Na análise de experimentos, uma das preocupações e criar-se modelos que explicitem as estruturas do fenômeno em observação. Uma estratégia e supor que cada observação e formada por duas partes: previsíveis e aleatória. Considerando essas estruturas independentes e ligadas a uma matriz de alocação, temos uma análise simples. Este trabalho tem como objetivo estudar uma metodologia de análise, levando em conta uma estrutura de blocos e outra de tratamento, apresentando uma alternativa para a análise clássica. Esta nova metodologia trabalha diretamente com os operadores de projeção que geralmente envolvem apenas cálculos de medias sobre colunas, linhas, blocos, etc. Como aplicação considera-se exemplos já analisados, com o interesse de comparar os dois métodos de análise. Conclui-se que, considerando dados com uma estrutura de blocos e uma estrutura de tratamento, pode-se ter uma melhor flexibilidade no esquema adotado para a aleatorização dos tratamentos, isto e, pode-se adotar um esquema mais complicado na aplicação dos mesmos, com uma maneira simples de analisá-los, o que talvez tornasse inviável a análise pelo método clássico / not available

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A regiÃo Nordeste, de clima semi-Ãrido, caracteriza-se por elevadas taxas de evapotranspiraÃÃo aliada a uma estaÃÃo chuvosa irregular que contribuem de forma substancial para o surgimento de Ãreas salinizadas. A maioria dos solos nordestinos se encontra na chamada depressÃo sertaneja sobre o embasamento cristalino, ricos em Ãons salinos, onde predominam solos de textura arenosa, rasos, pouco intemperizados, pobres do ponto de vista da fertilidade e com constantes afloramentos rochosos que revelam a fragilidade destes solos no que tange a sua utilizaÃÃo para agricultura e/ou pecuÃria. No Nordeste brasileiro à comum a ocorrÃncia de Ãguas subterrÃneas (poÃos) e superficiais (aÃudes e lagoas) com problemas de salinidade, que as tornam inadequadas para irrigaÃÃo e tambÃm para outros usos como consumo humano e animal. Ademais, a concentraÃÃo salina nestas Ãguas aumenta no perÃodo seco, quando o volume de Ãgua à significativamente reduzido. Jà as Ãguas de rios ou riachos podem apresentar problemas de salinidade, dependendo dos solos por onde estes passam, e tambÃm do retorno da Ãgua de drenagem, que à mais rica em sais do que a Ãgua de irrigaÃÃo. Atualmente tem-se aumentado a perfuraÃÃo de poÃos no embasamento cristalino e a utilizaÃÃo de Ãguas salobras, paralelamente tambÃm, tem-se aumentado a instalaÃÃo de dessalinizadores para atravÃs do processo de osmose reversa eliminar os sais tornando estas Ãguas prÃprias para consumo humano e animal. No entanto, a utilizaÃÃo dos dessalinizadores cria um problema ambiental, visto que sua eficiÃncia à relativamente baixa (aproximadamente 50%), gerando assim grande quantidade de rejeito, que à o produto da dessalinizaÃÃo rico em sais principalmente cloreto e sÃdio. Este rejeito se nÃo tratado ou aproveitado poderà ocasionar, a mÃdio e longo prazo, degradaÃÃo de solos. Diante deste contexto de degradaÃÃo ambiental, faz-se necessÃrio a adoÃÃo de prÃticas de manejo de solo e de culturas que contribuam para a sustentabilidade do sistema solo-planta-atmosfera. Dentre as prÃticas vegetativas, podemos indicar a utilizaÃÃo da halÃfita erva sal (Atriplex nummularia Lindl.) como estratÃgia de convivÃncia com o semi-Ãrido, pois esta espÃcie à capaz de resistir a este ambiente hostil e ainda fornecer forragem para os animais com bom teor de proteÃna bruta (em torno de 15%), lenha e cobertura vegetal. / The oldman saltbush (Atriplex nummularia Lindl.) is a halophyte species with high capacity to accumulate salt ions in the leaves. In spite of the agricultural and environmental importance of this species, few studies focusing mineral nutrition of A. nummularia plants exposed to salinity were avaliable. The aim of this work was the study of responses presented by A. nummularia plants exposed to NaCl external concentration in terms of macronutrient use efficiency and water use efficiency. Fourmonth- old A. nummularia plants were cultivated under greenhouse conditions in sand soil contained in clay pots with 3.0 L capacity. The plants were irrigated each two days with solutions containing different levels of NaCl (0, 100, 200, 300 e 400 mmol L-1) during four months. The control plants showed a higher transpiration rate than that of the plants treated with 400 mmol L-1 NaCl. Additionally, the control plants showed a small stomatal resistance than that of the salt-treated plants. Although, the salt-treated plants presented increase in some growth parameters, like fresh matter, dry matter and dry organic matter. The results showed that NaCl presented positive influenced in A. nummularia growth, nevertheless, it was not dose-dependent. The NaCl treatments induced accumulation of the dry matter in the plants, but triggered a strong decrease in the transpiration rate and a slight decrease in the photosynthesis rate. Thus, salt-treated plants demonstrated better water use efficiency and macronutrient use efficiency in all external salt concentrations.

