Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-07T18:23:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1280726 bytes, checksum: 95c500086ab7034876fde132099e573a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-07T18:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1280726 bytes, checksum: 95c500086ab7034876fde132099e573a (MD5) Previous issue date: 2003-02-25 / Duas linhagens de soja (L147 e L150) foram submetidas a duas concentrações de CO² na atmosfera, ambiente (360 μmol mol -1 ) e enriquecida (720 μmol mol -1 ) e duas condições hídricas no solo (solo em capacidade de campo e défice hídrico) com o objetivo de avaliar o efeito do CO² nas respostas fisiológicas destas plantas. O experimento foi realizado em câmaras de topo aberto dentro de casa de vegetação. O défice hídrico foi imposto quando as plantas estavam na fase de enchimento das vagens (R5). Foram avaliadas, antes da imposição do défice hídrico, no final do período do défice hídrico e final do período de recuperação, a taxa fotossintética líquida e transpiratória, a condutância estomática, a eficiência instantânea da transpiração, a eficiência intrínseca do uso da água, a relação entre a concentração interna e ambiente de CO² e a fluorescência da clorofila por meio da razão F V /F M . Foram ainda avaliados os potenciais hídricos de antemanhã e o potencial osmótico de referência. O défice hídrico finalizou quando a fotossíntese líquida declinou a valores próximos a zero. As plantas de soja de ambas as linhagens, quando bem irrigadas e sob atmosfera enriquecida, apresentaram incrementos na taxa fotossintética. O défice hídrico reduziu significativamente a taxa fotossintética, taxa transpiratória e condutância estomática, mas não afetou a razão F V /F M . O potencial hídrico de antemanhã, no momento mais crítico do défice hídrico, foi maior em plantas estressadas em atmosfera enriquecida, e o potencial osmótico de referência foi menor nestas plantas. A eficiência instantânea da transpiração e a eficiência intrínseca do uso da água foram incrementadas nas plantas em atmosfera enriquecida. A atmosfera enriquecida com CO² , embora não pareça ter amenizado os efeitos do défice hídrico, possibilitou melhor recuperação das plantas quando a umidade do solo foi restabelecida. A recuperação diferenciada das plantas em atmosfera ambiente ocorreu em função, principalmente, da melhor e mais rápida recuperação da capacidade fotossintética do que pelo restabelecimento completo da condutância estomática. / The aim of this work was to investigate the effects of two CO² atmospheric concentrations, ambient (360 μmol mol -1 ) and enriched (720μmol mol 1) , and two soil water content, field capacity and water deficit, on the physiological responses of two lines of soybean (L147 and L150). The experiment was carried out in gas open-top chambers under glasshouse conditions. The water deficit was applied when the plants reached the pod filling stage (R5). Physiological parameters such as net photosynthetic rate, transpiratory rate, stomatal conductance, instantaneous transpiration efficiency, intrinsic water use efficiency, CO² internal and external concentrations ratio, and chlorophyll fluorescence throughout Fv/Fm ratio were recorded and analyzed. Additionally, the pre-dawn water potential and the reference osmotic potential were measured. The water deficit ended when the net photosynthesis rate reached near zero values. Both soybean lines showed an increment on the net photosynthetic rate when irrigated and under CO² enrichment conditions. The photosynthetic and transpiratory rates and stomatal conductance were significantly affected by water deficit, nevertheless did not affected the F V / F M ratio. Plants exposed to CO² enrichment showed the greatest pre-dawn water potential, when the water deficit rose to its most critical moment, while the reference osmotic potential was the smallest. The transpiration instantaneous efficiency and the intrinsic water use efficiency were increased on those plants exposed to enriched atmosphere. Although the enriched CO² atmosphere did not reduce the effects of water deficit, did allow to the plants a better recuperation when the soil water content was reestablished. The quickly recovering of plants under CO² treatment was due to the better and faster recovery of photosynthesis capacity than to the completed stomatal conductance recovery. / Dissertação importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1689.pdf: 1390114 bytes, checksum: 7d6e99b4efe9cdbf05ea1d00296ae0a7 (MD5) Previous issue date: 2007-03-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / Leaf gas exchange and potential photochemical efficiency of photosystem II of Coffea arabica L. cultivars Catuaí Vermelho, Icatu Amarelo and Obatã were evaluated under field conditions on clear and cloudy days in the wet season. Additionally, were compared seasonal photosynthetic responses in wet and dry periods of year to irradiance, temperature and water stress of C. arabica cv. Obatã non-grafted or grafted on to C. canephora Pierre. Finally, in laboratory conditions were evaluated CO2 assimilation and electron flow through photosystems II and I, in young plants of C. arabica cvs. Catuaí Vermelho, Obatã and Ouro Verde exposed to different thermal treatments during 14 h, under regular and saturated carbon concentration. The results provided evidence that in clear day occur the midday depression of leaf gas exchange and potential photochemical efficiency of photosystem II, due to the greater atmospheric vapor pressure deficit, causing a strong decrease (about 70%) in daily carbon gain. On a cloudy day, the daily carbon gain was barely limited by irradiance below light saturation point. During dry period, the grafted plants showed accentuated higher net photosynthesis when compared with the non-grafted plants, what demonstrated lower susceptibility to water stress and the favorable effects of grafting on yearly carbon gain. The results suggest that maintaining greater stomatal conductance and transpiration rates during dry period is more important for carbon balance than the efficient use of water. The optimal temperature