Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Evandro H G Maschietto.pdf: 563360 bytes, checksum: 0a83cb502d668d2ed21718b29160c31d (MD5) Previous issue date: 2009-07-31 / There are doubts about the conditions in which a favorable effect of the application of gypsum on the yield of grain crops can be expected. In order to evaluate the influence of gypsum application in the soil chemical attributes, in mineral nutrition of maize (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L. Merrill) yield in no-till system, an experiment was carried out in an clay Oxisol with high organic carbon content and low acidity in Guarapuava (PR). The treatments, arranged in randomized complete block with four replications, consisted of four of gypsum: 0, 4, 8 and 12 t ha-1. Gypsum was applied in September 2005, set on the soil satesurface. The corn, hybrid Pionner 30R50, was sown in October 2005, and the transgenic soybeans, MAGIC cultivar, was sown in November 2006 and 2007. During the autumn-winter seasons of 2005 to 2007, black oats (Avena strigosa Schreb) was sown in the experimental area. Gypsum application, after 9, 18 and 30 months, increased the content of exchangeable Ca2+ and S-SO4 2- available in the soil profile (0-60 cm) and the Ca2+/Mg2+ ratio in surface layers and subsoil. The application of gypsum caused leaching of exchangeable of Mg2+ and K+ the subsoil. There was positive and significant correlation (p < 0.01) between the content of S-SO4 2- extracted with ammonium acetate and acetic acid with calcium phosphate. The rates of gypsum increased the content of S in leaf and grain yield of maize. The maximum technical efficiency (MET) for corn occurred with a rate of 7.8 t ha-1 of gypsum. Nutrition and grain yield of soybean were not affected by the application of gypsum. The different responses of corn and soybean to the application of gypsum might have been caused by the supply of P, S and the increase in exchangeable Ca2+ and of the Ca2+/Mg2+ ratio in the soil. The application of gypsum proved to be an efficient practice to maximize corn yield, even in soil of high fertility and low acidity under notill system. / Existem dúvidas a respeito das condições em que se podem esperar efeitos favoráveis da aplicação de gesso na produção de grãos das culturas. Com o objetivo de avaliar a influência da aplicação de gesso nos atributos químicos do solo, na nutrição mineral e na produção de milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max L. Merrill) em sistema plantio direto, realizou-se um experimento em um Latossolo Vermelho distrófico textura argilosa com alto teor de carbono orgânico e baixa acidez, em Guarapuava (PR). Os tratamentos, dispostos em blocos completos ao acaso com quatro repetições, constaram de quatro doses de gesso agrícola: 0, 4, 8 e 12 t ha-1. O gesso foi aplicado em setembro de 2005, a lanço na superfície do solo. O milho, híbrido PIONNER 30R50, foi semeado em outubro de 2005, e a soja transgênica, cultivar MAGIC, foi semeada em novembro de 2006 e de 2007. Durante a estação de outono-inverno de 2005 a 2007, a área experimental foi cultivada com aveia-preta (Avena strigosa Schreb). A aplicação de gesso, após 9, 18 e 30 meses, aumentou o teor de P na camada superficial (0–0,10 m) e os teores de Ca2+ trocável e de SSO4 2- disponível no perfil do solo (0–0,60 m), bem como a relação Ca2+/Mg2+ nas camadas superficiais e do subsolo. A aplicação de gesso ocasionou lixiviação de Mg2+ e K+ trocáveis para o subsolo. Houve correlação positiva e significativa (p < 0,01) entre o teor de S-SO4 2- extraído com acetato de amônio em ácido acético e com fosfato de cálcio. As doses de gesso aumentaram os teores de P e S no tecido foliar e a produção de grãos de milho. A máxima eficiência técnica (MET) para o milho ocorreu com a dose de 7,8 t ha-1 de gesso. A nutrição e a produção de grãos de soja não foram influenciadas pela aplicação de gesso. As respostas diferenciadas do milho e da soja à aplicação de gesso devem ter sido ocasionadas pelo fornecimento de S e pelo aumento da relação Ca2+/Mg2+ no solo. A aplicação de gesso agrícola demonstrou ser uma prática eficiente para maximizar a produção de milho, mesmo em solo de alta fertilidade e baixa acidez em subsuperfície no sistema plantio direto.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriano Haliski.pdf: 1087998 bytes, checksum: 06568ec8622f2204e3d6d86c65fa29a8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nitrogen fertilization can increase the efficiency of surface liming on soil acidity correction and benefit crop production in long term no-till systems. Because the soil organic matter content under no-till is high, especially in the soil surface layers, the aluminum (Al) toxicity may be low, even in high acidity conditions. This study was carried out with the purpose of evaluate the soil chemical attributes, grain yield, and critical levels for the development of soybean after surface application of lime and ammoniacal nitrogen (N-NH4NO3) in crops of autumn-winter predecessors. The experiment was conducted in Ponta Grossa, Parana State, Brazil, on a loamy, kaolinitic, thermic Typic Hapludox (Oxisol) under long term continuous no-till (26 years). The experimental design used was a randomized block, in a split plot arrangement, with three replications. In the plots, were applied, in May 2004, four rates of lime on the soil surface (0, 4, 8, and 12 t ha-1) and, in the subplots, were applied annually, since 2004, four rates of N-NH4NO3 (0, 60, 120 and 180 kg ha-1) in top dressing in the black oat or wheat crops. In crop rotation was used corn, soybeans or beans in the spring-summer season and black oat or wheat in the autumn-winter season. Soybean was sown in November 2007 (cv. CD 214 RR), 2009 (cv. CD 206 RR), 2010 (cv. BMX Apolo RR), 2012 (cv. NA 5909 RG), and 2013 (cv. BMX Ativa RR). Soil samples were collected annually before soybean sowing at the 0–0.05, 0.05–0.10, and 0.10–0.20 m depths. Surface liming increased pH and the contents of exchangeable Ca2+ and Mg2+, and reduced the content of exchangeable Al3+ to a depth of 0.20 m. Nitrogen fertilization reduced pH and the contents of exchangeable Ca2+ and Mg2+, especially to a depth of 0.10 m, and increased the content of exchangeable Al3+ to a depth of 0.20 m. Surface application of lime increased the soybean grain yields for all N-NH4NO3 rates used in black oat or wheat crops. In unlimed plots, acidification caused by nitrogen fertilization severely limited the soybean grain yield. The critical levels of pH in CaCl2, base saturation, exchangeable Al3+, and Al3+ saturation in the 0–0.20 m layer for soybean production were 4.9, 33%, 8.0 mmolc dm-3, and 30%, respectively. Surface application of lime proved to be a key practice to ensure high soybean yields when high ammoniacal fertilizer rates are applied frequently in no-till systems. / A adubação nitrogenada pode aumentar a eficiência da calagem superficial na correção da acidez do solo e beneficiar a produção das culturas em longo prazo no sistema plantio direto. Como no sistema plantio direto os teores de matéria orgânica são elevados, especialmente nas camadas superficiais do solo, a toxicidade de alumínio (Al) pode ser baixa, mesmo em condições de alta acidez. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar as alterações químicas do solo, a produtividade, e os níveis críticos para o desenvolvimento da cultura da soja após aplicação superficial de calcário e de nitrogênio amoniacal (N–NH4NO3) nas culturas antecessoras de outono–inverno. O experimento foi realizado em Ponta Grossa (PR), em um Latossolo Vermelho distrófico textura média manejado há 26 anos sob plantio direto no momento da instalação. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com três repetições. Nas parcelas, foram aplicadas, em maio de 2004, quatro doses de calcário dolomítico na superfície (0, 4, 8 e 12 t ha-1) e, nas subparcelas, foram aplicadas, anualmente, desde 2004, quatro doses de N–NH4NO3 (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) em cobertura nas culturas de aveia preta ou trigo. Na rotação de culturas foram utilizados milho, soja ou feijão na estação de primavera–verão e aveia preta ou trigo na estação de outono–inverno. A soja foi cultivada em novembro de 2007 (cv. CD 214 RR), 2009 (cv. CD 206 RR), 2010 (cv. BMX Apolo RR), 2012 (cv. NA 5909 RG) e 2013 (cv. BMX Ativa RR). Amostras de solo foram coletadas anualmente, antes da semeadura de soja, nas camadas de 0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10– 0,20 m. A aplicação superficial de calcário elevou o pH e os teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis, e reduziu o teor de Al3+ trocável até a profundidade de 0,20 m. A adubação nitrogenada diminuiu o pH e os teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis, principalmente até a profundidade de 0,10 m, e elevou o teor de Al3+ trocável até a profundidade de 0,20 m. A aplicação superficial de calcário aumentou a produtividade de grãos de soja para todas as doses de N–NH4NO3 empregadas nas culturas de aveia preta ou trigo. Nas parcelas sem calagem, a acidificação provocada pela adubação nitrogenada limitou severamente a produtividade de grãos de soja. Os níveis críticos de pH em CaCl2, saturação por bases, Al3+ trocável e saturação por Al 3+, na camada de 0–0,20 m, para a produção de soja foram 4,9, 33%, 8,0 mmolc dm-3 e 30%, respectivamente. A calagem na superfície mostrou ser uma prática fundamental para garantir altos tetos de produtividade de soja quando altas doses de nitrogênio amoniacal são aplicadas com frequência no sistema plantio direto.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:30:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvano Harkatin.pdf: 1558277 bytes, checksum: 5f4533a401fd66edf359180bcca181b9 (MD5) Previous issue date: 2014-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Integrated systems of agricultural production (ISAP), when well managed, can result in environmental benefits, including the optimization of the use of phosphorus (P) for food production. Brazilian soils are presented naturally low in P, and practices aimed at efficient use of this nutrient can result in economic and environmental benefits to society. The objectives of this study were: (i) measure the quantitative yield of annual ryegrass (Lolium multiflorum Lam) and soybean (Glycine max (L.) Merrill); (ii) to evaluate the accumulation of P (annual ryegrass and soybean); (iii) investigate the changes in the attributes of soil fertility (pH and available-P); (iv) to assess the yield of dry matter available for grazing (DMA); (v) yield of crude protein (YCP); and (vi) concentrations of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), crude protein (CP) and P in ryegrass in ISAP undergo sources (triple superphosphate - TSP, reactive phosphate - RP Arad and magnesium thermophosphate - MTP) and P levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 P2O5 total). The experiment was installed in April / 2009 at farm Capon do Cipo, in the municipality of Castro (PR). The experimental design was a randomized complete block in incomplete factorial (3x3 + 1). After 48 months of study, soil samples from the 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm were collected to determine the concentrations of available P by two methods (Mehlich-1 – M-1 and ion exchange resin - IER) to assess the availability of P for the soybean crop (2012/13). Similar yields were observed among the evaluated sources (TSP, RP and MTP) at 48 months of experimental evaluation; However, higher accumulation of P were observed for the most soluble sources. The determination of P by the extractors (M-1 and IER) overestimated the concentrations of P in the soil in condition of application of RP. But best fixes between soil P and crop attributes were higher for extraction by IER in 0-20 cm layer. Lower concentrations of NDF in annual ryegrass were verified by applying MTP, without, however, presenting the highest concentrations of P. / Sistemas integrados de produção agropecuário (SIPAs), quando bem manejados, podem resultar em benefícios para o ambiente, inclusive, otimização de uso do fósforo (P) para produção de alimentos. Os solos brasileiros apresentam-se naturalmente pobre em P, e as práticas que visam eficiência de uso deste nutriente podem resultar em benefícios econômicos e ambientais para a sociedade. Os objetivos deste trabalho foram: (i) mensurar o rendimento quantitativo do azevém anual (Lolium multiflorum Lam) e da cultura da soja (Glycine max (L.) Merrill); (ii) avaliar o acúmulo de P (azevém anual e soja); (iii) averiguar as alterações nos atributos de fertilidade do solo (pH e P-disponível); (iv) avaliar o rendimento de massa seca disponível por pastejo (MSP); (v) rendimento de proteína bruta (RPB); e