O sistema de produção da cana-de-açúcar é altamente complexo e a expansão do cultivo tem ocorrido para locais com considerável déficit hídrico (DH). Nesse contexto, o DH e o manejo agrícola são os principais fatores determinantes das quebras de produtividade da cana-de-açúcar, sendo a irrigação uma das alternativas para minimizá-las. Modelos de simulação podem ser utilizados para avaliar a quebra de produtividade e os impactos da irrigação na cana-de-açúcar. Assim, o presente estudo teve por objetivos: i) avaliar e ajustar os modelos MZA-FAO, DSSAT/CANEGRO e APSIM-Sugarcane e propor um fator de manejo (kdec); ii) avaliar a magnitude da quebra de produtividade e suas causas (DH e manejo); iii) avaliar os impactos da irrigação na produtividade da cana-de-açúcar e; iv) estimar o número de dias de suspensão da irrigação antes da colheita. Comparando-se com dados de produtividade de cana de 12 meses com diversos cortes e sistemas (sequeiro e irrigado) para diversas regiões brasileiras, o desempenho de todos os modelos foi fraco com grande erro absoluto médio (EAM > 29 t ha-1) e baixa precisão (R2 < 0,54), já que esses não consideram o manejo agrícola. A introdução do kdec propiciou melhoria no desempenho dos modelos (EAM < 14 t ha-1 e R2 &ge; 0,63). Utilizando a média de produtividade dos três modelos, a precisão e acurácia melhoraram e o EAM diminuiu. Para o estudo da quebra de produtividade foram utilizadas simulações apenas de cana planta de 12 meses sob manejo ótimo, por meio da abordagem multimodelos, as quais foram contrastadas com os dados do IBGE para 30 locais. A quebra de produtividade total média (QT) foi 121 t ha-1, sendo que a maior parte desta foi devido ao DH (72% da QT ou 87 t ha-1). A quebra de produtividade devido ao manejo agrícola (QM) depende da região e das práticas adotados pelos produtores sendo, em média, 28% da QT (34 t ha-1). A QM pode estar relacionada, principalmente, ao monocultivo e à mecanização. Uma vez que o DH é a principal causa da quebra de produtividade, o impacto da irrigação nesta foi estimado por meio de simulações para cana planta de 12 meses em três tipos de solo e 12 datas de plantio com o modelo MZA-FAO. Os resultados demonstraram que o incremento na produtividade decorrente do uso da irrigação é dependente da interação entre as condições meteorológicas, do solo, da época de plantio e da lâmina de irrigação, e revelam que tal prática tem potencial para melhorar os níveis de produtividade em diversas regiões brasileiras. A suspensão da irrigação antes da colheita é uma estratégia para incrementar o teor e a produtividade de sacarose, todavia, não há recomendações para as condições brasileiras. Na tentativa de fornecer informações para nortear tal estratégia, simulações com o modelo APSIM-Sugarcane para cana planta de 12 meses foram realizadas para diferentes tipos de solo, épocas de colheita e locais. O número de dias de suspensão da irrigação variou entre 15 e 115 dias, dependendo da localidade, do solo e da época da colheita. / The sugarcane production system is highly complex and the expansion of this crop is occurring to areas with expressive water deficit (WD). In this context, WD and crop management (CM) are the main determining factors of yield gaps (YG). Irrigation is an alternative to reduce YG of this crop. Crop simulation models can be used to evaluate the YG and irrigation impacts on sugarcane production. Based on that, this study aimed: i) to evaluate and adjust the MZA-FAO, DSSAT/CANEGRO and APSIM-Sugarcane models and propose a management factor (kdec) to improve the performance of these models; ii) to assess the YG magnitude and its causes (WD and CM); iii) to evaluate the impacts of irrigation on sugarcane yield and; iv) to estimate the drying-off days before harvest for different locations. When comparing 12-month cane data with several cuts in rainfed and irrigated systems, the performance of all models was poor with high mean absolute error (MAE > 29 t ha-1) and low precision (R2 < 0.54), once the models does not take into account crop management aspects. The introduction of kdec increased the models\' performances, with MAE < 14 ta ha-1 and R2 &ge; 0.63. When the average yield of the three models was used, the precision and accuracy improved and MAE decreased. The YG was calculated by the difference between simulated values of 12-months plant cane under optimum management in a multi-model approach and data from IBGE for 30 locations. The average YG total (YGT) was 121 t ha-1, which were mainly caused by WD (YGWD), followed by sub-optimal CM (YGCM). The YGWD accounted for about 72% of YGT (&sim; 87 t ha-1). The YGCM is dependent on the region and practices adopted by growers, and it represents, in average, 28% of the YGT (34 t ha-1). YGCM can be related mainly to monoculture and mechanization of high impact. Since the WD is the main cause of YG, the impact of irrigation on sugarcane yield was estimated by simulating 12-month plant cane in three soil types and 12 planting dates with MZA-FAO model for a long-term period (30 years). The results showed that the yield increases depend on the interaction between weather conditions, soil type, planting date and irrigation level. The simulations showed that irrigation is a practice with great potential to increase the sugarcane yield in several Brazilian locations. When sugarcane is irrigated, the drying-off is a strategy to increase sucrose content and yield; however, there are no recommendations about it for Brazilian conditions. In order to address this issue, simulations were conducted with APSIM-Sugarcane model for 12-month plant cane under optimum management in three soil types and 12 Brazilian locations for a long-term period (30 years). The harvest dates were simulated from May to November, which is the common harvesting season in sugarcane mills in the evaluated regions. The number of drying-off days varies according to location, soil type and harvest date, with the median ranging from 15 to 115 days.