for maximum net photosynthesis measured at 355 ppm CO2 was from 17-23 °C. The difference in optimal temperature range of maximum net photosynthesis when compared to maximum electron transport rate through photosystem II (26-29 °C) showing an imbalance between photochemistry and biochemistry phases of photosynthesis, resulting in electron excess. Elevated CO2 concentration did not affect the response of net carbon assimilation to temperature, despite the variation in optimal range between 23-29 °C for Catuaí Vermelho. At temperature of above 29 °C were measured the higher mesophyll limitations to photosynthesis, which was greater than stomatal limitations. Photosynthetic process of C. arabica is strongly inhibited at leaf temperature about 32 °C. / Foram determinadas as trocas gasosas foliares e a eficiência fotoquímica potencial do fotossistema II em plantas adultas de cafeeiro (Coffea arabica L.) cultivares Catuaí Vermelho, Icatu Amarelo e Obatã em condições de campo, na estação úmida e sob regimes contrastantes de irradiância. Paralelamente, foram investigadas as respostas fisiológicas sazonais, nos períodos úmidos e secos do ano, decorrentes de tensões luminosa, térmica e hídrica nas plantas adultas de C. arabica. cv. Obatã não-enxertado e enxertado em C. canephora Pierre. Finalmente, em condições de laboratório, foram estudadas a assimilação de carbono e a taxa de transporte de elétrons entre os fotossistemas II e I em plantas jovens de C. arabica cv. Catuaí Vermelho, Obatã e Ouro Verde submetidas a diferentes tratamentos térmicos durante 14 h, sob concentração ambiente e saturante de CO2. Os resultados evidenciaram que sob irradiância plena (dia claro) ocorre a depressão do meio dia das trocas gasosas foliares e da eficiência fotoquímica potencial do fotossistema II, condicionadas por elevado déficit de pressão de vapor atmosférico, o que acarreta a realização de apenas um terço da fotossíntese liquida diária potencial (calculada através de valores integrados). Sob metade da irradiância plena (dia nublado) o ganho diário de carbono é próximo do valor potencial e as perdas ocasionadas por valores de irradiância abaixo do ponto de saturação. No período seco, o cafeeiro enxertado apresenta valores acentuadamente superiores de fotossíntese líquida em relação ao cafeeiro franco, demonstrando menor susceptibilidade ao estresse hídrico e a eficiência da enxertia em relação ao balanço anual de carbono. A manutenção de elevadas taxas de condutância estomática e transpiração durante o período seco é mais importante para a produção primária que o uso mais eficiente da água. A região ótima de temperatura para a taxa fotossintética máxima em função da irradiância sob 355 ppm de CO2 está entre 17-23 °C. A determinação da região ótima de temperatura para a taxa máxima de transporte de elétrons (26-29 °C) evidencia certo desequilíbrio entre as fases fotoquímica e bioquímica da fotossíntese sob concentração regular de CO2. A elevação da concentração de carbono não apresenta incremento da taxa fotossintética máxima. Sob 29-32 °C a limitação mesofílica relativa à fotossíntese é maior que a limitação estomática. O processo fotossintético do cafeeiro é extremamente inibido sob temperatura foliar de 32 °C.

Orientador: Luiz Fernando Rolim Almeida / Resumo: Espera-se que os efeitos da seca aumentem e alterem a duração do estresse hídrico nos próximos anos em diferentes regiões agrícolas. A recuperação fisiológica após o estresse hídrico ainda não é compreendida e as aquaporinas (AQPs) participam do processo de recuperação. Nosso objetivo foi avaliar se as aquaporinas estão associadas com o processo de recuperação fisiológica nas folhas após a reidratação. Plantas de Sorghum bicolor L. (Moench) foram submetidas a diferentes intensidades de estresse hídrico durante 20 dias e posterior reidratação durante 12 dias. Durante estes períodos, as variáveis de relações hídricas, fluorescência da clorofila a, trocas gasosas e a expressão dos genes PIP1,5, PIP2;2 e TIP1; 1 foram avaliados. Plantas submetidas ao déficit hídrico moderado (DHM) mostraram mesmos valores do controle em todas as variáveis fisiológicas e aumento da expressão das aquaporinas no final do déficit hídrico. Enquanto as plantas da deficiência hídrica severa (DHS) e severa progressiva (DHSP) apresentaram diminuição nas variáveis de relações hídricas, limitação estomática e não estomática da fotossíntese e baixa expressão das aquaporinas. Após a reidratação, as plantas desses tratamentos apresentam conjunto de ajustes fisiológicos que permitem o retorno da fotossíntese 144 horas após o fornecimento de água, sendo a limitação estomática a maior responsável pela recuperação. As AQPs analisadas são responsivas à reidratação somente nas plantas que não tiveram controle da rep... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is expected that the effects of drought increase and change the duration of water stress in the coming years in different agricultural regions. The physiological recovery after water stress is still not well understood and aquaporins (AQPs) participate in the recovery process. Our aim was evaluate whether aquaporins are associated with physiological recovery process in leaves after rehydration. Sorghum bicolor L. (Moench) plants were submitted to different intensities of water stress during 20 days and subsequent rehydration for 12 days. During these periods, variables of water relations, chlorophyll fluorescence, gas exchange and PIP1;5, PIP2;2 and TIP1;1 gene expression were evaluated. Moderate water deficit (DHM) plants showed same values of control in all physiological variables and increased aquaporins expression in the end of water deficit. While severe (DHS) and progressive severe water stress (DHSP) plants had decreased water relations, diffusive and non-diffusive limitation of photosynthesis and low aquaporins expression. After rehydration, plants of these treatments have set of physiological adjustments that enable the return of photosynthesis 144 hours after the water supply. Stomatal limitation was the most responsible for recovery. The AQPs analyzed are responsive to rehydration only in plants that did not have control of water replacement in the soil (DHSP). We observed a pattern of responses of these AQPs that depends on the intensity of water deficit and no... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Realizaram-se campanhas em árvores de cinco anos de idade de Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus taeda em parcelas controle (sem fertilização e sem irrigação) e parcelas fertilizadas e irrigadas, durante o verão e o inverno de 2012 visando caracterizar as seguintes variáveis fisiológicas: i) Capacidade máxima fotossintética (Amax); ii) Fotossíntese ao longo do dia (A); iii) Variação da condutância estomática (gs) em relação ao aumento do déficit de pressão de vapor (DPV); e iv) Taxas máximas de carboxilização (Vcmax) e de transporte de elétrons (Jmax) via curvas A/Ci. O estudo foi realizado no projeto Produtividade Potencial do Pinus no Brasil, localizado na Estação Experimental da ESALQ/USP em Itatinga-SP.Foram escolhidas três árvores médias por parcela para as avaliações fisiológicas, realizadas com o LiCor 6400XT. A mensuração da Amax foi realizada no terço médio da copa, em dois galhos por árvore e em duas posições por galho, sendo realizada das 8 às 10 horas, e o comportamento da A, gs com o aumento do DPV, ocorreram de hora em hora, das 11 às 15 horas. Ao final, as acículas foram coletadas para a determinação da área foliar específica (AFE) e do nitrogênio foliar. As curvas A/Ci foram realizadas nas três árvores, um galho por árvore e duas posições por galho, entre 8 e 12 horas. Aos cinco anos o Pinus caribaea var. hondurensis apresenta o dobro do volume de madeira do que o Pinus taeda. As duas avaliações fisiológicas mostraram valores similares entre tratamentos, para cada espécie. Os valores de Amax foram maiores durante o verão e o Pinus caribaea var. hondurensis mostrou grande sensibilidade, comparativamente ao Pinus taeda. Ao analisar os dados de A e gs ao longo do dia, observa-se também maiores variações do Pinus caribaea var. honduresis. Os valores médios de Amax para o verão e o inverno foram 8,2 e 4,8 ?mol m-2 s-1 e 6,8 e 6,3 ?mol m-2 s-1 para o Pinus caribaea var. hondurensis e o Pinus taeda, respectivamente. Ocorreu redução dos valores de A e gs com o aumento do DPV, para ambas as campanhas em relação ao Pinus caribaea var. hondurensis e somente no inverno para o Pinus taeda. As duas espécies apresentaram relação positiva entre fotossíntese e transpiração, sendo que o Pinus caribaea var. hondurensis apresenta maior eficiência no uso da água. As médias da AFE e nitrogênio foliar foram de 9,6 m²kg-1, 10,1g Kg-1 e 10,0 m²kg-1, 13,4g Kg-1, para o Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus taeda, respectivamente. Em relação aos parâmetros fotossintéticos o Pinus taeda se destacou em ambas as campanhas, com valores médios de Vcmax e Jmax maiores que o Pinus caribaea var. hondurensis, relacionado à maiores concentrações de nitrogênio foliar. Não houve relação entre o crescimento em biomassa das árvores e as medições da fotossíntese a nível foliar, indicando que outros processos a nível de copa, uso e alocação de fotossintetizados devem ser investigados para explicar a diferença de crescimento. / The campaigns were conducted in trees with five years old of Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda in control plots (no fertilization and no irrigation) and fertilized and irrigated plots during summer and winter of 2012 to characterize the physiological variables: i) maximum photosynthetic capacity (Amax), ii) Photosynthesis throughout the day (A); iii) Changes in stomatal conductance (gs) in relation to the increase in vapor pressure deficit (VPD), and iv) Maximum rates of carboxilization (Vcmax) and maximum rates of electron transport (Jmax) based on A/Ci curves. The study was conducted in the project Potential Productivity of Pinus in Brazil, located at the Experimental Station of ESALQ/USP in Itatinga-SP. Three average trees per plot were chosen for physiological evaluations, performed with the LiCor 6400XT. The Amax measurement was performed in the middle third of the crown, in two branches per tree and two positions per branch, taken from 8 to 10am. To get the response of A and gs with increasing VPD, the measurements continued every hour, from 11 am to 3 pm. At the end of the measurements, the needles were collected for determination of specific leaf area (SLA) and leaf nitrogen (N). The A/Ci curves were performed in three trees, one branch per tree and two positions per branch were taken from 8 am to 12 pm. At five years, the Pinus caribaea var. hondurensis showed two-fold the wood volume of Pinus taeda. Both physiological measurements showed similar results between treatments for each species. Amax values were higher during summer, and Pinus caribaea var. hondurensis shower greater sensitivity compared to Pinus taeda. A and gs throughout the day showed higher variation in Pinus caribaea var. hondurensis. The average values of Amax for summer and winter were 8.2, 4.8 ?mol m-2 s-1 and 6.75, 6.3 ?mol m-2 s-1 for Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda, respectively. There was a reduction of A and gs with the increasing of DPV, for both campaigns for the Pinus caribaea var. hondurensis and only in winter campaign for Pinus taeda. Thus, the two species have different behaviors in response to climatic changes. The two species showed a positive relationship between photosynthesis and transpiration, with Pinus caribaea var. hondurensis showing greater water use efficiency. The average SLA and needle nitrogen were 9.6 m² kg-1, 10.1g kg-1 and 10 m² kg-1, 13.4g kg-1 for Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda, respectively. Photosynthetic parameters in Pinus taeda was higher in both campaigns, with average values of Vcmax and Jmax greater than in Pinus caribaea var. hondurensis, related to higher concentration of needle nitrogen. There was no relationship between tree biomass growth and leaf-level measurements of photosynthesis, indicating that other processes at crown level, use and allocation of photosynthates should be investigated to explain the difference in growth.

