A produção de forragem em pastagens é resultado de um processo complexo e dinâmico onde características estruturais como o arranjo e a distribuição de partes da planta e o padrão de distribuição de luz condicionam respostas fisiológicas e produtivas. A altura de dossel mantida constante pode ser relacionada com respostas produtivas, estruturais e fisiológicas do dossel, possibilitando recomendações de manejo do pastejo. O objetivo do trabalho foi quantificar o efeito da altura de dossel mantida constante em 15, 30 e 45 cm sobre características produtivas e morfo-fisiológicas do capim Xaraés [Brachiaria brizantha (A. Rich) Stapf. cv. Xaraés] submetido à lotação contínua. O estudo foi realizado na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, campus da USP, localizado em Piracicaba SP. Foram avaliados a produção e taxas de acúmulo de forragem, proporção de folhas, colmos e material morto, índice de área foliar (IAF), interceptação luminosa (IL), ângulo foliar e taxas de fotossíntese foliar e de dossel. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três tratamentos e três repetições. As unidades experimentais (piquetes) tiveram 120 m2 cada e as alturas de dossel foram mantidas constante utilizando a técnica de mob grazing. O total de forragem produzida e a taxa de acúmulo não variaram com as alturas de dossel estudadas. A massa de forragem total mantida nos pastos esteve diretamente relacionada com a altura de dossel. A maior proporção de folhas nos dosséis mantidos a 15 cm foi acompanhada de menor proporção de colmos, com exceção do final da primavera, em relação àqueles mantidos a 45 cm. No final da primavera maiores proporções de material morto foram encontradas nos dosséis mantidos a 45 cm, não variando com as alturas de dossel do verão ao início do outono. O IAF esteve diretamente relacionado com a altura de dossel apresentando valores médios variando de 1,6 a 3,4 para os dosséis mantidos a 15 e 45 cm, respectivamente. O IAF dos dosséis com valores de 2,5 já apresentavam máximos valores de IL (99%), condição encontrada nos pastos mantidos a 30 cm. O ângulo foliar não sofreu efeito de altura de dossel, com média de 39º em relação à horizontal. A taxa fotossintética média da folha mais jovem completamente expandida foi diminuída 17% quando a altura média de dossel foi aumentada de 15 para 45 cm. As taxas de fotossíntese de dossel simuladas pelo modelo foram aumentadas com incrementos na altura de dossel, alcançando valores máximos nos dosséis mantidos a 30 e 45 cm. O aumento nas taxas fotossintéticas de dossel seguiu o mesmo padrão de resposta do IAF e da IL. A altura de dossel em pastos de capim Xaraés pode ser mantida entre 15 e 45 cm, porém perdas significativas podem ocorrer na assimilação de carbono quando os dosséis são mantidos a 15 cm. / Forage production from pastures is the result of a complex and dynamic process where structural features such as the arrangement and distribution of plant parts and patterns of light distribution condition physiological and productive responses. Canopy height, when kept constant can be related to the productive, physiological and structural responses by the canopy, allowing for the development of grazing management recommendations. The objective of this study was to quantify the effect of canopy height, maintained at 15, 30 and 45 cm on productive, morphological and physiological responses of Xaraes palisadegrass [Brachiaria brizantha (A. Rich) Stapf. cv. Xaraés] under continuous stocking. The study was carried out at Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\", USP campus, located in Piracicaba - SP. Responses measured included forage production and accumulation rates, the proportion of leaves, stems and dead material, leaf area index (LAI), light interception (LI), leaf angle, and photosynthetic rates of leaf and canopy. The experimental design was completely randomized with three treatments and three replications. Experimental units (paddocks) had 120 m2 each and canopy heights were kept constant using the mob grazing technique. The total herbage yield and accumulation rate did not vary among canopy heights. Forage mass was directly related to the height of the canopy and the largest proportion of leaves in the canopy kept at 15 cm was accompanied by a lower proportion of stems, except in late spring, compared to those kept at 45 cm. In late spring higher proportions of dead material were found in swards kept at 45 cm, but this response did not vary with canopy height from summer to early autumn. Leaf area index was directly related to canopy height, averaging 1.6 to 3.4 for the canopies kept at 15 and 45 cm, respectively. Canopy LAI of 2.5 already showed maximum LI (99%), a condition found in pastures maintained at 30 cm. Leaf angle was not affected by canopy height, with an average of 39 degrees from the horizontal reference. The average photosynthetic rate of the youngest fully expanded leaf decreased by 17% when the average canopy height was increased from 15 to 45 cm. Simulated rates of canopy photosynthesis were increased with increasing canopy height, reaching maximum values in swards kept at 30 cm. The increase in canopy photosynthetic rates followed the same pattern of response of LAI and LI. Canopy height in grazed grass Xaraes palisadegrass can be maintained between 15 and 45 cm, but significant losses can occur in carbon assimilation when the canopies are kept at 15 cm.

