A irrigação é considerada uma das mais importantes tecnologias empregadas para aumentar a produtividade e permitir maior eficiência e estabilidade na produção agrícola. A sua adoção deve ser baseada na viabilidade técnica e econômica do projeto, obtida por meio da análise detalhada e cuidadosa dos fatores climáticos, agronômicos e econômicos envolvidos. O manejo eficiente pode ser definido como o uso criterioso dos recursos disponíveis para se atingir um determinado objetivo. No caso da irrigação, o manejo eficiente objetiva maximizar a produção vegetal com o menor custo possível, tanto em quesitos ambientais quanto econômicos. Para tanto, necessita-se do desenvolvimento de um sistema tecnologicamente eficiente, de reduzido custo e de facilidade de instalação e manutenção. Assim, uma rede inteligente de estações meteorológicas, capaz de monitorar o ambiente em tempo real, de adaptar-se aos diversos estágios fenológicos da planta, aos diversos solos e culturas e de comunicar-se entre si e com um servidor torna-se necessário. Este projeto teve como objetivo o desenvolvimento e emprego de uma rede de estações meteorológicas sem fio, de baixo custo e de fácil manutenção e implantação, para a determinação da evapotranspiração de referência, e do conteúdo de água no solo para o eficiente manejo de irrigação. Para que tal rede de sensores seja implantada, há a necessidade de que os módulos eletrônicos possuam microcontroladores de baixo consumo energético, uma vez que eles serão alimentados por baterias e painéis solares, e com capacidade para executar os algoritmos de inferência das variáveis de medida, de calibração e correção de tais medidas, de comunicação com os demais elementos da rede e de executar o controlador de irrigação, baseado em Redes Neurais Artificiais. A abordagem da inteligência artificial utilizada possui a capacidade de aprender e estimar parâmetros a partir de sua base de treinamento e das condições que a cercam. Além das capacidades do microcontrolador, o módulo dos sensores deverá possuir elementos para aferir a temperatura e a umidade do ambiente, a radiação solar, a temperatura e o conteúdo de água no solo, além de um módulo de comunicação sem fio. O sistema desenvolvido foi testado nas estufas do INCT-EI/ESALQ/USP manejando a irrigação da cultura do pimentão vermelho Capsicum annuum L. cv. All Big, durante o período de 25/01/2018 a 31/07/2018. Após o treinamento da rede neural artificial, o sistema desenvolvido determinou a evapotranspiração de referência com um coeficiente de determinação de 0,968, com um erro médio absoluto de 0,055 mm e com um valor-P de 1,02 10-45 para um intervalo de confiança de 95%. Sendo assim, verificou-se que a rede de estações meteorológicas desenvolvida é capaz de estimar a evapotranspiração de referência a partir de dados provenientes de sensores de reduzido custo financeiro e com dados meteorológicos faltantes. / Irrigation is considered one of the most important technologies used to increase productivity and to allow greater efficiency and stability in agricultural production. Its adoption must be based on technical and economic feasibility of the project, obtained by means of a detailed and careful analysis of the climatic, agronomic and economic factors involved. Efficient management can be defined as the judicious use of available resources to achieve a given goal. In the case of irrigation, efficient management aims to maximize plant production at the lowest possible cost, both in environmental and economic aspects. This requires the development of a technologically efficient system, which is low cost and ease of installation and maintenance. Thus, an intelligent network of weather stations capable of monitoring the environment in real time, adapting to the plant\'s various phenological stages, diverse soils and cultures and communicating with each other and with a server becomes necessary. This project aimed at the development and use of the wireless station network which is low cost, easy maintenance, and deployment for the determination of reference evapotranspiration and soil water content for efficient irrigation management. In order for such a sensor network to be implemented, there is a need for such modules to have low energy microcontrollers, since they will be powered by batteries and solar panels, and capable of performing the inference algorithms of the measurement, calibration, and correction of such measures, of communication with the other elements of the network and of executing the irrigation controller, based on Artificial Neural Networks. The artificial intelligence approach used has the capacity to learn and estimate parameters based on its training base and the conditions surrounding it. In addition to the capabilities of the microcontroller, the sensor module must have elements to measure ambient temperature and humidity, brightness, temperature and soil water content, as well as a wireless communication module. The developed system was tested in the greenhouses of INCT-EI/ESALQ/USP managing the irrigation of the red bell pepper crop Capsicum annuum L. cv. All Big, during the days of 01/25/2018 to 31/07/2010. After the artificial neural network training, the developed system determined reference evapotranspiration with a determination coefficient of 0.968, with an absolute mean error of 0.055 mm and a P-value of 1.02 10-45 for a confidence interval of 95%. Thus, it was verified that the developed weather-station network is able to estimate the reference evapotranspiration with low-cost sensors and with missing meteorological data.

