Orientador: Luiz Fernando Rolim de Almeida / Resumo: O desenvolvimento das plantas é controlado por vários fatores ambientais dentre os quais a água, cujo papel vital determina o sucesso no estabelecimento vegetal. Embora as intervenções abióticas as quais estão sujeitas ao longo de seu desenvolvimento possam prejudicá-las, os eventos de estresse anteriores podem induzir seu metabolismo contra posteriores, influenciando respostas. Memória de estresse envolve múltiplas modificações em níveis fisiológicos, proteômicos, transcricionais e mecanismos epigenéticos em plantas em resposta às essas mudanças no ambiente. Neste estudo, sugeriu-se a hipótese de que as plantas de sorgo previamente expostas a ciclos de défice hídrico terão melhor desempenho fisiológico do que as que nunca enfrentaram esta condição, quando ambos grupos estão sujeitos à baixa disponibilidade de água. Este trabalho propôs identificar algumas das possíveis contribuições fisiológicas para com o desempenho fotoquímico de indivíduos da espécie Sorghum bicolor (L.) Moench submetidos a dois eventos de défice hídrico, em comparação com indivíduos expostos a apenas um evento, além do grupo controle mantido sob irrigação. As respostas fisiológicas observadas em plantas submetidas a défice hídrico recorrente indicam ajustes fisiológicos distintos das plantas do grupo submetido a esta condição apenas uma vez. Os resultados de relações hídricas, taxas fotossintéticas e conservação do aparato fotoquímico sugerem que experiência de estresse anterior pode desenvolver memória ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of plants is controlled by several environmental factors including water, whose vital role determines success in plant establishment. Notwithstanding the abiotic stresses that are subject throughout their development can harm them, stress events earlier tend to induce metabolism against further tensions in order to improve responses. Stress memory involves multiple changes in physiological, proteomic, transcriptional levels and epigenetic mechanisms in plants in response to these changes in the environment. In this study, the hypothesis was suggested that sorghum plants previously exposed to water deficit cycles will have a better physiological performance than those that never faced this condition, when both groups are subject to low water availability. This work proposed to identify some of the possible physiological contributions to the photochemical performance of individuals of the species Sorghum bicolor (L.) Moench submitted to two water deficit events, in comparison with individuals exposed to only one event, in addition to the control group kept under irrigation. The physiological responses observed in plants submitted to recurrent water deficit indicate physiological adjustments different from plants in the group submitted to this condition only once. The parameters of water relations, photosynthetic rates and conservation of the photochemical apparatus suggest that previous stress experience may develop physiological memory. The data suggest that th... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: João Domingos Rodrigues / Resumo: Dois experimentos foram conduzidos em 2018 e 2019 para avaliar os efeitos de diferentes fungicidas de dois importantes grupos: estrobilurinas e carboxamidas, sobre a eficácia fotossintética e produtividade de plantas de tomate, inoculadas com Alternaria sp., em ambiente protegido na Fazenda Ituaú, Salto - SP, Brasil. O delineamento experimental aplicado em ambos os experimentos foi de blocos ao acaso, com oito tratamentos e cinco repetições: testemunha inoculada (água + inóculo), testemunha absoluta (água), azoxystrobina (50,0 g ha-1), boscalida (50,0 g ha-1), azoxystrobina (50,0 g ha-1) + boscalida (50,0 g ha-1), mandestrobina (194 g ha-1), impirfluxam (30 g ha-1), mandestrobina (194 g ha-1) + impirfluxam (30 g ha-1), aplicados em intervalos de 15 dias, totalizando 7 a 8 aplicações no ciclo da cultura. O efeito no desenvolvimento das plantas foi medido pela altura das plantas e produção dos cinco primeiros cachos. A eficiência fotossintética foi calculada pela medição das trocas gasosas, fluorescência da clorofila a, teores de pigmentos fotossintéticos, e produtividade. Os fungicidas apresentaram algumas melhorias nos parâmetros analisados, como melhorando os componentes da eficiência fotossintética e da produção de frutos comerciais, porém sem apresentar diferenças significativas em relação às testemunhas. Os resultados demonstram eficácia no controle de Alternaria sp. aplicando os fungicidas em tomateiro, e também apontam para efeitos adicionais em componentes da eficiênci... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Two experiments were carried out in 2018 and 2019 to evaluate the effects of the application of different fungicides from two important groups: strobilurins and carboxamides, on the photosynthetic efficiency and yield of tomato plants, inoculated with Alternaria sp., grown in greenhouse at Fazenda Ituaú, Salto - SP, Brazil. The experimental design applied in both trials was randomized blocks with eight treatments and five replicates: inoculated control (water + inoculum), absolute control (water), azoxystrobin (50,0 g ha-1), boscalid (50,0 g ha-1), azoxystrobin (50,0 g ha-1) + boscalid (50,0 g ha-1), mandestrobin (194 g ha-1), inpyrfluxam (30 g ha-1), mandestrobin (194 g ha-1) + inpyrfluxam (30 g ha-1), applied at intervals of 15 days, totalizing 7 or 8 applications in the crop cycle. The effect on plant development was measured by plant height and the production of the five initial bunches. The photosynthetic efficiency was calculated from measurements of gas exchange, chlorophyll a fluorescence, content of photosynthetic pigments, and tomato productivity were evaluated. All fungicides positively affected some evaluated parameters, improving photosynthetic efficiency components and commercial fruit production, however without significant difference to the controls. The results demonstrate the efficacy of the use of these fungicides in controlling Alternaria sp. in tomato and also appoint to some additional effects on photosynthesis efficiency components and antioxidant enzym... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Paulo Alexandre Monteiro de Figueiredo / Resumo: Diante da iminente escassez de fósforo (P) para utilização agrícola, surge a necessidade de estudos voltados para o melhor entendimento de estratégias de suprimento deste elemento. Estudos recentes demonstram que a atividade hormonal potencializa processos em que o P é vital para ocorrência no metabolismo, destacando os análogos de Brassinoesteróides (BR) pela influência sobre o desenvolvimento vegetal. São escassos os estudos sobre a interação P e BR e sua aplicação em grandes culturas consumidoras de fósforo, como é o caso da cana-de-açúcar. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da aplicação de doses do análogo de BR 24-epibrassinolide (0; 0,5; 1,0; 2,0 mg. L-1), associado à presença ou ausência de fertilização fosfatada sobre os parâmetros de crescimento, fosfatase, micorrização e fotossíntese de plantas jovens de cana-de-açúcar. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em DBC com fatorial 4x2 com seis repetições. A aplicação dos BR proporcionou um incremento nos valores de massa seca radicular até o ponto máximo da curva de 1,27 mg.L-1. A interação P com BR incrementou respectivamente em 30% e 48% os valores de massa seca aérea nas doses 0,5 e 1,0 mg.L-1 do hormônio; e apresentou uma correlação de Pearson positiva das doses de BR com adição de P sobre essa variável. A presença de P estimulou todas as variáveis de crescimento da cana-de-açúcar. O BR desencadeou um pico significativo na atividade da enzima fosfatase ácida na dose de 1,0 mg. L-1 ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In view of the imminent shortage of phosphorus (P) for agricultural use, increase the need for studies aimed at better understanding the supply strategies of this element. Recent studies show that hormonal activity potentiates processes in which it is vital for the occurrence of metabolism, highlighting the analogues of Brassinoesterteroids (BR) for their influence on plant development. There are few studies on P and BR interaction and their application in large phosphorus-consuming crops, such as sugar cane. Thus, the objective of the present study was to evaluate the effect of applying doses of the 24-epibrassinolide dialogue (0; 0.5; 1.0; 2.0 mg. L-1), associated with the presence or absence of phosphate fertilization on the growth, phosphatase, mycorrhization and photosynthesis parameters of young sugarcane plants. The experiment was conducted in the greenhouse, in the DBC with a 4x2 factorial with six replications. The application of BR provides an increase in the values of root dry mass up to the maximum point of the curve of 1.27 mg. L-1. A P interaction with BR increases, respectively, by 30% and 48% the values of air dry mass at doses 0.5 and 1.0 mg.L-1 of the hormone; and showed a positive Pearson correlation of BR doses with the addition of P on this variable. The presence of P stimulates all sugar cane growth variables. BR triggered a significant peak of acid phosphatase enzyme activity at a dose of 1.0 mg. L-1 and did not affect root mycorrhizal colonization. The... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A produção de forragem em pastagens é um processo complexo, pois envolve uma série de fatores de ordem fisiológica, morfológica e a interação destes. A partir do conhecimento sobre processos individuais e das interações entre eles pode-se estimar a capacidade assimilatória do dossel usando modelos matemáticos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho agronômico e modelar o potencial fotossintético de dosséis vegetativos de capim-xaraés em função da arquitetura da comunidade vegetal e do ambiente luminoso, em pastagem submetida a estratégias de pastejo intermitente, com freqüências de desfolhação baseadas em interceptação luminosa ou calendário, visando estabelecer uma base racional de manejo e observando o sistema sob o ponto de vista fisiológico da planta e da praticidade do manejo. Além disso, descreve-se as respostas morfo-fisiológicas das plantas e verificando suas relações, com as variações na produção influenciadas pelos tratamentos. O estudo foi realizado na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", campus da USP localizado em Piracicaba - SP, numa área de Nitossolo Vermelho Eutroférrico, estabelecida com capim Brachiaria brizantha cv. Xaraés, onde foram avaliadas as características agronômicas, morfológicas e fisiológicas deste, tais como produção de forragem, taxas de fotossíntese, índice de área foliar (IAF), interceptação luminosa (IL), ângulos foliares. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com três tratamentos e três repetições, totalizando nove unidades experimentais (piquetes) de 120 m² cada, as quais foram pastejadas por grupos de animais sempre que a IL do dossel chegasse a 95%, ou a 100% ou a cada 28 dias. As estratégias de pastejo apresentaram diferentes acúmulos totais de forragem durante o verão. O tratamento 100% de IL, devido à sua menor freqüência, garantiu à comunidade vegetal um maior intervalo de desfolhações e, conseqüentemente, maior período de crescimento, propiciando maiores acúmulos (22.760 kg MS ha-1) de forragem em relação aos tratamentos 95 % de IL e 28 dias (17.700 kg MS ha-1). Os tratamentos baseados em IL apresentaram alturas de prépastejo, próximas das suas respectivas médias, nas respectivas interceptações luminosas. Isso sugere que a altura pode ser usada como uma ferramenta manejo, o que é confirmado pela sua correlação entre altura e IL para todos os tratamentos (r=0,84). Esta mesma relação ocorre com os valores de IAF (r=0,92), que ao longo do experimento mostrou-se, consistentemente, relacionado aos valores de IL (r=0,92), em todos os tratamentos. No tratamento de maior freqüência (95% de IL) o potencial fotossintético manteve-se máximo do dia médio até o pré-pastejo, devido ao menor intervalo de pastejo e à manutenção de menor área foliar média (2,08) o que propiciou um bom ambiente luminoso, minimizando a competição por luz. Dessa forma, o manejo mais adequado seria aquele que proporciona os maiores valores de fotossíntese de dossel ao longo do ciclo. / Yield formation in pastures is a complex process at it involves factors of both physiological and morphological nature, as well as interactions among them. By understanding individual processes and how they interact it is possible to assess the assimilatory potential of the sward, using through modeling and simulation. The objective of this research was to evaluate the agronomic performance and to model the photosynthetic potential of vegetative swards of Xaraés palisadegrass as a function of canopy architecture and light environment, in pastures under intermittent grazing, where defoliation frequency was dictated either by levels of light interception or by chronological time, in order to try to rationalize management practices under a physiological standpoint and operational practicity. In addition, plant morphological and physiological responses were described in terms of their mutual interplay, as treatments ultimately affected forage yield. The study was conducted at Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", USP campus in Piracicaba, SP, on a kandiudalfic euthrudox using a one-year-old pasture of Xaraés palisadegrass where agronomic, morphological and physiological traits, such as foraqe yield, photosynthesis, leaf area index (LAI), light interception (LI) and leaf angles were studied. The experimental design was completely randomized with three treatments and three replications, for a total of nine experimental units (paddocks) of 120 m² each, which were mob grazed whenever canopy light interception reached 95% or 100%, or every 28 days. Grazing strategies resulted in different seasonal forage yields. The 100% LI treatment made for longer rest periods and less frequent defoliations, resulting in highest (22,760 kg DM ha -1) forage productivity, compared with the 95% LI and the 28-d treatments (mean 17,700 kg DM ha-1). LI-based treatments resulted in less variable pregraze sward heights than the calendar-based treatment, and this suggests that sward height may be successfully used as a management guide. Across treatments sward height was highly correlated with LI (r=0.84) and with LAI (r=0.92) in all treatments, and so were LAI and LI (r= 0.95). Grazed at a higher frequency (95% LI) the canopy responded with maximum levels of assimilation from the midpoint to the end of the rest period, probably due to a lower mean LAI (2.08), which made for a favorable environment and less competition for light. Thus, optimal management seems to be related with higher canopy photosynthesis during the rest period.