O estudo da morfogênese e da dinâmica de acúmulo de forragem possibilita melhor entendimento dos processos fisiológicos da planta em resposta a práticas de manejo empregadas. O presente estudo foi conduzido em uma área pertencente ao Departamento de Zootecnia da ESALQ/USP, estabelecida com o capim-xaraés [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. RICH) STAPF. cv. Xaraés], durante o verão agrostológico de 2006/2007. O objetivo do estudo foi comparar as respostas morfogênicas e estruturais do capim-xaraés submetido a estratégias de pastejo rotativo em janelas temporais pré-estabelecidas, perfazendo um verão agrostológico, para estabelecer possíveis contrastes nas respostas dessa espécie a intervalos de rebrotação variáveis. O experimento envolveu três tratamentos baseados em intervalo de pastejo: a cada 28 dias ou sempre que a interceptação de luz (IL) pelo dossel forrageiro atingisse 95% ou 100% durante a rebrotação. O delineamento experimental utilizado foi o completamente casualizado, com três repetições. Os dados foram coletados em três momentos durante o verão agrostológico, correspondentes aos meses de Out/Nov, Dez/Jan e Fev/Mar. Foram avaliadas as seguintes variáveis-reposta: densidade populacional de perfilhos (DPP) aéreos e basais, altura do dossel, massa de forragem, relação folha:colmo pré-pastejo (F:C), índice de área da folhagem (IAFo), taxa de alongamento de folhas (TAlF), taxa de senescência de folhas (TSeF), taxa de alongamento de colmos (TAlC), comprimento final da folha (CFF), comprimento do colmo (colmo + pseudo-colmo) (CC), número de folhas vivas por perfilho (NFV), filocrono (Fil), duração de vida da folha (DVF) e taxa de crescimento de folhas (TCF). O tratamento 100% IL resultou nos maiores valores de massa de forragem pré- (5200 kg ha-1 MS) e pós-pastejo (1330 kg ha-1 MS), assim como no maior acúmulo médio de forragem (3870 kg ha-1 MS). O tratamento de 28 dias resultou em níveis variáveis de IL pré-pastejo, embora, na média, tenha sido semelhante ao tratamento 95% IL. O tratamento 95% IL e o 28 dias resultaram nos menores valores de IAFo pré-pastejo (3,62 e 3,75, respectivamente), mas os maiores IAFos pós-pastejo. A relação F:C não variou entre os tratamentos, assim como a DPP aéreos e total. O tratamento 100% IL gerou a menor DPP basal (1189 perfilhos m-2) e o tratamento 95% IL a maior (1260 perfilhos m-2). Não houve diferença entre os tratamentos para a TApF, Fil, DVF e NFV nas épocas avaliadas. O tratamento 100% IL resultou nos maiores valores de CFF e TCF e 95% IL nos menores. Conclui-se que o uso da IL como indicador do momento de interrupção da rebrotação e início do pastejo resulta em variações no comprimento do período de descanso em pastos sob lotação intermitente. Além disso, fica evidente que o componente colmo é o principal responsável pelas altas taxas de acúmulo de forragem de gramíneas tropicais em situações de períodos prolongados de descanso. Estudos que estabeleçam padrões de idades fisiológicas podem explicar melhor os contrastes existentes entre tratamentos cujos intervalos de pastejo se baseiam em níveis de interceptação luminosa pelo dossel forrageiro durante a rebrotação. / The study of morphogenesis and the dynamics of forage accumulation allows for a better understanding of plant physiological processes in response to management practices. This study was conducted in Piracicaba, SP, on a pasture established with Xaraés palisadegrass [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. Rich) Stapf. cv. Xaraés], during the summer growing season of 2006/2007. The objective was to compare the structural and morphogenic responses of this forage grass subjected to intermittent defoliation strategies during the summer growing season, and try to establish possible contrasts in the responses of this species to varying regrowth intervals. Treatments were three grazing frequencies applied as rest periods: grazing every 28 days or when the light interception (LI) by sward reached 95% or 100% during the regrowth. The experimental design was completely randomized, with three replications. Data were collected and then divided into three portions of the growing season, corresponding to the months of Oct/Nov, Dec/Jan and Feb/Mar. The following responses were measured: tiller (basal and aerial) population density (TPD), canopy height, pre- and post-graze forage mass, pre-graze leaf:stem ratio (L:S), leaf area index (LAI), leaf elongation rate (LER), stem elongation rate (SLR), final leaf length (FLL), stem length (stem+pseudo-stem) (SL), number of live leaves per tiller (NLL), phyllochron (Phy), leaf life span (LLS), and leaf growth rate (LGR). The 100% LI treatment resulted in higher pre-graze forage mass (5200 kg DM ha-1) as well as and post-graze forage mass (1330 kg DM ha-1), as well as higher mean herbage accumulation (3870 kg DM ha-1). The 28-d treatment resulted in varying levels of pre-graze LI, although, on average, it was similar to the 95% LI treatment. The 95% LI and the 28-d resulted in lower pre-graze LAI (3.62 and 3.75, respectively), but the highest post-graze LAI. The L:S ratio did not vary across treatments, and neither did the TPD (total and aerial). The 100% LI treatment resulted in lowest basal DPP (1189 tillers m-2) and the 95% LI in the highest DPP (1260 tillers m-2). There was no difference among treatments for LAR, Phy, LLS, and NLL in any of the periods within the growing season. The 100% LI treatment resulted in higher FLL and LGR and the 95% LI in the lowest values for these responses. It is concluded that the use of LI as an indicator of the time for termination of regrowth and the beginning of grazing results in variations in the length of rest period in pastures under intermittent stocking. In addition, it is clear that the stem is the main component responsible for high rates of accumulation of tropical forage grass in situations of prolonged periods of rest. Studies to establish standards of \"physiological age\" may explain the contrast between the grazing treatments whose intervals are based on levels of light interception by the canopy during pasture regrowth.