as (vi) concentrações de fibra insolúvel em detergente neutro (FDN), fibra insolúvel em detergente ácido (FDA), proteína bruta (PB) e P no azevém anual, em SIPA submetido a fontes (superfosfato triplo – SFT, fosfato natural reativo – FNR Arad e termofosfato magnesiano – TFM) e doses de P (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de P2O5 total). O experimento foi instalado em abril/2009 na Fazenda Capão do Cipó, no município de Castro (PR). O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos casualizados em esquema fatorial incompleto (3x3+1). Aos 48 meses de estudo, foram coletadas amostras de solo das camadas de 0-5, 5-10, 10-15 e 15-20 cm, para determinação das concentrações de P disponível por dois métodos (Mehlich-1 – M-1 e resina trocadora de íons – RTI) para avaliação da disponibilidade de P para a cultura da soja (2012/13). Foram verificados rendimentos similares entre as fontes avaliadas (SFT, FNR e TFM) aos 48 meses de avaliação experimental; todavia, maiores acúmulos de P foram verificados para as fontes mais solúveis. A determinação de P pelos extratores (M-1 e RTI) superestimou as concentrações de P no solo em condição de aplicação de FNR. Porém, melhores correlações entre o P solo e os atributos das culturas foram maiores para a extração por RTI na camada 0-20 cm. Foram verificadas menores concentrações de FDN na pastagem de azevém anual mediante a aplicação de TFM, sem, no entanto, apresentar as maiores concentrações de P.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shivelly Galetto.pdf: 3409300 bytes, checksum: 3a6b231c97f2d660f8aa073c74bf43f9 (MD5) Previous issue date: 2016-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of this work was to evaluate the efficiency of phosphate fertilization influenced by the application of agricultural gypsum for wheat and soybean crops under notillage system. For this, two experiments were carried out in the field and two in a greenhouse.The experiments in the field were installed in October 2013 in the municipality of Ponta Grossa – PR, in two Oxisols with different textural classes: a Red Oxisol (LV) clay texture and a Red-Yellow Oxisol (LVA) sandy-loam texture. The experimental design of the two soils was a randomized complete block in a split-plot, with three replications. In the plots,four rates of P (0, 30, 60 and 90 kg P2O5 ha-1) in the form of triple superphosphate (TSP) were applied at sowing and, in the subplots, four rates of agricultural gypsum (0, 2, 4 and 6 t ha-1),on the soil surface, before soybean sowing. In both soils, the immediate effects of treatments with P2O5 and gypsum in the soybean crop were evaluated. The effects of treatments on the succession of wheat (2014) – soybean (2014–15) were also evaluated in the clay Red Oxisol.In this case, in each crop (soybean and wheat), the same rates of P P2O5, in the form of TSP,were applied at the sowing, and the residual effect of the application of agricultural gypsum was evaluated. The experiments in greenhouse were carried out with wheat and soybean crops in undisturbed columns of soil. The PVC columns were taken from the Red Oxisol used in the field experiment. The experimental design used for each culture was in randomized blocks in a 3 × 2 factorial scheme, with four replications. The treatments were: control, agricultural gypsum and pure CaSO4.2H2O, without and with application of P2O5, in the form of TSP. The rate of agricultural gypsum and pure CaSO4.2H2O was corresponding to 6 t ha-1 and the rate of P was 90 kg ha-1 of P2O5. In all experiments, soil chemical attributes, plant attributes (nutrient extraction and dry mass production) and root attributes were evaluated. In the field experiments, nutritional diagnosis, nutrient exportation and grain yield of the crops were also evaluated. The P utilization efficiencies were calculated for wheat and soybean crops. In general, it was observed that, in the short term, gypsum did not influence P use efficiency (PUE) by soybean cultivated in RL and BL, but the residual effect of gypsum increased PUE by the rate of 5 t ha-1, and also the PUE of the soybean, up to the rate of 4.3 t ha-1. Adjusting the gypsum and P at sowing rates appropriately, it was possible to obtain high grain yields of wheat (above 4,5 t ha-1) and soybean (above 4 t ha-1) and provides economy of the phosphate fertilizer. However, it has been observed in all years that the highest rate of P at sowing (90 kg ha-1 of P2O5) associated with the highest rate of agricultural gypsum (6 t ha-1), in soils that had high levels of P, impaired root growth and wheat and soybean grain yields. In the experiments in greenhouse, it was verified that the application of pure CaSO4.2H2O and with 90 kg ha-1 of P2O5 at the sowing promoted improvement in the root system and in the production of wheat dry mass, and did not interfere in the soybean crop. These results have shown that the use of gypsum can increase PUE and improve the productive performance of wheat and soybean plants. However, the use of high rates of P at sowing associated with high rates of agricultural gypsum should be carried out with caution, especially in soils that already have adequate levels of available P, so that crop performance do not be impaired. / O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a eficiência da adubação fosfatada influenciada pela aplicação de gesso agrícola para as culturas de trigo e soja, em sistema plantio direto. Para isso, foram realizados dois experimentos em campo e dois em ambiente protegido. Os experimentos no campo foram instalados em outubro de 2013 no município de Ponta Grossa – PR, em dois solos com diferentes classes texturais: um Latossolo Vermelho (LV) textura argilosa e um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) textura franco-arenosa. O delineamento experimental foi em blocos completos ao acaso, no esquema de parcelas subdivididas, com três repetições. Nas parcelas, foram aplicadas, no sulco de semeadura, quatro doses de P (0,30, 60 e 90 kg P2O5 ha-1) na forma de superfosfato triplo (SFT) e, nas subparcelas, foram empregadas doses de gesso agrícola (0, 2, 4 e 6 t ha-1), antes da semeadura da soja. Em ambos os solos, foram avaliados os efeitos imediatos dos tratamentos com P2O5 e gesso na cultura da soja. No Latossolo Vermelho argiloso também foram avaliados os efeitos dos tratamentos na sucessão de culturas trigo (2014) – soja (2014–15). Nesse