Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Inselbergs são afloramentos rochosos isolados que emergem abruptamente acima das planícies que os circundam, formados principalmente por afloramentos de rochas graníticas e gnáissicas. São lugares com alta diversidade e endemismo, e caracterizados por alto grau de insolação, temperaturas do ar e do solo, com ventos fortes e solos com baixa retenção de água. Sementes de três espécies típicas dos inselbergs (Alcantarea glaziouana, Barbacenia purpurea e Tibouchina corymbosa) foram estudadas para avaliar o efeito das temperaturas constantes (15 a 40C) e alternada (20-30C), o estresse hídrico (Ψw = 0,0 a -1,2 MPa) promovido por soluções de polietileno glicol 6000 (PEG) e a qualidade da luz sob diferente valores de razão vermelho: vermelho extremo (V:VE), na porcentagem final e velocidade de germinação. Os resultados mostraram que todas as espécies têm sementes muito leves, variando entre 0,005 - 0,04 g. As três espécies apresentaram alta germinação sob temperaturas entre 20C e 30C, e não germinaram a 40C, exceto A. glaziouana. A máxima germinação foi obtida em água destilada (0 MPa) e as diferentes condições de estresse hídrico reduziram a percentagem e a velocidade de germinação de todas as espécies estudadas. A. glaziouana foi a espécie menos sensível a redução do potencial hídrico. As sementes de todas as espécies necessitam de exposição a luz para a máxima germinação (fotoblásticas positivas) e a porcentagem final de germinação foi inibida sob baixos valores de V:VE. A razão V:VE que resultou em 50% da máxima germinação variou entre as espécies. Estes resultados demonstram que a germinação pode limitar a capacidade das espécies em colonizar tanto novas áreas como área perturbadas, além de contribuir para a distribuição das espécies nos inselbergs. / Inselbergs are isolated rock outcrops that rise abruptly above the surrounding plains, mainly formed by outcrops of granitic and gneissic rocks. They are places with high diversity and endemism, and are characterized by high degree of insolation, air temperatures and soil, with high winds and soils with low water retention. Seeds of three typical inselberg taxa (Alcantarea glaziouana, Barbacenia purpurea and Tibouchina corymbosa) were studied to evaluate the effect of constant (15 to 40C) and alternating (20-30C) temperatures, water stress (Ψw = 0.0 to -1.2MPa) promoted by solutions of polyethylene glycol 6000 (PEG) and light quality under different red:far red (R:FR) ratios on the percentage and germination rate. The results showed that all species have very light seeds, ranging from 0.005 to 0.04 g. All species presented high germination under temperatures between 20C and 30C, and did not germinate under 40C, except A. glaziouana. Maximum germination was obtained in distilled water (0 MPa) and water stressed conditions reduced the percentage and rate of germination in all species studied; A. glaziouana was less sensitive to low water potentials. Seeds of all species required light for maximum germination (photoblastic positive) and the final germination percentage was inhibited at low R:FR ratios. The R:FR value that resulted in 50% of maximum germination varied among species. These results show that germination can limit the ability of species to colonize newly and disturbed habitats and also contributes to inselbergspecies distribution.

Orientador: Ivany Ferraz Marques Valio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:19:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abrao_MarluciMundin_D.pdf: 2033158 bytes, checksum: 02bd87759812f0f20bce7ff1ed06a9d8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Neste trabalho, foram comparadas a biodiversidade de fungod MA encontrada em bromélia terrestres e epífitas, e a resposta de plântulas derivadas de Aechmea nudicaulis (L.) Griseb., germinadas in vitro, com os efeitos de diferentes inóculos de fungos MA (ecofisiologia). O crescimento da planta, o contéudo de nutrientes e a colonização por fungos MA foram verificados em dois diferentes substratos. A diversidade de fungos MA encontrada nas raízes de 5 bromélias epífitas e 3 terrestres foi de 47 táxons de fungos MA sendo 36 identificados ao nível de espécies (acaulospora spp., 11; 4) e 11 ao nível de gênero com 2 espécies não identificadas para cada gênero, exceto Entrophospora, com 3 espécies. No mínimo, duas das espécies não identificados são ainda não descritas. Acaulospora foi o gênero dominante nas bromélias terrestres. As bromélias aparentemente não apresentam especificidade quanto aos fungos MA permitindo a colonização de qualquer fungo MA em suas raízes.Foram observados, pela primeira vez, fungos MA dentro de raízes adventícias e hifa externa colonizando extensivamente a casca da árvore que dava suporte para as bromélias epífitas. A inoculação com fungos endomicorrízicos causou tanto a redução (parasitismo) como o aumento(mutualismo) no crescimento, em relação ao controle, dependendo da espécie de fungo MA ou substrato usados. As diferenças de crescimento relativo ao controle, provavelmente, foram pelo balanço entre assimilação de P (positivo) ou perda de carboidratos (negativo), entre os dois parceiros na associação. Em casa de vegetação, a presença de E. colombiana ou a mistura de fungos MA, de um solo natural, em raízes de A. nudicaulis resultou em maior crescimento e acúmulo de P. A casca de Pinus no substrato propiciou o crescimento da planta micorrizada, uma vez que forneceu uma forma adicional de P e aumentou a drenagem e aeração do solo. Portanto, essas plantas colonizadas por fungos MA, apresentaram maiores taxas de crescimento na fase de aclimatação. / In this work, the biodiversity of AM fungi found associated with terrestrial and epiphytic bromeliads, and the response of Aechmea nudicaulis (L.) Griseb., germinated in vitroto inoculation with various AM fungi were compared (ecophysiology). Plant growth, nutrient content, and colonization by AM fundi were measured in two substrates. The diversity of AM fungi found in 5 and 3 terrestrial bromeliads roots included 47 taxos of AM fungis including 36 identified identified species (acaulospora spp.,11; Entrophospora spp., 2; gigaspora spp., 4; Glomus spp, 15; Scutellospora spp.4) and 11 non-identified species with two non-identified species in each genera, except Entrophospora, with 3 species). At least two of these fungi are new species that have never been described before. Acaulospora was dominant with epiphytic bromeliads, while Glomus was dominant with terrestrial bromeliads. Bromeliads, unlike other plant species appear not to have a specific preference for AM fungal species, but will allow any AM fungus present to colonize their roots. During this study, AM fungi within adventitious roots and external hyphae colonizing extensively the bark of trees supporting epiphytic bromeliads were observed. Inoculation with endomycorrhizal fungi caused either a growth reduction (parasitism) or a growth enhancement (mutualism)relative to the control depending on the species of AM fungus and the substrate used. The trend towards mutualism or parasitism relative to the control, was likely due to the balance between improved P inflow or excessive carbohydrate loss between the two partners in the association. Presence of E. colombiana or a mixture of fungi from a natural soil in the roots of A. nudicaulis resulted in superior growth and concentrations of P. Pine bark in the substrate was stimutatory to mycormizal plant growth sinco it provided an additional form of P enhanced drainage and soil deration. Therefore, these AM colonized plants showed higher growth rate in the acclimatization phase.