Dentre os elementos em um sistema de produção em casa de vegetação, o dossel da cultura é o que mais afeta o microclima interno, sendo de grande importância o entendimento dos seus processos de troca de energia. Dada à complexidade da interação entre os vários elementos, a modelagem mostra-se como uma importante ferramenta para a pesquisa em ambientes protegidos, porém muito pouco utilizado no Brasil. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um modelo de simulação para estimativa dos componentes do balanço de energia do dossel da cultura do pimentão em casa de vegetação e sua calibração e teste com dados de um experimento de campo. Foi desenvolvido um modelo em equilíbrio dinâmico composto de quatro submodelos: fluxo de calor latente (λE), fluxo de calor sensível (H), balanço de ondas curtas (BOC) e balanço de ondas longas (BOL). Os submodelos para λE e H foram baseados em teorias de transferência de massa e calor por convecção mista associada a uma equação de estimativa da resistência estomática a partir de medidas climáticas. Os submodelos de BOC e BOL levaram em consideração a disposição em linhas da cultura, a cobertura parcial do dossel e o Índice de Área Foliar (IAF). O modelo foi implementado em planilha eletrônica MICROSOFT EXCEL 2000 e resolvido numericamente através de uma rotina escrita em linguagem VBA (Visual Basic para Aplicativos). O modelo foi calibrado e testado com experimento em casa de vegetação em arco com 17,5 x 6,4m, pé-direito de 3m e altura de arco de 1,2m, localizada no município de Piracicaba - SP, no Campus da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz"/USP, cultivada com pimentão amarelo, em linha simples no espaçamento de 1,2m x 0,5m. Foram feitas medidas de ranspiração com lisímetro com células de carga, radiação global, difusa e fotossinteticamente ativa, velocidade do vento, temperatura e pressão atual de vapor e temperatura do dossel. Também se tomaram medidas da cultura como IAF, altura e diâmetro de copa. A partir dos levantamentos, o modelo foi calibrado e testado. O modelo não estimou de forma precisa os componentes do balanço de energia, mas foi capaz de acompanhar a variação dos valores reais levantados em experimento, ainda que em magnitudes diferentes, indicando a necessidade de uma calibração mais adequada, em especial dos coeficientes de extinção do dossel para radiação difusa e direta. A modelagem permitiu verificar a limitação de algumas abordagens encontradas em literatura e utilizadas neste trabalho, como na determinação das resistências aerodinâmica e estomática. / In a greenhouse production system, the canopy of culture is the main element that modifies the internal microclimate. Its comprehension is very important to understand the energy exchange process. Due to the complexity interaction among several elements, the modeling represents an important tool for research in protected environments, but little used in Brazil. The aim of the present work was to develop a simulation model for estimating the components of canopy energy balance of sweet pepper crop cultivated in greenhouse and its calibration and test with experimental data. It was developed a steady-state model divided in four submodels: latent heat flux (λE), sensible heat flux (H), short wave balance (BOC) and long wave balance (BOL). The λE and H submodels were based on the mixed convection mass and heat transfer theory, associated with equation to leaf stomatal resistance estimation using climatic data. The BOC and BOL submodels considered the row orientation of crop, partial cover of soil and leaf area index (IAF). The model was implemented in a Microsoft EXCEL 2000 and solved numerically with routine developed in VBA language (Visual Basic for Application) The model was calibrated and tested with experimental data from a greenhouse 17,5m long by 6,4m width, 3,0m height, localized in Piracicaba City, São Paulo, Brazil, in experimental area of "LUIZ DE QUEIROZ" College Of Agriculture - São Paulo University (USP), cultivated with sweet pepper crop, in single row, spaced in 1,2m x 0,5m. It was taken measurements of transpiration from load cells weighting lysimeter, global, diffuse and PAR radiation, wind velocity, temperature and actual vapor pressure and canopy temperature. Also was taken measurements of leaf area index, height and diameter of plant. The model was test after calibration with experimental data. The model didn’t estimate precisely the components of energy balance, but it was capable to follow the variation of measured data in different proportion and indicating the necessity of better calibration, especially concerned with extinction coefficients of the canopy. The modeling allowed verifying approach limitations founded in literature and used in present model, like the determination of aerodynamic and stomatal resistances.

O capim-braquiária (Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk) tem grande importância para sistemas de produção pecuários no Brasil, notadamente em regiões com baixa fertilidade natural do solo. O objetivo do presente trabalho foi estudar efeitos de duas intensidades (5 e 10 cm de altura pós-pastejo) e duas frequências de desfolhação (descanso até 95 e 100% de interceptação luminosa, IL, para início do pastejo) como definidores da estrutura do dossel, da morfogênese e do valor nutritivo da B.decumbens cv. Basilisk sob lotação intermitente. O estudo foi conduzido em Brotas - SP. O período experimental foi de Jan 2007 a Ago 2008, compreendendo sete épocas (Verão/2007, Outono/2007, Inverno/2007, Final de primavera/2007, Verão/2008, Outono/2008 e Inverno/2008) para as variáveis: produção de forragem, composição morfológica, índice de área foliar (IAF), altura de dossel, IL e valor nutritivo de folhas. Para características morfogênicas, densidade e demografia de perfilhos, o período foi de Ago 2007 a Ago 2008 e para valor nutritivo da forragem de Jan 2008 a Ago 2008. Os tratamentos foram quatro combinações possíveis entre as duas intensidades e frequências de desfolhação, em arranjo fatorial, com quatro repetições num delineamento inteiramente casualizado.O manejo com 100% IL resultou em produção total de 17,1 Mg MS ha-1, enquanto que para 95% IL a produção foi de 14,2 Mg MS ha-1. Pastos sob a estratégia 100% IL resultaram em maior produção de colmos e material morto, e maior IAF-pré pastejo. A intensidade de 10 cm promoveu maior produção de forragem e colmos (16,6 e 4,4 Mg MS ha-1), e maior IL e IAF no pós-pastejo. As maiores taxas de aparecimento de folhas (TAPF) e menores taxas de senescência foliar (TSF), alongamento (TALC) e acúmulo de colmo (TAFCM), na primavera de 2007 até outono de 2008 foram obtidas para 95% IL.As maiores taxas de acúmulo de folhas (TAFLM)no final da primavera ocorreram em pastos submetidos a 95% de IL e no verão e outono para o tratamento 10/95 (24,3, 26,8 e 23,3 kg MS ha-1 dia-1). De forma geral, o tratamento 10/95 resultou em altas taxas de aparecimento e de sobrevivência de perfilhos basais nas épocas com maior disponibilidade nos fatores de