Common bean is a major dietary component in several countries, but its productivity is negatively affected by abiotic stresses. Dissecting candidate genes involved in abiotic stress tolerance is a paramount step toward the improvement of common bean performance under such constraints. Thereby, this thesis presents a systematic analysis of the DEHYDRATION RESPONSIVE ELEMENT-BINDING (DREB) gene subfamily, which encompasses genes that regulate several processes during stress responses, but with limited information for common bean. First, a series of in silico analyses with sequences retrieved from the P. vulgaris genome on Phytozome supported the categorization of 54 putative PvDREB genes distributed within six phylogenetic subgroups (A-1 to A-6), along the 11 chromosomes. Second, we cloned four novel PvDREB genes and determined their inducibility-factors, including the dehydration-, salinity- and cold-inducible genes PvDREB1F and PvDREB5A, and the dehydration- and cold-inducible genes PvDREB2A and PvDREB6B. Afterwards, nucleotide polymorphisms were searched through Sanger sequencing along those genes, revealing a high number of single nucleotide polymorphisms within PvDREB6B by the comparison of Mesoamerican and Andean genotypes. The nomenclature of PvDREB6B is discussed in details. Furthermore, we used the BARCBean6K_3 SNP platform to identify and genotype the closest SNP to each one of the 54 PvDREB genes. We selected PvDREB6B for a broader study encompassing a collection of wild common bean accessions of Mesoamerican origin. The population structure of the wild beans was accessed using sequence polymorphisms of PvDREB6B. The genetic clusters were partially associated with variation in latitude, altitude, precipitation and temperature throughout the areas such beans are distributed. With an emphasis on drought stress, an adapted tube-screening method in greenhouse conditions enabled the phenotyping of several drought-related traits in the wild collection. Interestingly, our data revealed a correlation between root depth, plant height and biomass and the environmental data of the location of the accessions. Correlation was also observed between the population structure determined through PvDREB6B and the environmental data. An association study combining data from the SNP array and DREB polymorphisms enabled the detection of SNP associated with drought-related traits through a compressed mixed linear model (CMLM) analysis. This thesis highlighted important features of DREB genes in common bean, revealing candidates for further strategies aimed at improvement of abiotic stress tolerance, with emphasis on drought tolerance / O feijoeiro é um componente essencial na dieta em diversos países, no entanto, sua produção é afetada negativamente por estresses abióticos. O estudo de genes candidatos envolvidos na adaptação aos estresses é uma etapa fundamental para o melhoramento da performance do feijoeiro sob tais estresses. Desse modo, esta tese apresenta uma análise sistemática da subfamília de genes DEHYDRATION RESPONSIVE ELEMENT-BINDING (DREB), que reúne genes envolvidos em diversos processos em resposta a estresses, mas pouco estudados no feijoeiro. Primeiramente, uma série de análises in silico com sequências de feijoeiro obtidas da plataforma Phytozome possibilitaram a categorização de 54 genes PvDREB putativos, distribuídos em seis subgrupos (A-1 até A-6) nos 11 cromossomos da espécie. Posteriormente, quatro novos genes PvDREB foram clonados e seus padrões de inducibilidade foram determinados. PvDREB1F e PvDREB5A foram induzidos por desidratação, baixa temperatura e salinidade, enquanto PvDREB2A e PvDREB6B foram predominantemente induzidos por desidratação e baixa temperatura. Polimorfismos de nucleotídeos foram buscados através de sequenciamento por método derivado de Sanger, revelando elevado número de SNP no gene PvDREB6B. A nomenclatura desse gene foi discutida detalhadamente ao longo da tese. A plataforma de marcadores SNP BARCBean6K_3 foi acessada para identificar o SNP mais próximo de cada um dos 54 PvDREB. O gene PvDREB6B foi selecionado para um estudo mais amplo, envolvendo uma coleção de acessos selvagens de origem Mesoamericana. A estrutura populacional destes genótipos foi analisada a partir de polimorfismos na sequência de PvDREB6B. Os grupos genéticos apresentaram associação parcial com variação da latitude, altitude, precipitação e temperatura das áreas em que os acessos naturalmente ocorrem. Com ênfase no estudo do déficit hídrico, uma plataforma de fenotipagem destes acessos em casa de vegetação, utilizando um sistema de tubos plásticos, foi elaborada para a análise de diversos parâmetros relacionados ao estresse por déficit hídrico. Os dados revelaram correlação entre profundidade de raízes, altura das plantas e a biomassa e as variáveis ambientais de cada local. A correlação também foi detectada entre a estrutura populacional estudada por PvDREB6B e os dados ambientais. Finalmente, um estudo de associação genética foi realizado entre os SNP da plataforma e ligados a DREB e os parâmetros fenotípicos, permitindo a identificação de marcadores SNP associados a caracteres específicos, usando um modelo linear misto (CMLM). Esta tese apresentou importantes aspectos sobre os genes DREB em feijoeiro, revelando candidatos para seu uso em estratégias de melhoramento para tolerância a estresses abióticos, com ênfase em déficit hídrico

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_chris.pdf: 2110899 bytes, checksum: 589457df1d7b33218ca52d383800ff09 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / The objective of this work was to evaluate the influence of the soil humidity in the field capacity in the tensions of 0,006 MPa (FC1), 0,010 MPa (FC2) and 0,033 MPa (FC3) and of different levels of water deficits (WD 0%, WD 33% and WD 67%) in the initial growth of the coffee plant conilon and in the leaf water potential measured in the anti-morning, in a Red-Yellow Oxisol (OR) and Red-Yellow Ultisol (URY). The experiment was let vegetation home, being cultivated the plants in vases of 12 liters during 255 days. The adopted experimental design was randomized entirely, mounted in outline of subdivided portions, with three repetitions for each soil. The growth evaluations were achieved each 60 days and the analyzed data by the surface technique of answering. The tenor of soil humidity in the field capacity varies with the adopted tension in its determination. The growth of the coffee plant conilon in WD 0% was higher to the obtained in the water deficits of 33% and 67% of OR and URY. The largest growth of the culture was observed in FC2 of OR and in FC1 of URY. The smallest growth was obtained in the water deficits of the certain field capacity in the tension of 0,033 