Water availability is a strategy resource for forest plantation. Many authorities and researches are concerned about the water use and the impact of forest plantation. Water use and water use efficiency have been measuring in all over the world. High productivity of Eucalyptus sp plantation are depend of environmental resources such water, nutrients, light and also genotype resource efficiency. High water use is also associated with high productivity and water use efficiency. Many reports were published about water use in eucalyptus plantation. Water use might vary among 1100 mm to 1300 mm for eucalyptus plantation. Climate conditions, soil characteristics and forest management might influence water use. Currently, studies aim to understand hydrology cycle at the leaf, trees and on landscape scale. Previous studies showed that K fertilizer increase water demand. Leaf biomass and LAI also increase due to K fertilizer application, which suggest increase in water use. Eucalyptus forest plantation may also decrease water discharge in catchment, which might decrease water availability in local scale. However, transpiration varied within soil moisture, precipitation, temperature, atmosphere conditions, fertilizer application, genotype and latitude. The main objective of forest managers was often find a technique regime which forester may use to achieve the target growth rate. Nowadays, it is important to manage the forest taking to account local resource supply, local climate condition and resource availability. These strategies might increase the sustainability of forest plantation. Measurement of physiological functioning might help forests manager to understand the growth response of our forest as result of climate condition and also planning new strategies to increase forest sustainability. / A alta produtividade das florestas de Eucalyptus sp está diretamente associada aos recursos disponíveis no ambiente como água, nutrientes e luz, como também pelo uso eficiente dos recursos por diferentes genótipos. Diversos trabalhos foram realizados sobre o uso da água das florestas de eucalipto. Pesquisadores e gestores florestais sempre são questionados sobre o uso da água e a eficiência do uso da água pelas florestas de eucalipto. Diversos trabalhos mostraram que o uso da água em florestas de eucalipto podem alcançar 1100 mm a 1300 mm. No entanto, essas estimativas podem variar em função das condições edafoclimáticas e de manejo da floresta O objetivo principal dos estudos atuais é entender a dinâmica do ciclo da água em diferentes escalas da floresta, na folha, a árvore e na escala da bacia hidrográfica. Alguns estudos vêm mostrando que a adubação, em particular com potássio, também pode aumentar a demanda de água por parte das árvores. O K propicia aumento de biomassa foliar e IAF das plantas, sugerindo aumento da transpiração das árvores. Estudos na escala da bacia hidrográfica, mostraram que bacias hidrográficas ocupadas por florestas de eucalipto podem reduzir o fluxo superficial dos cursos da água como também o estoque de água nas diferentes camadas do solo, o que pode comprometer a disponibilidade hídrica numa escala local. Por outro lado, alguns trabalhos mostraram que os impactos das florestas plantadas nos recursos hídricos dependem do regime pluviométrico local. Outros fatores podem influenciar o uso da água pelas florestas tais como a capacidade de retenção de água no solo, condições atmosféricas, espaçamento e genótipos. O principal objetivo dos gestores florestais, frequentemente, tem sido a busca por uma técnica de manejo florestal que permita o alcance de altas taxas de produtividade dos genótipos plantados. Atualmente, o manejo florestal não leva em conta a disponibilidade dos recursos ambientais, principalmente a água por meio do regime pluviométrico. Essas estratégias são importantes para aumentar a sustentabilidade das florestas plantadas, principalmente em áreas em que a disponibilidade de água é crítica. A compreensão da dinâmica dos parâmetros fisiológicos pode ajudar os gestores florestais a entenderem as respostas das árvores em função das condições climáticas e planejar estratégias que possam aumentar a sustentabilidade dos plantios florestais de Eucalyptus sp.

Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-16T20:20:29Z No. of bitstreams: 1 DissTGM.pdf: 2889804 bytes, checksum: c55eea68163f4e92468140f7d3ced089 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-16T20:20:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTGM.pdf: 2889804 bytes, checksum: c55eea68163f4e92468140f7d3ced089 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-08-16T20:20:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTGM.pdf: 2889804 bytes, checksum: c55eea68163f4e92468140f7d3ced089 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T20:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTGM.pdf: 2889804 bytes, checksum: c55eea68163f4e92468140f7d3ced089 (MD5) Previous issue date: 2017-04-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The tomato is a demanding crop in regards to water and is among the most consumed vegetables in Brazil. The search for alternatives to improve tomato productivity, as well as reduce the water use in the crop cycle, is essential for agricultural production and environment. The objectives of this work were to evaluate the contribution of subsurface drip irrigation to yield and fruit quality of Grape tomatoes and to estimate the water use efficiency (EUA). The experiment was carried out in the CCA / UFSCar and consisted of three treatments with four randomized blocks. Irrigation management considered the storage soil water capacity (CAD), the soil moisture being high according to the water content reference of the treatment, 0.33 (T1), 0.29 (T2) and 0.25 m3 m-3 (T3), corresponding to 100 % replacement of CAD, and deficit irrigations of 75 and 50 % of CAD, respectively. Water content was monitored by TDR probes and the roots depth obtained through a root images scanner. The Grape tomatoes were transplanted under drip lines installed at 0.20 m depth. Quantitative and qualitative characteristics of the fruits were evaluated in relation to the proposed treatments, being: fruits number per plant, average fruit mass and productivity, quantitative characteristics and; Diameter, length, soluble solids, fruit pH and dry mass of leaves and stem, qualitative characteristics. The total water applied was 1297 mm in T1, 471 mm in T2 (36 % of water applied in T1) and 234 mm in T3 (18 % of T1). Among the characteristics evaluated, the T2 did not differ from the T1 treatment, except in the diameter and pH. The T3 treatment was equal to T1 only in the fruits number per plant. The average fruit mass was different among all treatments and there was no difference between soluble solids values. The T3 treatment obtained higher EUA, followed by T2 and T1, but did not have higher productivity nor better results in other evaluated attributes. Deficit subsurface irrigation of 75 % of CAD did not interfere in Grape tomato productivity and fruit quality, being the most recommended because of qualitative and quantitative attributes similar to full irrigation