Abiotic and biotic stresses affect tree growth and play a major role in determining the geographic distribution of species. The objective of this study is to elucidate the following questions: (1) are GABA aminoacid and stomatal control good indicators of tolerance to water stress in Eucalyptus clones? In addition, what are the anatomical differences between drought-tolerant and drought-sensitive clones of Eucalyptus? (2) Are there differences of xylem vulnerability to cavitation in Pinus flexilis families susceptible and resistant to white pine blister rust (WPBR) and with different origins (high and low altitudes)? Two studies were carried out to elucidate the issues above. On chapters 1, eight Eucalyptus clones from different geographical and climatological conditions, three drought-sensitive (CNB, FIB and JAR), three drought-tolerant (GG, SUZ and VM), and two plastics (VER and COP), were studied in normal water supply (control treatment) and in water stress conditions (stress treatment). The first chapter concluded that GABA is an aminoacid very sensitive to water stress, but there was no relation between GABA concentration and tolerance to water stress of the clones. In addition, all clones decreased stomatal conductance with increasing vapor pressure deficit, and plastics and drought-tolerant clones (except GG) presented lower stomatal sensitivity to vapor pressure deficit under stress conditions than drought-sensitive clones. Besides, all clones showed differences on the anatomical parameters between, and only COP (plastic) and SUZ (drought-tolerant) showed homogeneous mesophyll and amphi-hipostomatic leaves. All clones increased the number of stomata and reduced leaf thickness of the leaves formed after water stress period. On the chapter 2, we studied 12 families of Pinus flexilis originating from high and lower altitudes, in which six families previously shown to contain the dominant C4 allele (resistant to WPBR) and six families without C4 allele (susceptible to WPBR). This study showed that the mean cavitation pressure (MCP) of Pinus flexilis varying between 3.63 a -4.84 Mpa, although there was a significant difference in vulnerability to cavitation comparing all families, this variable was not related to WPBR and origin region. These studies highlight that the physiological responses of plants under water stress conditions are important tools that can be used to complement the strategies of genotype selection in forest breeding programs. / Estresses abióticos e bióticos podem afetar o crescimento das árvores e desempenham um papel importante na determinação da distribuição geográfica das espécies. O objetivo deste estudo, foi elucidar as seguintes questões: (1) o aminoácido GABA e o controle estomático são bons indicadores da tolerância ao estresse hídrico em clones de Eucalyptus? E quais são as diferenças anatômicas entre clones de Eucalyptus tolerantes e sensíveis ao estresse hídrico? (2) existem diferenças de vulnerabilidade a cavitação do xilema entre famílias de Pinus flexilis suscetíveis e resistentes à ferrugem do pinho branco (WPBR) e com diferentes procedências (elevada e baixa altitudes)? Dois estudos foram desenvolvidos para elucidar as questões acima descritas. No capítulo 1, oito clones de Eucalyptus de diferentes procedências e condições climáticas, sendo três clones sensíveis ao estresse hídrico (CNB, FIB e JAR), três clones tolerantes ao estresse hídrico (GG, SUZ e VM) e dois clones plásticos (VER e COP), foram estudados sob duas condições distintas: sob adequado suprimento de água (tratamento controle) e sob condições de estresse hídrico (tratamento estresse). Do primeiro capítulo concluiu-se que o GABA é um aminoácido que possui alta sensibilidade ao estresse hídrico, no entanto, não houve relação entre a concentração de GABA e os níveis de tolerância ao estresse hídrico dos clones. Além disso, todos os clones reduziram a condutância estomática em relação ao aumento do déficit de pressão de vapor (DPV), sendo que, sob condições de estresse hídrico, os clones plásticos e tolerantes à seca (exceto o clone GG) apresentaram menor sensibilidade estomática ao DPV do que os clones sensíveis ao estresse hídrico. Além disso, todos os clones apresentaram diferenças anatômicas, sendo que, diferentemente dos demais, os clones COP (plástico) e SUZ (tolerante) apresentaram mesofilo homogêneo e folhas anfi-hipoestomáticas. Todos os clones aumentaram a quantidade de estômatos e reduziram a espessura foliar das folhas formadas após períodos de estresse hídrico. No segundo capítulo foram avaliadas 12 famílias de Pinus flexilis procedentes de regiões de baixa e alta altitudes, sendo seis famílias contendo um alelo dominante C4 (resistente à WPBR) e seis famílias sem o alelo C4 (suscetíveis à WPBR). Este estudo apresentou uma variação da pressão média da cavitação (MCP) para Pinus flexilis de -3,63 a -4,84 Mpa, e embora tenha havido uma diferença significativa da susceptibilidade a cavitação entre todas as famílias estudadas, esta variável não relacionou-se com a susceptibilidade a doença WPBR e com a região de procedência das famílias. Estes estudos comprovam que a avaliação das respostas fisiológicas das plantas sob condições de estresse hídrico são importantes ferramentas que podem ser utilizadas para complementar as estratégias da seleção de genótipos em programas de melhoramento florestal.