crescimento, épocas em que também foram encontrados os maiores teoresem proteína bruta (PB) de folhas para 95% IL, enquanto adigestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO)de folhas foi maior para a intensidade de 10 cm. As menores DIVMOs da forragem foram encontradas nos pastos que receberam a combinação 5/100, indicando que períodos longos de descanso e intensidades altasde pastejo resultam na produção de forragem de baixo valor nutritivo. A altura de dossel no pré-pastejo para o manejo com 95% IL ficou próximo a 16 cm e para 100% IL em 22 cm. A desfolhação do capim-braquiária deve ser realizada até10 cm uma vez que isto resulta em rebrotações rápidas e, quando associado à frequência de 95% IL, permite que animais em pastejo tenham acesso a forragem com maior participação de folhas e menor de material morto e colmo. / Signalgrass (Brachiaria decumbens Stapf. cv. Basilisk) is an important forage resource in Brazilian livestock systems, mainly where soil natural fertility is low. The objective in this study was to investigate the effects of two intensities (5 and 10 cm stubble) and two frequencies of defoliation (rest periods determined by 95 or 100% light interception LI by the canopy) as determinants of sward structure, morphogenesis, and forage nutritive value of B.decumbens cv. Basilisk under intermittent grazing. The work was carried out in Brotas, SP. The experimental period was from Jan 2007 through Aug 2008, divided in seven seasons (Summer/2007, Autumn/2007, Winter/2007, Late Spring/2007, Summer/2008, Autumn/2008 and Winter/2008) for the response variables: forage production, plant-part composition, leaf area index (LAI), sward height, LI, and leaf nutritive value. For the morphogenetic characteristics, tiller density, and tiller demography, the experimental period was from Aug 2007 through Aug 2008. For forage nutritive value, it was from Jan 2008 through Aug 2008. Treatments included all possible combinations among two grazing frequencies and two intensities, in a factorial arrangement of a completely randomized design. The 100% LI management resulted in total yield of 17.1 Mg DM ha-1, whereas for the 95% LI treatments total production was 14.2 Mg DM ha-1. Pastures under the 100% LI strategy produced more stem and dead material, as well as higher pregraze LAI. The 10-cm stubble resulted in higher forage and stem yield (16.6 and 4.4 Mg DM ha-1, respectively), as well as higher postgraze LI and LAI.The highest leaf appearance rates and lowest rates of leaf senescence, leaf elongation, and stem accumulation from Spring 2007 through Autumn 2008 were recorded for 95%LI. The highest rates of leaf accumulation in late spring were found in pastures under 95% LI, and in the summer and autumn for the 10/95 treatment (24.3, 26.8 and 23.3 kg DM ha-1 d-1, respectively). In general, the 10/95 treatment resulted in high rates of basal tiller appearance and survival, when the environmental conditions were favorable, which was also when crude protein concentration in leaves was highest under 95% LI, whereas in vitroorganic matter digestibility (IVOMD) of leaves was higher for the 10 cm stubble. The lowest IVOMDs were found in pastures receiving the 5/100 treatment combination, indicating that long rest periods combined with high grazing intensities result in forage of low nutritive value. Pregraze sward height for the 95%-LI managements was around 16 cm and for the 100%-LI, around 22 cm. Defoliation of signalgrass should not be lower than 10 cm height, since this results in rapid regrowth and, when associated with the 95%-LI frequency, allows animals to harvest forage with high proportion of leaves and low proportion of stem and dead material.

As florestas tropicais representam grande parte do carbono armazenado na forma de biomassa. São caracterizadas por uma alta taxa de produtividade primária, no entanto, não é muito claro o entendimento de como as florestas tropicais respondem ao balanço de carbono com o avanço das mudanças climáticas. Um dos efeitos relacionados ao aumento de concentração de dióxido de carbono na atmosfera e ao aumento da temperatura ambiental, que pode contribuir para ocorrência de distúrbios na função de assimilação ou emissão deste composto dentro das florestas tropicais, é a temperatura. A temperatura tem sido apontada, como influenciadora nas trocas gasosas das plantas, afetando a fotossíntese e a respiração. Neste sentido, estudos que visam melhorar o entendimento dos processos fisiológicos das plantas, principalmente os que estão envolvidos com a ciclagem do C, são importantes para gerar informações sobre os efeitos das mudanças globais nos padrões de respostas da assimilação de CO2 das plantas ou ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi determinar as respostas dos processos de fotossíntese e respiração em função da temperatura foliar de um indivíduo e comunidade em estudo. O trabalho foi desenvolvido na Floresta Nacional (FLONA) dos Tapajós (2º 51 Sul (S), 54º 58 Oeste (O)) localizada ao sul da cidade de Santarém, próximo ao marco km 67 e 83 da rodovia Santarém-Cuiabá BR-163. Para realização das medidas nas folhas das plantas na copa do dossel florestal foram utilizadas cinco torres. Para quantificação da fotossíntese e respiração foliar, utilizou-se um analisador de gás por infravermelho (IRGA) modelo (LI- 6400). Para cada folha observada, obteve-se uma curva de resposta da fotossíntese à radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA) e quatro curvas de respostas da fotossíntese em relação a concentração interna de CO2 (A-Ci), em quatro grupos de temperaturas foliares (Tfoliar). As curvas de resposta a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), Tfoliar e concentração interna de CO2 (Ci) foram realizadas entre os horários de 07:00 e 14:00 horas. Para o ciclo diurno quantificou-se a fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e déficit de pressão de vapor da folha (DPVf), as medidas foram realizadas ao longo de um dia entre 10:00 e 18:00 horas. A temperatura ótima média da fotossíntese foi de 29,9 oC, e a população apresentou taxa assimilatória líquida ótima de CO2 de 7,2 µmol.m-2.s-1. Valores de temperaturas foliares superiores a 32,9 oC e 32,5 oC, diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons e a velocidade máxima de carboxilação, respectivamente. A eficiência de carboxilação começou a diminuir a partir de 31 oC. A concentração interna de CO2 diminuiu 32,6% aos 42 oC. Na avaliação do ciclo diurno A e gs decresceram significativamente a partir das 16:00 e 15:00 horas, respectivamente. Quando houve um aumento de 0,34 kPa no DPVf a transpiração diminuiu em 64%. A condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar e a respiração foliar foi positivamente relacionada com o aumento da temperatura foliar. / Tropical forests hold large stores of carbon as biomass. They are characterized by large net primary productivity, however, it is not well understood how carbon budgets of tropical forests respond to the advance of climatic changes. Temperature is one