and to increase the EUA. It is concluded that deficit subsurface irrigation had productivity and fruit quality of Grape tomatoes like full irrigation when used 75 % of CAD, increased the water use efficiency and contributed with water use reduction in crop cycle. / O tomateiro é uma cultura exigente em água e está entre as hortaliças mais consumidas no Brasil. A busca por alternativas que melhorem sua produtividade, bem como reduzam o uso da água no ciclo da cultura, é essencial para a produção agrícola e para o meio ambiente. Este trabalho teve o objetivo avaliar a contribuição da irrigação subsuperficial deficitária na produtividade e qualidade dos frutos de tomateiros Grape e estimar a eficiência no uso da água (EUA). O experimento foi realizado no CCA/UFSCar e consistiu de três tratamentos com doze parcelas em blocos casualizados. O manejo da irrigação levou em consideração a capacidade de água disponível no solo (CAD), sendo a umidade do solo elevada de acordo com a umidade de referência do tratamento, 0,33 (T1), 0,29 (T2) e 0,25 m3 m-3 (T3), correspondendo à reposição de 100 % da CAD, e irrigações deficitárias de 75 e 50 % da CAD, respectivamente. A umidade do solo foi monitorada por sondas TDR e o crescimento das raízes por imagens obtidas através de scanner de raízes. As mudas de tomateiro Grape foram transplantadas sob linhas de gotejamento instaladas a 0,20 m de profundidade. Foram avaliados atributos quantitativos e qualitativos dos frutos em relação aos tratamentos propostos, sendo eles: número de frutos por planta, massa média dos frutos e produtividade como atributos quantitativos; diâmetro, comprimento, sólidos solúveis, pH dos frutos e massa seca das folhas e caule como atributos qualitativos. A lâmina total de água aplicada foi 1297 mm em T1, 471 mm em T2 (36 % da lâmina aplicada em T1) e 234 mm em T3 (18 % de T1). Entre os atributos avaliados, o diâmetro e pH dos frutos do tratamento T2 diferiram do T1. Já o tratamento T3 foi igual ao T1 apenas no número de frutos por planta. A massa média dos frutos foi diferente entre todos os tratamentos e não houve diferença no valor de sólidos solúveis. O tratamento T3 obteve maior EUA, seguido por T2 e T1, porém não teve maior produtividade e nem melhores resultados em outros atributos avaliados. A irrigação subsuperficial deficitária de 75 % da CAD não interferiu na produtividade do tomateiro Grape e na qualidade dos frutos, sendo a mais recomendada por apresentar atributos qualitativos e quantitativos similares à irrigação plena e aumentar a EUA. Conclui-se com este trabalho que irrigação subsuperficial deficitária teve produtividade e qualidade de frutos de tomateiro Grape semelhante à irrigação plena quando utilizado 75 % da CAD, aumentou a eficiência no uso da água e contribuiu com a redução no uso da água no ciclo da cultura.

Submitted by Patrícia Costa Silva (patypcs@yahoo.com.br) on 2018-07-30T19:35:52Z No. of bitstreams: 1 Tese_Patricia_Costa_Silva_2018_final.pdf: 1846241 bytes, checksum: b3112d63566f4acc8bf90ba51cfb28d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Lucia de Grava Kempinas (algkempinas@fca.unesp.br) on 2018-07-30T20:54:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_pc_dr_botfca.pdf: 1846241 bytes, checksum: b3112d63566f4acc8bf90ba51cfb28d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T20:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_pc_dr_botfca.pdf: 1846241 bytes, checksum: b3112d63566f4acc8bf90ba51cfb28d2 (MD5) Previous issue date: 2018-05-14 / O cultivo de sorgo sacarino surgiu como alternativa para produção de massa destinada à fabricação de etanol, na entressafra, e em áreas de reforma do canavial e em áreas de rotação à outras culturas. Ainda são escassos estudos sobre a irrigação em sorgo sacarino, bem como os estudos que correlacionam lâminas de irrigação e a dinâmica dos nutrientes no solo e propriedades físicas. Este estudo teve como objetivos analisar o efeito da aplicação de lâminas de irrigação sob características tecnológicas e agronômicas de variedades de sorgo sacarino e nas propriedades do solo, e avaliar a eficiência do uso da água. O experimento foi conduzido em campo na área experimental da Universidade Estadual de Goiás, Câmpus de Santa Helena de Goiás. O delineamento adotado foi o de blocos casualizados com esquema fatorial 5x3, com 5 tratamentos, 3 cultivares de sorgo sacarino e 4 repetições. Os tratamentos foram constituídos por 5 lâminas de irrigação: 25, 50, 75, 100 e 125 % da evapotranspiração de cultura (ETc) e as variedades avaliadas foram BRS 511, CVSW 80007 e Silotec 20. O sistema de irrigação empregado foi o localizado por gotejamento. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F a 5% de significância. As médias para o fator variedades e propriedades do solo foram comparadas pelo teste de Tukey e para o fator lâminas de irrigação empregou-se a análise de regressão. Verificou-se que as lâminas de irrigação exerceram influência significativa nas características agronômicas e tecnológicas. A variedade BRS 511 adaptou-se melhor às condições edafoclimáticas locais com reflexo em maior altura de plantas, diâmetro de colmo, número de folhas e internódios, porcentagem de folhas, produtividade de colmos, massa verde da parte aérea, rendimento de caldo, produtividade de etanol e sólidos solúveis totais; e menor peso do bagaço úmido e teor de fibra industrial. Comparando-se as variedades em cada lâmina verificou-se variação a partir da lâmina 75% de reposição da evapotranspiração de cultura com ajustes linear e quadrático. A eficiência do uso da água (EUA) em todas as variedades e lâminas estudadas apresentou resposta linear decrescente, com maior EUA na lâmina de 25% da ETc. A variedade BRS 511 foi a mais recomendada para as condições edafoclimáticas da região avaliada e a lâmina mais indicada foi a equivalente a 100% da ETc. As lâminas de irrigação exerceram influência sobre a dinâmica das propriedades químicas no solo. Os maiores teores dos nutrientes foram encontrados na camada de 0-0,10 m, à medida que aumentou a disponibilidade hídrica; para as lâminas de 100 e 125 % da ETc houve aumento dos teores de nutrientes e de matéria orgânica do solo; entre as variedades e as camadas de solo houve variação somente para o potássio e o alumínio. As propriedades físicas não foram afetadas pelo cultivo das variedades e lâminas de irrigação, apenas pelas camadas amostradas. / Cultivation of sorghum emerged as an alternative for the production of mass destined to the manufacture of ethanol, in the off season, and in areas of reforestation of cane fields and in areas of rotation to other crops. There are still few studies on irrigation in sorghum, as well as studies that correlate irrigation slides and the dynamics of soil nutrients and physical properties. The objective of this study was to analyze the effect of the application of irrigation slides under the technological and agronomic characteristics of sorghum varieties and soil properties, and to evaluate the efficiency of water use. The experiment was conducted in the experimental area of the State University of Goiás, Campus of Santa Helena de Goiás. The experiment was a randomized complete