca, tolerância ao calor e tolerância combinada à seca e ao calor, e a potencial aceitabilidade das variedades pelos agricultores, variaram entre os locais e cenários climáticos, indicando a necessidade de direcionar adequadamente as variedades onde elas melhor se adaptam e se beneficiam mais (Tesfaye et al., 2018). Algumas estratégias são necessárias para tal adaptação e tolerância, como a projeção do dia de plantio (Tabela 02).

A Tabela 2 sugere que o planejamento de dados de plantio e rotatividade de culturas pode reduzir significativamente as emissões de N₂O (≈20-26%) e, dependendo do cenário e do ano, melhorar ou reduzir eficientemente o rendimento do milho (variação observada ~6,3-8,4%) (Fan et al., 2024). Os resultados indicam potencial para co-benefícios (maior rendimento + menores emissões) em cenários moderados, mas também riscos de perda de produtividade em cenários de maior aquecimento (2080), especialmente quando o plantio é adiado vantajoso.
Por exemplo, o adiamento dos dados de plantio, até +26 dias no pior cenário, pode refletir ajustes a mudanças na fenologia (temperatura do solo, risco de atrasos atrasados ou secos na janela ideal) ou restrições operacionais de produção (janelas de plantio mais curtas). Wu et al., 2025 descobriram que atrasar as datas de semeadura em 15 dias e aumentar a densidade de plantas para 7,5-9 plantas m2 poderia melhorar o rendimento em 97,6% e 25,5% nas décadas de 2040 e 2080, aumentando o rendimento em 162% e 114%, respectivamente. O melhor cenário de rendimento aparece em RCP4.5 2050 (8,4%), indicando que em alguns cenários moderados a adaptação podem melhorar o rendimento. Já os cenários 2080 (especialmente RCP4.5 2080 e RCP8.5 2080) mostram menores rendimentos, possivelmente por aumento de estresse por calor e/ou seca no período crítico de enchimento de grãos, mesmo com mudança de plantio. Todos os cenários mostram reduções relevantes de N₂O (20-26%) (Fan et al., 2024).
Mudanças no sistema radicular das plantas também poderiam ser uma estratégia; aumentar a densidade das raízes pode levar a benefícios na produtividade, especialmente em condições de seca (27% na produtividade) (Onyekwelu & Sharda, 2024).

Conclusão

Mudanças climáticas representam um dos principais fatores de risco à produtividade do milho em escala global. A interação entre o aumento das temperaturas médias e a intensificação de eventos de seca afeta profundamente processos fisiológicos e fenológicos da cultura, resultando em reduções expressivas de rendimento. Projeções baseadas em modelos do CMIP6 indicam perdas superiores a 50% sob cenários de maior aquecimento (RCP8.5 e SSP585) até o final do século XXI, especialmente em regiões tropicais e subtropicais. Esses impactos refletem não apenas a vulnerabilidade do milho aos estresses térmico e hídrico, mas também a urgência de estratégias que integrem mitigação e adaptação, de modo a garantir a estabilidade produtiva e a sustentabilidade dos sistemas agrícolas (como o ajuste das datas de plantio, o manejo da densidade de plantas, a rotação de culturas, o uso eficiente da irrigação e o desenvolvimento de genótipos tolerantes à seca e ao calor).

Contudo, as respostas agronômicas variam conforme o contexto climático e edáfico, exigindo políticas públicas baseadas em modelagens regionais e investimentos em pesquisa aplicada. Conclui-se, portanto, que a resiliência da cultura do milho frente às mudanças climáticas dependerá da adoção de práticas agrícolas sustentáveis e de tecnologias adaptativas, capazes de conciliar produtividade, conservação de recursos naturais e segurança alimentar em um cenário de aquecimento global crescente.