Orientador: João Domingos Rodrigues / Banca: Elizabeth Orika Ono / Banca: Fernando Broetto / Banca: Teresinha Costa S.de Albuquerque / Banca: Barbara Franca Dantas / Resumo: A videira por ser originária de regiões de inverno rigoroso, apresenta mecanismo de dormência que conferem condições de sobrevivência durante o período frio. Contudo, esta mesma espécie também é cultivada em condições tropicais, cuja ausência de estação com baixas temperaturas favorece seu contínuo desenvolvimento vegetativo, fazendo-se necessário estabelecer um repouso, que normalmente é promovido com a redução do fornecimento de água, através do controle da irrigação. No entanto, este processo, apesar de ter o mesmo objetivo da dormência estabelecida pelo frio, apresenta mecanismos fisiológicos e bioquímicos diferentes. Este trabalho teve o objetivo de avaliar características fisiológicas e bioquímicas de plantas de Vitis vinifera L. cv. Thompson Seedless submetidas às condições de frio e deficiência hídrica, assim como sua influência na brotação de gemas. As plantas foram conduzidas em casa-de-vegetação e submetidas aos seguintes tratamentos: 1. Controle (25-30oC / 60-70% U.R. em capacidade de campo - cc); 2. Deficiência Hídrica (25-30oC / 60-70% U.R. a uma tensão de água no solo entre -80 a -100 kPa); 3. Frio (5-13oC / 60-70% U.R. em câmara climatizada e em cc), por um período de até 90 dias, sendo cada parcela de plantas avaliada e amostrada a cada 15 dias, para em seguida ser reconduzida às condições de Controle (25-30oC/60-70%U.R em cc), onde permaneceram até a brotação. O delineamento foi inteiramente casualizado, em esquema de parcela subdividida (3 x 6); sendo a parcela representada pelos três tratamentos; enquanto a subparcela representada pelos seis tempos de permanência que as plantas foram submetidas aos tratamentos (15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias após o tratamento - DAT). O número de repetição variou de acordo com o tipo de característica avaliada (destrutiva e não destrutiva) e cada unidade experimental foi constituída... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The vine is from cold winter regions and because this has dormancy mechanism conferring survival conditions during the cold period. However, these species are also cultivated in tropical conditions and absence of season with low temperatures increase vegetative growth, and because this is necessary to establish a dormant which usually is promoted with reducing water supply through irrigation control. But while used in place of cold dormancy, irrigation control has different biochemical and physiological mechanisms, this way, the aim were to evaluate physiological and biochemical characteristics of Vitis vinifera L. cv. Thompson Seedless plants submitted to cold and drought conditions, as well as its influence on bud break. Plants were growing in a green house and treated as follows: 1. Control (25-30oC / 60-70% RH at field capacity - cc), 2. Water deficiency (25-30oC/60-70% RH at a soil water tension between -80 to -100 kPa) 3. Cold (5-13oC/60-70% RH in an growth chamber acclimatized at cc), for a period up to 90 days, and plants portion were sampled and evaluated each 15 days, to then be brought back to Control conditions (25-30oC/60-70% RH in cc), where they remained until budding. The design was completely randomized in a split plot design (3 x 6) being three main treatments and sub plots constituted by six permanence time which plants were treated (15, 30, 45, 60, 75 and 90 days after treatment - DAT). The repetition number varied according characteristic evaluated (destructive and non destructive) and each plant represented one experimental unit. The following physiological characteristics were evaluated: rate of net CO2 assimilation... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho teve por finalidade avaliar algumas variÃveis fisiolÃgicas e bioquÃmicas de duas espÃcies de sorgo forrageiro submetidas a diferentes condiÃÃes de cultivo e de salinidade. Para isso, foram montados dois experimentos. No primeiro deles estudou-se tais variÃveis em Sorghum bicolor e Sorghum sudanense, em funÃÃo de diferentes nÃveis de estresse salino, enquanto no segundo, as variÃveis foram estudadas em duas fases distintas de desenvolvimento das duas espÃcies de sorgo, visando determinar em qual delas essas espÃcies sÃo mais resistentes aos efeitos deletÃrios da salinidade. No primeiro experimento, os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 à 5, composto por duas espÃcies (S. bicolor e S. sudanense) e cinco tratamentos (NaCl a 0, 25, 50, 75 e 100 mM). Nesse experimento, os parÃmetros de trocas gasosas foram pouco afetados pela salinidade, em ambas as espÃcies. O crescimento das plantas de ambas as espÃcies reduziu à medida que a salinidade aumentou. O potencial osmÃtico (s) foliar foi fortemente reduzido pela salinidade nessas plantas, a qual aumentou significativamente a concentraÃÃo de solutos orgÃnicos nas duas espÃcies de sorgo. As concentraÃÃes de Na+ e Cl- aumentaram com a salinidade em ambas as espÃcies. S. bicolor e S. sudanense mantiveram o teor relativo de Ãgua sob condiÃÃes salinas igual ao do controle. Nas espÃcies de sorgo estudadas, os carboidratos