O dinoflagelado unicelular marinho fotossintetizante Gonyaulax polyedra tem sido utilizado como modelo para o estudo de relógios biológicos. Neste organismo já foram descritos os ritmos de: migração vertical, divisão celular, atividade de superóxido dismutase e nitrato redutase, bioluminescência e capacidade fotossintética. Investigamos a variação circadiana dos pigmentos carotenóides e de RuBisCo II e PCP, as quais estão intimamente ligadas ao processo fotossintético. Experimentos de supressão de espécies reativas de oxigênio (EROs) por carotenóides foram preparados e mostraram que extratos de carotenóides de G. polyedra são capazes de suprimir o O2(1Δg) (oxigênio singlete) in vitro confirmando o importante papel destes no controle das EROs nestas algas. Os extratos metanólicos apresentaram vários pigmentos, tais como clorofila a, β-caroteno e peridinina em diferentes concentrações. A peridinina representa 80 % do total de carotenóides enquanto que o β-caroteno somente 4%. As análises dos cromatogramas de HPLC mostraram que a razão peridinina/clorofila a não varia ao longo de 24 h porém, por outro lado, o β-caroteno apresenta uma variação significativa na sua quantidade, com níveis duas vezes maiores no meio do dia em comparação com os níveis no meio da noite. Esta variação é conservada mesmo quando as células são mantidas em condições de luz constante. A curva de dose-resposta para a síntese de β-caroteno induzida pela luz mostra uma resposta linear com 45 minutos de exposição a luz branca. A indução é máxima quando utilizamos as células do meio período da noite (CT 18) que após esta exposição apresentam níveis de β-caroteno semelhantes as células do meio do dia. Esta alteração de fase no CT 18 sugere que este pigmento pode ser um dos compostos-captadores de luz envolvidos no mecanismo de ajuste de fase por luz em G. polyedra. Culturas de G. polyedra do meio da noite foram expostas à diferentes irradiações (azul, vermelha e verde) e os seus pigmentos extraídos e analisados. Em outra série de experimentos, as células foram mantidas durante o período de claro (12: 12 h) sob diferentes irradiações (vermelha, verde e azul) por 36 horas e os seus pigmentos analisados. Os resultados sugerem que a síntese foto-induzida e a oscilação circadiana do β-caroteno estão ligadas a um fotorreceptor de luz azul/ verde. Nas condições utilizadas não foram observadas variações significativas no conteúdo protéico da RuBisCo II e da PCP ao longo do dia. As análises de RNA total da RuBisCo II mostram que não há variação nos seus níveis quando as células são coletadas no meio do dia e no meio da noite. Quando expostas a condições adversas, G. polyedra apresenta a capacidade de encistar. Embora se conheça bem este mecanismo de defesa, existem poucas informações sobre o estado fisiológico destas células. Células encistadas induzidas por dias curtos apresentam uma alteração na composição de pigmentos com diminuição nas quantidades de β-caroteno e de clorofila a e aumento da quantidade de peridinina, indicando um rearranjo do aparato fotossintético nesta situação, com a peridinina desempenhando um papel mais estrutural. Em consequência, embora o conteúdo protéico de RuBisCo permaneça inalterado, os níveis protéicos de PCP se encontram diminuídos nas células encistadas. / Gonyaulax polyedra, a marine dinoflagellate which has been used as a model to study the biological clock, displays numerous circadian processes, such as bioluminescence, cell aggregation, cell division, superoxide dismutase and nitrate reductase activities and photosynthesis. In this alga, the photosynthesis is maximal in the middle of the day and minimal in the middle of the night. We investigated the pigments content and the amounts of two proteins related to the photosynthesis: ribulose- 1,5- bisphosphate carboxylase/ oxygenase form II (RuBisCo II) and peridinin: chlorophyll a: protein (PCP) in a 24 h cycle. Using the thermal decomposition of 1,4-dimethylnaphtalene endoperoxide, it was shown that the carotenoids could act as effective quenchers of synglet oxygen in G. polyedra. G. polyedra pigments were extracted every three hours over 24 hours. The amounts of peridinin and chlorophyll a remain constant over the day while the levels of β-carotene oscillate, being two times higher at the day than at the night phase. This variation persists when the cells were kept under constant dim light. The dose-response curve for light-induced β-carotene synthesis showed a linear response up to 45 minutes of light exposure, after which night-phase cells contained the same levels of β-carotene as day-phase cells. Cells exposed to light pulses at different times displays the highest β-carotene induction in the middle of the night. This may suggest that β-carotene may be one of the light-harvesting compounds involved in the light induced phase-shift in Gonyaulax polyedra. To identify which was the photoreceptor involved in β-carotene synthesis, cell of the middle of the night-phase (CT 18) were exposed for 45 minutes to different irradiations (red, blue and green) and their pigments extracted and analysed. Also, cells were grown under red, blue and green light during the light phase (12 h light: 12 h dark ) for 36 hours and their pigments analysed. The results suggested that the circadian oscillation and the photoinduced response synthesis of β-carotene, are related to a blue light receptor. The amounts of RuBisCo II and PCP do not change over the circadian cycle when the cultures were grown under constant dim light. The levels of these proteins also remain constant when cells were kept under ither white light or different light qualities (red, blue and green ) in light: dark (12: 12 h) regime. The G. polyedra RuBisCo form II transcrits levels are the same in middle-day and middle-night cells, suggesting a post-translational control for this enzyme in this organism. Adverse environmental conditions elicit the encystment of G. polyedra. Our results showed an alteration in pigment composition of cysts. An increase in peridinin levels and a decrease in β-carotene and chlorophyll a content were observed. Although RuBisCo form II protein levels remained constant, there was a reduction in the amounts of PCP in cysts. This suggests an important role in thylakoids structure stabilizer for free peridinin.