block design with 5x3 factorial, with 5 treatments, 3 sorghum cultivars and 4 replicates. The treatments consisted of 5 irrigation slides: 25, 50, 75, 100 and 125% of crop evapotranspiration (ETc) and the varieties evaluated were BRS 511, CVSW 80007 and Silotec 20. The irrigation system was located by drip. The data were submitted to analysis of variance by the F test at 5% of significance. The averages for the factor varieties and soil properties were compared by the Tukey test and for the irrigation lamina factor the regression analysis was used. It was verified that the irrigation slides exerted significant influence on the agronomic and technological characteristics. The BRS 511 variety was better adapted to local edaphoclimatic conditions with higher plant height, stem diameter, number of leaves and internodes, leaf percentage, shoot yield, shoot shoot mass, broth yield, seed yield ethanol and total soluble solids; and lower weight of the wet cake and industrial fiber content. Comparing the varieties on each slide, a variation was observed from the 75% replacement blade of the crop evapotranspiration with linear and quadratic adjustments. Efficiency of water use in all varieties and slides studied presented a linear decreasing response, with a higher USA in the 25% ETc blade. The BRS 511 was the most recommended for the soil and climatic conditions of the evaluated region and the most indicated blade was the equivalent to 100% of the ETc. Irrigation slides influenced the dynamics of soil chemical properties. The highest levels of nutrients were found in the 0-0.10 m layer, as water availability increased; for the slides of 100 and 125% of the ETc there was an increase in nutrient and soil organic matter contents; between varieties and soil layers there was variation only for potassium and aluminum. The physical properties were not affected by cultivation of the irrigation varieties and slides, only by the sampled layers.

Submitted by Bernardo Melo Montes Nogueira Borges null (bernardonog@hotmail.com) on 2016-04-27T20:07:00Z No. of bitstreams: 1 Tese_Bernardo_Melo_Montes_Nogueira_Borges.pdf: 1559546 bytes, checksum: 6d1bf6517586eaeee1a07a41f98d1490 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-29T22:10:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 borges_bmmn_dr_jabo.pdf: 1559546 bytes, checksum: 6d1bf6517586eaeee1a07a41f98d1490 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T22:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 borges_bmmn_dr_jabo.pdf: 1559546 bytes, checksum: 6d1bf6517586eaeee1a07a41f98d1490 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Forrageiras do gênero Cynodon são conhecidas por sua capacidade de resposta a altas doses de nitrogênio (N). Em condições tropicais o N pode se tornar um problema ambiental e financeiro devido à sua baixa eficiência de uso pelas plantas, principalmente como resultado de perdas por volatilização e/ou lixiviação. Portanto, objetivou-se com este trabalho avaliar fontes e doses de N no crescimento e produção de matéria seca do Tifton 85, bem como mudanças nas frações do carbono (C) no solo. Um experimento foi conduzido de 2012 a 2014, e constituiu de um fatorial em um delineamento de blocos ao acaso, onde os tratamentos foram a associação de duas fontes de N (nitrato de amônio [NA] e ureia), e cinco doses do nutriente (0, 60, 120, 180 e 240 kg ha-1 N por corte) aplicadas a cada 30 dias. Neste experimento foram utilizados NA e ureia enriquecidos com 15N como uma ferramenta para quantificar a recuperação do N advindo do fertilizante, nas plantas e no sistema solo-planta. As plantas foram cortadas para avaliar a produção de matéria seca, concentração de N na parte aérea e recuperação. O índice de área foliar (LAI), radiação fotossinteticamente ativa interceptada (PARi) e índice de clorofila (CI) foram mensurados no dia anterior ao corte. As amostras de solo foram coletadas nas parcelas que receberam NA e foram fracionadas em carbono orgânico particulado (POC), fração leve livre (FLF) e fração mineral (C-min); O teor de C nas frações foi quantificado. Os resultados demonstraram que o NA pode ser uma fonte mais eficiente somente quando a quantidade de precipitação é insuficiente para incorporar o fertilizante ao solo, resultando em maior produção de forragem, na somatória dos dois anos ambas as fontes produziram a mesma quantidade de matéria seca onde a maior produtividade 37,2 Mg ha-1, foi atingida com a dose de 210 kg ha-1 N por corte. Por outro lado, a quantidade de N recuperado pelo sistema de planta+solo foi maior quando a ureia foi utilizada, com destaque para a quantidade de N no solo, onde a ureia foi capaz de manter 10% mais N que o NA, a recuperação do nutriente diminuiu à medida que as doses foram elevadas. Nenhuma alteração no conteúdo de C foi notada devido às diferentes doses de N utilizadas, no entanto o POC e o C-min foram mais sensíveis às mudanças na camada de 0-0,1 m do que na camada de 0,1-0,2 m. / Cynodon hybrids are known by their ability to respond to high rates of nitrogen (N). In tropical conditions, N may become an environmental and financial issue due to its low efficiency of use by plants, mainly as a result of losses by volatilization and/or leaching. Therefore, the aims with this work were to evaluate N sources and rates on growth and dry matter yield of Tifton 85 and to determine changes in soil carbon (C) fractions in response to N fertilization. The 2-yr field experiment was conducted from 2012 to 2014, and consisted of a factorial design. Treatments were a combination of two sources of N (ammonium nitrate [AN] and urea) and five rates of the nutrient (0, 60, 120, 180 and 240 kg ha-1 N per cut) applied broadcast every 30 days. This study used AN and urea enriched with 15N as a tool to quantify the recovery of N derived from fertilizer in plants and the soil-plant system. Forage was cut at 30-d intervals for dry matter yield, shoot N concentration determinations and N recovery. The leaf area index (LAI), photosynthetic active radiation intercepted (PARi) and chlorophyll index (CI) were evaluated on the day before clipping. Soil samples were collected in plots receiving AN and they were fractionated in to particulate organic carbon (POC), free light fraction (FLF) and mineral fraction (C-min); The C concentration of the various fractions was determined. Results showed that AN was a more efficient source only when the amount of precipitation is insufficient to incorporate the fertilizer to the soil, resulting in increased production, in the sum of the two years both sources produced the same amount of dry matter in which the highest productivity, 37.2 t ha-1 , was achieved at the rate of 210 kg ha-1 N per cutting. On the other hand, the amount of N recovered by the plant+soil system was higher when urea was used, especially the amount of N in the soil, where urea was able to maintain 10% more N than AN, the nutrient recovery decreased as the rates were increased. No change in soil C concentration was detected in response to the different N rates used, however the POC and the C-min were more sensitive to changes in the layer of 0-0.1 m than the layer from 0.1-0.2 m.