The growing substrate of the putting greens is considered a key factor for a healthy turf ecosystem. Actually detailed study on the effects of growth promoting bacteria and biostimulants on a professional sport turf are very limited. This thesis aimed to study the effectiveness of different microorganisms and biostimulants in order to improve the knowledge relative to the relationship between the beneficial microflora and root apparatus of sport turfs. The research project was divided in three principal steps: Initially, commercial products based on biostimulants and microorganisms were tested on a Lolium perenne L. essence grown in a controlled-environment. The principal evaluations were the study of the habitus of plants, biomass production and length of leaves and roots. Were studied the capacity of colonization of microorganisms within root tissues and rhizosphere. In the second step were developed two different biostimulant solutions based on effective microorganisms, mycorrhizae and humic acids. This test was conducted both on an Agrostis stolonifera putting green (Modena Golf & Country Club) in a semi-field condition and within a growth chamber on a Lolium perenne L. essence. Fungicide and chemicals applications were suspended in order to assess the effectiveness of the inoculants for nutrition and control of pests. In the last step, different microorganism mixes and biostimulants were tested on an experimental putting green in the Turf Research Center (TRC) (Virginia Tech, United States) in a real managing situation. The effects of different treatments were studied maintaining all chemicals and mechanicals managements scheduled during a sport season. Both growth-chamber and field results confirmed the capacity of microorganisms based biostimulants to promote the physiologic conditions of the plants, improve the growth of the roots and enhance the aesthetic performance of the turf. Molecular analysis confirmed the capacity of microorganisms to colonize the root tissues.

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Crop water requirements are important elements for food production, especially in arid and semiarid regions. These regions are experience increasing population growth and less water for agriculture, which amplifies the need for more efficient irrigation. Improved water use efficiency is needed to produce more food while conserving water as a limited natural resource. Evaporation (E) from bare soil and Transpiration (T) from plants is considered a critical part of the global water cycle and, in recent decades, climate change could lead to increased E and T. Because energy is required to break hydrogen bonds and vaporize water, water and energy balances are closely connected. The soil water balance is also linked with water vapour losses to evapotranspiration (ET) that are dependent mainly on energy balance at the Earth’s surface. This work addresses the role of evapotranspiration for water use efficiency by developing a mathematical model that improves the accuracy of crop evapotranspiration calculation; accounting for the effects of weather conditions, e.g., wind speed and humidity, on crop coefficients, which relates crop evapotranspiration to reference evapotranspiration. The ability to partition ET into Evaporation and Transpiration components will help irrigation managers to find ways to improve water use efficiency by decreasing the ratio of evaporation to transpiration. The developed crop coefficient model will improve both irrigation scheduling and water resources planning in response to future climate change, which can improve world food production and water use efficiency in agriculture.