Conhecer o uso da água pelas árvores é fundamental para entender as interações entre o ambiente e as florestas e compreender seu crescimento por meio do entendimento dos processos que o governa. Objetivou-se com o trabalho determinar as taxas de transpiração, o crescimento e a eficiência do uso da água de árvores de Eucalyptus, por meio do método de Granier, em parcelas com e sem irrigação, além de compará-lo ao modelo de Penman-Monteith para estimativa da transpiração. O experimento foi realizado em um plantio de clone de Eucalyptus, instalado em março de 2001, no município de Eunápolis, BA. Para determinação da transpiração, foi avaliado o fluxo xilemático no período de agosto a dezembro de 2005, por meio de sondas instaladas no tronco das árvores. Para avaliação do crescimento das plantas, estimouse o incremento de biomassa nos tratamentos a cada quatro meses, enquanto que a eficiência do uso da água (EUA) foi obtida pela razão entre o incremento de biomassa e quantidade de água transpirada no período. Adicionalmente, foi avaliada a variação da umidade no perfil do solo pelo sistema TDR nos dois tratamentos. Foi necessário calibrar o método de Granier, pois se observou que a equação original subestimou significativamente o uso de água. A densidade mensal do fluxo de seiva variou de 16,4 a 35,5 cm³ cm-2 hora-1, sem diferir entre os tratamentos. Enquanto a transpiração média das árvores irrigadas foi igual ou superior às não irrigadas, atingindo valores da ordem de 68 a 79 L arv-1 dia-1, o incremento de biomassa foi superior no tratamento irrigado (16 kg planta-1) em relação ao não irrigado (10 kg planta-1), ou seja, o eucalipto não apresentou consumo de luxo de água, pois a água a mais transpirada pela árvores irrigadas foi efetivamente usada para auxiliar a fixação de carbono no tronco. A EUA não diferiu entre os tratamentos, com média de 1,0 g L-1. Observou-se que, independentemente do tratamento, árvores com maior biomassa inicial apresentaram EUA superior às árvores de menor porte durante o período do estudo. Obteve-se uma relação não linear entre condutância da copa e déficit de pressão de vapor, indicando que o eucalipto apresenta um controle estomático que limita a transpiração. Quando avaliado na escala mensal, o modelo de Penman-Monteith estimou com precisão a transpiração do eucalipto. / Estimating the water use by trees is fundamental to understand the interactions between environment and plants and to know more about the processes that governs it. This work aimed to determine the transpiration rates, the growth and the water use efficiency of clonal Eucalyptus trees, using the Granier method, with or without irrigation, besides comparing it to the Penman-Monteith model for estimating transpiration. The experiment was accomplished in a Eucalyptus clonal plantation installed in March of 2001, in Eunapolis city, State of Bahia, Brazil. For determination of transpiration, the sap flow was evaluated in the period of August to December of 2005, using probes installed in the trees stems. To evaluate tree growth the biomass increment was considered in the treatments every four months, while the water use efficiency (WUE) was obtained by the ratio between the biomass increment and amount of water transpired in the period. Additionally, the variation of humidity was evaluated in the soil profile by the TDR system in both treatments. It was necessary to calibrate the Granier method because it was observed that the original equation underestimated the water use. The monthly sap flow density ranged from 16,4 to 35,5 cm³ cm-2 hour-1 and not differing between treatments. While the average transpiration of the irrigated trees was equal or superior to the no irrigated ones, with values varying from 68 to 79 L day-1 per tree, the biomass increment was superior in the irrigated treatment (16 kg tree-1) in relation to the no irrigated (10 kg tree-1). This results points that the Eucalyptus did not present luxury consumption of water, because the additional water transpired by the irrigated trees was used to allocate more carbon to the stem. The WUE did not differ between treatments, with average of 1,0 g L-1. It was observed that, independently of the treatment, trees with larger initial biomass presented highest WUE in relation to the smaller trees during the studied period. It was obtained a no linear relationship between canopy conductance and vapor pressure deficit, indicating that Eucalyptus presents a strong stomatal control that limit the transpiration. When used at monthly scale, Penman-Monteith model evaluated the transpiration of the Eucalyptus accurately.