MPa (FC3) of OR and URY, what unfeasible its adoption in the estimate of the irrigation sheet, being used the camera of pressure of Richards. The x leaf water potential anti-morning (&#936;am) showed to be a good indicator of the degree of hydration of the plants. The largest hydration to foliate was observed in WD 0%, being in CC2 for OR (&#936;am = -0,17 MPa), being the water kept by the soil to a potential matric (&#936;m) of -0,010 MPa and in CC1 for URY (&#936;am = -0,33 MPa), which &#936;m was the -0,006 MPa. To smallest hydration happened in WD 67% and in the FC3, also for OR (&#936;am = -0,68 MPa) as for URY (&#936;am = -1,3 MPa), being the water kept of &#936;m of -0,20 MPa, for both soils. In WD 33% and WD 67% in the levels of the capacity of field of OR and URY, they were verified a reduction in the values leaf area, height and diameter of the stem of the plants. The accumulation of total dry matter and leaf water potential anti-morning observed in OR were superior to the of URY, in all of the levels of the field capacity and water deficits, resulting in the larger initial growth of the coffee plant conilon in this soil. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da umidade do solo na capacidade de campo determinada nas tensões de 0,006 MPa (CC1), 0,010 MPa (CC2) e 0,033 MPa (CC3) e de diferentes níveis de déficits hídricos (DH 0%, DH 33% e DH 67%), no crescimento inicial do cafeeiro conilon e no potencial hídrico foliar medido na antemanhã, em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 litros durante 255 dias. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, distribuído em esquema de parcelas subdivididas, com três repetições para cada solo. As avaliações de crescimento foram realizadas a cada 60 dias e os dados analisados pela técnica de superfície de resposta. O teor de umidade do solo na capacidade de campo varia com a tensão adotada em sua determinação. O crescimento do cafeeiro conilon em DH 0% foi superior aos obtidos nos déficits hídricos de 33% e 67% do LV e do PVA. O maior crescimento da cultura foi observado na CC2 do LV e na CC1 do PVA. O menor crescimento foi obtido nos déficits hídricos da capacidade de campo determinada na tensão de 0,003 MPa (CC3) do LV e do PVA, o que inviabiliza a sua viii adoção na estimativa da lâmina de irrigação, utilizando-se a câmara de pressão de Richards. O potencial hídrico foliar antemanhã (&#936;am) mostrou-se bom indicador do grau de hidratação das plantas. A maior hidratação foliar foi observada em DH 0%, sendo para o LV na CC2 (&#936;am= -0,17 MPa), estando a água retida pelo solo a um potencial matricial (&#936;m) de -0,010 MPa, e para o PVA na CC1 (&#936;am = -0,33 MPa), cujo &#936;m foi de -0,006 MPa. A menor hidratação ocorreu em DH 67% na CC3 tanto para o LV (&#936;am = -0,68 MPa) como para o PVA (&#936;am = -1,30 MPa), estando a água retida a um &#936;m de -0,20 MPa, para ambos os solos. Em DH 33% e DH 67% nos níveis de capacidade de campo do LV e do PVA, foram verificadas reduções nos valores da área foliar, altura e diâmetro do caule das plantas. O acúmulo de matéria seca total e potencial hídrico foliar antemanhã observados no LV foram superiores aos do PVA, em todos os níveis de capacidade de campo e déficits hídricos, resultando em maior crescimento inicial do cafeeiro conilon, neste solo.

No presente trabalho objetivou-se, em um dos experimentos, avaliar o efeito das adubações nitrogenada e potássica sobre: a) o rendimento e composição mineral de maçãs; b) alguns atributos qualitativos de maçãs; c) a composição mineral das folhas e o crescimento da macieira (Malus domestica Borkh) e, noutro, avaliar a influência da aplicação de resíduo de papel na superfície do solo e da carga de frutos em atenuar os efeitos do déficit hídrico da macieira. O primeiro experimento foi conduzido durante os anos de 1998 a 2006, em São Joaquim-SC, Brasil, utilizando-se o cultivar 'Fuji'. Os tratamentos consistiram das combinações de quatro doses de N e K (0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de N e K2O), aplicadas anualmente ao solo. O segundo experimento foi realizado em 2006, no município de Summerland-BC, Canadá, envolvendo a combinação do déficit hídrico em três períodos (50 a 90, 80 a 110 e 110 a 150 DAPF) do ciclo da macieira 'Golden Delicious', aplicação de resíduo de papel na superfície do solo (com e sem) e ajuste da quantidade de frutos (100% e 50%). O rendimento foi aumentado em cinco e em quatro dos oito anos avaliados pela adubação nitrogenada e potássica, respectivamente. O tamanho dos frutos foi mais influenciado pela adubação potássica que pela nitrogenada. As adições de N e K afetaram a composição mineral dos frutos, incrementando suas concentrações e as relações N:Ca e K:Ca. A adubação nitrogenada afetou negativamente a coloração, firmeza da polpa e teor de sólidos solúveis totais dos frutos. Essas mesmas variáveis foram afetadas positivamente pela adubação potássica, exceto para a firmeza da polpa. As concentrações dos macronutrientes nas folhas foram alteradas, principalmente pela adubação nitrogenada, que promoveu o incremento das concentrações de N, Ca e Mg e a redução das concentrações de K e P. A adubação potássica aumentou a concentração foliar de K e reduziu a de Mg. O crescimento da macieira foi afetado pelo N, o qual aumentou o perímetro do tronco e o comprimento dos ramos do ano. A análise química realizada em novembro mostrou-se útil na estimativa dos teores foliares dos macronutrientes atingidos em janeiro/fevereiro. As plantas submetidas ao déficit hídrico nos períodos de 50 a 90 e 80 a 110 DAPF tiveram a condutância estomática reduzida, porém, essa variável não foi alterada pela quantidade de frutos. A aplicação de resíduos de papel na superfície do solo atenuou a redução da condutância estomática provocada pelo déficit hídrico. A menor quantidade de frutos refletiu em maior massa média dos frutos, porém, em menor rendimento. A produção e a massa média de frutos foram maiores na presença do resíduo de papel na superfície do solo se comparadas à ausência do mesmo. As concentrações dos nutrientes nos frutos variaram em resposta aos períodos de déficit hídrico e, em geral, foram maiores quando a carga de fruto era menor. As concentrações de K, P e B também foram aumentadas pelo uso de resíduo de papel na superfície do solo, tanto nas folhas como nos frutos. / The objectives of this work were to evaluate, in one experiment, the effect of nitrogen and potassium fertilization on: a) yield and mineral composition of apples; b) some apples qualitative characteristics; c) mineral composition of leaves and growth parameters of apple trees (Malus domestica Borkh) and, in another one, the influence of paper mulch and fruit crop load in reducing the water deficit effects