O objetivo neste experimento foi quantificar a evapotranspiração de diferentes variedades de cana-de-açúcar, a produtividade de biomassa e energia (fotossíntese acumulada), bem como a produtividade da água (PA), submetidas à irrigação plena e sob déficit, durante o estádio de enchimento e crescimento dos colmos, em três ciclos de cultivo sequenciais (2009, 2010 e 2011). Dois experimentos nomeados Experimento 1 e Experimento 2 foram instalados e desenvolvidos em casa de vegetação, com 23 variedades, em vasos com volume de 0,5 m3. No Experimento 1 foram avaliadas 9 variedades, sendo elas RB855453, RB855536, RB925211, RB867515, SP89-1115, SP81-3250, CTC14, CTC8 e CTC6 implantadas em um solo de textura argilosa, classificado como Nitossolo Vermelho Eutrófico. Outras 14 variedades (RB925345, RB855156, RB966928, RB72454, RB92579, IACSP95-5000, Caiana, SP83-2847, SP90-3414, SP79-1011, CTC17, CTC15, CTC9 e CTC2) foram implantadas no Experimento 2 em um solo de textura franco-arenosa, classificado como Latossolo Vermelho Amarelo. Em ambos os experimentos as variedades foram submetidas à irrigação plena e à irrigação sob déficit. O manejo da irrigação foi realizado através de irrigação por gotejamento mediante controle do potencial mátrico, via tensiômetros instalados em diferentes profundidades. Em todos os ciclos e para cada variedade e cada tipo de manejo da irrigação (com e sem déficit), foram avaliadas a biomassa fresca de colmo (BFC), os parâmetros tecnológicos, o rendimento bruto de açúcar (RBA), a fotossíntese acumulada (biomassa seca da parte aérea), a energia total da biomassa (ET) e a produtividade da água da BFC, do RBA e da ET. Os fatores que mais influenciaram na fotossíntese acumulada (biomassa e energia), e consequentemente na produtividade da água durante os três ciclos de cultivos nas variedades estudadas foram a radiação e a disponibilidade hídrica no solo. A produtividade da água em BFC (PABFC) no solo de textura argilosa atingiu valor máximo de 29,10 Kg.m-3 na variedade CTC6, sob irrigação plena e mínimo de 11,50 Kg.m-3 na variedade RB855536 em condições de déficit. A produtividade da água em biomassa de rendimento bruto de açúcar (PARBA) variou de 1,44 a 3,52 Kg.m-3. A produtividade da água em energia total (PAET), no solo de textura argilosa alcançou melhor resultado na variedade SP81-3250 com 176,32 MJ.m-3. No solo de textura franco-arenosa a PABFC variou de 8,13 a 26,39 K.m-3, na PARBA a variação foi de 0,99 a 3,42 Kg.m-3 e na PAET a variação foi de 64,89 a 192,92 MJ.m-3. / The objective of this experiment was to quantify evapotranspiration in different varieties of sugar cane, biomass productivity and energy (accumulated photosynthesis), biomass productivity and energy as well as the water productivity, subjected to full and deficit irrigation, for three sequential crop cycles (2009, 2010 and 2011). Two experiments named Experiment 1 and Experiment 2 were installed and developed under greenhouse conditions, , with 23 varieties planted in vases with volume of 0.5 m3. In the Experiment 1 were evaluated nine varieties: RB855453, RB855536, RB925211, RB867515, SP89-1115, SP81-3250, CTC14, CTC8, CTC6, and implanted in clay texture soil, classified as Nitossolo Vermelho Eutrófico. Other 14 varieties (RB925345, RB855156, RB966928, RB72454, RB92579, IACSP95- 5000, Caiana, SP83-2847, SP90-3414, SP79-1011, CTC17, CTC15, CTC9 and CTC2) were implanted in Experiment 2 in the sandy loam soil texture, classified as Latossolo Vermelho Amarelo. In both experiments the varieties were subjected to full irrigation and deficit irrigation. The water management was accomplished through trickle irrigation system by monitoring tensiometers installed at different depths. In all cycles and for each variety and each type of irrigation management (with and without deficit) were evaluated stems fresh biomass, technological parameters, sugar gross yield, the cumulative photosynthesis (shoot dry biomass), biomass total energy and water productivity of the stems fresh biomass, of the sugar gross yield and of the total energy. The factors that most influenced the cumulative photosynthesis (biomass and energy), and consequently the water productivity during crop three cycles in varieties studied were radiation and water supply. The water productivity in stems fresh biomass in clay texture soil reached a maximum of 29.10 kg.m-3 in the variety CTC6 under full irrigation, and minimum of 11.50 kg.m-3 in the variety RB855536 in deficit conditions. The water productivity in biomass of sugar gross yield ranged from 1.44 to 3.52 Kg.m-3. The water productivity in total energy, in clay soil achieved better result in the variety SP81-3250 with 176.32 MJ.m-3. In sandy loam soil the water productivity of stem fresh biomass varied from 8.13 to 26.39 Kg.m-3, in water productivity of sugar gross yield the variation was 0.99 to 3.42 Kg.m-3 and in the water productivity of total energy the variation was 64.89 to 192.92 MJ.m-3.