solÃveis e os Ãons K+ e Cl- foram os que mais contribuÃram para o ajustamento osmÃtico das plantas. Nas folhas de S. bicolor, houve um aumento na atividade das peroxidases do ascorbato (APX) e do guaiacol (GPX) e uma reduÃÃo na atividade da catalase (CAT), enquanto a dismutase do superÃxido (SOD) nÃo foi afetada. Em S. sudanense, à medida que foram elevadas as doses de NaCl, observou-se um aumento na atividade da GPX e da SOD. Nas raÃzes, apenas a SOD apresentou aumento em atividade no S. bicolor. A atividade ribonucleÃsica nas folhas de ambas as espÃcies aumentou com as doses crescentes de NaCl, enquanto que nas raÃzes, ela foi reduzida à medida que o estresse salino intensificou-se. No segundo experimento, os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 2 à 3 à 2, composto por duas espÃcies (S. bicolor e S. sudanense), trÃs concentraÃÃes de sais na Ãgua de irrigaÃÃo (condutividades elÃtricas de 0,0; 4,0 e 8,0 dS m-1) e dois perÃodos de aplicaÃÃo do estresse salino Ãs plantas [desde a semeadura atà 25 dias depois (Fase I) e do 25 ao 50 dia apÃs a semeadura (Fase II)], com cinco repetiÃÃes. As principais alteraÃÃes nas trocas gasosas ocorreram na Fase II do desenvolvimento. O estresse salino reduziu o crescimento das plantas de sorgo em ambas as fases de desenvolvimento, porÃm essa reduÃÃo foi mais acentuada na Fase I. Os teores dos solutos orgÃnicos variaram em funÃÃo das fases de desenvolvimento, da espÃcie e da salinidade. Na Fase I, em ambas as espÃcies de sorgo, houve acrÃscimos nos teores de Na+ e K+ e reduÃÃo nos de Cl- pela salinidade, enquanto que, na Fase II do desenvolvimento, os teores de Na+ e K+ foram reduzidos e os de Cl-, aumentados, tanto em S. bicolor como em S. sudanense. Na Fase I do desenvolvimento, apenas a SOD, em S. bicolor, e a CAT, em S. sudanense, mostraram incrementos de atividade em resposta ao estresse salino. Jà na Fase II, nenhum aumento na atividade do sistema enzimÃtico antioxidativo foi observado em funÃÃo da salinidade, nas duas espÃcies estudadas. Na Fase I, a atividade da RNase, em ambas as espÃcies, foi reduzida com a salinidade, enquanto na Fase II do desenvolvimento, ela foi aumentada. O crescimento das plantas de S. sudanense foi ligeiramente mais afetado que o de S. bicolor. As espÃcies de sorgo forrageiro estudadas neste trabalho foram capazes de reduzir o s foliar em concentraÃÃes elevadas de NaCl, o que pode ter contribuÃdo para um melhor ajustamento osmÃtico. AlÃm disso, nas condiÃÃes empregadas no primeiro experimento, S. bicolor pareceu ter um sistema antioxidante mais eficaz contra os efeitos da salinidade do que S. sudanense. Em relaÃÃo ao segundo experimento, o crescimento das plantas de sorgo forrageiro foi mais afetado quando o estresse salino foi aplicado em estÃdios iniciais do desenvolvimento. O estresse oxidativo causado pela salinidade parece nÃo ter sido suficiente para estimular o sistema de defesa enzimÃtico antioxidativo na Fase II do desenvolvimento, em ambas as espÃcies. AlÃm disso, o aumento na atividade RNÃsica pode indicar o papel desta enzima na proteÃÃo contra os efeitos deletÃrios da salinidade nessas espÃcies de sorgo. De modo geral, nÃo houve diferenÃas marcantes na tolerÃncia das plantas de S. bicolor e S. sudanense à salinidade. / This study aimed to evaluate some physiological and biochemical variables of two species of sorghum subjected to different growing conditions and salinity. For this, two experiments were set up. In the first study, the variables in Sorghum bicolor and Sorghum sudanense were evaluated according different levels of salinity stress. In the second, the variables were studied in two distinct phases of development of two species of sorghum, to determine which one of these species are more resistant to the deleterious effects of salinity. In the first experiment, treatments were arranged in a 5 à 2 factorial, consisting of two species (S. bicolor and S. sudanense) and five treatments (NaCl at 0, 25, 50, 75 and 100 mM). In this experiment, the gas exchange parameters were little affected by salinity in both species. Plant growth of both species decreased as salinity increased. The osmotic potential (ψs) leaves was strongly reduced by salinity in these plants, which significantly increased the concentration of organic solutes in the two species of sorghum. The concentrations of Na+ and Cl- increased with salinity in both species. S. bicolor and S. sudanense maintained relative water content under saline conditions the same as the control. In sorghum species studied, the soluble carbohydrates and the ions K+ and Cl- were the main contributors to the osmotic adjustment of plants. In leaves of S. bicolor, there was an increase in activity of ascorbate peroxidase (APX) and guaiacol (GPX) and a reduction in activity of catalase (CAT), while superoxide dismutase (SOD) was not affected. In S. sudanense, the activity of GPX and SOD increased with increasing salinity. In roots, just SOD activity in S. bicolor were increased with salt stress. Ribonuclease activity in the leaves of both species increased with increasing doses of NaCl, whereas in roots it was reduced as the salt stress intensified. In the second experiment, treatments were arranged in a factorial 2 