in apple trees. The first experiment was carried out from 1998 to 2006, in São Joaquim/SC, Brazil, using the 'Fuji' cultivar. The treatments were represented by the combination of four N and K annual fertilizer rates (0, 50, 100 and 200 kg ha-1 of N and K2O). The second experiment was accomplished in 2006, in Summerland-BC, Canada, analyzing the water deficit in three periods of the 'Golden Delicious' apple cycle (50 to 90, 80 to 110 and 110 to 150 DAFB), paper mulch (with and without) and fruit crop load adjustment (100% and 50%). The yield was increased in five and four of the analyzed years, by nitrogen and potassium fertilization, respectively. Fruit size was more influenced by potassium than nitrogen fertilization. N and K supply affected fruit mineral composition, increasing their concentrations and N:Ca and K:Ca ratios, whereas nitrogen fertilization decreased the Ca, Mg and P concentration in the fruits. Nitrogen fertilization negatively affected the parameters of fruit color, flesh firmness and soluble solids contents. These variables were positively affected by potassium fertilization, except flesh firmness. The macronutrients concentration in leaves were altered, specially by nitrogen fertilization, which promoted the increasing of N, Ca and Mg concentrations and the reducing of K and P concentrations. The potassium fertilization increased K and decreased Mg concentration in leaves. Trunk girth and new year shoot length were increased by N fertilization. Chemical analysis done in November was useful in predicting the macronutrients contents in leaves reached in January/February. Plants submitted to water deficit from 50 to 90 and 80 to 110 DAFB showed reduced stomatal conductance but this variable was no affected by fruit crop load. The paper mulch alleviated the decreasing in stomatal conductance caused by water deficit. The lowest fruit crop load caused highest average fruit mass, but lowest yield. The production and average fruit mass were higher when mulch was used, if compared with its absence. Fruit nutrient concentrations ranged in response to the water deficit periods and were generally higher when fruit crop load was lower. Both, leaf and fruit K, P and B concentrations were increased by mulch paper. Fruit crop load was the factor that less affected the nutrients concentrations in leaves.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Diss_Paulo_Ricardo_Lima.pdf: 1308778 bytes, checksum: fcc1fc80a1ef2f3cfecb3a398ecc76bb (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The knowledge of Morphophysiological mechanisms that allow a plant tolerate water stress conditions constitutes important tool for analyzing the quality of seedlings, so it the work aimed to quantify the effects of water management in the period of rustification in seedlings of Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC.) Mattos and Gallesia integrifolia (Spreng.) Harms by means of foliar thermometry and parameters morphometric of quality and additionally analyze the performance of seedlings after the rustification, in soil sandy and loamy soil. The experiment was conducted in a protected ambient at the State University of West Paraná, campus Marechal Cândido Rondon - PR. The treatments were comprised of four hydric regimes: daily irrigation (control), every two, three and four days in 60 seedlings per treatment for four weeks. The mensurations involved the measurement of the leaf temperature (TF), the increments in height, the stem diameter, in the mass dry of root , in the mass dry of shoot and leaf area. The mensurations of TF occurred at the end of each irrigation management cycle and for the other variables were held measurements at the beginning and end of rustification. After the impositions of hydric managements, the seedlings were taken to pots containing sandy soil and clay soil to check the influence of different hydric management as well as soil type in the seedling survival. The analysis between the control treatment and irrigation every two days resulted in significant differences (P> 0,05) merely for leaf area, whereas in and both species studied presented decreased of leaf area with the increase of hydric restriction. Seedlings of H. impetiginosus with of irrigation cycles every three days, showed a reduction in the rate of growth in diameter of 29%, of 58% to increment the dry mass of shoots and 32% for leaf area compared to the management control. Seedlings of G. integrifolia irrigated every three days showed no significant differences (P> 0,05) compared with irrigated daily. The irrigation management every four days in seedlings of H. impetiginosus enabled higher speed of growth of the root system and reduced aerial growth, resulting in warming the leaf, whereas the irrigation management every four days in seedlings of G. integrifolia presented reduction in the rate of growth of the shoot and not presented difference (P> 0,05) in the root system growth and also resulted in leaf warming. The use of the infrared thermometry allows benchmarking the leaf temperature during rustification of seedlings of H. impetiginosus and G. integrifolia. Was no influence of soils in the seedling survival of H. impetiginosus and G. integrifolia, and symptoms of hydric deficit always if manifested first in clay soil, mainly in seedlings not adapted to hydric stress. In both species, the symptoms of hydric deficit presented by the seedlings of different management hydrics showed that seedlings submitted to the irrigation regimes every three and four days, were attenuating slowly the symptoms of hydric deficit compared with others hydrics management / O conhecimento dos mecanismos morfofisiológicos que permitem a uma planta tolerar as condições de estresse hídrico constitui importante ferramenta para analisar a qualidade de mudas. O trabalho objetivou quantificar os efeitos do manejo hídrico no período de rustificação em mudas de Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC.) Mattos e Gallesia integrifolia (Spreng.) Harms por meio da termometria foliar e por parâmetros morfométricos de qualidade e adicionalmente analisar o desempenho das mudas após a rustificação, em solo arenoso e argiloso. Conduziu-se o experimento em ambiente protegido na Universidade Estadual do Oeste do Paraná, campus de Marechal Cândido Rondon PR. Os tratamentos foram compostos por quatro regimes hídricos: irrigação diária (tratamento controle), a cada dois, três e a cada quatro dias, em 60 mudas por tratamento, durante quatro semanas. As mensurações envolveram a medição da temperatura foliar (TF), os incrementos na altura, no diâmetro de colo, na massa seca radicular, na massa seca da parte aérea e na área foliar. As mensurações da TF ocorreram ao final do ciclo de cada manejo de irrigação e para