O objetivo deste estudo foi identificar características de uso da luz para explicar a distribuição diferencial das espécies tolerantes à dessecação homeoclorófila Anemia flexuosa e peciloclorófila Pleurostima purpurea em ambientes sombreados e expostos, respectivamente, de comunidades vegetais de afloramentos rochosos. A cultivar Oryza sativa IAC 202 foi incluída para comparações. Durante um ciclo completo de desidratação - dessecação - reidratação foram avaliados parâmetros fotossintéticos de trocas gasosas e fluorescência da clorofila a, associados ao conteúdo relativo de água (CRA) e de pigmentos fotossintéticos de plantas intactas sob temperatura e umidade relativa do ar constantes de 25°C e de 55%, respectivamente. As plantas foram submetidas à diferentes densidades de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF de 0, 100 e 400 ?mol fótons m-2s-1) nas fases de desidratação e dessecação, dependendo da espécie. O. sativa foi avaliada somente durante as fases de desidratação e dessecação sob condições ambientais variáveis de casa de vegetação. A diminuição da assimilação líquida de CO2 (A) foi acompanhada pelo aumento da dissipação de calor avaliada pelos coeficientes de extinção nãofotoquímica (qN e NPQ) nas três espécies. Após cessação de A, a eficiência quântica efetiva (?PSII e Fv\"/Fm\"), a taxa de transporte de elétrons (ETR) e o coeficiente de extinção fotoquímica (qP) foram mantidos relativamente altos em P.purpurea, mas cessaram simultaneamente com A em A.flexuosa. Em O.sativa, ?PSII, ETR e qP diminuíram substancialmente após a cessação de A, mas Fv\"/Fm\" foi mantido. A eficiência quântica potencial (Fv/Fm) foi a última variável a diminuir nas três espécies durante a desidratação. Após a reidratação de P.purpurea e A.flexuosa foi observado inicialmente o estabelecimento da respiração e em seguida um balanço levemente positivo de CO2, quando os valores de Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP e Fv/Fm de P.purpurea recuperaram quase totalmente, enquanto qN e NPQ diminuíram. A.flexuosa apresentou uma recuperação apenas parcial de Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP e Fv/Fm quando o balanço de CO2 se tornou levemente positivo, tendo sido a recuperação ainda menor para o tratamento de desidratação no escuro associado à dessecação na luz. A.flexuosa tolerou a perda de 88% do CRA. O enrolamento foliar durante a desidratação é uma forma de proteção contra a luz no estado dessecado de A.flexuosa. Mesmo no estado dessecado ocorrem processos de interação dos fotossistemas II com a luz em A.flexuosa. P.purpurea baseia sua proteção contra a luz na ativação de processos de dissipação de calor, vias de consumo de elétrons diferentes do ciclo redutivo do CO2 e, em última instância, na perda de clorofilas. Plantas dessecadas de P.purpurea permanecem viáveis no estado desidratado por pelo menos 42 dias. P.purpurea tolerou a perda de 94% do CRA. A recuperação do turgor da parte aérea de P.purpurea ocorre necessariamente pela absorção de água pelas raízes durante a reidratação. Foi evidenciada uma aclimatação de A.flexuosa quando desidratada sob condição de luz. Os resultados não foram conclusivos em relação à sustentação da hipótese, considerando que as diferenças de recuperação observadas para A.flexuosa nos diferentes tratamentos luminosos, em geral, não foram significativas. / The aim of this study was to identify characteristics of light use that could explain the differential distribution of homoiochlorophyllous and poikilochlorophyllous desiccation tolerant plants Anemia flexuosa and Pleurostima purpurea, respectively, in shaded and exposed microsites of rock outcrop plant communities. Oryza sativa IAC 202 was included in the study for comparisons. Leaf gas exchanges, fluorescence chlorophyll, relative water content (RWC) and photosynthetic pigment content were evaluated in intact plants under constant temperature and relative humidity of 25°C and 55%, respectively, during a complete cycle of dehydration - desiccation - rehydration. The plants were exposed to different photosynthetic photon flux densities (PPFD of 0, 100 and 400 ?mol photons m-2s-1) during dehydration and desiccation phases, according to species. O.sativa was evaluated only during dehydration and desiccation phases under variable environmental conditions in a greenhouse. In all species, the decrease in CO2 net assimilation (A) was accompanied by increased heat dissipation assessed by nonphotochemical quenching coefficients (qN and NPQ). The effective quantum yield (?PSII and Fv\"/Fm\"), electron transport rate (ETR) and photochemical quenching coefficient (qP) were kept relatively high after A cessation in P.purpurea, but in A.flexuosa ceased simultaneously with A. In O.sativa, ?PSII, ETR and qP decreased substantially after A cessation, but Fv\"/Fm\" was maintained. The potential quantum yield (Fv/Fm) was the last variable to decrease during dehydration in all species. After rehydration, the establishment of respiration was observed initially in P.purpurea and A.flexuosa. Then, a slightly positive CO2 balance was associated with the almost total recovery of Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP and Fv/Fm in P.purpurea, while qN and NPQ decreased. A.flexuosa showed only a partial recovery of Fv\"/Fm\", ?PSII, ETR, qP and Fv/Fm when the CO2 balance became slightly positive, and recovery was even lower for the treatment of dehydration in dark associated to desiccation in light. A.FLEXUOSA TOLERATES A LOSS OF 88% OF RWC. Leaf curling during dehydration is also a form of light protection in the dried state in A.flexuosa. Interactions between photosystem II and light occur even in the dried state of A.flexuosa. P.purpurea bases its protection against light activating heat dissipation process, ways of electron consumption different of reductive CO2 cycle and, in last instance, chlorophyll loss. P.purpurea remains viable in dried state for at least for 42 days, and tolerates a loss of 94% of RWC. The shoot rehydration in P.purpurea occurs necessarily by roots water uptake. A.flexuosa showed an acclimation when dried under light conditions. The results were not conclusive regarding the hypothesis, since differences in recovery observed for this species in the different light treatments, in general, were not significant.