Soja [Glycine max (L.) Merrill] é a oleaginosa mais amplamente cultivada em todo o mundo. E para que seja possível que se obtenha uma produção economicamente viável, além da adoção de técnicas para um manejo que otimize a produtividade, é necessário um ambiente que ofereça características adequadas para o bom crescimento e desenvolvimento da planta. Dentre as condições adversas que podem alterar negativamente o desenvolvimento, a escassez de água é a restrição ambiental que induz maiores perdas e diminui a produção em nível global. Neste âmbito, diversos produtos vêm sendo desenvolvidos e utilizados com o objetivo de diminuir os efeitos negativos ocasionados por alta intensidade luminosa, altas temperaturas e déficit hídrico na produtividade das plantas. Dentre estes, destacam-se certos produtos químicos que podem ser usados para mitigar o estresse da planta, como o caulim e o carbonato de cálcio. Embora haja um volume considerável de estudos do uso destes antitranspirantes como protetor, principalmente da aplicação do caulim, a maioria destes são com hortifrutis e plantas ornamentais, sendo incipiente os estudos sobre sua utilização em soja. Além disto, há a necessidade da elucidação dos resultados do uso conjunto de caulim e carbonato de cálcio. O experimento foi realizado na casa de vegetação do Laboratório de Estudo de Plantas Sob Estresse (LEPSE) da Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - Universidade de São Paulo (ESALQ - USP). Os tratamentos consistiram na pulverização de caulim e carbonato de cálcio nas seguintes doses: 0 L ha-1 (controle), 10 L ha-1 e 20 L ha-1 e submetidas ao déficit hídrico pelo método gravimétrico mediante duas reposições hídricas no solo: com irrigação (100% da capacidade de campo, CC) e déficit hídrico (40% da capacidade de campo, CC). Neste experimento, os regimes hídricos não apresentaram diferenças estatísticas significantes nos primeiros dias, apesar disto, esta restrição na disponibilidade de água foi suficiente para alterar algumas variáveis analisadas, sugerindo um efeito no metabolismo das plantas. Foi avaliado que o déficit hídrico afetou a maquinaria fotossintética, afetando as características fisiológicas das plantas de soja, com diminuição da condutância estomática, assimilação de CO2, taxa transpiratória, temperatura foliar, eficiência quântica de assimilação de CO2, Coeficiente de extinção fotoquímica e Taxa aparente de transporte de elétrons, além de aumento do Coeficiente de extinção não fotoquímica. Estes resultados indicam que o agroquímico a base de caulim e carbonato de cálcio não altera o metabolismo em plantas de soja nas condições utilizadas neste experimento, sendo evidente apenas os resultados decorrentes da restrição hídrica. / Soybean [Glycine max (L.) Merrill] is the most widely grown oilseed in the world. And to be possible to obtain an economically viable production, besides the adoption of techniques for a management that optimizes productivity, an environment is needed that offers adequate characteristics for the good growth and development of the plant. Among adverse conditions that can negatively alter development, water deficit is the environmental constraint that induces greater losses and decreases production at the global level. In this context, several products have been developed and used with the objective of reducing the negative effects caused by high light intensity, high temperatures and water deficit in plant productivity. These include certain chemicals that can be used to mitigate plant stress, such as kaolin and calcium carbonate. Although there is a considerable amount of studies on the use of these antiperspirants as a protector, mainly of the application of kaolin, the majority of these are with vegetables and ornamental plants, being incipient the studies on their use in soy. In addition, there is a need to elucidate the results of the use a product consisting of kaolin and calcium carbonate. The experiment was conducted in the greenhouse of the Laboratory of Study of Under Stress Plants (LEPSE) of the \"Luiz de Queiroz\" School of Agriculture - University of São Paulo (ESALQ - USP). The treatments consisted of spraying kaolin and calcium carbonate in the following doses: 0 L ha-1 (control), 10 L ha-1 and 20 L ha-1 and submitted to water deficit by gravimetric method (100% of the field capacity, CC) and water deficit (40% of the field capacity, CC). In this study, a water deficit that caused damage to the photosynthetic machinery of soybean plants was evaluated. The results presented allow us to propose that kaolin induces an improvement in the photosynthetic performance of the hydrated plants, whose responses may possibly increase the final yield of the plants. Under water deficit, high temperature and irradiance the product is not able to maintain the photosynthetic parameters, as observed in other studies. In this experiment, water deficit didn\'t present significant statistical differences in the first days, although, this restriction in water availability was enough to alter some variables analyzed, suggesting an effect on plant metabolism. It was evaluated that the water deficit affected the photosynthetic machinery, affecting the physiological characteristics of the soybean plants, with a decrease in stomatal conductance, CO2 assimilation, transpiration rate, leaf temperature, quantum efficiency of CO2 assimilation, photochemical extinction coefficient and apparent rate of electron transport, in addition to increasing the non-photochemical extinction coefficient. These results indicate that the agrochemical based on kaolin and calcium carbonate don\'t alter the metabolism in soybean plants under the conditions used in this experiment, being evident only the results of the water restriction.