à 3 à 2, composed of two species (S. bicolor and S. sudanense), three concentrations of salts in irrigation water (electrical conductivities of 0.0, 4.0 and 8.0 dS m-1) and two periods of application of salt stress to plants [from sowing until 25 days later (Phase I) and from 25th to 50th day after sowing (Phase II)], with five repetitions. The main changes in gas exchange occurred in Phase II development. The salt stress reduced plant growth of sorghum in both phases of development, but this reduction was more pronounced in Phase I. The levels of organic solutes varied according to the phases of development, species and salinity. In Phase I, in both species of sorghum, there were increases in levels of Na+ and K+ and reduced Cl- by salinity, whereas in Phase II development, the levels of Na+ and K+ were reduced and Cl- extended, both in S. bicolor as in S. sudanense. In Phase I of development, only SOD in S. bicolor, and CAT in S. sudanense showed activity increases in response to salt stress. In the Phase II, no increase in the activity of antioxidant enzyme system was observed as a function of salinity in both species. In Phase I, the activity of RNase in both species was reduced by salinity, while in Phase II development, it was expanded. Plant growth of S. sudanense was slightly more affected than the S. bicolor. Sorghum species studied in this work were able to reduce the leaf ψs high concentrations of NaCl, which may have contributed to a better osmotic adjustment. In addition, under the conditions employed in the first experiment, S. bicolor appeared to have a more effective antioxidant system against the effects of salinity than S. sudanense. For the second experiment, the growth of sorghum plants was more affected when the salt stress was applied in the early stage of development. The oxidative stress caused by salinity seems to have been sufficient to stimulate the enzymatic antioxidant defense system in Phase II development in both species. Furthermore, increased activity RNase may indicate the role of this enzyme in protecting against the deleterious effects of salinity in these species of sorghum. Overall, there were no marked differences in plant tolerance between S. bicolor and S. sudanense under salinity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Salt excess in the soil solution is a serious problem in agriculture, caused mainly by irrigation water, causing soil salinization. These salts, when absorbed affects the growth of plants because of the osmotic effect, reducing the absorption of water in the soil. In order to mitigate the deleterious effects of these salts in plants, several strategies have been developed in order to make plants most tolerant to salt stress. A recent innovation in plant cultivation system is the enrichment of irrigation water with carbon dioxide (carbonation), influencing the commercial crop yield and making them more tolerant to stresses. The objective of this study was to evaluate whether the application of CO2 in irrigation water of melon plants increases the tolerance of the same to salt stress. The experiment was conducted in Pacajus Experimental Field of Embrapa Tropical Agroindustry. The treatments were arranged in a factorial 5 x 3 with four replications, referring to salt solutions at electrical conductivities of (ECw) (0.5, 1.5, 3.0, 4.5 and 6.0 dS m-1) and three treatments with CO2: no CO2 (SC), five applications of CO2 (since flowering until the beginning ripening of fruits) (C1) and two applications of CO2 (since fruit set until the ripening of fruits) (C2). The CO2 was used as a gas injected weekly directly in the irrigation system. The electrical conductivity of the soil saturation extract and CO2 content in the irrigation water were measured at the end of the experiment. The measurement of photosynthesis, stomatal conductance and transpiration occurred throughout plant development. Were also evaluated leaf area, dry weight of leaves and stem + branches, levels of Na+, Cl-, K+ and carbohydrates in the leaves and stems + branches, the number of fruits, productivity, weight, lengths and diameters of the fruit, pulp thickness, total soluble solids and citric acid content. Leaf concentrations of Na+, Cl- and K+ in the leaf and stem + branches were influenced by salinity, with interaction salinity x CO2. For the growth variables: leaf area, dry matter of leaves and stem + branches, there was a significant difference only for the salinity levels. All variables of gas exchange were influenced by salinity, while the stomatal conductance and net photosynthesis were significantly influenced by the application of CO2. The carbohydrate in stem + branches were influenced by the application of CO2. Irrigation with saline water caused a reduction in productivity, number of fruits, lengths of commercial and total fruits. These variables were not influenced by the application of CO2. It is concluded that salinity affected the growth, development and production of melon plants, while the application of CO2 did not minimize the deleterious effect of salts in plants. / Um dos grandes problemas enfrentados pela agricultura à o excesso de sais dissolvidos na soluÃÃo do solo, carreados principalmente pela Ãgua de irrigaÃÃo, causando a salinizaÃÃo do solo. Esses sais, ao serem absorvidos, afetam o crescimento das plantas devido ao efeito osmÃtico, dificultando a absorÃÃo de Ãgua no solo. A fim de amenizar os efeitos deletÃrios desses sais nas plantas, vÃrias estratÃgias vÃm sendo desenvolvidas visando tornar as plantas mais tolerantes ao estresse salino. Uma inovaÃÃo recente no sistema de cultivo de plantas à o enriquecimento da Ãgua de irrigaÃÃo com o diÃxido de carbono (carbonataÃÃo), influenciando a produtividade comercial da cultura e tornando-a mais tolerante a estresses. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar se a aplicaÃÃo de CO2 na Ãgua de irrigaÃÃo de plantas de meloeiro aumenta a tolerÃncia das mesmas ao estresse salino. O experimento foi conduzido no Campo Experimental de Pacajus da Embrapa AgroindÃstria Tropical. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 5 x 3 com quatro repetiÃÃes, referentes Ãs soluÃÃes salinas com condutividades elÃtricas de (CEa) (0,5; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 dS m-1) e trÃs tratamentos de CO2: ausÃncia de CO2 (SC), cinco aplicaÃÃes de CO2 (inÃcio do florescimento atà a maturaÃÃo dos frutos) (C1) e duas aplicaÃÃes de CO2 (apÃs a frutificaÃÃo atà a maturaÃÃo dos frutos) (C2). O CO2 foi aplicado na forma de gÃs, injetado semanalmente diretamente no sistema de irrigaÃÃo. A condutividade elÃtrica do extrato de saturaÃÃo do solo e o teor de CO2 na Ãgua de irrigaÃÃo foram mensurados ao final do experimento. As mediÃÃes de fotossÃntese, transpiraÃÃo e condutÃncia estomÃtica ocorreram ao longo do desenvolvimento das plantas. Foram avaliadas ainda a Ãrea foliar, as massas secas das folhas e do caule + ramos, os teores de Na+, Cl-, K+ e os carboidratos nas folhas e nos caules + ramos, o nÃmero de frutos, a produtividade de frutos, o peso, os comprimentos e diÃmetros dos frutos, espessura da polpa, sÃlidos solÃveis totais e teor de Ãcido cÃtrico. Os teores de Na+, Cl- e k+ na folha e caule + ramos foram influenciados pela salinidade, havendo interaÃÃo salinidade x CO2. Para as variÃveis de crescimento: Ãrea foliar, matÃria seca das folhas e caule +ramos, houve diferenÃa significativa apenas para os nÃveis de salinidade. Todas as variÃveis de trocas gasosas foram influenciadas pela salinidade, enquanto que a condutÃncia estomÃtica e a fotossÃntese liquida foram significativamente influenciadas pela aplicaÃÃo de CO2. Os teores de carboidratos no caule + ramos foram influenciados pela aplicaÃÃo de CO2. A irrigaÃÃo com Ãgua salina provocou reduÃÃo na produtividade, nÃmero de frutos, comprimentos dos frutos comercias e mÃdios. Essas variÃveis nÃo foram influenciadas pela aplicaÃÃo de CO2. Em funÃÃo do exposto, conclui-se que a salinidade afetou o crescimento, desenvolvimento e produÃÃo das plantas de meloeiro, enquanto a aplicaÃÃo do CO2 nÃo minimizou o efeito deletÃrio dos sais nas plantas.

nÃo hà / Em pomares comerciais de pitaia vermelha, no CearÃ, à comum a presenÃa de plantas com cladÃdios amarelados, principalmente nas Ãpocas mais quentes do ano. Diante disso, realizou-se um estudo com o intuito de avaliar a interferÃncia do sombreamento sobre o crescimento, anatomia, pigmentos fotossintÃticos, trocas gasosas e produÃÃo de pitaia vermelha. O delineamento experimental foi em blocos casualizados (DBC), com cinco tratamentos, cinco repetiÃÃes e duas plantas por parcela. Os tratamentos foram constituÃdos pelos nÃveis de sombreamento: pleno sol, 35, 50; 65 e 80% de sombreamento. As avaliaÃÃes foram divididas em duas etapas (180 e 365 dias), de modo a observar o efeito dos tratamentos sobre o crescimento inicial e o primeiro ciclo produtivo da cultura. A pitaia vermelha, inicialmente (aos 180 dias), apresentou melhor desempenho sob condiÃÃes de sombreamento, especialmente a 35% de sombra. No entanto, ao decorrer do seu ciclo, as plantas cultivadas a pleno sol foram as mais produtivas, com nÃmero de frutos, duas vezes superior Ãs sombreadas. Para as condiÃÃes edafoclimÃticas de Fortaleza (CE) recomenda-se a produÃÃo de mudas em condiÃÃes sombreadas de 35% e a implantaÃÃo do pomar de pitaia vermelha a pleno sol. / In commercial orchards red dragon fruit, CearÃ, is common the presence of plants with yellow cladodes, especially in the warmer seasons. Therefore, we carried out a study in order to evaluate the effect of shading on growth, anatomy, photosynthetic pigments, gas exchange and production of red pitaya. The experimental design was randomized blocks (DBC), with five treatments, five replicates and two plants per plot. The treatments were constituted by shading levels: full sun, 35, 50; 65 and 80% shading. The evaluations were divided into two stages (180 and 365 days) in order to observe the effect of treatments on initial growth and production cycle of the first crop. The red dragon fruit, initially (at 180 days), performed better under shade conditions, especially the 35% shade. However, the course of its cycle, plants grown in full sun were the most productive, with number of fruits, twice the shaded. To soil and climatic conditions of Fortaleza (CE) is recommended to grow seedlings in shaded conditions 35% and the implementation of the red dragon fruit orchard in full sun.