Wheat (Triticum aestivum L.) is an important crop used in crop rotation on no-tillage system, serving as an option for cultivation in winter and contributing to the maintenance of mulch. Due to surface applications of both fertilizers and lime on no-till soils, reactive aluminum species can coexist with low phosphorus availability, especially in deeper soil layers, limiting root growth in depth and by consequence the development of the culture. This work aimed to identify responses of wheat cultivars to aluminum (Al) and phosphorus (P) exposure, classifying the genotypes according to their sensitivity and tolerance to Al through assessments of morphology, anatomy and chromosomal abnormalities (Chapter I), the effect of such differences in sample size dimension (Chapter II) and the use efficiency of P, considering growth and biochemical parameters by multivariate principal component analysis (Chapter III). It was possible to identify notable anatomical differences between the Al-tolerant (IAC 5) and Al-sensitive (Galego Shave) cultivar. Among the array of adaptations to the metal, an increased intercellular space of leaves and their stomatal density were observed in conditions of greater toxicity of Al, with the formation of stomatal clusters in Galego Rapado. These differences contribute to the superiority of cultivar effect when compared to the dose effect in determining the sample size, which is recommended to be used at least 9 and 74 plants for evaluation of height and root length in wheat cultivars used in Al tolerance studies, respectively, also considering that accuracy estimative lower than 10 %, in general, are impractical due to the great number of plants needed. Finally, we found a consistent response pattern of acid phosphatase activity on shoot tissue with use and response efficiency of P, with a lower activity in efficient genotypes. / A cultura do trigo (Triticum aestivum L.) é uma importante alternativa utilizada na rotação de culturas do sistema de plantio direto, servindo como opção de cultivo no inverno e contribuindo para a manutenção da cobertura do solo com resíduos culturais. Em virtude de aplicações superficiais de fertilizantes e corretivos adotadas neste sistema, espécies reativas de alumínio podem coexistir com a baixa disponibilidade de fósforo, principalmente em camadas mais profundas do solo, limitando o crescimento das raízes em profundidade e o pleno desenvolvimento da cultura. O presente trabalho busca identificar respostas de cultivares de trigo à exposição aos elementos alumínio (Al) e fósforo (P), classificando os genótipos quanto sua sensibilidade e tolerância ao Al por meio de avaliações da morfologia, anatomia e alterações cromossômicas (Capítulo I), o efeito no dimensionamento amostral em estudos desta natureza (Capítulo II), bem como sua eficiência de uso e resposta ao P considerando parâmetros de crescimento e bioquímico por meio de análise multivariada de componentes principais (Capítulo III). Foi possível identificar notáveis diferenças anatômicas entre a cultivar tolerante (IAC 5) e sensível (Galego Rapado) ao Al. Dentre as adaptações ao metal, estão o aumento do espaço intercelular das folhas e sua densidade estomática, em condições de maior toxicidade do Al, com a formação de agrupamentos estomáticos na cultivar Galego Rapado. Tais diferenças contribuíram para a superioridade do efeito cultivar quando comparado ao efeito dose na determinação do tamanho de amostra dos materiais. Recomenda-se utilizar pelo menos 9 e 74 plantas para avaliação de altura e Cde cultivares de trigo, em estudos de tolerância ao Al, respectivamente, considerando ainda que estimativas com precisão inferior a 10%, de modo geral, são impraticáveis devido o elevado número de plantas necessário. Por fim, foi encontrado um consistente padrão de resposta da atividade da enzima fosfatase ácida da parte aérea com índices de eficiência de uso e resposta ao P, com uma menor atividade em materiais eficientes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Lead (Pb) is one of the most abundant, globally distributed toxic elements. Soil, water and air contamination by Pb leads to its accumulation in fish, mammals, and plants, and thus to human intoxication through food. Due to the hazardous effects to the ecosystem, it is necessary that contaminated soils be rehabilitated. Phytoremediation is a cheap technique that can be utilized with this objective. However, it is necessary to know about plant behavior during metal exposure. Therefore, the aim of this study was to characterize physiological and biochemical aspects of Pb toxicity in roots and leaves of different developmental stages (apex, middle, and basal regions) in P. sagittalis plants. Plants were exposed to five Pb levels: (0, 200, 400, 600, 1000 μM) for 30 days. Parameters such as growth, tissue Pb concentration and content, toxicity indicators (d-aminolevulinic acid dehidratase, d-ALA-D, activity), oxidative damage markers (TBARS, lipid peroxidation, and H2O2 concentration) and enzymatic (superoxide dismutase, SOD, catalase, CAT, and ascorbate peroxidase, APX) and non-enzymatic (non-protein thiols, NPSH, ascorbic acid, AsA) antioxidants were investigated. Tissue Pb concentration increased with external Pb levels causing a decrease in the consumption of nutrient solution and transpiration ratio. Moreover, root and shoot fresh weight, leaf area, shoot length and d-ALA-D activity decreased upon addition of Pb treatments. On the other hand, dry weight of shoots and roots and chlorophyll and carotenoids concentrations were not affected. Both fresh and dry weight of roots increased at 200 μM Pb, when compared to control. The index of tolerance of roots and shoots of P. sagittalis decrease at higher Pb concentrations. However, the roots were more tolerant to Pb than shoots. Lipid peroxidation and hydrogen peroxide (H2O2) concentration both in roots and leaves increased with increasing Pb levels. APX activity increased by Pb treatments in all plant parts, while SOD activity increased in leaves and it was not affected in roots. CAT activity in leaves from the apex shoot was not affected by Pb; however, in other plant parts its activity increased. Pb toxicity caused increase in NPSH concentration in shoot parts, whereas no significant difference was