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The constant deficiency of available water resources and the society pressure for the rational water use in agriculture requires the correct management of the irrigation water. When a plant does not receive the right amount of water, it will affect the crop yield. The deficit irrigation contributes to increase the crops yield, comparing to a systems without irrigation, and as a results the agriculture will be more efficient preserving the quality ant quantity of natural recourses increasing or maintaining the crop yield. Therefore, this study is justified insofar as it seeks to identify deficit irrigation management in order to maintain satisfactory productivity, coupled with the water savings. The objective of this research was to evaluate water relations and gas exchange through the assessment of physiological variables that indicate changes in the crop yield of dry bean submitted to deficit irrigation. The experiment was conducted at the Federal University of Santa Maria, Brazil, under a mobile greenhouse, which was only closed during the occurrence of rain. In this way, there was no rainfall interference affecting the treatments. A completely randomized design was used with three replications. Treatments were consisted of four irrigation managements: 100% of accumulated crop evapotranspiration (ETc ac), and deficit irrigation of 75%, 50% and 25% of the ETc ac. Dry beans was sowed under a no tillage system, and the irrigation need was determined based on crop evapotranspiration values estimated using Penman-Monteith method, and the crop coefficients (Kc) used were those proposed by Allen et al. (1998). Irrigations were applied when the ETc accumulated a height of 20mm. The following leaf water relations and leaf gas exchanges were evaluated: Transpiration rate, stomatal conductance, leaf steam pressure deficit, internal concentration of CO2 and photosynthesis rate, using a LI-6400 (LI-Cor). With the values of photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance and internal concentration of CO2 were determined: transpiration instantaneous efficiency (photosynthesis rate/transpiration rate); intrinsic water use efficiency and (photosynthesis rate/stomatal conductance); carboxylation efficiency of the plants (photosynthesis rate/internal concentration of CO2). The following morphological features were evaluated: leaf area index, plant height and yield compounds (one hundred mass grains, number of seed plant and crop yield). The water use efficiency (EUA) was found by the ratio between grain yield (kg ha-1) and total depth applied (mm). During crop development accumulated ETc was 379,7 mm and was applied 122, 206, 290 and 376 mm of irrigation depth for the deficit irrigation treatment of 25%, 50%, 75% and 100% of ETc ac, respectively. The application of deficit irrigation reduced the leaf area index, plant height and reduction of 47,41% in the number of seed plant, 39,26%, in one hundred mass grain and 53,41% in crop yield. The reduction in water depth from 100% to 25% of ETc ac reduced by up to 91% of the stomatal concuctance and these plants had lower photosynthesis rate. The plants that received irrigation depth of 100% of ETc ac had higher E and carboxylation efficiency. The intrinsic water use efficiency and water use efficiency increased with the use of deficit irrigation. / A escassez dos recursos hídricos e a pressão social para o uso racional da água na agricultura exigem o correto uso e manejo da água de irrigação, pois, a falta ou excesso, comprometem o rendimento das culturas. O uso da irrigação, deficitária ou estratégica, contribui para o aumento da produtividade de grãos, comparando-se às condições de sequeiro, e resulta em uma agricultura economicamente mais eficiente, preservando os recursos naturais em termos de quantidade e qualidade, mantendo níveis satisfatórios de produtividade. Portanto, o presente estudo se justifica na medida em que se busca identificar manejos de irrigação deficitária que permitam manter níveis satisfatórios de produtividade, aliados à economia de água e energia. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar as relações hídricas e as trocas gasosas, através da avaliação de variáveis fisiológicas que indiquem alterações na produção das plantas de feijão, quando submetidas a diferentes manejos de irrigação deficitária. O experimento foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, Brasil, no interior de uma cobertura móvel, estruturada sobre trilhos metálicos, com movimentação mecânica, a qual somente foi fechada durante a ocorrência de chuvas. Dessa forma, não houve a interferência das chuvas durante a execução dos tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos de quatro manejos de irrigação: reposição de 100% da evapotranspiração da cultura acumulada (ETc ac), e irrigação deficitária de 75%, 50% e 25% da ETc ac. A cultura do feijão foi semeada sob sistema de plantio direto e a necessidade de irrigação foi determinada com base na evapotranspiração da cultura, estimada pelo método de Penman-Monteith e os coeficientes de cultura (Kc) foram os propostos por Allen et al. (1998). Irrigações eram realizadas quando a ETc acumulava um valor de 20 mm. As seguintes relações hídricas e trocas gasosas das plantas foram avaliadas: taxa de transpiração, condutância estomática, déficit de pressão de vapor na folha, concentração interna de CO2 e taxa fotossintética, com o aparelho LI-6400 da Licor. Com os valores de taxa fotossintética, taxa de transpiração, condutância estomática e concentração interna de CO2 foram determinados: a eficiência instantânea da transpiração (razão taxa fotossintética/taxa de transpiração); a eficiência intrínseca do uso da água (razão taxa fotossintética/condutância estomática) e; a eficiência de carboxilação das plantas (razão taxa fotossintética/concentração interna de CO2). Foram avaliadas as seguintes características morfológicas nas plantas: índice de área foliar e altura de plantas e, os componentes de rendimento: massa de cem grãos, número de vagens por planta e rendimento de grãos. A eficiência de uso da água foi encontrada por meio da razão entre a produtividade de grãos (kg ha-1) e total de lâmina aplicada (mm). Durante o ciclo de desenvolvimento da cultura do feijão a ETc ac foi de 379,7 mm e foram aplicados 122, 206, 290 e 376 mm de lâmina de irrigação para os tratamentos de 25, 50, 75 e 100% da ETc ac, respectivamente. A aplicação da irrigação deficitária reduziu o índice de área foliar, a altura das plantas e causou reduções de até 47,41% no número de vagens por planta, 39,26%, na massa de cem grãos de feijão e 53,41% no rendimento de grãos. A redução da lâmina de irrigação de 100% para 25% da ETc ac reduziu em até 87% a condutância estomática das plantas e estas apresentaram menor taxa fotossintética. As plantas que receberam lâmina de irrigação de 100% da ETc ac apresentaram maiores taxa de transpiração e eficiência de carboxilação. A eficiência instrínseca do uso da água e a eficiência do uso da água aumentaram com a utilização da irrigação deficitária.