as demais variáveis realizaram-se as mensurações no início e final da rustificação. Após a imposição dos manejos hídricos, as mudas foram levadas para vasos contendo solo arenoso e argiloso, para verificar se há influencia dos diferentes manejos hídricos, bem como do tipo do solo na sobrevivência da muda. A análise entre os tratamentos controle e irrigação a cada dois dias resultou em diferenças (P> 0,05) apenas para área foliar, sendo que ambas as espécies estudadas apresentaram redução da área foliar com o aumento da restrição hídrica. Mudas de H. impetiginosus com ciclos de irrigação a cada três dias, apresentou redução na taxa de crescimento em diâmetro de 29%, de 58% para incremento da massa seca da parte aérea e de 32% para área foliar em comparação ao manejo controle. Mudas de G. integrifolia irrigadas a cada três dias não apresentaram diferenças significativas (P> 0,05) em relação às irrigadas diariamente. O manejo de irrigação a cada quatro dias em mudas de H. impetiginosus possibilitou maior velocidade de crescimento do sistema radicular e reduziu o crescimento aéreo, resultando no aquecimento foliar, enquanto que o manejo de irrigação a cada quatro dias em mudas de G. integrifolia apresentou redução na velocidade de crescimento da parte aérea e não apresentou diferença (P> 0,05) no crescimento do sistema radicular e também resultou no aquecimento foliar. O uso da termometria infravermelho permite aferir a temperatura foliar na rustificação de mudas de H. impetiginosus e G. integrifolia. Houve influência dos solos na sobrevivência das mudas de H. impetiginosus e G. integrifolia, e os sintomas de déficit hídrico sempre se manifestaram primeiro no solo argiloso, principalmente nas mudas não adaptadas ao estresse hídrico. Em ambas as espécies, as diferenças dos sintomas de déficit hídrico apresentadas pelas mudas dos diferentes manejos hídricos mostraram que mudas submetidas ao regime de irrigação a cada três e quatro dias, foram atenuando lentamente os sintomas de déficit hídrico em comparação aos demais manejos hídricos

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jackeline Gotardo parte 1.pdf: 5941044 bytes, checksum: e7a46324b06508bcbeab16411c56e75d (MD5) Previous issue date: 2011-02-10 / The simulation study of water availability and management of the basin was addressed in two ways. First estimate the water demand in climatological experimental catchment representative of the Savannah. Defined by the difference in the occurrence of potential evapotranspiration and precipitation minimal likely to occur on a scale ten days. In the estimation of potential evapotranspiration compared to the empirical equations of the methods Blaney-Criddle, Hargreaves, ASCE Penman-Monteith, Penman, Priestley-Taylor method with the standard Penman-Monteith FAO 56. The method presented Blaney-Criddley is recommended when there is limited availability of climatological data. To estimate the probability distribution used the gamma distribution for the time series of precipitation and evapotranspiration and precipitation time series with zero values, we used the incomplete gamma function. The adhesion of the estimated probabilities to the observed data was verified by testing, non-parametric Kolmogorov-Smirnov test, with significance level (&#945;-0, 05) which fitted well the model distributions. The occurrence of precipitation and evapotranspiration decendial likely P (X &#8805; x) for different probability levels showed drought periods of ten days between 4:32, with critical values 25-39 mm, on a scale ten days, the months from May to September. In a second stage it was considered the the reservoir of soil water management and proposes a model allowing to calculate the irrigation water demand of crops of beans and corn planting dates in two different in drought and rainy. The bowl was hydrology by the method of the turn number (CN). Simulated the water demand and availability required in ascertaining what is the risk of meeting the irrigated area. The proposed model was effective for water management in the basin throughout the year. It was found that corn and beans require different amounts of water throughout the year, and that optimizing the additional water demand is a management tool able to minimize conflicts over water use. hydrology of the basin presents risks of not having met the demand required in the dry period is necessary to establish infraestrurura water for water storage / O estudo da simulação e da gestão da disponibilidade hídrica da bacia foi abordado de duas formas. Primeiramente, foi estimada a demanda hídrica climatológica em bacia hidrográfica experimental representativa do Cerrado, definido pela diferença da ocorrência da evapotranspiração potencial e precipitação mínima provável de ocorrer, em escala decendial. Na estimativa da Evapotranspiração potencial comparou-se as equações empíricas dos métodos Blaney-Criddle, Hargreaves, Penman-Monteith ASCE, Penman, Priestley-Taylor com o método padrão de Penman-Monteith FAO 56. O método Blaney- Criddley é recomendado quando há limitação na disponibilidade de dados climatológicos. Para estimativa da distribuição de probabilidade, utilizou-se a distribuição gama para a série histórica de precipitação e evapotranspiração e, para série histórica de precipitação com valores nulos, utilizou-se a função gama incompleta. A aderência das probabilidades estimadas aos dados observados foi verificada através do teste, não-paramétrico, de Kolmogorov-Smirnov, com nível de significância (&#1048878;-0,05), o qual ajustou-se bem aos modelos de distribuições. A ocorrência de precipitação e evapotranspiração decendial provável P (X &#1048725; x) para diferentes níveis de probabilidades demonstrou déficit hídrico entre os decêndios 4 e 32, apresentando valores críticos de 25 a 39 mm, em escala decendial, nos meses de maio a setembro. Em um segundo momento, considerou-se o reservatório de água do solo propondo um modelo de manejo de irrigação permitindo calcular a demanda hídrica das culturas de feijão e milho em duas datas de plantio diferentes em período de seca e chuvoso. O comportamento hidrológico da bacia foi através do método do número da curva (CN). Simulou-se a demanda hídrica requerida e a disponibilidade, averiguando qual o risco de atender a área irrigada. O modelo proposto foi eficaz para a gestão hídrica da bacia ao longo do ano. Verificou-se que culturas de milho e feijão requerem diferentes quantidades de água ao longo do ano e que a otimização pela demanda hídrica complementar é um instrumento de gestão capaz de minimizar conflitos pelo uso da água. O comportamento hidrológico da bacia apresenta riscos de não ter a demanda requerida atendida no período seco, sendo necessário a implantação de infraestrutura hídrica para armazenamento de água