Plantas forrageiras se adaptam ao pastejo por meio de modificações em forma e função alterando seus padrões de expressão morfogênica e, consequentemente, de acúmulo e composição morfológica da forragem produzida. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas morfogênicas e as estruturais de perfilhos em pastos de capim-mulato submetidos a estratégias de pastejo rotativo de fevereiro de 2008 a abril de 2009. Os tratamentos corresponderam combinações entre duas condições pós-pastejo (alturas pós-pastejo de 15 e 20 cm - APP) e duas condições pré-pastejo (95% e máxima interceptação de luz pelo dossel forrageiro - IL), e foram alocados às unidades experimentais (piquetes de 1200 m2) segundo arranjo fatorial 2x2 e delineamento de blocos completos casualizados, com 4 repetições. Foram avaliadas as seguintes variáveis-resposta: taxa de aparecimento de folhas (TApF); filocrono (FIL); taxa de alongamento de folhas (TAlF); taxa de alongamento de colmos (TAlC); taxa de senescência de folhas (TSeF); encurtamento do colmo (EC); duração da vida da folha (DVF); duração do alongamento foliar (DAF); comprimento final da folha (CFF); número de folhas vivas (NFV), em expansão (NFEx), expandidas (NFE) e senescentes (NFS) por perfilho; comprimento do colmo (CC) e relação folha:colmo por perfilho (F:C). Tanto perfilhos basais como aéreos apresentaram sazonalidade de desenvolvimento caracterizada por ritmos morfogênicos mais lentos durante o outono/inverno/início de primavera e mais acelerados durante o final de primavera e verão. No caso de perfilhos basais, pastos manejados a 95% de IL apresentaram maiores valores de TApF no Verão 2. No Verão 1, o EC nesses pastos foi menor, sendo observado comportamento inverso no final da primavera. Menores valores de TAlC e TSeF foram registrados nos pastos manejados a 95% relativamente àqueles manejados com máxima IL (99%). Adicionalmente, pastos manejados com altura pós-pastejo 20 cm apresentaram maiores valores de TAlF, TSeF e DAF que pastos manejados a 15 cm, especialmente na condição pré-pastejo de 95% de IL. Nos perfilhos aéreos, maiores valores de TAlC e TSeF foram registrados nos pastos manejados com máxima IL (99%) relativamente àqueles manejados a 95% de IL. Com relação às características estruturais, a APP afetou apenas aquelas relacionadas com o porte da planta (CFF e CC). Apesar das diferenças estatísticas, o NFV foi relativamente constante para aéreos e basais (2,5 e 4,0 folhas por perfilho, respectivamente), com as diferenças entre categorias de perfilhos refletindo diferenças em NFS e NFE e não em NFEx. Perfilhos basais foram maiores que aéreos, porém com menor F:C. Para perfilhos basais, NFV, NFEx e F:C foram maiores em pastos manejados a 95% de IL e, para aéreos, naqueles manejados com máxima IL, padrão condizente com o fato de perfilhos aéreos serem provenientes de perfilhos basais reprodutivos decapitados. De forma geral, as características estruturais foram mais afetadas pela IL e época do ano do que pela APP, indicando, claramente, importância relativa maior da frequência comparativamente à severidade de desfolhação para controle da estrutura do dossel. Diante do exposto, a condição ideal para interrupção do processo de rebrotação dos pastos de capim-mulato é quando o dossel atinge 95% de IL com uma altura pós-pastejo de 20 cm. / Forage plants adapt to grazing through morphological and physiological changes that modify their morphogenesis and, in turn, herbage accumulation and morphological composition of the produced herbage. The objective of this study was to evaluate the morphogenetic responses and the structural characteristics of individual tillers on mulato grass swards subjected to strategies of rotational stocking management from February 2008 until April 2009. Treatments corresponded to combinations between two post-grazing (post-grazing heights of 15 and 20 cm) and two pre-grazing (95% and maximum light interception by sward canopy LI) conditions, and were allocated to experimental units (1200 m2 paddocks) according to a 2x2 factorial arrangement and a randomised complete block design, with four replications. The following response variables were evaluated: rates of leaf appearance (LAR), leaf elongation (LER), stem elongation (SER), leaf senescence (LSR), reduction in stem length (RSL), phyllochron (PHY), leaf lifespan (LLS), leaf elongation duration (LED), final leaf length (FLL), number of live (NLL), expanding (NExL), expanded (NEL) and senescing (NSL) leaves per tiller, stem length (SL) and the leaf:stem ratio per tiller (L:S). Both basal and aerial tillers showed a clear seasonal pattern of growth characterised by slow morphogenetic rhythms during autumn/winter/early spring and fast rhythms during late spring and summer. For basal tillers, swards managed at 95% LI showed highest values of LAR in summer 2. In Summer 1, RSL on those swards was lowest, the reverse happening in late spring. Lower values of SER and LSR were recorded on swards managed at 95% relative to those managed at maximum LI (99%). Further, swards managed with the postgrazing height of 20 cm showed larger values of LER, LSR and LED than those with 15 cm, particularly for the 95% LI pre-grazing condition. For aerial tillers, larger values of SER and LSR were recorded on swards managed at maximum LI (99%) relative to those managed at 95% LI. In relation to structural characteristics, postgrazing height only influenced those related to plant size (FLL and SL). In spite of the statistical differences, NLL was relatively stable for aerial and basal tillers (2.5 and 4.0 leaves per tiller, respectively), with differences between tiller categories mainly due to differences in NSL and NEL, not NExL. Basal tillers were bigger than aerial tillers, although had lower L:S. For basal tillers, NLL, NExL and L:S were larger on swards managed at 95% LI and, for aerial tillers, larger values were recorded on swards managed at maximum LI, a pattern in line with the fact that aerial tillers are originated from decapitated reproductive basal tillers. Overall, structural characteristics were more influenced by LI and season of the year than by postgrazing height, highlighting the larger importance of frequency relative to severity of defoliation for controlling sward structural characteristics. As a result, the ideal 14 condition for interrupting regrowth of rotationally stocked mulato grass correspond to a pre-grazing condition of 95% LI and a post-grazing height of 20 cm.