As relações hídricas e fisiológicas em plantas de lima ácida ‘Tahiti’ sob estresse hídrico foram estudadas tendo-se como principais objetivos: (a) verificar a sazonalidade da evapotranspiração e o coeficiente de cultivo com o uso de lisímetro de pesagem baseado em célula de carga eletrônica, (b) determinar o limite crítico da água disponível em função da evapotranspiração, trocas gasosas e potencial de água na folha durante um período de estresse hídrico e (c) avaliar o efeito da supressão da irrigação durante diferentes períodos fenológicos sobre o desenvolvimento vegetativo, na produtividade e qualidade do fruto. Este experimento foi conduzido na Fazenda Areão do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP, em Piracicaba, SP, em um pomar de 1 hectare no espaçamento de 7 X 4 m com lima ácida ‘Tahiti’ (Citrus latifolia Tanaka) enxertadas em citrumelo ‘Swingle’ [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x C. paradisi Macf.] irrigadas por gotejamento. Para as medidas fisiológicas, foram utilizados equipamentos portáteis como a câmara de pressão e analisador de gases por infravermelho além de medidas do desenvolvimento vegetativo e produtivo. O monitoramento da água solo foi realizado por tensiômetros e sondas de TDR. A Evapotranspiração de Referência foi obtida com uma estação agrometeorológica automatizada presente na área. Verificou-se um efeito sazonal na evapotranspiração, com uma redução superior a 50% no período verãoinverno, possibilitando a economia da irrigação no período. A evapotranspiração, trocas gasosas e potencial da água na folha ao amanhecer foram diminuídos pelo esgotamento de 40% da água disponível do solo por ocasião do final do período de inverno. A supressão da irrigação no período de Setembro a Março diminuiu o potencial matricial do solo e promoveu um estresse leve nas plantas não-irrigadas, não se observando efeitos negativos no desenvolvimento vegetativo, produtivo e na qualidade dos frutos formados. Recomenda-se o potencial da água no folha ao amanhecer para manejo da irrigação, mantendo-o maior que -0,6 MPa, para evitar o estresse hídrico em plantas de limeira ácida ‘Tahiti’. / Water and physiologic relations in acid lime trees under water stress were studied with the following purposes: (a) to verify the seasonal effect of evapotranspiration and the crop coefficient in non-stressed trees by weighing lysimeter; (b) to determine the critical soil water depletion for evapotranspiration, gas exchange as well as the leaf water potential during a stage of growing of the trees and (c) to determine the effect of the irrigation suppression on growth, yield and fruit quality during different phenological periods. The experiment was carried out an experimental farm at College of Agriculture Luiz de Queiroz (ESALQ), in Piracicaba and performed from 2003 to 2005 in a 1 hectare orchard planted with ‘Tahiti’ (Citrus latifolia Tanaka) grafted on ‘Swingle’ [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x C. paradisi Macf. ] rootstock. The trees were spaced 7 x 4 m apart and drip-irrigated. For physiologic measurements were used portable equipments such as a pressure chamber and an infrared gas analyzer as well measurements of vegetative and productive growth. The soil water status was monitored by tensiometers and TDR probes. The reference evapotranspiration was obtained by an automatic weather station presented on the area. There was a seasonal effect on evapotranspiration with a reduction higher than 50% forward to summer-winter, being able to water savings in the period. The evapotranspiration, gas exchange and leaf water potential at predawn were decreased when the soil water available was depleted by 40% in the end of winter. The irrigation suppression from September and March decreased the soil matric potential and promoted a light stress level in non-irrigated trees, but without negative effects on vegetative, productive and fruit quality. We recommend the leaf water potential at predawn for irrigation scheduling, keeping higher than -0.6 MPa for avoid water stress in acid lime trees.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade das enzimas redutase do nitrato (RN) e glutamina sintetase (GS) em mudas de Coffea arabica L cv Obatã IAC 1669-20 em função dos atributos ecofisiológicos. O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Laboratório de Biotecnologia Agrícola do Departamento de Ciências Biológicas da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo. Para a realização do experimento adotou-se o delineamento inteiramente casualizado com dois tratamentos: T1 (100% de luz) e T2 (50% de luz) e cinco repetições. As determinações das atividades enzimáticas foram feitas às 07:00 h; 12:00 h; 17:00 h e 22:00 h, bem como dos atributos ecofisiológicos: temperatura atmosférica; temperatura foliar; radiação fotossinteticamente ativa; condutância estomática; taxa de fotossíntese líquida; taxa de transpiração e proteína total solúvel. O nível de exposição à luminosidade altera a atividade da redutase do nitrato (RN), cujo valor foi menor nas plantas a pleno sol às 12:00 h e 17:00 h. A saturação lumínica e a maior temperatura foliar em relação ao ambiente, às 12:00 h, diminuiu as trocas gasosas (CO2 e vapor d’água) e a atividade da RN. Ao longo do período luminoso, independentemente do nível de exposição à luminosidade, decresceu a atividade da glutamina sintetase (GS). A disponibilidade de amônio proveniente da ação da RN no período noturno elevou a atividade da GS, enquanto a fotorrespiração, por hipótese, forneceu o substrato (NH4 +) para a atividade dessa enzima (GS) nas plantas a pleno sol ao meio dia. A inibição da redutase do nitrato (RN) no cafeeiro proporcionada pela fotorrespiração se dá, por hipótese, em resposta a produção de glutamina por meio da atividade da glutamina sintetase (GS). / The aim of this work was to evaluate the activity of the enzymes nitrate reductase (RN) and glutamine synthetase (GS) in seedlings of Coffea arabica L cv Obatã IAC 1669 - 20 in face of the eco-physiological attributes. The experiment was conducted in a greenhouse at the Laboratory of Agricultural Biotechnology in the Biological Science Department of the Superior School of Agriculture "Luiz de Queiroz", São Paulo University. The completely randomized experimental design was utilized for the experiment with two treatments: T1 (100% of light) e T2 (50% of light), each on made up of five replicates. The enzymatic activities and eco-physiological attributes determinations such as air temperature, leaf temperature, photosynthetically active radiation, stomatal conductance, net photosynthesis rate, transpiration rate and total soluble protein were made at 7:00 AM, 12:00 AM, 5:00 PM and 10:00 PM. The level of radiation exposition changes the nitrate reductase activity, whose value was smaller in plants at full sun at 12:00 AM and 5:00 PM. The light saturation and the higher leaf temperature in relation to the environment, at 12:00 AM, reduced the gas exchanges (CO2 and water vapor) and RN activity. Along the light period, independently of radiation exposition level, the activity of the glutamine synthetase decreased. The availability of ammonium provided by RN during dark period, independently of the treatments, increase the GS activity, while photorespiration, hypothetically, supplied the substrate (NH4+) to the GS action in plants under full sun at 12:00 AM. The RN inhibition in coffee plants provides the photorespiration occurred in response to the glutamine production through the GS activity.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas Guilherme Bulegon.pdf: 2078794 bytes, checksum: ccb242a3255f730bf9153212913cc026 (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The water deficit causes the plant physiological and biochemical disarray, so is sought ways to reduce these effects and increase the tolerance of plants to water stress. Thus, the present study aimed to evaluate the physiological behavior and biochemical Urochloa ruziziensis inoculated with Azospirillum brasilense via seed and leaf (foliar spray) in conditions induced and controlled water deficit. We used the randomized block design and the treatments, control, inoculation of A. brasilense in seeds, foliar spay application of A. brasilense, combination of seed inoculation and foliar spay application of A. brasilense, segmented into four steps. I - factorial scheme 2x2x13, presence and absence of inoculated seeds, presence and absence of water deficit, and light levels, evaluating gas exchange in moderate drought, severe and rehydration. II - 2x4 factorial scheme, the presence and absence of drought, and the four treatments by assessing daily relative water content, soil moisture and gas exchange. III - was used treatments in drought and irrigated control, being determined, the soluble protein content and the activity of superoxide dismutase, peroxidase (SOD) and catalase, and the contents of chlorophyll a and b, and carotenoid. IV - was the analysis of correlations, track and major components for the plants kept in water restriction and irrigated maintained. The results showed that the use of A. brasilense via seed, makes the culture reach greater photosynthetic activity, less point compensation in severe stress conditions. For water relations, gas exchange and enzyme activity, A. brasilense, inferred positively, especially foliar application, with pronounced effects on stomatal regulation and enzymatic action. By observing the variables linked to maintenance of photosynthesis stood out stomatal conductance (moderate and severe) and SOD (severe). In rehydrating the A. brasilense acted in stomatal and enzymatic regulation, leading to a recovery in order to not harm the plant. It follows that the use of A. brasilense regardless of the form increases the tolerance to water deficit in U. ruziziensis, however foliar application has pronounced effect in relation to the main variables associated with the maintenance of photosynthesis and greater prospect of use / O déficit hídrico causa na planta um descontrole fisiológico e bioquímico, assim busca-se formas para reduzir esses efeitos e aumentar a tolerância das plantas a restrição hídrica. Desta forma, o presente estudo objetivou, avaliar o comportamento fisiológico e bioquímico de Urochloa ruziziensis inoculada com Azospirillum brasilense via semente e foliar, em condições de déficit hídrico induzido e controlado. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados e os tratamentos, controle, inoculação de A. brasilense nas sementes, aplicação foliar de A. brasilense, combinação entre inoculação das sementes e aplicação foliar de A. brasilense, segmentado em quatro etapas. I - Esquema fatorial 2x2x13, presença e ausência da inoculação nas sementes, presença e ausência de déficit hídrico, e níveis de luminosidade, avaliando as trocas gasosas em déficit hídrico moderado, severo e reidratação. II - Esquema fatorial 2x4, a presença e ausência do déficit hídrico, e os quatro tratamentos, avaliando-se diariamente teor relativo de água, umidade do solo e as trocas gasosas. III- Utilizou-se os tratamentos em déficit hídrico e o controle irrigado, determinando-se, o teor de proteínas solúveis e a atividade das enzimas superóxido dismutase, peroxidase (SOD) e catalase, e os teores de clorofila a e b, e carotenoides. IV - consistiu na análise de correlações, trilha e de componentes principais para as plantas mantidas em restrição hídrica e mantidas irrigadas. Os resultados mostraram que o uso de A. brasilense via semente, faz com que a cultura alcance maior atividade fotossintética, com menor ponto de compensação em condições de déficit severo. Para as relações hídricas, trocas gasosas e atividade enzimática, o A. brasilense, inferiu positivamente, se destacando a aplicação foliar, com efeitos pronunciados na regulação estomática e ação enzimática. Ao observar as variáveis ligadas a manutenção da fotossíntese destacou-se a condutância estomática (moderado e severo) e a SOD (severo). Na reidratação o A. brasilense atuou na regulação estomática e enzimática, levando a uma recuperação de forma a não prejudicar a planta. Conclui-se que o uso de A. brasilense independente da forma eleva a tolerância ao déficit hídrico em U. ruziziensis, contudo a aplicação foliar tem efeito pronunciado em relação as principais variáveis ligadas a manutenção da fotossíntese, além de maior perspectiva de uso

The cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) Is one of the main legumes grown in Brazil, however, the crop has a low average productivity, mainly due to the climatic conditions that represent one of the main limiting factors of the productivity of this culture. Although cowpea is a relatively drought tolerant species, water deficit can cause a considerable reduction in productivity, characterizing it as one of the major barriers to crop consolidation in Brazil. The exchange of water vapor between the crop and the atmosphere is controlled by the climatic conditions and surface characteristics. Therefore, the objective of this study was to analyze the variations of the decoupling factor of the atmosphere for the irrigated cowpea during the reproductive phenological stages of the crop in northeast of Para. The study was conducted in the municipality of Castanhal, Northeast of the state of Pará, in cowpea cv. BR3-Tracuate, in the years 2013, 2014 and 2015 submitted to four treatments of irrigation slides (T100 - replacement of 100% of crop evapotranspiration (ETc); T50 - 50% replacement of ETc; T25 - 25% of ETc and T0 - 0% replacement of ETc). The meteorological data were collected by sensors installed in a micrometeorological tower located in the center of the experimental area. The following meteorological variables were monitored: air temperature and humidity, incident solar radiation, atmospheric pressure, wind speed, precipitation and soil moisture. The biosphere-atmosphere interaction in the processes of vegetal evapotranspiration that allows to distinguish the factors that influence the exchange of water vapor with the atmosphere was estimated by the decoupling factor (Ω). The values of Ω were always higher than 0.5 for all the treatments tested and in the three years of study, evidencing a moderate to high decoupling between the culture and the atmosphere, so that the water vapor exchange process was controlled by the energy supply, rather than stomatal control. However, for the treatment without irrigation this control was less expressive. / O feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) é uma das principais leguminosas cultivadas no Brasil, contudo, a cultura apresenta uma produtividade média baixa, sobretudo devido as condições relacionadas ao clima que representam um dos principais fatores limitantes a produtividade desta cultura. Apesar do feijão-caupi ser uma espécie relativamente tolerante à seca, o déficit hídrico pode ocasionar considerável redução na produtividade, caracterizando-se como uma das maiores barreiras para a consolidação da cultura no País. A troca de vapor d’água entre a cultura e a atmosfera é controlada pelas condições climáticas e as características da superfície. Por isso, objetivou-se através do presente estudo, analisar as variações do fator desacoplamento da atmosfera para o feijão-caupi irrigado durante os estádios fenológicos reprodutivos da cultura no nordeste paraense. O estudo foi conduzido no município de Castanhal, Nordeste do estado do Pará, em cultivo de feijão-caupi cv. BR3-Tracuateua, nos anos de 2013, 2014 e 2015 submetidos à quatro tratamentos de lâminas de irrigação (T100 – reposição de 100% da evapotranspiração de cultura (ETc); T50 – reposição de 50% da ETc; T25 – reposição de 25% da ETc e T0 – reposição de 0% da ETc). Os dados meteorológicos foram coletados por sensores instalados em uma torre micrometeorológica alocada no centro da área experimental. Foram monitoradas as seguintes variáveis meteorológicas: temperatura e umidade do ar, radiação solar incidente, pressão atmosférica, velocidade do vento, precipitação e umidade do solo. A interação biosfera-atmosfera nos processos de evapotranspiração vegetal que permite distinguir os fatores que influenciam a troca de vapor d’água com a atmosfera foi estimada por meio do fator de desacoplamento (Ω). Os valores de Ω foram sempre maiores que 0,5 para todos os tratamentos testados e nos três anos de estudo, evidenciando um desacoplamento de moderado a alto entre a cultura e a atmosfera, de modo que o processo de troca de vapor d’água foi controlado pelo suprimento de energia, ao invés do controle estomático. Porém, para o tratamento sem irrigação esse controle foi menos expressivo.