observed in roots. AsA concentration increased with increasing Pb levels. These results suggest that Pb induces oxidative stress in P. sagittalis and that elevated activity of antioxidative enzymes could serve as important components of antioxidative defense mechanism against oxidative injury, demonstrating tolerance and possible use of these plants for reclamation of Pb contaminated soils. / O Chumbo (Pb) é um dos elementos tóxicos mais abundantes e globalmente distribuídos. A contaminação dos solos, ar e água por este metal leva a sua acumulação em peixes, mamíferos e plantas e a intoxicação humana, através da alimentação. Devido aos efeitos danosos do Pb ao ecossistema, é necessário que estas áreas sejam reabilitadas. A fitorremediação é uma técnica de baixo custo que pode ser utilizada com tal objetivo. Para que a planta seja utilizada na fitorremediação, no entanto, é necessário haver conhecimento sobre o comportamento vegetal quando exposto ao contaminante. Portanto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar aspectos fisiológicos e bioquímicos da toxidez do Pb em raízes e folhas de diferentes regiões da parte aérea (apical, mediana e basal) em plantas de P. sagittalis. As plantas foram expostas a cinco concentrações de Pb: (0, 200, 400, 600, 1000 μM) durante 30 dias. Após esse período foram avaliados parâmetros de crescimento, concentração de Pb nos tecidos, indicadores de toxicidade (atividade da d-aminolevulinato desidratase, d-ALA-D), marcadores de dano oxidativo (TBARS, peroxidação lipídica, e concentração de H2O2) e antioxidantes enzimáticos (superóxido dismutase, SOD, catalase, CAT, e ascorbato peroxidase, APX) e não enzimáticos (tióis não protéicos, NPSH, acido ascórbico, AsA). A concentração de Pb nos tecidos aumentou com o acréscimo de Pb ao meio ocasionando uma diminuição do consumo de solução nutritiva e da taxa de transpiração. Da mesma forma ocorreu decréscimo na matéria fresca da raiz e da parte aérea, na área foliar, na altura da parte aérea e na atividade da d-ALA-D com o aumento da concentração de Pb. Por outro lado, a matéria seca da raiz e da parte aérea, a concentração de clorofila e carotenóides não foram afetadas, sendo que os pesos das matérias fresca e seca das raízes aumentaram em 200 μM Pb comparado ao controle. O índice de tolerância das raízes e da parte aérea de P. sagittalis reduziu nas maiores concentrações de Pb. Contudo, as raízes foram mais tolerantes ao Pb que a parte aérea. Com o aumento da concentração de Pb, a peroxidação lipídica e a concentração de H2O2 aumentaram nas raízes e folhas. A atividade da APX aumentou em todas as partes da planta com o aumento da concentração de Pb, enquanto a atividade da SOD aumentou nas folhas e não foi afetada nas raízes. A atividade da CAT nas folhas da região apical não foi alterada pelo aumento da concentração de Pb, mas nas outras partes da planta a sua atividade aumentou. A toxicidade do Pb aumentou a concentração de NPSH na parte aérea, enquanto não foi observada diferença significativa nas raízes. A concentração de AsA aumentou com o aumento da concentração de Pb. Nossos resultados sugerem que o Pb induziu estresse oxidativo em plantas de P. sagittalis e que o aumento da atividade das enzimas do sistema antioxidante pode ter atuado como um importante mecanismo de defesa antioxidante contra o dano oxidativo, demonstrando tolerância e possibilidade de utilização dessas plantas para a recuperação de solos contaminados por Pb.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:39:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 748136 bytes, checksum: c5c9e8d13a941f45124c8c232bf1adca (MD5) Previous issue date: 2011-04-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Abiotic stress caused by water deficit accounts for limitations of agriculture yield in marginal tropical weather regions. Because this event is related with others as for example high temperature, col and salinity, the impact on the crops become even greater. The existence of variability of water use efficiency (WUEf), which the relationship between crop yield and its evapotranspiration, allows the selection of more efficient resources in the use of this resource. Thus, the objective of this work was to study the relationship between root and physiologic characters and gene effects controlling those characters, in two contrasting conditions of water availability in corn linages. Therefore, it was evaluated six linages and their hybrid combinations in experiments in greenhouses at Universidade Federal de Viçosa, in 2010 and 2011. The plants were analyzed at the completed expanded 9-leaf phonologic stage (V9). Planting was done in 8- dm3 pots filled with substrate made up with six parts of soil and one part of washed sand, in two water availability conditions: 80% field capacity (FC) and 60% FC. It was used a complete random design with two replicates in factorial scheme (21 genotypes ×2 water availability levels). Genotypes presented contrasting behavior in relation to root and physiologic traits and to water use efficiency, in the two conditions of water availability. It was observed predominance of non-additive gene effects on the evaluated traits and selection for those traits will be performed based on performance of hybrid combinations, to make grater yield profits. By track analysis, it was identified that hydraulic safety trait, which is the relationship between total leaf area of each plant and the stem diameter, can be used in the indirect selection of water use efficiency genotypes in ideal conditions of water availability. In this study, it was not identified traits in the indirect selection for WUEf in water deficit, evidencing the complexity of this trait. / O estresse abiótico provocado pelo déficit hídrico é responsável pela limitação no rendimento agrícola em regiões marginais de clima tropical. Em razão de esse evento se relacionar com outros, como alta temperatura, frio e salinidade, os impactos sobre as culturas tornam ainda mais intensos. A existência de variabilidade na eficiência da utilização da água (EfUA), que é a relação entre o rendimento da cultura e a sua evapotranspiração, permite a seleção de genótipos mais eficientes no uso desse recurso. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi estudar as relações entre caracteres de raízes e fisiológicos e os efeitos gênicos que controlam esses caracteres, em duas condições contrastantes de disponibilidade hídrica em linhagens de milho. Para isso, seis linhagens e suas combinações híbridas foram avaliadas em experimentos em casa de vegetação na Universidade Federal de Viçosa, nos anos de 2010 e 2011. As plantas foram analisadas no estádio fenológico de nove folhas completamente expandidas (V9). O plantio foi realizado em vasos de 8 dm3 de volume preenchidos com substrato constituído de seis partes de solo e uma de areia lavada, em duas condições de disponibilidade hídrica: a 80% da capacidade de campo (CC) e a 60% CC. Empregou-se o delineamento inteiramente ao acaso com duas repetições em fatorial (21 genótipos x 2 níveis de disponibilidade hídrica). Os genótipos apresentaram comportamento contrastante com relação aos caracteres radiculares e fisiológicos e à eficiência no uso da água, nas duas condições de disponibilidade hídrica. Observou-se predominância dos efeitos gênicos não aditivos nos caracteres avaliados, e a seleção para esses caracteres deverá ser praticada com base no desempenho das combinações hibridas, para possibilitar maiores ganhos em produtividade. Pela análise de trilha, foi possível identificar que o caráter segurança hidráulica, que é a relação entre a área foliar total de cada planta e o diâmetro do caule, pode ser utilizado na seleção indireta de genótipos eficientes no uso de água em condições ideais de disponibilidade hídrica. Neste estudo não foi possível identificar caracteres na seleção indireta para EfUA, em déficit hídrico, comprovando a complexidade desse caráter.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-08T20:54:39Z No. of bitstreams: 1 PATRÍCIA FERREIRA DA SILVA – TESE (PPGEG) 2017.pdf: 1557927 bytes, checksum: ee25e36e22f91a54e1893276f23dfea7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-08T20:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PATRÍCIA FERREIRA DA SILVA – TESE (PPGEG) 2017.pdf: 1557927 bytes, checksum: ee25e36e22f91a54e1893276f23dfea7 (MD5) Previous issue date: 2017-02-08 / CNPq / A palma é uma das principais forrageiras utilizadas na alimentação animal no Semiárido nordestino brasileiro, além de poder ser fonte inovadora para a produção de biocombustível. Objetivou-se, com o presente, estudo avaliar o desempenho da palma forrageira sob diferentes lâminas de irrigação e adubação nitrogenada. O experimento foi conduzido em condições de campo no munícipio de Santa Luzia – PB, na fazenda Poço Redondo. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 5 x 5, constituído de cinco lâminas de irrigação (125; 100; 75; 50 e 25% da ET 0), cinco níveis de adubação nitrogenada (0; 150; 300; 450 e 600 kg ha-1de N), com três repetições, totalizando 75 unidades experimentais. Foram avaliados, ao longo do experimento, número, comprimento, largura e espessura de cladódios, altura e largura de planta, taxas de crescimento absoluto e relativo, área e índice de área de cladódios, biomassa verde de cladódios, produtividade estimada não destrutiva e destrutiva, e eficiência do uso da água da palma forrageira. Os dados obtidos foram analisados pelo teste F e análise de regressão polinomial. A lâmina de irrigação influenciou, de forma significativa, as variáveis de crescimento da palma forrageira estudadas, exceto o número de cladódios. As diferentes doses de adubação nitrogenada, aplicadas, via fertirrigação, influenciaram, de forma significativa, as variáveis de crescimento da palma forrageira, excetuando-se o comprimento e a área de cladódio. A maior produtividade estimada não destrutiva, destrutiva e a máxima eficiência do uso da água de palma forrageira cultivar orelha de elefante mexicana foram obtidas na associação lâmina de irrigação de 125% da ET0 , total de (371,09 mm) e na dose de nitrogênio de 600 kg ha-1. A eficiência no uso da água e do nitrogênio média foi de 13,9 kg m-3 de água aplicada via fertirrigação em um ano de condução do trabalho. A média de produtividade estimada não destrutiva e a destrutiva foram 700 t ha-1 aos 150 dias após a aplicação dos tratamentos e 299 t ha-1 ano -1. Nas condições de semiaridez com temperatura média de 27,6°C a palma forrageira responde tanto a irrigação quanto a adubação nitrogenada. Recomenda-se o corte da palma forrageira duas vezes ao ano, quando submetida a adubação nitrogenada e irrigação. / The palm is one of the main forages used in animal nutrition in the Brazilian Northeastern semiarid region, besides being an innovative source for the production of biofuel. The objective of this study was to evaluate the performance of forage palm under different irriga tion and nitrogen fertilization. The experiment was conducted under field conditions in the Municipality of Santa Luzia - PB, at the Poço Redondo farm. The experimental design was a randomized complete block design in a 5 x 5 factorial scheme, consisting of five irrigation slides (125, 100, 75, 50 and 25% of ET0), five levels of nitrogen fertilization (0, 150, 300, 450 e 600 kg ha-1 of N), with three replicates, totaling 75 experimental units. Number, length, width and thickness of cladodes, plant height and width, absolute and relative growth rates, area and cladode area index, cladode green biomass, estimated non-destructive and destructive productivity were evaluated throughout the experiment and efficiency of forage palm water use. The data were analyzed by the F test and polynomial regression analysis. The irrigation blade significantly influenced the growth variables of the forage palm studied, except for the number of cladodes. The different doses of nitrogen fertilization, applied via fertigation, significantly influenced the growth variables of the forage palm, except for the length and the cladode area. The highest estimated non destructive, destructive and maximum efficiency of the use of forage palm water for cultivating Mexican elephant ear were obtained in the association of irrigation depth of 125% of ET 0, total of (371.09 mm) and nitrogen dose of 600 kg ha-1. In semiarid conditions with average temperature of 27.6 ° C the forage palm responds to both irrigation and nitrogen fertilization. It is recommended the cutting of the forage palm twice a year, when submitted to nitrogen fertilization and irrigation.