Os sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta têm se apresentado promissores, e são apontados como alternativas mais sustentáveis de uso da terra, assim como ferramentas para mitigar as emissões de gases de efeito estufa e diminuir os efeitos que as mudanças climáticas possam gerar na produção agropecuária. Contudo, devido à complexidade desses sistemas, existem ainda muitas limitações técnicas que dificultam a otimização da produção de forragem. O componente arbóreo reduz a quantidade e qualidade da luz, modificando o microclima, e interferindo em processos morfofisiológicos das plantas essenciais para produção de biomassa. Visando entender essas modificações e gerar informações sobre acumulo de biomassa de plantas forrageiras e produção animal em ambientes sombreados, o objetivo geral com este estudo foi avaliar as alterações no microclima do sub-bosque florestal e seus efeitos sobre a produção de forragem, o desempenho animal, e as características morfofisiológicas e estruturais de gramíneas tropicais em diferentes arranjos florestais de sistemas ILPF.. A Brachiaria brizantha cv. Piatã avaliada em dois sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta, com espaçamento entre linhas simples de árvores de eucalipto de 14 m (ILPF14) e de 22 m (ILPF22), comparados a um sistema de integração lavoura-pecuária (ILP, a pleno sol), com estratégia de rotação de culturas de 4 anos, sendo 1 ano de lavoura e 3 de pasto. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, em esquema de faixas subdivididas, com 4 repetições. Avaliou-se a produção de forragem e o desempenho novilhas nelore, durante 2 ciclo de rotação, no período de 2009 a 2016, comparando as estações de cada ano. No último ano do segundo ciclo, no período de julho de 2015 a junho de 2016, com as árvores adultas e sombreamento intenso, foram realizadas avaliações das respostas morfofisiológicas e estruturais do capim-piatã, no sub-bosque florestal, conforme a distancia das árvores, e estações do ano. / The crop-livestock-forest integrated systems have been pointed out as sustainable alternatives to land use, as well as a tool to mitigate greenhouse gases emissions and to reduce the effects that climate change can generate on agricultural production. However, due the complexity of these systems, there are still many technical limitations that hamper the optimization of forage production. The arboreal component reduces the quantity and quality of light, and modifies the microclimate, interfering in morphophysiological processes essential for biomass accumulation in forage species. The objective of this study was to evaluate the shading effect of different densities of trees on microclimate, and how their interactions influence physiological and structural characteristics of forage plants, and forage production, along the seasons andcrop rotation cycle. Brachiaria brizantha cv. Piatã was evaluated in two crop-livestock-forest integration systems, with single lines of eucalyptus trees spacing by 14 m (ILPF14) and 22 m (ILPF22) (ILPF22), compared to a crop-livestock integration system (ILP; sun), with a crop rotation strategy of 4 years, with 1 year of crop cultivation and 3 years of pasture. A randomized complete blocks design, arranged in a split strips scheme, with 4 replicates was adopted. The forage production and performance of nellore heifers were evaluated during 2 rotation cycles between 2009 and 2016, comparing the seasons of each year. In the last year of the second cycle, from July 2015 to June 2016, with adult trees and intense shading, evaluations of the morphophysiological and structural responses of the piatã palisadegrass were carried out in the sub-forest, according to the distance of the trees, and seasons of the year.