A cana-de-açúcar apresenta acentuada variação genotípica relacionada à eficiência de uso dos nutrientes, sendo que a abordagem desse assunto em pesquisas científicas prioriza os estudos relacionados ao nitrogênio (N) e fósforo (P). Porém, devido a essencialidade do potássio (K) como nutriente pela função exercida nas relações hídricas das plantas e sua importância na economia brasileira, pesquisas relacionadas à eficiência de uso de K podem auxiliar no desenvolvimento de genótipos mais eficientes, com implicações diretas no processo de eficiência de uso de água. No primeiro experimento (Experimento I), objetivou-se avaliar as mudanças morfológicas e fisiológicas promovidas pela redução do suprimento de K, em dois genótipos de cana-de-açúcar (SP90-3414 e SP83-2847), por meio da quantificação da área foliar; aspectos morfológicos do sistema radicular (comprimento total e superfície total de raízes); produção de biomassa de raízes e parte aérea; concentração e acúmulo de K nos tecidos vegetais; partição de fotoassimilados (porcentagem de açúcares solúveis totais [AST] e redutores [AR]); atividade da enzima redutase do nitrato (RNO3-); potencial da água na folha (?a) e parâmetros de trocas gasosas (taxa de assimilação de CO2 [A], condutância estomática [gs] e transpiração [E]). As concentrações de K empregadas na solução nutritiva foram de 1 e 6 mmol L-1, distribuídas conforme delineamento experimental de blocos completos ao acaso, utilizando-se esquema fatorial 2 x 2 (duas doses de K x dois genótipos de cana-de-açúcar), com cinco repetições. As doses promoveram diferenças quanto à absorção e uso do K pelos cultivares, promovendo alterações significativas no acúmulo desse elemento nos tecidos vegetais, na quantidade de açúcares solúveis totais e redutores nos tecidos, nos parâmetros morfológicos e produtivos da parte aérea e do sistema radicular, bem como nos atributos fisiológicos da fotossíntese e da redução do nitrato. No segundo experimento (Experimento II) objetivou-se avaliar a influência do déficit hídrico nos parâmetros morfológicos e fisiológicos das plantas, bem como estudar o comportamento desses parâmetros em função do aumento da concentração de K disponível no substrato. As análises tiveram como objetivo avaliar as relações hídricas das plantas e a interferência dessa condição hídrica nos processos de trocas gasosas, bem como relacionar os parâmetros de eficiência de uso de K (KUtE) com a eficiência de uso de água (EUA). O experimento foi conduzido em vasos contendo 8 dm3 de terra, o delineamento experimental também foi o de blocos completos ao acaso, utilizando esquema fatorial 2 x 2 x 2 (duas doses de K x dois regimes hídricos x dois cultivares), sendo utilizadas as doses de K de 1 e 6 mmolc dm-3 de terra, os regimes hídrico de 70% e 20% da capacidade máxima de armazenamento de água do solo e os genótipos SP90-3414 (suscetível) e SP83-2847 (tolerante ao estresse hídrico). Constataram-se incrementos nos parâmetros hídricos e de trocas gasosas dos cultivares desenvolvidos com adequado suprimento de K e submetidos ao déficit hídrico, indicando haver relação positiva entre a adubação potássica e a resistência das plantas de cana-de-açúcar submetidas a condição hídrica adversa. Ou seja, a eficiência de uso da água (EUA) no genótipo tolerante (SP83-2847) pode ser resultado direto da eficiência de uso de K (KUtE) / Sugarcane has marked genotypic variation related to nutrient use efficiency, which in turn the approach of this subject in scientific research prioritizes studies related to nitrogen (N) and phosphorus (P), but due to the essentiality of potassium (K) as a nutrient, and its importance in the Brazilian economy, researches related to K use efficiency can help the development of efficient genotypes, which, because the K water relation functions in plants may have a direct relation in the water use efficiency. In the first experiment were evaluate the changes in morphological and physiological sugarcane genotypes (SP90-3414 and SP83-2847) promotes by the reduction of K concentration, the parameters were quantifying the leaf area; root system morphology (total length and total surface area of roots); biomass of roots and shoots; K concentration and accumulation in plant tissues; total soluble and reduced sugars percentage; activity of the enzyme nitrate reductase; leaf water potential and gas exchange parameters. The K concentrations used in the nutrient solution were 1 and 6 mmol L-1, distributed as experimental design of randomized complete block design, using a factorial 2 x 2 (two K rates x two sugarcane genotypes), with five replications. The rates caused differences in the K uptake efficiency by cultivars, triggering positive changes in their accumulation in plant tissues and the morphological and physiological parameters. The second experiment were to evaluated the influence of water deficit on morphological and physiological parameters of the plants and to study the behavior of these parameters according to the increase of the available K concentration. The analysis aimed to evaluate the water relations in plants and the water status interference in the gas exchange process, as well as relating the parameters of the K use efficiency with the efficiency of water use. The experiment was conducted in pots containing 8 dm3 of soil, the experiment was also conducted in a randomized block design, using a factorial 2 x 2 x 2 (two K rates x two water regimes x two sugarcane cultivars), and the K rates used was 1 and 6 mmolc dm-3 of soil, water regimes was 70% and 20% of field capacity and the genotypes were the same as the first experiment. The results shows improvements in water and gas exchange parameters of cultivars developed in high-level K and subjected to water deficit, showing a positive relationship between potassium fertilization and sugarcane plant resistance to adverse water condition. On average, the highest water use efficiency (WUE) of SP83-2847 tolerant genotype may result from potassium use ufficiency (KUtE)