caso, em cada cultivo de soja e trigo, as mesmas doses de P2O5, na forma de SFT, foram aplicadas no sulco de semeadura, sendo avaliado o efeito residual da aplicação de gesso agrícola. Os experimentos em ambiente protegido foram realizados com as culturas de trigo e soja, em colunas indeformadas de solo. As colunas em PVC foram retiradas do Latossolo Vermelho utilizado no experimento de campo. O delineamento experimental utilizado, para cada cultura, foi em blocos ao acaso em esquema fatorial 3 × 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram: controle, gesso agrícola e CaSO4.2H2O puro, sem e com aplicação de P2O5, na forma de SFT. A dose de gesso agrícola e de CaSO4.2H2O puro foi correspondente a 6 t ha-1 e a dose de P foi de 90 kg ha-1 de P2O5. Em todos os experimentos foram avaliados atributos químicos de solo, atributos de planta (extração de nutrientes e produção de massa seca) e atributos de raízes. Nos experimentos no campo foram ainda avaliados a diagnose nutricional, a exportação de nutrientes e o rendimento de grãos das culturas. As eficiências de aproveitamento do P também foram calculadas paras culturas de trigo e soja. De maneira geral, observou-se que,em curto prazo, o gesso não influenciou a eficiência de uso do P (EUP) pela soja cultivada nos solos LV e LVA, mas o efeito residual do gesso aumentou a EUP pela cultura do trigo,até a dose de 5 t ha-1, e também a EUP da soja, até a dose de 4,3 t ha-1. Ajustando-se adequadamente as doses de gesso e as doses de P na semeadura, além da economia do fertilizante fosfatado, foi possível obter altas produtividades de grãos de trigo (acima de 4,5 t ha-1) e soja (acima de 4 t ha-1). Porém, observou-se, em todos os anos, que a dose mais elevada de P na semeadura (90 kg ha-1 de P2O5) associada à dose mais elevada de gesso agrícola (6 t ha-1), em solos que continham altos teores de P, prejudicou o crescimento radicular e o rendimento de grãos de trigo e soja. Nos experimentos em ambiente protegido, constatou-se que a aplicação de CaSO4.2H2O puro juntamente com 90 kg ha-1 de P2O5 na semeadura promoveu melhoria no sistema radicular e na produção de massa seca da parte área de plantas de trigo, e não interferiu na cultura da soja. Esses resultados comprovaram que a utilização de gesso pode aumentar a EUP e melhorar o desempenho produtivo das plantas de trigo e soja. Porém, a utilização de altas doses de P na semeadura associada com altas doses de gesso agrícola deve ser realizada com cautela, principalmente em solos que já apresentem teores adequados de P disponível, para que o desempenho das culturas não seja prejudicado.

The water deficit is a major factor responsible for the soybean yield gap in Southern Brazil and tends to increase under climate change. Crop models are a tool that differ on levels of complexity and performance and can be used to evaluate strategies to manage crops, according the climate conditions. Based on that, the aims of this study were: to assess five soybean crop models and their ensemble; to evaluate the sensitivity of these models to systematic changes in climate; to assess soybean adaptive traits to water deficit for current and future climate; and to evaluate how the crop management contribute to soybean yields under current and future climates. The crop models FAO - Agroecological Zone, AQUACROP, DSSAT CSM-CROPGRO-Soybean, APSIM Soybean, and MONICA were assessed. These crop models were calibrated using experimental data obtained during 2013/2014 growing season in different sites, sowing dates and crop conditions (rainfed and irrigated). For the sensitivity analysis was considered climate changes on air temperature, [CO2], rainfall and solar radiation. For adapting traits to drought, the soybean traits manipulated only in DSSAT CSM-CROPGRO-Soybean were deeper root depth, maximum fraction of shoot dry matter diverted to root growth under water stress, early reduction of transpiration, transpiration limited as a function of vapor pressure deficit, N2 fixation drought tolerance and reduced acceleration of grain filling period in response to water deficit. The crop management options strategies evaluated were irrigation, sowing date, cultivar maturity group and planting density. The estimated yield had root mean square error (RMSE) varying between 553 kg ha-1 and 650 kg ha-1, with d indices always higher than 0.90 for all models. The best performance was obtained when an ensemble of all models was considered, reducing yield RMSE to 262 kg ha-1. The crop models had different sensitivity level for climate scenario, reduction yield with temperature increase, higher rate of reduction of yield with lower rainfall than increase of yield with higher rainfall amount, different yields response with solar radiation changes due to baseline climate and model, and an asymptotic soybean response to increase of [CO2]. Combining the climate scenarios, the yield was affected mainly by reduction of rainfall (increase of solar radiation), while temperature and [CO2] interaction showed compensation effect on yield losses and gains. The trait deeper rooting profile had greater improvement in total production for the Southern Brazil, with increase of 3.3 % and 4.0 %, respectively, for the current and future climates. For soybean management, in most cases, the models showed that no crop management strategy has a clear tendency to result in better yields in the future if shift from the best management of current climate. This way, the crop models showed different performance against observed data, where the model parametrization and structure affected the response to alternatives managements to climate change. Although these uncertainties, crop models and their ensemble are an important tool to evaluate impact of climate change and alternatives to mitigation. / O déficit hídrico é o principal fator causador de perda de produtividade para a soja no Centro-Sul do Brasil e tende a aumentar com as mudanças climáticas. Alternativas de mitigação podem ser avaliadas usando modelos de simulação de cultura, os quais diferem em nível de complexidade e desempenho. Baseado nisso, os objetivos desse estudo foram: avaliar cinco modelos de simulação para a soja e a média desses modelos; avaliar a sensibilidade dos modelos a mudança sistemática do clima; avaliar características adaptativas da soja ao déficit hídrico para o clima atual e futuro; e avaliar a resposta