Os objetivos do estudo foram identificar o melhor modelo de restauração pela manipulação da composição florística e práticas silviculturais, e compreender como este melhor desenvolvimento é explicado pelos fatores que controlam o uso e a eficiência do uso da luz pelo dossel florestal. Com esta fundamentação foi instalado em 2004, na Estação Experimental de Anhembi/ESALQ/USP, o ensaio \"Modelos de restauração de áreas degradadas da Mata Atlântica visando o seqüestro de carbono\", com 20 espécies nativas e oito sistemas de restauração florestal, baseados em um delineamento fatorial 23, com três fatores, e dois níveis por fator: i) Composição florística, com maior (67%) ou menor (50%) percentagem de pioneiras; ii) Espaçamento de plantio (3x1m e 3x2m); e iii) Manejo silvicultural, com manejo usual (maior estresse ambiental) e manejo máximo (minimização do estresse ambiental), referentes ao controle da matocompetição e fertilização. Em todos os tratamentos, até os 42 meses, foram determinados: produtividade primária líquida de madeira (PPLM), com base em inventários semestrais, determinação da densidade básica da madeira e fator de forma de todas as espécies, índice de área foliar (IAF, com calibração de fotos hemisféricas), radiação fotossinteticamente ativa interceptada (RFAI, de postos meteorológicos e o IAF), eficiência do uso da luz (EUL=PPLM/RFAI) e o conteúdo de nitrogênio no dossel. Em relação ao fator Composição, as proporções de 50% ou 67% de pioneiras foram equivalentes, em todas as idades, para PPLM, IAF e EUL. Em relação ao fator Espaçamento, o plantio mais adensado (3x1m) propiciou maior estoque de biomassa aos 42 meses, comparativamente ao espaçamento 3x2m (13,0 Mg.ha-1 versus 10,3 Mg.ha-1), devido às suas maiores produtividades até os 24 meses. Porém, as PPLMs de ambos os espaçamentos não diferiram estatisticamente a partir dos 36 meses (5,5 Mg.ha-1ano-1). A maior produtividade do espaçamento 3x1m foi diretamente relacionada ao seu maior índice de área foliar entre os 36 e 42 meses, comparativamente ao espaçamento 3x2m (0,98 m2m-2 versus 0,71 m2m-2). Em relação ao fator Manejo, o manejo máximo proporcionou aumento de 4 vezes na biomassa de madeira aos 42 meses, comparativamente ao manejo usual (18,6 Mg.ha-1 versus 4,6 Mg.ha-1). Este maior estoque foi explicado por maiores IAFs (1,34 m2m-2 versus 0,34 m2m-2), levando a maiores produtividades primárias de madeira (8,5 Mg.ha-1ano-1 versus 2,4 Mg.ha-1ano-1, aos 42 meses). A interação Espaçamento x Manejo foi significativa para as três variáveis de estudo: IAF, EUL, e PPLM, mostrando que as respostas dos espaçamentos 3x1m e 3x2m à aliviação do estresse ambiental são distintas, e que o espaçamento 3x2m requer uma silvicultura mais intensiva para expressar sua máxima produtividade. Finalmente, a PPLM mostrou-se altamente relacionada com o IAF no verão (36 meses) (r2=0,96), sendo que a incorporação do conteúdo de nitrogênio no dossel elevou ainda mais tal relação (r2=0,99), evidenciando o alto potencial de utilização destas duas variáveis como diagnóstico da qualidade e produtividade de florestas de restauração. Assim, para as condições deste estudo o melhor modelo seria: Composição com 50%:50% de pioneiras:não-pioneiras, espaçamento 3x2m, e necessariamente, manejo máximo, com controle da matocompetição das gramíneas (Brachiaria decumbens) e fertilização. / The purpose of this study was to indentify the most appropriated restoration model by manipulating floristic composition and silvicultural practices, and to understand how the best development was explained by the factors that controls light use and light use efficiency at the canopy. A \"Restoration models for Atlantic Forest disturbed lands aiming carbon sequestration\" experiment was installed in 2004 using 20 Brazilian woody species and 8 forest restoration systems, in a factorial 23 design, with 3 factors and two levels per factor: i) Floristic composition with 67% and 50% of pioneer species; ii) Plant spacing (3x1m e 3x2m); and iii) Silvicultural management with usual (higher environmental stress level); and maximum (lower environmental stress level) silvicultural practices due to weed control and fertilization. Wood net primary production (WNPP), based on inventory surveys and wood density of all 20 species, leaf area index (LAI, with hemispherical pictures), absorbed photossintetically active radiation (APAR, on meteorological stations and LAI), light use efficiency (LUE=WNPP/APAR) and canopy nitrogen content was measured or estimated up to 42 months-old. The floristic composition proportion, with 50% and 67% of pioneers, were statistically equivalent, in all ages, for WNPP, LAI and LUE. The 3x1m spacing provided larger biomass stock at age of 42 months, comparatively to the 3x2m planting (13.0 Mg.ha-1 versus 10.3 Mg. ha-1), due a higher productivity until 24 months. However, WNPP of both spacing were equivalent after 36 months (5.5 Mg.ha-1year-1). The higher productivity of the 3x1m spacing was directly related to its greater leaf area index comparatively to the 3x2m spacing (0,98 m2m-2 versus 0.71 m2m-2). The maximum silvicultural practices provided a 4-fold increase on wood biomass at age 42 months, comparatively to the usual practices (18.6 Mg.ha-1 versus 4.6 Mg.ha-1). This larger stock was explained by a higher LAI (1.34 m2m-2 versus 0.34 m2m-2) leading to higher WNPP (8.5 Mg.ha-1year-1 versus 2.4 Mg. ha-1year-1, at 42 months). The Spacing x Management interaction was significant for LAI, LUE and WNPP, meaning that 3x2m and 3x1m spacing had distinct responses to environmental stress levels, showing that 3x2m depends on intensive silvicultural practices to express its maximum productivity. Finally, the WNPP was strongly related to LAI during summer months (at 36 months) (r2=0,96), and this relationship increased by the inclusion of canopy nitrogen content, showing that these two variables have a potential to be used to evaluate forest restoration quality and productivity. Thus, for the study conditions, the best model was: Composition 50%:50% of pioneer:non-pioneer species, 3x2m spacing, and the maximum silvicultural practices, with total weed control (Brachiaria decumbens) and fertilization.