Deep-water formation supplies oxygen-rich water to the deep sea, spreading throughout the ocean via the global thermohaline circulation. Models suggest that gases in newly formed deep-water do not come to equilibrium with the atmosphere. However, direct measurements during wintertime convection are scarce, and the controls over the extent of this disequilibria are poorly quantified. Here we show that oxygen is consistently undersaturated at -6.3% to -7.6% in the Labrador Sea at the end of convection, when convection reaches deeper than 800 m. Deeper convection resulted in greater undersaturation while convection lasting later in the year resulted in values closer to equilibrium, from which we produce a predictive relationship. We use dissolved oxygen data from six profiling Argo floats in the Labrador Sea between 2003 to 2016, allowing direct observations of wintertime convection. Four of the six optode oxygen sensors displayed in situ drift of -2.98 μmol O2 kg-1 year-1 on average, which we corrected to stable deep-water oxygen values from repeat hydrography. Observations of low oxygen intrusions during restratification and a simple mixing calculation demonstrate that lateral processes act to lower the oxygen inventory of the central Labrador Sea. This suggests that the Labrador Sea is a net sink for atmospheric oxygen, but uncertainties in parameterizing gas exchange limit our ability to quantify the net uptake. Our results constrain the initial oxygen concentration of Labrador Sea Water and allow more precise estimates of oxygen utilization and nutrient regeneration in this water mass. / Graduate

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The constant deficiency of available water resources and the society pressure for the rational water use in agriculture requires the correct management of the irrigation water. When a plant does not receive the right amount of water, it will affect the crop yield. The deficit irrigation contributes to increase the crops yield, comparing to a systems without irrigation, and as a results the agriculture will be more efficient preserving the quality ant quantity of natural recourses increasing or maintaining the crop yield. Therefore, this study is justified insofar as it seeks to identify deficit irrigation management in order to maintain satisfactory productivity, coupled with the water savings. The objective of this research was to evaluate water relations and gas exchange through the assessment of physiological variables that indicate changes in the crop yield of dry bean submitted to deficit irrigation. The experiment was conducted at the Federal University of Santa Maria, Brazil, under a mobile greenhouse, which was only closed during the occurrence of rain. In this way, there was no rainfall interference affecting the treatments. A completely randomized design was used with three replications. Treatments were consisted of four irrigation managements: 100% of accumulated crop evapotranspiration (ETc ac), and deficit irrigation of 75%, 50% and 25% of the ETc ac. Dry beans was sowed under a no tillage system, and the irrigation need was determined based on crop evapotranspiration values estimated using Penman-Monteith method, and the crop coefficients (Kc) used were those proposed by Allen et al. (1998). Irrigations were applied when the ETc accumulated a height of 20mm. The following leaf water relations and leaf gas exchanges were evaluated: Transpiration rate, stomatal conductance, leaf steam pressure deficit, internal concentration of CO2 and photosynthesis rate, using a LI-6400 (LI-Cor). With the values of photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance and internal concentration of CO2 were determined: transpiration instantaneous efficiency (photosynthesis rate/transpiration rate); intrinsic water use efficiency and (photosynthesis rate/stomatal conductance); carboxylation efficiency of the plants (photosynthesis rate/internal concentration of CO2). The following morphological features were evaluated: leaf area index, plant height and yield compounds (one hundred mass grains, number of seed plant and crop yield). The water use efficiency (EUA) was found by the ratio between grain yield (kg ha-1) and total depth applied (mm). During crop development accumulated ETc was 379,7 mm and was applied 122, 206, 290 and 376 mm of irrigation depth for the deficit irrigation treatment of 25%, 50%, 75% and 100% of ETc ac, respectively. The application of deficit irrigation reduced the leaf area index, plant height and reduction of 47,41% in the number of seed plant, 39,26%, in one hundred mass grain and 53,41% in crop yield. The reduction in water depth from 100% to 25% of ETc ac reduced by up to 91% of the stomatal concuctance and these plants had lower photosynthesis rate. The plants that received irrigation depth of 100% of ETc ac had higher E and carboxylation efficiency. The intrinsic water use efficiency and water use efficiency increased with the use of deficit irrigation. / A escassez dos recursos hídricos e a pressão social para o uso racional da água na agricultura exigem o correto uso e manejo da água de irrigação, pois, a falta ou excesso, comprometem o rendimento das culturas. O uso da irrigação, deficitária ou estratégica, contribui para o aumento da produtividade de grãos, comparando-se às condições de sequeiro, e resulta em uma agricultura economicamente mais eficiente, preservando os recursos naturais em termos de quantidade e qualidade, mantendo níveis satisfatórios de produtividade. Portanto, o presente estudo se justifica na medida em que se busca identificar manejos de irrigação deficitária que permitam manter níveis satisfatórios de produtividade, aliados à economia de água e energia. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar as relações hídricas e as trocas gasosas, através da avaliação de variáveis fisiológicas que indiquem alterações na produção das plantas de feijão, quando submetidas a diferentes manejos de irrigação deficitária. O experimento foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, Brasil, no interior de uma cobertura móvel, estruturada sobre trilhos metálicos, com movimentação mecânica, a qual somente foi fechada durante a ocorrência de chuvas. Dessa forma, não houve a interferência das chuvas durante a execução dos tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos de quatro manejos de irrigação: reposição de 100% da evapotranspiração da cultura acumulada (ETc ac), e irrigação deficitária de 75%, 50% e 25% da ETc ac. A cultura do feijão foi semeada sob sistema de plantio direto e a necessidade de irrigação foi determinada com base na evapotranspiração da cultura, estimada pelo método de Penman-Monteith e os coeficientes de cultura (Kc) foram os propostos por Allen et al. (1998). Irrigações eram realizadas quando a ETc acumulava um valor de 20 mm. As seguintes relações hídricas e trocas gasosas das plantas foram avaliadas: taxa de transpiração, condutância estomática, déficit de pressão de vapor na folha, concentração interna de CO2 e taxa fotossintética, com o aparelho LI-6400 da Licor. Com os valores de taxa fotossintética, taxa de transpiração, condutância estomática e concentração interna de CO2 foram determinados: a eficiência instantânea da transpiração (razão taxa fotossintética/taxa de transpiração); a eficiência intrínseca do uso da água (razão taxa fotossintética/condutância estomática) e; a eficiência de carboxilação das plantas (razão taxa fotossintética/concentração interna de CO2). Foram avaliadas as seguintes características morfológicas nas plantas: índice de área foliar e altura de plantas e, os componentes de rendimento: massa de cem grãos, número de vagens por planta e rendimento de grãos. A eficiência de uso da água foi encontrada por meio da razão entre a produtividade de grãos (kg ha-1) e total de lâmina aplicada (mm). Durante o ciclo de desenvolvimento da cultura do feijão a ETc ac foi de 379,7 mm e foram aplicados 122, 206, 290 e 376 mm de lâmina de irrigação para os tratamentos de 25, 50, 75 e 100% da ETc ac, respectivamente. A aplicação da irrigação deficitária reduziu o índice de área foliar, a altura das plantas e causou reduções de até 47,41% no número de vagens por planta, 39,26%, na massa de cem grãos de feijão e 53,41% no rendimento de grãos. A redução da lâmina de irrigação de 100% para 25% da ETc ac reduziu em até 87% a condutância estomática das plantas e estas apresentaram menor taxa fotossintética. As plantas que receberam lâmina de irrigação de 100% da ETc ac apresentaram maiores taxa de transpiração e eficiência de carboxilação. A eficiência instrínseca do uso da água e a eficiência do uso da água aumentaram com a utilização da irrigação deficitária.

Significant warming of Arctic and northern regions is ongoing and may greatly alter the carbon cycle of these regions. During the International Polar Year, an extensive study was carried out in the Eastern Canadian subarctic and Arctic in order to characterize CO2 and CH4 exchanges from these potentially sensitive ecosystems. The main objectives of this study were to identify the land cover and environmental factors leading to greatest CO2 and CH4 emissions in a highly heterogeneous subarctic landscape, to quantify interannual variability in the net ecosystem exchange of CO2 (NEE) in subarctic forest tundra and investigate the weather conditions that increase net uptake of CO2, and finally, to evaluate the general trends of mid-summer NEE along a latitudinal gradient spanning from 55° to the 72° north. At the landscape level, CO2 and CH4 exchanges showed large variability. Although CH4 emissions were greatest in wetlands, their areal coverage is small in the Kuujuarapik area and limited the influence of these CH4 sources. At the ecosystem level, large-scale atmospheric processes controlled growing season length and cumulative growing degree days which greatly influenced annual and seasonal NEE trends. The subarctic forest tundra near Kuujuarapik was a net source of CO2 in all 3 study years but the source strength was least with the greatest growing degree days while the length of the snow-free period appeared to be less important. Across a latitudinal gradient covering subarctic forest tundra to Arctic tundra, variations in summer NEE could be linked to surface organic carbon content with higher net CO2 uptake at sites with greater soil organic carbon. Warmer days tended to correlate with smaller daily net CO2 uptake (or greater net CO2 losses) but overall, warmer growing seasons reduced the net losses of CO2 on an annual basis. Carbon fluxes in Eastern Canadian subarctic and Arctic regions are highly variable in space and time but these observations help establish a baseline for future examinations of how these carbon exchanges may change with further warming.