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jackeline Gotardo parte 1.pdf: 5941044 bytes, checksum: e7a46324b06508bcbeab16411c56e75d (MD5) Previous issue date: 2011-02-10 / The simulation study of water availability and management of the basin was addressed in two ways. First estimate the water demand in climatological experimental catchment representative of the Savannah. Defined by the difference in the occurrence of potential evapotranspiration and precipitation minimal likely to occur on a scale ten days. In the estimation of potential evapotranspiration compared to the empirical equations of the methods Blaney-Criddle, Hargreaves, ASCE Penman-Monteith, Penman, Priestley-Taylor method with the standard Penman-Monteith FAO 56. The method presented Blaney-Criddley is recommended when there is limited availability of climatological data. To estimate the probability distribution used the gamma distribution for the time series of precipitation and evapotranspiration and precipitation time series with zero values, we used the incomplete gamma function. The adhesion of the estimated probabilities to the observed data was verified by testing, non-parametric Kolmogorov-Smirnov test, with significance level (&#945;-0, 05) which fitted well the model distributions. The occurrence of precipitation and evapotranspiration decendial likely P (X &#8805; x) for different probability levels showed drought periods of ten days between 4:32, with critical values 25-39 mm, on a scale ten days, the months from May to September. In a second stage it was considered the the reservoir of soil water management and proposes a model allowing to calculate the irrigation water demand of crops of beans and corn planting dates in two different in drought and rainy. The bowl was hydrology by the method of the turn number (CN). Simulated the water demand and availability required in ascertaining what is the risk of meeting the irrigated area. The proposed model was effective for water management in the basin throughout the year. It was found that corn and beans require different amounts of water throughout the year, and that optimizing the additional water demand is a management tool able to minimize conflicts over water use. hydrology of the basin presents risks of not having met the demand required in the dry period is necessary to establish infraestrurura water for water storage / O estudo da simulação e da gestão da disponibilidade hídrica da bacia foi abordado de duas formas. Primeiramente, foi estimada a demanda hídrica climatológica em bacia hidrográfica experimental representativa do Cerrado, definido pela diferença da ocorrência da evapotranspiração potencial e precipitação mínima provável de ocorrer, em escala decendial. Na estimativa da Evapotranspiração potencial comparou-se as equações empíricas dos métodos Blaney-Criddle, Hargreaves, Penman-Monteith ASCE, Penman, Priestley-Taylor com o método padrão de Penman-Monteith FAO 56. O método Blaney- Criddley é recomendado quando há limitação na disponibilidade de dados climatológicos. Para estimativa da distribuição de probabilidade, utilizou-se a distribuição gama para a série histórica de precipitação e evapotranspiração e, para série histórica de precipitação com valores nulos, utilizou-se a função gama incompleta. A aderência das probabilidades estimadas aos dados observados foi verificada através do teste, não-paramétrico, de Kolmogorov-Smirnov, com nível de significância (&#1048878;-0,05), o qual ajustou-se bem aos modelos de distribuições. A ocorrência de precipitação e evapotranspiração decendial provável P (X &#1048725; x) para diferentes níveis de probabilidades demonstrou déficit hídrico entre os decêndios 4 e 32, apresentando valores críticos de 25 a 39 mm, em escala decendial, nos meses de maio a setembro. Em um segundo momento, considerou-se o reservatório de água do solo propondo um modelo de manejo de irrigação permitindo calcular a demanda hídrica das culturas de feijão e milho em duas datas de plantio diferentes em período de seca e chuvoso. O comportamento hidrológico da bacia foi através do método do número da curva (CN). Simulou-se a demanda hídrica requerida e a disponibilidade, averiguando qual o risco de atender a área irrigada. O modelo proposto foi eficaz para a gestão hídrica da bacia ao longo do ano. Verificou-se que culturas de milho e feijão requerem diferentes quantidades de água ao longo do ano e que a otimização pela demanda hídrica complementar é um instrumento de gestão capaz de minimizar conflitos pelo uso da água. O comportamento hidrológico da bacia apresenta riscos de não ter a demanda requerida atendida no período seco, sendo necessário a implantação de infraestrutura hídrica para armazenamento de água

Com a continuação do aquecimento global, prevê-se o aumento dos períodos de seca, um dos mais importantes fatores abióticos a afetar o crescimento dos eucaliptos no Brasil. Nessa direção, as práticas silviculturais poderiam adaptar-se para favorecer os mecanismos de adaptação das árvores à seca. Assim, na Estação Experimental de Itatinga, foram avaliados os efeitos da adubação potássica sobre os aspectos produtivos e fisiológicos de um povoamento de Eucalyptus grandis, em primeira rotação, submetido à exclusão parcial de chuva durante trinta meses após o plantio. O dispositivo experimental foi um split plot, com três blocos completos e quatro tratamentos: dois regimes hídricos (100% e 63% das chuvas, com exclusão parcial artificial) e duas doses de K (0 e 4,5 kmol ha-1). A meta foi avaliar a influência da nutrição potássica sobre as características e a atividade fotossintética das folhas. A transpiração foi medida por sensores de fluxo de seiva para estimar a eficiência de transpiração do povoamento. O potencial foliar e as trocas gasosas foliares foram monitorados, enquanto os valores de \'delta\'13C do floema foram medidos, para avaliar o estado hídrico e o funcionamento estomático das árvores, em função da disponibilidade de K e de água. Os resultados mostraram que a adição de K atuou sobre vários mecanismos responsáveis pelo aumento do crescimento e da produção de madeira: aumento da área foliar total e individual, da duração de vida foliar, do tamanho e da turgescência celular foliar, da espessura foliar e dos espaços intercelulares no mesófilo foliar, da capacidade fotossintética, da condutância dos estômatos e do mesófilo, da exportação dos fotoassimilados, produzidos nas folhas-fontes, do fluxo de seiva, da eficiência de transpiração na produção de madeira, pelo aumento da repartição de biomassa nesse compartimento. Folhas com sintomas de deficiência de K mostraram concentrações de nutrientes, espaços intercelulares e atividade fotossintética inferiores, e concentrações de