produtiva de manejos da soja para o clima atual e futuro. Os modelos utilizados foram FAO - Zona Agroecológica, AQUACROP, DSSAT CSM-CROPGRO-Soybean, APSIM Soybean e MONICA. Os modelos foram calibrados a partir de dados experimentais obtidos na safra 2013/2014 em diferentes locais e datas de semeadura sob condições irrigadas e de sequeiro. Na análise de sensibilidade foram modificadas a temperatura do ar, [CO2], chuva e radiação solar. Para as características de tolerância ao déficit hídrico foram manipulados, apenas no modelo DSSAT CSMCROPGRO- Soybean, a distribuição do sistema radicular, biomassa divergida para crescimento radicular sob déficit hídrico, redução antecipada da transpiração, limitação da transpiração em função do déficit de pressão de vapor, fixação de N2 sob déficit hídrico e redução da aceleração do ciclo devido ao déficit hídrico. Os manejos avaliados foram irrigação, data de semeadura, ciclo de cultivar e densidade de semeadura. A produtividade estimada obteve raiz do erro médio quadrático (REMQ) variando entre 553 kg ha-1 e 650 kg ha-1, com índice d acima de 0.90 para todos os modelos. O melhor desempenho foi obtido utilizando a média de todos os modelos, com REMQ de 262 kg ha-1. Os modelos obtiveram diferentes níveis de sensibilidade aos cenários climáticos, reduzindo a produtividade com aumento da temperatura, maior taxa de redução da produtividade com menor quantidade de chuva do que aumento de produtividade com maior quantidade de chuva, diferentes respostas com a mudança da radiação solar em função do clima local e do modelo, e resposta positiva assimptótica para o aumento da concentração de [CO2]. Quando combinado as mudanças dos cenários, a produtividade foi afetada principalmente pela redução da chuva (aumento da radiação solar), enquanto a mudança na temperatura e [CO2] mostrou compensação nas perdas e ganhos. A distribuição do sistema radicular foi o mecanismo de tolerância ao déficit hídrico com maior ganho de produtividade, representando ganho total na produção de 3,3 % e 4,0% para a região, respectivamente, para o clima atual e futuro. Para os manejos não se observou melhores resultados com a mudança do manejo para o futuro em relação a melhor condição para o clima atual. Desta forma, os modelos mostraram diferentes desempenho, em que a parametrização e a estrutura do modelo afetaram a resposta das alternativas avaliadas para mudanças climáticas. Apesar das incertezas, os modelos de cultura são uma importante ferramenta para avaliar o impacto e alternativas de mitigação as mudanças climáticas.

A cultura de soja (Glycine max (L.) Merrill) é muito importante mundialmente em função de seu uso na alimentação animal, como principal fonte de proteína e óleo, além de constituir a matéria prima básica para diversos setores da indústria. Sabe-se que a produtividade potencial de uma cultura é determinada por fatores genéticos e pelos seguintes atributos do ambiente de produção: temperatura, radiação solar, dióxido de carbono e fotoperíodo, sem restrição de água, nutrientes, plantas daninhas, pragas e doenças. A disponibilidade hídrica afeta o crescimento e desenvolvimento da cultura de soja, especialmente durante o período reprodutivo, fase de elevada atividade fisiológica. A deficiência hídrica é o principal fator limitante da produção mundial da cultura, que em sua maioria é cultivada em sistema de sequeiro em áreas com consideráveis riscos de ocorrência de deficit hídrico ao longo do ciclo da cultura. As plantas, ao longo do tempo, desenvolveram mecanismos para tolerar e/ou evitar os efeitos negativos desse estresse. O presente estudo teve como objetivo caracterizar esses mecanismos de tolerância associando-os ao potencial matricial do solo em processo de secagem. Foi avaliado a umidade gravimétrica e potencial matricial do solo, conteúdo relativo de água na folha, potencial hídrico foliar, prolina e caracteres relacionados à produção de plantas de soja, durante o período de enchimento de grãos, submetidas a três, seis, nove e doze dias sem irrigação, comparados com o controle irrigado diariamente. De acordo com o observado, os mecanismos de tolerância da soja à deficiência hídrica foram satisfatórios para a manutenção do conteúdo relativo de água e potencial hídrico foliar em níveis adequados até o valor de potencial matricial de água no solo de -0,8 atm, tendo a prolina papel importante nesse mecanismo. As avaliações hídricas, conteúdo relativo de água e potencial foliar se mostraram relacionados com a manutenção da produtividade de soja sob situação de deficiência hídrica, mostrando-se adequados para o estudo de tolerância de cultivares de soja à restrição hídrica. / Soybean crop (Glycine max (L.) Merrill) is very important worldwide because it is used in animal feeding, a source of protein and oil, and also raw material for many manufactured goods. It is known that a crop potential yield is determined by genetic factors and by the following production environment characteristics: temperature, solar radiation, carbon dioxide, photoperiod, water availability, nutrients, weeds, pests and diseases. Water availability affects soybean growth and development especially during the reproductive phase which has high physiological activity. Water deficit is a key factor on world`s soybean production which is generally grown in dry land systems with considerable high risks of water deficit along soybean crop season. Plants have developed mechanisms over time to tolerate and/or avoid negative effects of this kind of stress. The present study had as the main goal to characterize these mechanisms of tolerance associating them with soil matric potential of a soil in a drying process. It was assessed the gravimetrical humidity and soil matric potential, leaf relative water content, leaf water potential, proline and yield component of plants under three, six, nine and twelve days without irrigation during grain filling phase. In accordance with the observed, soybean water deficit tolerance mechanisms were enough to maintain leaf relative water content and leaf water potential at acceptable levels until soil matric potential were around -0.8 atm, which proline was a key factor in this mechanism. Leaf relative water content and leaf water potential showed to be related in maintaining soybean yield under water deficit and they may be used in studies of soybean tolerant cultivars to water restriction.