of the agents related to the increase of carbon dioxide concentration in the atmosphere and ambient temperatures can contribute to alterations in assimilation or emission of CO2 in tropical forests. Temperature has been pointed as responsible for gas exchange rates in plants, affecting the photosynthesis and respiration. Thus, studies aimed at better understanding of physiological processes of plants, particularly those which involve carbon cycling, are important to generate information on the effects of the global changes in the trends of CO2 assimilation response in plants or in ecosystems. The objective of this work was to determine the photosynthesis processes and respiration responses as a function of leaf temperature of an individual and of the community in study. The study was carried out at the Tapajós National Forest (FLONA, 2º 51` S 54º 58` W) located in the south of Santarém municipality, at kms 67 and 83 of the Santarém- Cuiabá highway (BR-163). Five towers were used to support measurements in leaves in the forest canopy. An infra-red gas analyzer (IRGA, LI-6400 model) was utilized for quantification of leaf photosynthesis and respiration. For each observed leaf, a curve relating the photosynthesis response to the photosynthetically active radiation (PAR) was obtained together with four curves of photosynthesis response in relation to the internal CO2 concentration (Ci) in four groups of leaf temperatures (Tleaf). The response curves of PAR, Tleave and internal CO2 concentration (Ci) were obtained between 07h00 and 14h00. For the diurnal cycle it was quantified photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E) and vapor pressure deficit of the leaf (VPDf), and measurements were carried out throughout one day between 10h00 and 18h00. The main optimum temperature of photosynthesis was 29.9 °C, and the community presented optimum CO2 net assimilation rate of 7.2 µmol.m-2.s-1. Leaf temperature values above 32.9 °C and 32.5 °C decreased the maximum capacity of electron transport and the maximum speed of carboxylation, respectively. The carboxylation efficiency starts to decreased at 31 °C. The internal CO2 concentration diminished 32.6% at 42 °C In the evaluation of the diurnal cycle, photosynthesis and stomatal conductance decreased significantly after 16h00 and 15h00 hours, respectively. An increase of 0.34 kPa in VPDf diminished transpiration in 64%. The stomatal conductance decreased with increase of leaf temperature and leaf respiration was positively related to the increase of leaf temperature.

O papel da Floresta Amazônica na ciclagem do carbono tem sido`freqüentemente relatado, no entanto, pouco se sabe sobre os aspectos que regula nos processos de assimilação e liberação de carbono da biosfera para a atmosfera. O objetivo deste trabalho foi descrever as respostas dos processos de respiração e fotossíntese com a variação da temperatura foliar, utilizando características biofísicas e dados micro-meteorológicos, para predizer a taxa assimilatória de CO2 de um indivíduo ou da comunidade em estudo. A pesquisa foi conduzida na Estação Experimental de Silvicultura Tropical (núcleo ZF-2), área de pesquisa da Coordenação de Pesquisa de Silvicultura Tropical (CPST) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), utilizando-se de 4 torres para o acesso as copas. Os elementos climáticos foram monitorados por estações micro-meteorológicas Li-1401. As medidas de temperatura foliar foram realizadas com o auxilio de termopares de cobre-contantan, sendo a fotossíntese e a respiração avaliadas com um analisador de gases por infravermelho, com o qual foram obtidas curvas de respostas da fotossíntese a variação de radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA), e a variação da concentração interna de CO2 em 4 diferentes temperaturas (A-Ci-T). Os resultados mostraram que: a temperatura foliar está relacionada com a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e a umidade relativa do ar (UR); a temperatura ótima da fotossíntese foi de 31,1 oC, onde a comunidade apresentou 7,6 µmol.m-2.s-1 de assimilação líquida de CO2, e a partir desta temperatura houve uma diminuição da fotossíntese máxima; valores de temperaturas foliares maiores que 34,5 oC diminuíram a velocidade máxima de carboxilação e as acima de 35,7 oC diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons; a condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar, dentro do intervalo de temperatura estudado, indicando que a limitação estomática pode ser o fator que mais afeta a fotossíntese; e a respiração contribuiu para que o balanço de carbono fosse menor com o aumento da temperatura foliar devido a respiração estar positivamente relacionada com a temperatura foliar. A taxa assimilatória de CO2 foi diminuída devido a aumentos da temperatura foliar, sendo principalmente afetada pela diminuição da condutância estomática e do mesofilo e depois por aumentos da respiração foliar. / The role of the Amazon Rain Forest in the carbon budget has been often reported, however little is known about the aspects regulating the processes of carbon assimilation and its release from the biosphere to the atmosphere. The objective of this work was to describe the responses of respiration and photosynthesis processes related to leaf temperature variations by using biophysics characteristics and micro-meteorological data in order to predict CO2 assimilation rates on individual or community level. The research was conducted at the Experimental Station for Tropical Forest research (ZF-2) of the National Institute of Research of the Amazon (INPA). For this study four towers were used to access the canopy. Climatic parameters were monitored by micrometeorological stations Li-1401. The leaf temperature was measured using copper-contantan thermocouples. Photosynthesis and respiration were evaluated with an infra-red gas analyzer, generating light and CO2 curves responses. The results showed that: the leaf temperature was related to the photosynthetic active radiation (PAR) and to the relative air humidity (UR). The optimal photosynthesis temperature was 31,1 ºC where the tree community presented 7,6 µmol.m-2.s-1 of net CO2 assimilation. Above this temperature a reduction of the maximal photosynthesis was determined. Leaf temperatures higher than 34,0 ºC decreased the maximal velocity of RuBP carboxilation and temperatures higher than 35,7ºC decreased the maximal capacity of electrons transportation. The stomatal conductance decreased with increasing leaf temperatures within the temperature interval studied. The results indicated that the stomatal limitation probably represent the main factor that effects photosynthesis. The respiration contributes to reduce the carbon assimilation due to the increase of the leaf temperature because respiration is positively related to leaf temperature. Thus, the CO2 assimilation rates decreased with an increase of leaf temperature and is mainly affected by a decrease of stomatal and mesophyll conductance and by an increase of leaf respiration.