açúcares solúveis superiores, na comparação com o tratamento com K, sugerindo uma ligação entre nutrição, anatomia e fisiologia foliar. Durante o déficit hídrico, o E. grandis mostrou um comportamento isohidrodinâmico, associado ao fechamento estomático, ao ajustamento foliar osmótico, à diminuição na elasticidade das paredes celulares, ao aumento na eficiência de uso da água nas folhas, à diminuição da área foliar total e à rápida absorção da água nas camadas profundas do solo. A partir de aproximadamente 22 meses após o plantio, o estado hídrico das árvores diminuiu: (1) nas parcelas com exclusão parcial de chuva, em relação às parcelas sem exclusão parcial de chuva, e (2) nas parcelas com adição de K, em relação às parcelas sem essa adição. Embora a adição de K melhore as relações hídricas nas folhas, o controle dos movimentos estomáticos e as trocas gasosas foliares, ela agravou o estado hídrico das árvores durante períodos de seca intensa, devido ao maior crescimento e à demanda hídrica. Assim, os efeitos benéficos da adição de K sobre a adaptação à seca das árvores poderiam não contrabalançar o aumento do déficit hídrico durante períodos mais intensos de seca. Em relação às previsões futuras de seca, as empresas florestais, provavelmente, terão de adaptar a fertilização para minimizar a demanda de água e os riscos de mortalidade / Global warming is predicted to exacerbate drought, one of the most important abiotic stress factors affecting eucalypts growth in Brazil. Silvilcultural practices might be adapted to enhance drought adaptation mechanisms of trees. This study examined the effects of K addition on productive and physiological aspects of Eucalyptus grandis stands in first rotation submitted to partial through fall exclusion over thirty months after planting. A large-scale through fall exclusion experiment using a split plot design was conducted with three blocks and four treatments: two water regimes (100% and 63% of through fall with partial artificial exclusion) and two K doses (0 and 4.5 kmol ha-1). The influence of K nutrition on characteristics and photosynthetic activity of leaves was assessed Tree transpiration was measured from sap flow probes to estimate water use efficiency. Foliar water potential and gas exchange were monitored, and phloem \'delta\'13C was measured in order to evaluate tree water status and stomatal regulation depending on K and water availabilities. The results showed that K supply influence various mechanisms responsible for tree growth enhancement: increase in total and individual leaf area, leaf lifespan, cell turgor and cell size due to an increase in turgor, leaf thickness and intercellular spaces, photosynthetic capacity, stomata and mesophyll conductances, photoassimilate export from source leaves and transpiration efficiency for wood production through increase of biomass partitioning to this compartment. Leave with K-deficiency symptoms exhibited lower nutrient concentrations and photosynthetic activity, reduced intercellular spaces, and higher soluble sugar contents compared to healthy leaves, which suggested a strong link between nutrition, leaf anatomy and physiology. The adaptive mechanisms of E. grandis trees to cope with water restriction were an isohydrodynamic behavior associated with stomatal closure, osmotic adjustment, a decrease in wall cell elasticity, an increase in foliar water use efficiency, a decrease in total leaf area and a fast water uptake in very deep soil layers. From approximately 22 months after planting onwards, tree water status was lower: (1) in droughted plots compared to the rain-fed plots and, (2) in K-fertilized plots, compared to the K-unfertilized trees. Although K addition enhanced tree water relations, stomatal control and leaf gas exchange, it exacerbated tree water deficit during severe drought as a result of high water demand throughout tree development. Therefore, the beneficial effects of K supply on tree acclimation to drought may not counterbalance the increase in water deficit during severe water restriction periods compared to the K-unfertilized trees. Regarding future drought previsions, forest managers might have to adapt their fertilization regimes to minimize water demand and risks of mortality

In the last decade, Brazilian soybean and maize, cultivated in succession, accounted for 23.8 &#177; 1.9% and 6.9 &#177; 0.9% of world\'s production, respectively. More than 80% of soybean and maize production in Brazil is under rainfed conditions, which results in a high interannual yield variability and, consequently, increasing the risks for food supply, not only in the country but also around the world. Among the natural phenomena that cause climate and yield variability in Brazil, El Niño Southern Oscillation (ENSO) is the most important. The best way to minimize the impacts of ENSO, mainly those associated to water deficit in rainfed crops, is by defining the most favorable sowing dates, when the probability of crop failure is small. Based on that, this study aimed: to determine the best sowing dates for the soybean-maize production system, based on the economic profitability at national scale; to assess the influence of the ENSO phases (El Niño, La Niña and Neutral) on spatial and temporal soybean and maize off-season yield variabilities for different sowing dates; and to determine the magnitude of the current soybean- maize succession yield gap due to water deficit and crop management in different Brazilian producing regions. To achieve such goals, soybean and maize off-season simulations were performed using three previously calibrated and validated crop simulation models (FAO-AZM, DSSAT and APSIM), in a multi-model approach. Soybean and maize yields were simulated for 29 locations in 12 states, with soybean sowing dates ranging from 21st September to 1st January, for a period of 34 years (1980-2013). Maize sowings were simulated in the same day soybean was harvested. The optimal sowing dates for soybean-maize succession varied according to the Brazilian region, with water deficit, solar radiation and air temperature being the main weather variables that influenced this crop system. ENSO phases affected soybean and maize yields across the country, having, in general, opposite effects during the warm (El Niño) and cold (La Niña) phases, but also depending on the sowing date considered. The yield gap (YG) of soybean-maize succession varied among locations, sowing dates and growing seasons. However, the yield gaps caused by water deficit (YGw) were, on average, higher than those caused by sub-optimal crop management (YGm), which can be explained by the high inter-annual and spatial climate variability observed in the Brazilian territory. / Na última década, a soja e o milho safrinha, cultivados