O Brasil é o segundo maior produtor e exportador de soja (Glycine max L. Merrill) no mundo. A produção é altamente dependente de fatores climáticos, incluindo a temperatura e quantidade de chuva. A soja cultivada no sul do país em 2005 sofreu déficit hídrico causado por temperaturas altas acompanhado por umidade baixa durante o estádio reprodutivo. Pouco se sabe sobre a influência do déficit hídrico na degradação da clorofila e na qualidade dos grãos em geral. Nesse trabalho foram analisadas, numa primeira etapa, as características químicas e bioquímicas de cinco amostras de soja, provenientes de três cultivares que cresceram sob déficit hídrico e que não atendiam aos padrões para comercialização por conter altas quantidades de sementes verdes. Os grãos foram analisados quanto a diversos parâmetros físico-químicos e bioquímicos incluindo a análise dos pigmentos verdes imediatamente após a colheita e após 20 meses de armazenamento. A acidez foi medida adicionalmente após 30 meses de armazenamento. A atividade de água e umidade foram 0,6-0,7 e 8,7 %-11,9 %, respectivamente, e não mudaram durante a estocagem, mas houve um aumento em acidez o que indica atividade de lipases. A atividade da lipoxigenase 1 foi significativamente prejudicada. Imediatamente após a colheita os pigmentos verdes correspondiam a feofitina a, feofitina b e pequenas quantidades de clorofila a e b, e traços de outros derivados da clorofila, em ordem decrescente. Após 20 meses de estocagem quase todos os pigmentos haviam desaparecido. O déficit hídrico provavelmente aumentou a permeabilidade das membranas, o que levou a um aumento do pH e promoveu a transformação das clorofilas para feofitinas. Na segunda etapa do trabalho foi estudado o estágio avançado da degradação natural da clorofila na qual desaparece a coloração esverdeada dos grãos. Esta etapa corresponde à formação de catabólitos incolores (NCC), mas existem controvérsias se essas substâncias são os produtos finais da degradação. Assim, foram investigadas a formação e degradação dos NCC durante a maturação da soja e o efeito do tratamento térmico pós-colheita. A soja foi colhida em seis estádios de maturação e a formação dos NCC foi analisada por HPLC após secagem dos grãos a 40 e 60°C. Todas as amostras contiveram frações com um máximo de absorbância a 320 nm, considerado típico para os NCC. Os teores aumentaram até o 114o dia após a semeadura e decresceram significativamente em estádios mais avançados de maturação. Nas amostras secas a 40 e 60°C os teores de NCC foram menores, devido a níveis iniciais de clorofila inferiores. Esses resultados indicam que os NCC em soja provavelmente não sejam os produtos finais da degradação da clorofila. A sua redução em estádios mais avançados de maturação indica a sua metabolização para outras substâncias. / Brazil is the second largest soybean (Glycine max L. Merrill) producer and exporter in the world. The production depends on climatic factors, like temperature and rain volume. Soybeans cultivated in the south of the country in 2005 suffered drought stress imposed by adverse high ambient temperature, accompanied by low humidity during the reproductive stage. Little information is available regarding drought stress on quality of grains. In this study, firstly, chemical and biochemical characteristics of five soybean samples belonging to three cultivars grown under drought stress and did not meet standards for marketing due to high amounts of green seeds, were evaluated. Grains were analyzed for several physicochemical ad biochemical parameters, including analysis of pigment contents, immediately after harvest and after 20 months of storage at room temperature. Acidity was measured additionally after 30 month of storage. Water activity and humidity were 0.6 - 0.7 and 8.7 % - 11.9 %, respectively, and did not change during storage time, but there was an increase in acidity, which alludes to lipase activity. The activity of lipoxygenase 1 was significantly prejudiced. Immediately after harvest, green pigments corresponded mainly to pheophytin a, followed by pheophytin b, small quantities of chlorophyll b and chlorophyll a and traces of other chlorophyll derivatives. After 20 months of storage almost all green pigments had disappeared. Drought stress probably enhanced membrane permeability, which led to a lower pH and promoted transformation of chlorophylls to pheophytins. In the second part of the study, the advanced stage of natural chlorophyll degradation was investigated, in which the green colour of the seeds disappears. This stage corresponds to the formation of non-coloured chlorophyll catabolites (NCC), but there are controversies if those are the final products. Thus, the formation and degradation of NCC during soybean (Glycine max L. Merrill) maturation and two post-harvest drying temperatures was investigated. Soybean was harvested at six maturation stages and the formation of NCC was analyzed by HPLC after drying at 40°C and 60°C. All samples contained fractions with an absorption maximum at 320 nm, which are considered typical for NCC. The amounts of NCC increased until 114 days after plantation, and were significantly lower in advanced maturation stages. In samples dried at 40°C and 60°C, NCC amounts were lower, due to inferior initial chlorophyll levels. These results indicate that the NCC in soybeans might not be the final products of chlorophyll degradation. Their reduction in advanced maturation stages may be due to further metabolization.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Soybean is a mainly agricultural world commodity, with United States, Brazil, and Argentina as mainly producers. This thesis had as objectives (i) evaluate the SoySim model to simulate growth, development, and yield of soybean cultivars with maturity groups greater than 4.2 in a subtropical region of Brazil and (ii) simulate the soybean yield potential and rainfed in the Rio Grande do Sul State in two climate futuro scenarios of IPCC (SRES A1B and RCP4.5) with the crop models SoySim and CROPGRO-Soybean. To reach the first objective, were used data from field experiments with 20 soybean cultivars, in 38 diferent sowing dates during 2010/2011, 2011/2012, 2012/2013, 2013/2014 and 2014/2015 growing seasons, in 12 locations at Rio Grande do Sul State. The soybean cultivars have maturity group varying between 4.8 and 8.2 and indeterminate and semi-determinate growth habit. The evaluation of the SoySim model show reasonable simulations of the variables of the V-stage and R-stage, final node number, and yield, but in general, the simulations that had the lower errors, were those with maturity groups lower than 6.0. For the second objective, the simulations with the emission scenarios SRES A1B and RCP4.5 forcing the crop models SoySim and CROPGRO-Soybean showed an increase on soybean yield in Rio Grande do Sul State until the end of the XXI century, with a positive change around 2 Mg ha-1 for the 2070-2099 period related to the baseline (1980-2009). / A soja é a principal commodity agrícola mundial, sendo os Estados Unidos, Brasil e Argentina os principais produtores. Esta tese teve como objetivos (i) avaliar o modelo SoySim na simulação do crescimento, desenvolvimento e rendimento de cultivares de soja com grupo de maturação maior que 4.2 na região subtropical do Brasil e (ii) simular a produtividade potencial e com limitação por água em soja no Estado do Rio Grande do Sul em dois cenários climáticos futuros do IPCC (SRES A1B e RCP4.5) com os modelos SoySim e CROPGRO-Soybean. Pra alcançar o primeiro objetivo, foram usados dados de experimentos de campo com 20 cultivares de soja, em 38 diferentes datas de semeadura durante os anos agrícolas de 2010/2011, 2011/2012, 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015, em 12 locais no Rio Grande do Sul. As cultivares de soja utilizadas possuem grupo de maturação variando entre 4.8 e 8.2 e tipo de crescimento indeterminado e semi-determinado. A avaliação do modelo SoySim mostrou razoável simulação dos estágios vegetativos e reprodutivos, número final de nós e produtividade, mas no geral, as simulações que obtiveram os menores erros foram aquelas com grupo de maturação menor que 6.0. Para o segundo objetivo, as simulações com os cenários de emissões SRES A1B e RCP4.5 forçando os modelos agrícolas SoySim e CROPGRO-Soybean mostraram um aumento na produtividade de soja no Rio Grande do Sul até o final do século XXI, com anomalia positiva de até 2 Mg ha-1 no período de 2070-2099 em relação ao período baseline (1980-2009).