Orientador: Renato Guiseppe Terzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-07T22:34:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_JulianaHeloisaTerra_M.pdf: 2639255 bytes, checksum: fcee62586088020b3a17254a5a9df91f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A literatura aborda de forma muito ampla os mecanismos responsáveis pela gênese da hipoxemia no tromboembolismo pulmonar (TEP). O objetivo deste estudo foi analisar quais os mecanismos que contribuíram para a hipoxemia em um modelo de TEP agudo experimental. A embolização com coágulos autólogos foi realizada em sete porcos com peso de 24,00±0,6 kg, anestesiados e mecanicamente ventilados na modalidade controlada, com fração de oxigênio no ar inspirado (FiO2) de 0,21. A análise do intercâmbio gasoso foi realizada pela correlação entre a gasometria arterial e a capnografia volumétrica. Foi observada uma significativa redução das pressões parciais de oxigênio tanto no sangue arterial quanto no ar alveolar calculada pela equação do ar alveolar. A ventilação alveolar efetiva apresentou significativa redução, evidenciando a consistente queda do volume de gás alveolar que efetivamente participou das trocas gasosas (VAef). A relação entre a ventilação alveolar que efetivamente participou das trocas gasosas e o débito cardíaco (V¿Aef/Q¿), também apresentou uma redução significativa após a embolização. Embora a pressão parcial de dióxido de carbono (CO2) no sangue arterial aumente significativamente, a pressão parcial de CO2 no final da expiração (PetCO2) apresentou significativa redução, retornando ao basal aos quarenta minutos após a embolia. Conseqüentemente, a diferença artério-alveolar de pressão parcial de dióxido de carbono (P(a-et)CO2) aumentou significativamente. Houve um aumento de espaço morto alveolar e fisiológico. Concluímos, com base nos dados obtidos que a grave hipoxemia arterial observada pode ser explicada por redução da pressão alveolar de oxigênio, além da redução da ventilação alveolar efetiva e da razão V¿Aef/Q¿. Também demonstramos que a razão V¿Aef/Q¿ aumentou progressivamente depois da embolização, um fato atribuído, ou por lise dos trombos, ou por redistribuição da ventilação alveolar induzida por broncoconstrição hipocápnica / Abstract: The literature broadly approaches the mechanisms responsible for the genesis of the hypoxemia in pulmonary embolism (PE). The aim of this study is to analyze the ventilation/perfusion ratio, which contributed to the hypoxemia in PE by analyzing blood gases and volumetric capnography in a model of experimental acute PE. Pulmonary embolization with autologous blood clots was carried out in seven pigs weighing 24.00±0.6Kg, anesthetized and mechanically ventilated. A significant reduction in the oxygen partial pressures was observed in both, the arterial blood and alveolar air. The effective alveolar ventilation exhibited a significant reduction consistent with the fall in the alveolar gas volume that effectively participated in gas exchange. The relation between the alveolar ventilation that effectively participated in gas exchange and cardiac output (V¿Aeff/Q¿ ratio) also presented a significant reduction after embolization. The carbon dioxide partial pressure increased significantly in the arterial blood (PaCO2), but decreased significantly in the exhaled air at the end of the respiratory cycle (PetCO2). PetCO2 returned to baseline values forty minutes after embolism. The arterial to alveolar carbon dioxide gradient (P(a-et)CO2), increased significantly, as well as the calculated alveolar and physiological dead spaces. We conclude, based on our data, that the severe arterial hypoxemia observed in this experimental model may be attributed to the reduction of the effective alveolar ventilation ratio (V¿Aeff/Q¿). We were also able to demonstrate that V¿Aeff/Q¿ progressively improves after embolization, a fact attributed to the lysis of thromby or by alveolar ventilation redistribution induced by hypocapnic bronchoconstriction / Mestrado / Pesquisa Experimental / Mestre em Cirurgia

Background: Atelectasis can provoke pulmonary and non-pulmonary complications after general anaesthesia. Unfortunately, there is no instrument to estimate atelectasis and prompt changes of mechanical ventilation during general anaesthesia. Although arterial partial pressure of oxygen (PaO2) and intrapulmonary shunt have both been suggested to correlate with atelectasis, studies yielded inconsistent results. Therefore, we investigated these correlations. Methods: Shunt, PaO2 and atelectasis were measured in 11 sheep and 23 pigs with otherwise normal lungs. In pigs, contrasting measurements were available 12 hours after induction of acute respiratory distress syndrome (ARDS). Atelectasis was calculated by computed tomography relative to total lung mass (Mtotal). We logarithmically transformed PaO2 (lnPaO2) to linearize its relationships with shunt and atelectasis. Data are given as median (interquartile range). Results: Mtotal was 768 (715–884) g in sheep and 543 (503–583) g in pigs. Atelectasis was 26 (16–47)% in sheep and 18 (13–23) % in pigs. PaO2 (FiO2 = 1.0) was 242 (106–414) mmHg in sheep and 480 (437–514) mmHg in pigs. Shunt was 39 (29–51)% in sheep and 15 (11–20) % in pigs. Atelectasis correlated closely with lnPaO2 (R2 = 0.78) and shunt (R2 = 0.79) in sheep (P-values<0.0001). The correlation of atelectasis with lnPaO2 (R2 = 0.63) and shunt (R2 = 0.34) was weaker in pigs, but R2 increased to 0.71 for lnPaO2 and 0.72 for shunt 12 hours after induction of ARDS. In both, sheep and pigs, changes in atelectasis correlated strongly with corresponding changes in lnPaO2 and shunt. Discussion and Conclusion: In lung-healthy sheep, atelectasis correlates closely with lnPaO2 and shunt, when blood gases are measured during ventilation with pure oxygen. In lung-healthy pigs, these correlations were significantly weaker, likely because pigs have stronger hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV) than sheep and humans. Nevertheless, correlations improved also in pigs after blunting of HPV during ARDS. In humans, the observed relationships may aid in assessing anaesthesia-related atelectasis.