Most soils in the world have low phosphate (P) availability, especially in tropical regions where most soils are highly weathered and rich in strong P adsorbents such as iron and aluminium sesquioxides, which limit the plant growth. Thus, large amounts of P fertilizers have been applied annually on crops to meet P requirements, which have declined the world\'s mineral P reserves.On the other hand, large amounts of P can be recycled from organic wastes like poultry litter (PL). However, inadequate disposal of PL on soil surface promotes environmental contamination (e.g., eutrophication). In this context, the use of PL to produce organomineral P fertilizers (OMF) represents a suitable alternative to recycle P from PL and reduce the dependence on mineral P reserves. In this study, we carried out a pot and a field experiment to evaluate the effectiveness of a granular PL-derived OMF in maize (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L.).The pot experiment was conducted in a greenhouse arranged in a completely randomized design with 2x4+1 factorial treatments with four replications. We tested OMF against triple superphosphate (TSP) at 0, 25, 50, 75 and 100 mg P kg-1 in two contrasting soils in term of P adsorption capacity (PAC): a clayey Oxisol and a sandy Entisol. In the soil with high PAC (Oxisol), granular OMF was as effective as TSP, but in the Entisol, TSP promoted higher P uptake and higher fertilizer P recovery than OMF. Thus, the agronomic effectiveness of OMF is dependent on the P adsorption capacity of soil. With respect to the field trial, we used a randomized complete block with 2x4+1 factorial treatments and four replications. The soil is classified as Ultisol. The factors corresponded to two P sources (OMF and single superphosphate, SSP) and five P rates: 0, 17.5, 35, 52.5 and 70 kg P ha-1 for maize and, 0, 13, 26, 39 and 52 kg P ha-1 for soybean. There was no difference between OMF and SSP on the shoot dry weight (SDW) and grain yields. Similar trend was observed for plant P uptake.Additionally, OMF had a significant higher relative agronomic effectiveness (RAE) based on the SDW compared to SSP. Furthermore, OMF also had a higher RAE based on the P uptake than SSP in maize and a higher RAE based on the grain yield in soybean. Thus, we conclude that OMF is an effective substitute to conventional P fertilizers and, at the same time contributes to reducingenvironmental contamination associated to inadequate disposal of PL / A maioria dos solos no mundo possui baixa disponibilidade de fósforo (P), especialmente nas regiões tropicais, onde a maioria dos solos são bastante intemperizados e ricos em fortes adsorventes de P como sesquióxidos de ferro e de alumínio, os quais limitam o crescimento das plantas. Assim, grandes quantidades de fertilizantes fosfatados têm sido aplicadas anualmente em cultivos para atender a demanda de P pelas culturas, o que tem reduzido as reservas minerais de fósforo. Por outro lado, grandes quantidades de P podem ser recicladas a partir de resíduos orgânicos como a cama de frango (CF). No entanto, aplicação inadequada de CF no solo resulta em contaminação ambiental (ex. eutrofização). Nesse contexto, o uso de CF na produção de fertilizantes organominerais (FOM) representa uma alternativa adequada para reciclar P de CF e ao mesmo tempo, reduzindo a dependência das reservas minerais de P. Nesse estudo, foram conduzidos dois experimentos, um em vasos e outro em condições de campo com intuito de avaliar a eficiência de um fertilizante organomineral granulado produzido a partir de CF nas culturas do milho (Zeamays L.) e da soja (Glycinemax L.). O primeiro foi conduzido em casa de vegetação utilizando o delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x4+1 com quatro repetições. FOM foi comparado com superfosfato triplo (SFT) nas doses de 0, 25, 50, 75 e 100 mg P kg-1em dois solos contrastantes em termos de capacidade de adsorção de P (CAP): um Latossolo argiloso e um Neossolo arenoso. No solo com elevada CAP (Latossolo), o FOM foi mais eficiente que o SFT, porém no Neossolo, SFT promoveu maior absorção de P bem como maior recuperação do P aplicado comparado ao FOM. Dessa forma, a eficiência agronômica do FOM granulado depende da CAP do solo. Em relação experimento de campo, foi utilizado o delineamento de blocos completos casualizados em esquema fatorial 2x4+1 com quatro repetições. O solo da área é classificado como Nitossolo. Os fatores correspondem a duas fontes de P (FOM e superfosfato simples, SFS) e cinco doses de P: 0, 17.5, 35, 52.5 e 70 kg P ha-1para milho e, 0, 13, 26, 39 e 52 kg P ha-1para soja. Não houve diferença entre FOM e SFS na produtividade de grãos, produção de massa seca de parte aérea de plantas (MSPA) e na absorção de P. Adicionalmente, FOM teve uma maior eficiência agronômica relativa (EAR) como base na produção de MSPA comparado ao SFS. Além disso, FOM também obteve maior EAR baseado na absorção de P na cultura do milho e maior EAR com base na produtividade de grãos na cultura da soja. Conclui-se que FOM pode substituir fertilizantes fosfatados convencionais bem como, reduzir a contaminação ambiental decorrente da disposição inadequada de CF