A taxa de assimilação de dióxido de carbono por uma cultura é função da radiação fotossinteticamente ativa interceptada, a qual está intimamente relacionada com a arquitetura da parte aérea da cultura. O melhoramento genético de milho tem caminhado para a seleção de plantas com arquitetura de parte aérea mais ereta. Estudar a interceptação da radiação e suas consequências na produtividade de três híbridos de milho contrastantes em arquitetura de parte aérea foi o objetivo desta pesquisa. Para tanto, um experimento de campo sob condição irrigada foi conduzido na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, em Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil, durante os anos de 2003 e 2004. De acordo com os resultados obtidos, nas condições do experimento, pode-se concluir que: (i) a arquitetura de parte aérea de milho afeta a interceptação de radiação solar na população de 66.000 plantas.ha-1; (ii) a taxa de assimilação de dióxido de carbono máxima da folha recém madura varia com o estádio de desenvolvimento fenológico de forma crescente da emergência ao estádio de doze folhas; (iii) para uma determinada folha, a taxa de assimilação de dióxido de carbono máxima é sempre constante da emergência ao estádio de doze folhas; (iv) a área foliar específica diminui com a evolução do ciclo da cultura; (v) a ordem de grandeza da eficiência do uso da radiação pela cultura de milho é 3,9g.MJ-1; (vi) a maior produtividade do genótipo de arquitetura foliar ereta se deve à maior interceptação de radiação por unidade de área foliar, com conseqüente maior taxa assimilatória líquida; (vii) genótipo de arquitetura foliar ereta apresenta menor queda de produtividade de grãos quando o terço superior do dossel é desfolhado; e (viii) o coeficiente de extinção deve ser determinado especificamente para cada genótipo, levando em consideração a variação temporal (escala horária) durante o dia. / Carbon dioxide assimilation rate varies with active photosynthetic radiation interception. Crop shoot architecture defines radiation interception. Maize breeding had lead to erect shoot architecture plants selection. The objective of this research was to study the radiation interception, and its effects, on three hybrids maize contrasting shoot architecture. Therefore, an irrigated field experiment was carried out in the Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, during the summer growing seasons of 2003 and 2004. According to the results, in the experiment conditions, it is possible to conclude that: (i) the maize shoot architecture affects the solar radiation interception when plants density was 66,000 plants.ha-1; (ii) The maximum carbon dioxide assimilation rate of a mature leaf varies with the phenological development (increasing from the emergence point to when the plants have 12 leaves); (iii) for a certain leaf, the maximum carbon dioxide assimilation is constant (from the emergence point to when the plants have 12 leaves); (iv) specific leaf area decreases along the crop development; (v) maize radiation use efficiency mean is 3,9g.MJ-1; (vi) the higher yield, presented by the genotype with erect leaves, is due to a higher radiation interception by leaf area unit, which leads to a higher assimilation rate net; (vii) the genotype with erect leaves architecture presents smaller grain yield drop when the upper third canopy is taken out; and (viii) light extinction coefficient must be determinate for each genotype, when time variation is considered (hour scale) along the day.