FEITOSA, Antonio Glaydson de Sousa. Modulação da fotossíntese e assimilação do nitrogênio por condições de elevado CO2 atmosférico em plantas de soja. 2014. 71 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Ciências do Solo, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Solos e Nutrição de Plantas, Fortaleza-CE, 2014 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-19T12:25:16Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_agsfeitosa.pdf: 836229 bytes, checksum: f77f1e9d446fce346b7ef1c4f7d05eb7 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-19T12:52:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_agsfeitosa.pdf: 836229 bytes, checksum: f77f1e9d446fce346b7ef1c4f7d05eb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T12:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_agsfeitosa.pdf: 836229 bytes, checksum: f77f1e9d446fce346b7ef1c4f7d05eb7 (MD5) Previous issue date: 2014 / High atmospheric CO2 concentrations limit the assimilation of CO2 and nitrogen in many species of C3 plants Thus the aim of this study was to identify how the high CO2 regulates photosynthesis and assimilation of nitrogen in soybean Therefore an experiment was conducted in growth chamber using soybean plants, 25 days old CO2 levels were applied environment ( 40 Pa) high (100 Pa) and transition to ambient conditions ( 100-40 Pa ) High CO2 was able to strongly affect trade gas with stomatal closure leading to sharp reductions in leaf transpiration (88%) and CO2 assimilation ( 48%) Recovering 69% of the initial value of net photosynthesis after the transition period at environmental conditions , however the internal CO2 concentration ( Ci) was increased by 17 times returning to the level of control after the transition the initial activity and the total Rubisco decreased 44 % and 34 % respectively Taking a 9% reduction in enzyme activation state but after the transition to the conditions of CO2 environment the initial activity and total recovered 74 % and 84 % respectively have the nitrate reductase showed a strong inhibition over that period compared to the ambient condition reaching a maximum reduction of 64 % after four days of exposure to elevated CO2 contrary this enzyme had recovered its initial capacity at 90 % after the transition period in conclusion we can say that photosynthesis and nitrate reductase activity are practically inhibited by high atmospheric CO2 mainly controlled by stomatal and metabolic limitations / Altas concentrações de CO2 atmosférico limitam a assimilação de CO2 e de nitrogênio em muitas espécies de plantas C3 Dessa forma o objetivo deste trabalho foi identificar como o elevado CO2 regula a fotossíntese e a assimilação do nitrogênio em plantas de soja Para tanto foi realizado um experimento em câmara de crescimento utilizando plantas de soja com 25 dias de idade Os níveis de CO2 aplicados foram ambiente (40 Pa) elevado (100 Pa) e transição para as condições ambiente (100 – 40 Pa) O elevado CO2 foi capaz de afetar fortemente as trocas gasosas com fechamento estomático levando a fortes reduções na transpiração foliar (88%) e assimilação de CO2 (48%) Recuperando 69% do valor inicial da fotossíntese líquida após o período de transição para a condição ambiente Entretanto a concentração interna de CO2 (Ci) foi elevada em 17 vezes retornando para o nível de controle após a transição A atividade inicial e a total da Rubisco decresceram 44% e 34% respectivamente Levando a uma redução de 9% no estado de ativação da enzima porém após a transição para as condições de CO2 ambiente a atividade inicial e a total recuperaram 74% e 84% respectivamente Já a redutase do nitrato apresentou uma forte inibição ao longo desse período quando comparada com a condição ambiente chegando a uma redução máxima de 64% após quatro dias de exposição ao elevado CO2 Contrariamente esta enzima teve sua capacidade inicial recuperada em 90% após o período de transição Em conclusão podemos afirmar que a fotossíntese e a atividade da redutase do nitrato são praticamente inibidas por elevado CO2 atmosférico controladas principalmente por limitações estomáticas e metabólicas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The soybean cultivars reaction to the causal agent of asian rust (Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd.) and mixing responsiveness of DeMethylation Inhibitor (DMI) and Quinone outsite Inhibitor (QoI) fungicides are important factors to be determined for the management of the pathogen. The activity of these fungicides sprayed on the leaves depends on the amount that it reaches the biochemical action site and the compound efficacy. Thus, the proportion of leaf deposit that it enters the leaf, the rate of entry and dissipation in the leaf tissue are determinant for the activity and diseases residual control after the occurrence of a wash. The chapter I objective was to evaluate the reaction of fifteen soybean cultivars to the causal agent of soybean rust and the responsiveness mixing Active Ingredients (AI) epoxiconazole (EPOX) + pyraclostrobin (PYR) and prothioconazole (PROT) + trifloxystrobin (TRIFL). The parameters evaluated were the latency period, residual control, progression and the Area Under the Disease Progress Curve (AUDPC). In the Chapter II, the EPOX and PYR persistence associated with mancozeb (Mz) was determined under greenhouse conditions in two commercial soybean cultivars. Artificial washes were used to determine the concentration of the remaining AI on the foliar tissues after the spraying. For this purpose, the leaves were washed with water at 0.17, 1, 2, 4, 48, 96, 192 h after the fungicide spraying and immediately collected. The EPOX and PYR concentrations were also determined on leaves at 12, 16 and 20 days after spraying. Through the high performance liquid chromatographic analysis and the experimental design, it was possible to measure the EPOX