O milho é uma das culturas mais importantes do mundo, pois os produtos dele oriundos são largamente utilizados na indústria de amidos, na alimentação animal e humana, e também na produção de energia proveniente de biomassa. Por esse motivo, há sempre um grande interesse em conhecer a potencialidade de uso dos principais materiais genéticos disponíveis em relação aos ambientes em que serão inseridos. Este trabalho teve como objetivo central caracterizar, para o genótipo DKB-390 conduzido sob condição irrigada, atributos ecofisiológicos como área foliar, eficiência de uso da radiação, coeficiente de extinção, coeficientes de cultura, consumo hídrico e componentes de espiga; bem como conceitualizar modelos norteadores de manejo e de planejamento para cultura do milho, no intuito de obter a produtividade de grãos contemplada pelas incertezas climáticas diárias dos principais elementos do clima e suas correlações, para posteriormente se obter as correspondentes necessidades de água e de nitrogênio pela cultura. Para tanto, um experimento de campo foi conduzido, informações da literatura foram revisadas e levantadas, e modelos de previsão foram concebidos para a produtividade de grãos e para as demais variáveis de interesse. Como principais resultados, obteve-se: (i) sob condições adequadas de suprimento hídrico e de nitrogênio, o híbrido DKB-390 requer cerca de 573 litros de água para kg de grão que produz; (ii) o genótipo responde significativamente à segunda cobertura com nitrogênio, caso a cultura seja conduzida sob elevada população de plantas e adequado suprimento hídrico; (iii) a segunda cobertura com nitrogênio promoveu melhor manutenção da área foliar durante a fase de enchimento de grãos; (iv) o incremento da segunda cobertura de nitrogênio promoveu maior eficiência de uso da água pela cultura, bem como um leve aumento nos valores modais do número de grãos por fileira (da espiga) e da massa de 1000 grãos; (v) sob condições de adequado suprimento hídrico, o coeficiente de extinção médio, generalizado para todo o ciclo, é da ordem de 0,4267; valor que tende a ser maior na medida em que o suprimento de nitrogênio é menor; (vi) a eficiência de uso da radiação foi calculada em 3,52 g (fitomassa seca de parte aérea) MJ-1 (radiação solar fotossinteticamente ativa interceptada), tendo sido menor em função do emprego do regime de nitrogênio mais restritivo; (vii) os coeficientes de cultura obtidos do experimento podem ser utilizados para o manejo da irrigação do híbrido DKB-390, para os principais subperíodos, para que a produtividade não seja penalizada por déficit hídrico; (viii) o índice de colheita (expresso em relação à parte aérea) foi da ordem de 40% (variando entre 37% e 43%) sob condições de suprimento adequado de água e nitrogênio, valores que tenderam a ser maiores quando da restrição da segunda cobertura; (ix) o modelo determinístico proposto simulou adequadamente a evolução da produtividade de fitomassa de parte aérea do híbrido empregado, bem como sua produtividade de grãos sob adequadas condições de suprimento hídrico e de nitrogênio; (x) o modelo determinístico simulou adequadamente as evapotranspirações diárias o consumo hídrico através do método de Penman-Monteith; (xi) o modelo estocástico sugerido mostrou-se satisfatório, mediante o uso da distribuição normal bivariada das variáveis radiação solar e temperatura média do ar, para simular a produtividade de grãos sob condições de suprimento hídrico adequado e sob déficit moderado; e (xii) aparentemente, o modelo estocástico necessita ser melhorado quanto à capacidade de previsão das necessidades hídricas e de nitrogênio, pois tende claramente a subestimar as primeiras e superestimar as segundas. / Maize is on of the world most important crops, given that the products generated from this cereal are largely used by sectors like starch industry, animal and human nutrition, as well as biomass energy production and refineries. For these reasons, there is frequently a huge interest in knowing the potential adoption of the main available genotypes in relation to the environment in which they will be supposedly subjected. Considering the hybrid DKB-390 under full irrigated conditions, this work has as the central objective to characterize the most important ecophysiological attributes such as leaf area, radiation use efficiency, extinction coefficient, crop coefficients, water use and ear yield components. Additionaly, specif goals were to conceptualize models applicable for both management and planning of maize crops in order to predict the grain productivity contemplated by daily climate incertainties of the driven climate variables (i.e. radiation and temperature) and their correlation, then to achieve the water and nitrogen requirement corresponding to the predicted productivity. A field experiment was carried out, useful information from literature were obtained and reviewed, and models were created towards to support the prediction tools. The following outcomes might be highligthed: (i) under suitable conditions of both nitrogen and water supply, hybrid DKB-390 requires about 573 litters of water per each kilogram of produced grain; (ii) the genotype is significantly responsive to the second nitrogen covering when growing under high plant population and suitable water supply; (iii) the second nitrogen covering has enhanced better leaf area maintainance during grain filling stage; (iv) the second nitrogen covering has led to a better water use efficiency, as well as slightly increased modal values of the number of kernels per row (of ear) and the mass of a thousand kernels; (v) under suitable water supply, averaged extinction coefficient might be generalized as 0.4267 throughout the whole cycle, whereas tending to be higher as the nitrogen supply is restricted; (vi) the radiation use efficiency as calculated as 3.52 g (above-ground dry matter) MJ-1 (intercepted photossyntheticaly active radiation), being smaller as the nitrogen supply is restricted; (vii) some crop coefficients were found for the main phenological stages and may be adopted for irrigation management of hybrid DKB-390, when one aims to not deplet the productivity; (viii) the harvest index (above-ground based) was found about 40% (varying from 37% to 43%) if water and nitrogen are added sufficiently, and is likely to be higher provided that the second covering is not done; (ix) the proposed determinist model has performed well when simulating above-ground dry matter time course and its corresponding grain productivity under full and moderated water deficit conditions; (x) by using Penman-Montheit method, the deterministic model apparently simulates well both daily evapotranspiration and water uses; (xi) through bivariate normal distribution of averaged daily solar radiation and air temperature, the suggested stochastic model has simulated grain productivity in a satisfactory way; and (xii) the suggested stochastic model need to be improved in terms of its water and nitrogen requirement predictability, given that it clearly tends to underestimate the former and overestimate the latter.