Nitrogen (N) fertilization and drought stress have large influence on maize grain yield, thus studies about genotypes and management technologies are very important to increase maize production. This study is presented in three chapters; the first two were undertaken in the United States of America and the third one in Brazil. The following objectives are addressed in this order: (1) The primary objective was to understand which traits, if any, differ between similar-maturity tolerant and non-drought tolerant hybrids that govern nutrient uptake and concentrations under different management treatments (varied plant densities (PD) and N rates) and their influence on grain yield (GY). (2) The primary objective was to investigate the physiological and yield responses of comparable-maturity drought and non-drought tolerant hybrids (P1151 vs. P1162, and P1498 vs. 33D49) to varied plant density and N rates. (3) The main objective was to investigate the responses of maize to sidedress N applications, using isotopically labeled urea fertilizer (15N), at different development stages. The secondary objective was to verify the correlations between the chlorophylls and carotenoids with SPAD index (evaluated at V14 and V16) and all these parameters with total biomass (BM), harvest index (HI), GY and grain N content. The major results for objectives 1 and 2 were as follows: All hybrids had similar GY responses to PD (near 79,000 versus near 100,000 plants ha-1) and N rate (from 0 to 269 kg N ha-1) treatment factors. Hybrid 1 (AQUAmax(TM) P1151) demonstrated similar leaf photosynthetic (A) and transpiration (E ) rates than its non-drought tolerant counterpart of similar maturity since Hybrid 2 (P1162) had a higher leaf area Index (LAI) (at the R2 and R3 stages) and a similar GY as Hybrid 1. Hybrid AQUAmax(TM) P1498 maintained higher leaf A and E rates than P33D49 during the grain-fill period, thus perhaps demonstrating improved persistence in root water uptake late in the season. There was no single trait differentiation in photosynthesis or transpiration between drought and non-drought tolerant hybrids. Highest BM and GY at maturity generally followed shorter anthesis-silking intervals and more stover macronutrient (P and S) accumulation, in the drought season, so these characteristics appeared to be important drought-tolerant mechanisms regardless of hybrid designations. The major findings from the objective 3 investigations: Maize crop responded similarly for GY to timing of sidedress N application. Grain N content from 15N fertilizer and N uptake and efficiency were greater for early N applications. SPAD values correlated positively with most pigment variables at V16 in both seasons, thus proving that SPAD was an efficient instrument of indirect evaluation of chlorophylls and carotenoids in maize leaves at early stages. Chlorophyll b at V16, sample stage, was positively correlated (P<0.05) with grain N content, GY, and BM, and total chlorophyll at V16 was positively correlated with GY and grain N content. However the chlorophylls a and total, evaluated at V14, were negatively correlated with GY. So, measurement chlorophyll and carotenoid pigment contents should be done after V14 stage when studies aim to evaluate crop nutritional conditions and prescribe future grain production practices. / Adubação nitrogenada (N) e o estresse hídrico tem grande influência no rendimento de grãos de milho, assim, estudos sobre genótipos e o manejo dessa cultura são muito importantes para o aumento da produtividade. Este estudo é apresentado em três capítulos. Os dois primeiros foram desenvolvidos nos Estados Unidos e o terceiro no Brasil. Os objetivos são apresentados na seguinte ordem: (1) o objetivo principal foi entender quais características, se existirem, diferem entre híbridos tolerantes e não-tolerantes à seca, com semelhança em maturidade, que regem a absorção de nutrientes e concentrações destes sob diferentes tratamentos de cultivo e sua influência na produção de grãos. (2) O objetivo principal foi investigar as respostas fisiológicas (fotossíntese (A) e transpiração (E)) e a produção de milho em genótipos, com semelhante maturidade, tolerantes e não tolerantes ao déficit hídrico (P1151 vs. P1162 e P1498 vs. 33D49) em relação a variação de densidade de plantas e doses de N. (3) O principal objetivo foi investigar as respostas de milho à aplicação de nitrogênio em cobertura, ureia fertilizante (15N), em diferentes estádios fenológicos. O objetivo secundário foi: verificar a correlação entre as clorofilas e carotenoides com SPAD (avaliado em V14 e V16) e destas com a biomassa total (BM), índice de colheita (IC), produção de grãos (PG) e do conteúdo de N nos grãos. Como resultados: (1 e 2) Todos os híbridos responderam de forma semelhante para para PG em relação aos tratamentos. O Híbrido P1151 demonstrou semelhantes A e E e menor area foliar do que seu semelhante em maturidade (P1162). Híbrido P1498 pareceu ser capaz de manter a taxa de transpiração foliar e de fotossíntese mais elevadas do que 33D49, durante o período de enchimento de grãos. Este híbrido apresentou uma melhor persistência na captação de água pela raiz no final da estação de cultivo. Geralmente maiores BM e PG na maturidade foram relacionadas a menores intervalos de diferenciação floral e a maior acumulação, na estação seca, de macronutrientes (P e S) no colmo, sendo as ultimas características consideradas como mecanismos de tolerância à seca. (3) A cultura do milho respondeu de forma semelhante em relação a PG à aplicação de N. O teor de nitrogênio nos grãos derivado do 15N fertilizante e a eficiência de uso do fertilizante nitrogenado foram maiores em relação a aplicação de N nos primeiros estádios. Houve correlação positiva e siginificativa para SPAD com a maioria dos pigmentos no estádio de avaliação V16. Provando ser um instrumento eficaz de avaliação indireta de clorofilas e carotenóides em estágios iniciais. A clorofila b, avaliada em V16, apresentou correlação positiva significativa (p<0,05) com teor de N nos grãos, PG, e BM, a clorofila total em V16 também apresentou uma correlação positiva com o teor de N nos grãos, no entanto, as clorofilas a e total, avaliadas em V14, apresentaram correlação negativa com PG. Assim, a medição do teor de pigmentos com o objetivo de estudar as condições nutricionais e previr a produção de grãos deve ser realizada após o estágio V14.

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.