and PYR concentrations penetrated and it dissipated in whole-plant leaves, associated or not to mancozeb. The influence of the interaction between leaflets age and cultivars in the EPOX and PYR concentration on leaves after the spraying was also evaluated. Due to the scarcity of detailed studies on the performance of site-specific fungicides associated with multisite fungicides, in the Chapter III was investigated the asian rust severity and the residual control of the EPOX and PYR mixture associated mancozeb. In the chapter I, it was verified that the responsiveness of DMI and QoI mixtures to P. pachyrhizi is different among the cultivars. The greatest residual control of the pathogen in the different cultivars was through of the PROT + TRIFL spraying. In the chapter II, it was verified that mancozeb influences the persistence of DMI and QoI fungicides in soybean cultivars. The EPOX penetration rate in the cultivars was faster without the association of mancozeb to the fungicide (DMI + QoI). The association of mancozeb to the fungicide (DMI + QoI) reduced the penetration rate of PYR in DM 6563 RSF IPRO cultivar. The PYR concentration in leaves of the two cultivars at 48 h after spraying was similar by the association or not of the fungicide with mancozeb. The cultivars showed different AI penetration rates in leaves. It was observed a reduction of the AI concentrations in the foliar tissues after 48 h of the spraying, evidencing a dissipation process of the AI, after this time. The association of mancozeb to the fungicide (DMI + QoI) only influenced the persistence of PYR at 16 days after spraying in DM 6563 RSF IPRO cultivar. The dissipation rate of PYR is different between the leaves cultivars. The penetration of the AI is greater in younger leaves than in older leaves. The concentrations of PYR in soybean leaves were higher than EPOX at different sampling times, after the fungicide spraying. In the chapter III, it was verified that mancozeb associated with EPOX + PYR in spray solution increases the residual control of P. pachyrhizi and it reduces the disease severity. / A reação de cultivares de soja ao agente causal da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd.) e responsividade de mistura de fungicidas Inibidores da DesMetilação (IDM) e Inibidores da Quinona oxidase (IQo) são importantes fatores a serem determinados para o manejo do patógeno. A atividade desses fungicidas pulverizados na folha depende da quantidade que atinge o local de ação bioquímico e da eficácia do composto. Assim, a proporção do depósito foliar que entra na folha, a taxa de entrada e sua dissipação no tecido foliar são determinantes para a atividade e residual no controle das doenças após a ocorrência de uma lavagem. O capítulo I teve como objetivo avaliar a reação de quinze cultivares de soja ao agente causal da ferrugem asiática e responsividade da mistura dos ingredientes ativos (IA) epoxiconazol (EPOX) + piraclostrobina (PIR) e protioconazol (PROT) + trifloxistrobina (TRIFL). Os parâmetros avaliados foram o período de latência, residual de controle, progresso e a área abaixo da curva de progresso da doença (AACPD). No capítulo II, a persistência de EPOX e PIR associadas com mancozebe (Mz) em duas cultivares comerciais de soja foi determinada em condições de casa de vegetação. Lavagens artificiais foram utilizadas para determinar a concentração dos IA remanescentes nos tecidos foliares após a pulverização. Para isso, as folhas foram lavadas com água 0,17, 1, 2, 4, 48, 96, 192 h após a pulverização do fungicida e imediatamente coletadas. As concentrações de EPOX e PIR também foram determinadas em folhas aos 12, 16 e 20 dias após a pulverização. Através da análise cromatográfica liquida de alta eficiência e do desenho experimental foi possível mensurar as concentrações de EPOX e PIR penetradas e dissipadas em folhas de planta inteira, associadas ou não à mancozebe. A influência da interação de idade de trifólios e cultivares sobre as concentrações de EPOX e PIR após a pulverização também foi avaliada. Devido à escassez de estudos detalhados sobre o desempenho dos fungicidas sítio-específicos associados aos fungicidas multissítios, no capítulo III foi investigado a severidade de ferrugem asiática e o residual de controle da mistura de EPOX e PIR associada ao mancozebe. No capítulo I foi verificado que a responsividade de misturas de IDM e IQo à P. pachyrhizi é distinta entre as cultivares. O maior residual de controle do patógeno nas diferentes cultivares foi através da pulverização de PROT + TRIFL. No capítulo II foi verificado que mancozebe influencia a persistência de fungicidas IDM e IQo em cultivares de soja. A taxa de penetração de EPOX nas cultivares foi mais rápida sem a associação de mancozebe ao fungicida (IDM + IQo). A associação de mancozebe ao fungicida (IDM + IQo) reduziu a taxa de penetração de PIR na cultivar DM 6563 RSF IPRO. A concentração de PIR em folhas das duas cultivares às 48 h após a pulverização foi semelhante pela associação ou não do fungicida com mancozebe. As cultivares apresentaram diferentes taxas de penetração dos IA em folhas. Observou-se uma redução das concentrações dos IA nos tecidos foliares após 48 h da pulverização, evidenciando um processo de dissipação dos IA, após esse tempo. A associação de mancozebe ao fungicida (IDM + IQo) somente influenciou a persistência de PIR aos 16 dias após a pulverização na cultivar DM 6563 RSF IPRO. A taxa de dissipação de PIR em folhas é diferente entre as cultivares. A penetração dos IA é maior em folhas mais novas do que em folhas velhas. As concentrações de PIR em folhas de soja foram superiores que EPOX nos diferentes tempos de coletas, após a pulverização do fungicida. No capítulo III foi verificado que mancozebe associado com EPOX + PIR em calda de pulverização aumenta o residual de controle de P. pachyrhizi e reduz a severidade da doença.