The European renewable energy directive 2009/28/EC (E.C. 2009) provides a legislative framework for reducing GHG emissions by 20%, while achieving a 20% share of energy from renewable sources by 2020. Perennial energy crops could significantly contribute to limit GHG emissions through replacing equivalent fossil fuels and by sequestering a considerable amount of carbon into the soil through the large amounts of belowground biomass produced. The objective of this study is to evaluate the effects of land use change that perennial energy crops have on croplands (switchgrass) and marginal grasslands (miscanthus). For that purpose above and belowground biomass, SOC variation and Net Ecosystem Exchange were evaluated after five years of growth. At aboveground level both crops produced high biomass under cropland conditions as well as under marginal soils. At belowground level they also produced large amounts of biomass, but no significant influences on SOC in the upper layer (0-30 cm) were found. This is probably because of the "priming effect" that caused fast carbon substitution. In switchgrass only it was found a significant SOC increase in deeper layers (30-60 cm), while in the whole soil profile (0-60 cm) SOC increased from 42 to 51 ha-1. However, the short experimental periods (for both switchgrass and miscanthus), in which land use change was evaluated, do not permit to determine the real capacity of perennial energy crops to accumulate SOC. In conclusion the large amounts of belowground biomass enhanced the SOC dynamic through the priming effect resulting in increased SOC in cropland but not in marginal grassland.

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L’obiettivo del lavoro svolto nell’ambito del ciclo di dottorato è stato quello dell’applicazione della metodologia di analisi degli scenari, nell’ottica dello studio e applicazione di un metodo di analisi integrato e multidisciplinare che consenta individuare strategie di sviluppo sostenibile in relazione alla questione indagata. Lo studio sviluppato nel corso del dottorato è stato impostato su presupposti forniti dalla Regione Toscana (in entrambi i casi di studio trattati), che ha finanziato, attraverso la sua Agenzia Regionale per lo Sviluppo e Innovazione in ambito Agricolo (ARSIA), due Progetti di ricerca volti all’individuazione di strategie di sviluppo sostenibile concernenti due tematiche di particolare interesse in ambito regionale: lo sviluppo di coltivazioni non-food (biocarburanti, biomasse da energia, biopolimeri, biolubrificanti, fibre vegetali, coloranti naturali, fitofarmaci di origine vegetale) e la valutazione della possibilità di coesistenza tra colture convenzionali (non Geneticamente Modificate) e colture GM, in relazione alla Raccomandazione della Commissione 2003/556/CE che afferma che deve essere garantita la coesistenza tra colture transgeniche, convenzionali e biologiche, ovvero che devono essere presenti le condizioni per cui ciascun metodo di coltivazione possa poter essere adottato e praticato in UE. La sostenibilità delle situazioni studiate è stata valutata fornendo informazioni non solo per la situazioni attuali, ma anche per possibili evoluzioni future, così come richiesto dai principi dello sviluppo sostenibile. A tal proposito, occorre applicare metodologie di analisi che consentano di poter identificare obiettivi strategici in funzione dei cambiamenti che potrebbero essere registrati, in corrispondenza dell’evolversi delle diverse situazioni nel tempo. La metodologia di analisi in grado di soddisfare questi requisiti può essere identificata nell’analisi di scenario (scenario analysis), che si configura come uno strumento di analisi strategica in grado di riassumere numerose informazioni e dati riferiti agli attori, agli obiettivi, agli strumenti, alle cause ed agli effetti indotti da un cambiamento che potrebbe essere provocato da uno o più fattori contemplati nel corso dell’analisi. Questo metodo di analisi rappresenta un’importante strumento di ausilio alla definizione di politiche e strategie, che si rende particolarmente utile nel campo della public choice, come dimostrato dalle applicazioni presentate nel corso del lavoro.