As florestas tropicais representam grande parte do carbono armazenado na forma de biomassa. São caracterizadas por uma alta taxa de produtividade primária, no entanto, não é muito claro o entendimento de como as florestas tropicais respondem ao balanço de carbono com o avanço das mudanças climáticas. Um dos efeitos relacionados ao aumento de concentração de dióxido de carbono na atmosfera e ao aumento da temperatura ambiental, que pode contribuir para ocorrência de distúrbios na função de assimilação ou emissão deste composto dentro das florestas tropicais, é a temperatura. A temperatura tem sido apontada, como influenciadora nas trocas gasosas das plantas, afetando a fotossíntese e a respiração. Neste sentido, estudos que visam melhorar o entendimento dos processos fisiológicos das plantas, principalmente os que estão envolvidos com a ciclagem do C, são importantes para gerar informações sobre os efeitos das mudanças globais nos padrões de respostas da assimilação de CO2 das plantas ou ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi determinar as respostas dos processos de fotossíntese e respiração em função da temperatura foliar de um indivíduo e comunidade em estudo. O trabalho foi desenvolvido na Floresta Nacional (FLONA) dos Tapajós (2º 51 Sul (S), 54º 58 Oeste (O)) localizada ao sul da cidade de Santarém, próximo ao marco km 67 e 83 da rodovia Santarém-Cuiabá BR-163. Para realização das medidas nas folhas das plantas na copa do dossel florestal foram utilizadas cinco torres. Para quantificação da fotossíntese e respiração foliar, utilizou-se um analisador de gás por infravermelho (IRGA) modelo (LI- 6400). Para cada folha observada, obteve-se uma curva de resposta da fotossíntese à radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA) e quatro curvas de respostas da fotossíntese em relação a concentração interna de CO2 (A-Ci), em quatro grupos de temperaturas foliares (Tfoliar). As curvas de resposta a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), Tfoliar e concentração interna de CO2 (Ci) foram realizadas entre os horários de 07:00 e 14:00 horas. Para o ciclo diurno quantificou-se a fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E) e déficit de pressão de vapor da folha (DPVf), as medidas foram realizadas ao longo de um dia entre 10:00 e 18:00 horas. A temperatura ótima média da fotossíntese foi de 29,9 oC, e a população apresentou taxa assimilatória líquida ótima de CO2 de 7,2 µmol.m-2.s-1. Valores de temperaturas foliares superiores a 32,9 oC e 32,5 oC, diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons e a velocidade máxima de carboxilação, respectivamente. A eficiência de carboxilação começou a diminuir a partir de 31 oC. A concentração interna de CO2 diminuiu 32,6% aos 42 oC. Na avaliação do ciclo diurno A e gs decresceram significativamente a partir das 16:00 e 15:00 horas, respectivamente. Quando houve um aumento de 0,34 kPa no DPVf a transpiração diminuiu em 64%. A condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar e a respiração foliar foi positivamente relacionada com o aumento da temperatura foliar. / Tropical forests hold large stores of carbon as biomass. They are characterized by large net primary productivity, however, it is not well understood how carbon budgets of tropical forests respond to the advance of climatic changes. Temperature is one of the agents related to the increase of carbon dioxide concentration in the atmosphere and ambient temperatures can contribute to alterations in assimilation or emission of CO2 in tropical forests. Temperature has been pointed as responsible for gas exchange rates in plants, affecting the photosynthesis and respiration. Thus, studies aimed at better understanding of physiological processes of plants, particularly those which involve carbon cycling, are important to generate information on the effects of the global changes in the trends of CO2 assimilation response in plants or in ecosystems. The objective of this work was to determine the photosynthesis processes and respiration responses as a function of leaf temperature of an individual and of the community in study. The study was carried out at the Tapajós National Forest (FLONA, 2º 51` S 54º 58` W) located in the south of Santarém municipality, at kms 67 and 83 of the Santarém- Cuiabá highway (BR-163). Five towers were used to support measurements in leaves in the forest canopy. An infra-red gas analyzer (IRGA, LI-6400 model) was utilized for quantification of leaf photosynthesis and respiration. For each observed leaf, a curve relating the photosynthesis response to the photosynthetically active radiation (PAR) was obtained together with four curves of photosynthesis response in relation to the internal CO2 concentration (Ci) in four groups of leaf temperatures (Tleaf). The response curves of PAR, Tleave and internal CO2 concentration (Ci) were obtained between 07h00 and 14h00. For the diurnal cycle it was quantified photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E) and vapor pressure deficit of the leaf (VPDf), and measurements were carried out throughout one day between 10h00 and 18h00. The main optimum temperature of photosynthesis was 29.9 °C, and the community presented optimum CO2 net assimilation rate of 7.2 µmol.m-2.s-1. Leaf temperature values above 32.9 °C and 32.5 °C decreased the maximum capacity of electron transport and the maximum speed of carboxylation, respectively. The carboxylation efficiency starts to decreased at 31 °C. The internal CO2 concentration diminished 32.6% at 42 °C In the evaluation of the diurnal cycle, photosynthesis and stomatal conductance decreased significantly after 16h00 and 15h00 hours, respectively. An increase of 0.34 kPa in VPDf diminished transpiration in 64%. The stomatal conductance decreased with increase of leaf temperature and leaf respiration was positively related to the increase of leaf temperature.