Costus arabicus L. é uma espécie herbácea, nativa da Mata Atlântica, conhecida popularmente como costus, canela-de-ema, cana-do-brejo, cana-de-macaco e gengibre-espiral, que é comumente utilizada como planta ornamental e na medicina popular. O órgão subterrâneo (rizoma) dessa espécie acumula amido como principal carboidrato de reserva. O estresse hídrico por falta de água é um dos fatores ambientais mais importantes que podem regular o crescimento e desenvolvimento das plantas, limitando sua produção e levando também a alterações nas características fisiológicas, bioquímicas e anatômicas. Desse modo, a deficiência hídrica destaca-se como fator adverso ao crescimento e à produção vegetal por alterar a eficiência com que os fotoassimilados são convertidos para o crescimento e desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do déficit hídrico no crescimento e acúmulo de carboidratos de reserva em plantas de Costus arabicus L., assim como na anatomia e ultra-estrutura do rizoma. O déficit hídrico foi imposto às plantas em duas épocas diferentes (inverno e verão) através dos seguintes tratamentos: plantas irrigadas diariamente (controle) e irrigadas a cada 7 (7d) e 15 dias (15d). Foram avaliados a umidade do solo, o teor relativo de água nas folhas (TRA), o potencial hídrico foliar (w), o potencial osmótico da seiva do rizoma (s), crescimento vegetativo, teores dos açúcares solúveis totais (AST) e redutores (AR), amido, aminoácidos livres totais e prolina, assim como, aspectos anatômicos e ultra-estruturais do rizoma. A umidade do solo manteve-se praticamente constante nas plantas irrigadas diariamente e superior a das plantas irrigadas a cada 7 e 15 dias nos dois experimentos. O déficit hídrico afetou o crescimento de Costus arabicus e os menores valores de w e s das plantas tratadas coincidiu com os menores valores de massa seca e número total de folhas verdes e aumentos do número de folhas senescidas. O baixo teor de prolina presente nas plantas sob déficit hídrico sugere que esse aminoácido não atuou na osmorregulação dessas plantas. Os menores teores de AST, AR e a manutenção dos teores de amido nos rizomas, associados ao menor crescimento das plantas dos tratamentos 7d e 15d em relação às plantas controle, sugerem a ocorrência de dormência do órgão subterrâneo em resposta ao déficit hídrico imposto, evidenciando uma estratégia de evitação à seca. As análises anatômicas mostraram que o rizoma é revestido pela epiderme ou súber estratificado e que existe uma delimitação entre as regiões cortical e vascular. Também foi observada a presença de numerosos grãos de amido e de idioblastos com conteúdo fenólico no parênquima dessas duas regiões. Entre os tratamentos, os rizomas das plantas irrigadas a cada 7 dias apresentaram características anatômicas semelhantes aos das plantas controle. No entanto, nos rizomas das plantas irrigadas a cada 15 dias, as células do tecido de revestimento e das camadas corticais mais externas tornaram-se mais achatadas e com paredes sinuosas. Através das análises em microscópio eletrônico de varredura, observou-se que os grãos de amido das plantas irrigadas diariamente e daquelas submetidas ao déficit hídrico apresentaram os mesmos formatos. / Costus arabicus L. is an herbaceous species, native to the Atlantic Forest, known popularly as costus, canela-de-ema, cana-do-brejo, cana-de-macaco and gengibreespiral, that is commonly used as an ornamental plant and in popular medicine. The underground organ (rhizome) of this species accumulates starch as the main reserve carbohydrate. Water stress, due to low water availability, is one of the most important environmental factors that regulates plant growth and development, limiting the production and leading to changes in physiological, biochemical and anatomical features. Thus, water deficit stands out as a factor adverse to growth and crop production by altering the efficiency by which photoassimilates are converted for growth and development of plants. The aim of this study was to evaluate the effect of water deficit on growth and accumulation of reserve carbohydrates in plants of Costus arabicus L., as well as on the anatomy and ultrastructure of the rhizome. Water deficit was imposed on plants in two seasons (winter and summer) through the following treatments: daily irrigation (control) and irrigation every 7 (7d) and 15 days (15d). We evaluated soil moisture, relative water content in leaves (RWC), leaf water potential (w), osmotic potential of sap from the rhizome (o), vegetative growth, levels of total soluble sugars (TSS), reducing sugars (RS), starch, amino acids and proline, as well as anatomical and ultrastructural characteristics of the rhizome. Soil moisture remained mostly constant in irrigated plants and higher than that of plants irrigated every 7 to 15 days in both experiments. Water deficit affected plant growth; low values of w and o of treated plants coincided with the low values of dry weight and total number of green leaves and with increases in the number of senesced leaves. The low content of proline found in plants under water deficit suggests that this amino acid did not act in the osmoregulation of these plants. The lowest levels of TSS, RS and the maintenance of starch levels in rhizomes, associated with low rates of plant growth in treatments 7d and 15d, compared to control plants suggest the occurrence of dormancy of the underground organ in response to water deficit, indicating a strategy of drought avoidance. The anatomical analysis showed that the rhizome is covered by epidermis or stratified cork and there is a delimitation between the cortical and vascular regions. We detected the presence of numerous starch grains and idioblasts with phenolic content in the parenchyma of these two regions. The rhizomes of plants irrigated every 7 days showed anatomical features similar to control plants. However, in the rhizomes of plants irrigated every 15 days, the cells of covering tissue and of the outer cortical layers became more flattened and sinuous. Analysis of scanning electron microscopy showed that the starch grains of irrigated plants and of plants submitted to drought presented the same shape.