em sucessão no Brasil, contribuíram com 23.8 &#177; 1.9% e 6.9 &#177; 0.9% da produção mundial, respectivamente. Mais de 80% da soja e do milho brasileiro são produzidos em condições de sequeiro, o que resulta em uma alta variabilidade interanual da produtividade e, consequentemente, aumenta os riscos de falhas no abastecimento alimentar no Brasil e no mundo. Entre os fenômenos causadores da variabilidade climática e da produtividade agrícola no Brasil, o El Niño Oscilação Sul (ENOS) é o mais importante. A melhor maneira para minimizar os impactos do ENOS, principalmente os associados ao déficit hídrico em culturas de sequeiro, é definindo as datas de semeaduras mais favoráveis, onde as chances de grandes perdas são menores. Assim, os objetivos deste estudo foram: determinar a melhor data de semeadura para o sistema de produção em sucessão soja - milho safrinha, baseado na rentabilidade econômica em escala nacional; indicar a influência das fases do ENOS (El Niño, La Niña e Neutro) sobre a sucessão soja - milho safrinha em escala espacial e temporal, em diferentes datas de semeaduras; e determinar a magnitude da quebra de produtividade da sucessão soja - milho safrinha devido ao déficit hídrico e ao manejo sub ótimo do cultivo. Para atingir os objetivos, simulações de produtividade para soja e milho safrinha foram realizadas usando três modelos de simulação de cultura (FAO-AZM, DSSAT e APSIM), previamente calibrados, em uma abordagem multi-modelos. As produtividades das culturas da soja e do milho foram simuladas para 29 locais em 12 estados, com as datas de semeadura da soja variando de 21 de setembro a 1º de janeiro, para um período de 34 anos (1980-2013). A semeadura do milho ocorreu imediatamente após a colheita da soja. A data de semeadura ótima para a sucessão soja - milho safrinha variou de acordo com a região brasileira, tendo o déficit hídrico, radiação solar e a temperatura do ar como as principais variáveis que influenciam o sistema. As fases do ENOS afetaram a produtividade da soja e do milho safrinha no Brasil, tendo, efeitos opostos durante as fases quentes (El Niño) e frias (La Niña). Os impactos das fases do ENOS também variaram de acordo com as datas de semeadura. As quebras de produtividade da sucessão soja - milho safrinha variaram entre os locais, datas de semeadura e safras. Entretanto, as quebras de produtividade causadas pelo déficit hídrico foram, em média, superiores àquelas causadas pelo manejo subótimo das culturas, o que pode ser explicado pela alta variabilidade espacial e interanual das condições meteorológicas no território brasileiro.

Tabebuia aurea is a native species of the Caatinga biome, popularly called “craibeira”, able to grow and develop itself under adverse conditions. The objective of this study is to evaluate the physiological characteristics of this plant under hydric stress conditions. Thus, the experiment was conducted in pots in a greenhouse with seedlings of approximately three months which were submitted to 29 days at controlled environmental conditions applying nine replicates per each distinct treatment: controlled (irrigated), with soil hydric potential around-0.26 MPa and under stress, with hydric potential of -4.88 MPa. After this period of culture, morphological and physiological characteristics of the plants were evaluated. It was verified that under hydric stress, plants decrease the leaf area and accumulated dry mass in leaf and stem. Other reductions were presented in the hydric potential in leaves (during predawn and noon) SPAD index, stomatal conductance, transpiration, photosynthesis, effective quantum efficiency of photosystem II. In the other hand, there is an increase in the instantaneous and intrinsic water efficiencies, leaf proline content, besides the grown in activity of enzymes dismutase superoxide and ascorbate peroxidase. Considering these resu7lts, the conclusion is the hydric stress leads a limitation of the leaf dydric potential and the stomatal opening, causing injury in the photosynthesis process. As a consequence, Tabebuia aurea has damage in dry mass accumulation. Despite this species is under the effects of hydric defict, it occurred proline osmoregulatory activity and enzymatic antioxidant system protective activity against the harmful effects of oxygen reactive species; there was no cellmembrane degradation . the studied species has rusticity and phenotypic plasticity . Thus, it is probably recommended for reforestation processes once the drought resistance potential enables to support low levels of soil hydric potential , high levels of vapor pressure deficit and solar radiation, due to the adjustment of its metabolism under adverse conditions / Craibeira (Tabebuia aurea) é uma espécie nativa do bioma Caatinga, apresentando estratégias que lhe permite o seu crescimento e desenvolvimento frente às condições adversas deste bioma. O objetivo do presente trabalho foi avaliar as características fisiológicas de plantas Para isso, o experimento foi conduzido em vasos em casa de vegetação com mudas de aproximplementação de dois tratamentos, controle em torno de -0,26 MPa, e sob estresse (estressada) com potencial hídrico de -4,88 MPa, com nove repetições cada tratamento. Após 29 dias de estresse, foram avaliadas características morfológicas e fisiológicas das plantas. A craibeira sob deficiência hídrica apresentou redução na área foliar e no acúmulo de massa seca na folha e no caule; pôde-se observar também redução no potencial hídrico das folhas (antemanhã e meio-dia), índice SPAD, condutância estomática, transpiração, fotossíntese, eficiência quântica efetiva do fotossistema II. Por outro lado, a craibeira sob condições de estresse aumentou a eficiência instantânea no uso da água, eficiência intrínseca no uso da água, o teor de prolina foliar e aumento da atividade das enzimas superóxido dismutase e ascorbato peroxidase sob estresse. Diante dos resultados, chegou-se a conclusão que a deficiência hídrica em plantas de craibeira limitou o potencial hídrico foliar, e a abertura dos estômatos prejudicando a fotossíntese o que ocasionou prejuízo no acúmulo de massa seca. Apesar de esta espécie estar sob os efeitos do déficit hídrico, ocorreu a atividade osmorreguladora da prolina e atividade protetora do sistema antioxidante enzimático contra os efeitos deletérios das espécies reativas de oxigênio, não havendo comprometimento de membrana celular. A espécie estudada possui rusticidade e plasticidade fenotípica e, provavelmente é uma boa indicação para processos de reflorestamento, revelando um potencial de resistência à seca, suportando baixos níveis de potencial hídrico do solo, altos níveis de déficit de pressão de vapor e radiação solar, conseguindo ajustar o seu metabolismo em condições adversas.