O papel da Floresta Amazônica na ciclagem do carbono tem sido`freqüentemente relatado, no entanto, pouco se sabe sobre os aspectos que regula nos processos de assimilação e liberação de carbono da biosfera para a atmosfera. O objetivo deste trabalho foi descrever as respostas dos processos de respiração e fotossíntese com a variação da temperatura foliar, utilizando características biofísicas e dados micro-meteorológicos, para predizer a taxa assimilatória de CO2 de um indivíduo ou da comunidade em estudo. A pesquisa foi conduzida na Estação Experimental de Silvicultura Tropical (núcleo ZF-2), área de pesquisa da Coordenação de Pesquisa de Silvicultura Tropical (CPST) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), utilizando-se de 4 torres para o acesso as copas. Os elementos climáticos foram monitorados por estações micro-meteorológicas Li-1401. As medidas de temperatura foliar foram realizadas com o auxilio de termopares de cobre-contantan, sendo a fotossíntese e a respiração avaliadas com um analisador de gases por infravermelho, com o qual foram obtidas curvas de respostas da fotossíntese a variação de radiação fotossinteticamente ativa (A-RFA), e a variação da concentração interna de CO2 em 4 diferentes temperaturas (A-Ci-T). Os resultados mostraram que: a temperatura foliar está relacionada com a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e a umidade relativa do ar (UR); a temperatura ótima da fotossíntese foi de 31,1 oC, onde a comunidade apresentou 7,6 µmol.m-2.s-1 de assimilação líquida de CO2, e a partir desta temperatura houve uma diminuição da fotossíntese máxima; valores de temperaturas foliares maiores que 34,5 oC diminuíram a velocidade máxima de carboxilação e as acima de 35,7 oC diminuíram a capacidade máxima de transporte de elétrons; a condutância estomática decresceu com o aumento da temperatura foliar, dentro do intervalo de temperatura estudado, indicando que a limitação estomática pode ser o fator que mais afeta a fotossíntese; e a respiração contribuiu para que o balanço de carbono fosse menor com o aumento da temperatura foliar devido a respiração estar positivamente relacionada com a temperatura foliar. A taxa assimilatória de CO2 foi diminuída devido a aumentos da temperatura foliar, sendo principalmente afetada pela diminuição da condutância estomática e do mesofilo e depois por aumentos da respiração foliar. / The role of the Amazon Rain Forest in the carbon budget has been often reported, however little is known about the aspects regulating the processes of carbon assimilation and its release from the biosphere to the atmosphere. The objective of this work was to describe the responses of respiration and photosynthesis processes related to leaf temperature variations by using biophysics characteristics and micro-meteorological data in order to predict CO2 assimilation rates on individual or community level. The research was conducted at the Experimental Station for Tropical Forest research (ZF-2) of the National Institute of Research of the Amazon (INPA). For this study four towers were used to access the canopy. Climatic parameters were monitored by micrometeorological stations Li-1401. The leaf temperature was measured using copper-contantan thermocouples. Photosynthesis and respiration were evaluated with an infra-red gas analyzer, generating light and CO2 curves responses. The results showed that: the leaf temperature was related to the photosynthetic active radiation (PAR) and to the relative air humidity (UR). The optimal photosynthesis temperature was 31,1 ºC where the tree community presented 7,6 µmol.m-2.s-1 of net CO2 assimilation. Above this temperature a reduction of the maximal photosynthesis was determined. Leaf temperatures higher than 34,0 ºC decreased the maximal velocity of RuBP carboxilation and temperatures higher than 35,7ºC decreased the maximal capacity of electrons transportation. The stomatal conductance decreased with increasing leaf temperatures within the temperature interval studied. The results indicated that the stomatal limitation probably represent the main factor that effects photosynthesis. The respiration contributes to reduce the carbon assimilation due to the increase of the leaf temperature because respiration is positively related to leaf temperature. Thus, the CO2 assimilation rates decreased with an increase of leaf temperature and is mainly affected by a decrease of stomatal and mesophyll conductance and by an increase of leaf respiration.

A taxa de assimilação de dióxido de carbono por uma cultura é função da radiação fotossinteticamente ativa interceptada, a qual está intimamente relacionada com a arquitetura da parte aérea da cultura. O melhoramento genético de milho tem caminhado para a seleção de plantas com arquitetura de parte aérea mais ereta. Estudar a interceptação da radiação e suas consequências na produtividade de três híbridos de milho contrastantes em arquitetura de parte aérea foi o objetivo desta pesquisa. Para tanto, um experimento de campo sob condição irrigada foi conduzido na Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, em Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil, durante os anos de 2003 e 2004. De acordo com os resultados obtidos, nas condições do experimento, pode-se concluir que: (i) a arquitetura de parte aérea de milho afeta a interceptação de radiação solar na população de 66.000 plantas.ha-1; (ii) a taxa de assimilação de dióxido de carbono máxima da folha recém madura varia com o estádio de desenvolvimento fenológico de forma crescente da emergência ao estádio de doze folhas; (iii) para uma determinada folha, a taxa de assimilação de dióxido de carbono máxima é sempre constante da emergência ao estádio de doze folhas; (iv) a área foliar específica diminui com a evolução do ciclo da cultura; (v) a ordem de grandeza da eficiência do uso da radiação pela cultura de milho é 3,9g.MJ-1; (vi) a maior produtividade do genótipo de arquitetura foliar ereta se deve à maior interceptação de radiação por unidade de área foliar, com conseqüente maior taxa assimilatória líquida; (vii) genótipo de arquitetura foliar ereta apresenta menor queda de produtividade de grãos quando o terço superior do dossel é desfolhado; e (viii) o coeficiente de extinção deve ser determinado especificamente para cada genótipo, levando em consideração a variação temporal (escala horária) durante o dia. / Carbon dioxide assimilation rate varies with active photosynthetic radiation interception. Crop shoot architecture defines radiation interception. Maize breeding had lead to erect shoot architecture plants selection. The objective of this research was to study the radiation interception, and its effects, on three hybrids maize contrasting shoot architecture. Therefore, an irrigated field experiment was carried out in the Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, during the summer growing seasons of 2003 and 2004. According to the results, in the experiment conditions, it is possible to conclude that: (i) the maize shoot architecture affects the solar radiation interception when plants density was 66,000 plants.ha-1; (ii) The maximum carbon dioxide assimilation rate of a mature leaf varies with the phenological development (increasing from the emergence point to when the plants have 12 leaves); (iii) for a certain leaf, the maximum carbon dioxide assimilation is constant (from the emergence point to when the plants have 12 leaves); (iv) specific leaf area decreases along the crop development; (v) maize radiation use efficiency mean is 3,9g.MJ-1; (vi) the higher yield, presented by the genotype with erect leaves, is due to a higher radiation interception by leaf area unit, which leads to a higher assimilation rate net; (vii) the genotype with erect leaves architecture presents smaller grain yield drop when the upper third canopy is taken out; and (viii) light extinction coefficient must be determinate for each genotype, when time variation is considered (hour scale) along the day.