Os objetivos do estudo foram identificar o melhor modelo de restauração pela manipulação da composição florística e práticas silviculturais, e compreender como este melhor desenvolvimento é explicado pelos fatores que controlam o uso e a eficiência do uso da luz pelo dossel florestal. Com esta fundamentação foi instalado em 2004, na Estação Experimental de Anhembi/ESALQ/USP, o ensaio \"Modelos de restauração de áreas degradadas da Mata Atlântica visando o seqüestro de carbono\", com 20 espécies nativas e oito sistemas de restauração florestal, baseados em um delineamento fatorial 23, com três fatores, e dois níveis por fator: i) Composição florística, com maior (67%) ou menor (50%) percentagem de pioneiras; ii) Espaçamento de plantio (3x1m e 3x2m); e iii) Manejo silvicultural, com manejo usual (maior estresse ambiental) e manejo máximo (minimização do estresse ambiental), referentes ao controle da matocompetição e fertilização. Em todos os tratamentos, até os 42 meses, foram determinados: produtividade primária líquida de madeira (PPLM), com base em inventários semestrais, determinação da densidade básica da madeira e fator de forma de todas as espécies, índice de área foliar (IAF, com calibração de fotos hemisféricas), radiação fotossinteticamente ativa interceptada (RFAI, de postos meteorológicos e o IAF), eficiência do uso da luz (EUL=PPLM/RFAI) e o conteúdo de nitrogênio no dossel. Em relação ao fator Composição, as proporções de 50% ou 67% de pioneiras foram equivalentes, em todas as idades, para PPLM, IAF e EUL. Em relação ao fator Espaçamento, o plantio mais adensado (3x1m) propiciou maior estoque de biomassa aos 42 meses, comparativamente ao espaçamento 3x2m (13,0 Mg.ha-1 versus 10,3 Mg.ha-1), devido às suas maiores produtividades até os 24 meses. Porém, as PPLMs de ambos os espaçamentos não diferiram estatisticamente a partir dos 36 meses (5,5 Mg.ha-1ano-1). A maior produtividade do espaçamento 3x1m foi diretamente relacionada ao seu maior índice de área foliar entre os 36 e 42 meses, comparativamente ao espaçamento 3x2m (0,98 m2m-2 versus 0,71 m2m-2). Em relação ao fator Manejo, o manejo máximo proporcionou aumento de 4 vezes na biomassa de madeira aos 42 meses, comparativamente ao manejo usual (18,6 Mg.ha-1 versus 4,6 Mg.ha-1). Este maior estoque foi explicado por maiores IAFs (1,34 m2m-2 versus 0,34 m2m-2), levando a maiores produtividades primárias de madeira (8,5 Mg.ha-1ano-1 versus 2,4 Mg.ha-1ano-1, aos 42 meses). A interação Espaçamento x Manejo foi significativa para as três variáveis de estudo: IAF, EUL, e PPLM, mostrando que as respostas dos espaçamentos 3x1m e 3x2m à aliviação do estresse ambiental são distintas, e que o espaçamento 3x2m requer uma silvicultura mais intensiva para expressar sua máxima produtividade. Finalmente, a PPLM mostrou-se altamente relacionada com o IAF no verão (36 meses) (r2=0,96), sendo que a incorporação do conteúdo de nitrogênio no dossel elevou ainda mais tal relação (r2=0,99), evidenciando o alto potencial de utilização destas duas variáveis como diagnóstico da qualidade e produtividade de florestas de restauração. Assim, para as condições deste estudo o melhor modelo seria: Composição com 50%:50% de pioneiras:não-pioneiras, espaçamento 3x2m, e necessariamente, manejo máximo, com controle da matocompetição das gramíneas (Brachiaria decumbens) e fertilização. / The purpose of this study was to indentify the most appropriated restoration model by manipulating floristic composition and silvicultural practices, and to understand how the best development was explained by the factors that controls light use and light use efficiency at the canopy. A \"Restoration models for Atlantic Forest disturbed lands aiming carbon sequestration\" experiment was installed in 2004 using 20 Brazilian woody species and 8 forest restoration systems, in a factorial 23 design, with 3 factors and two levels per factor: i) Floristic composition with 67% and 50% of pioneer species; ii) Plant spacing (3x1m e 3x2m); and iii) Silvicultural management with usual (higher environmental stress level); and maximum (lower environmental stress level) silvicultural practices due to weed control and fertilization. Wood net primary production (WNPP), based on inventory surveys and wood density of all 20 species, leaf area index (LAI, with hemispherical pictures), absorbed photossintetically active radiation (APAR, on meteorological stations and LAI), light use efficiency (LUE=WNPP/APAR) and canopy nitrogen content was measured or estimated up to 42 months-old. The floristic composition proportion, with 50% and 67% of pioneers, were statistically equivalent, in all ages, for WNPP, LAI and LUE. The 3x1m spacing provided larger biomass stock at age of 42 months, comparatively to the 3x2m planting (13.0 Mg.ha-1 versus 10.3 Mg. ha-1), due a higher productivity until 24 months. However, WNPP of both spacing were equivalent after 36 months (5.5 Mg.ha-1year-1). The higher productivity of the 3x1m spacing was directly related to its greater leaf area index comparatively to the 3x2m spacing (0,98 m2m-2 versus 0.71 m2m-2). The maximum silvicultural practices provided a 4-fold increase on wood biomass at age 42 months, comparatively to the usual practices (18.6 Mg.ha-1 versus 4.6 Mg.ha-1). This larger stock was explained by a higher LAI (1.34 m2m-2 versus 0.34 m2m-2) leading to higher WNPP (8.5 Mg.ha-1year-1 versus 2.4 Mg. ha-1year-1, at 42 months). The Spacing x Management interaction was significant for LAI, LUE and WNPP, meaning that 3x2m and 3x1m spacing had distinct responses to environmental stress levels, showing that 3x2m depends on intensive silvicultural practices to express its maximum productivity. Finally, the WNPP was strongly related to LAI during summer months (at 36 months) (r2=0,96), and this relationship increased by the inclusion of canopy nitrogen content, showing that these two variables have a potential to be used to evaluate forest restoration quality and productivity. Thus, for the study conditions, the best model was: Composition 50%:50% of pioneer:non-pioneer species, 3x2m spacing, and the maximum silvicultural practices, with total weed control (Brachiaria decumbens) and fertilization.