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Desenvolvimento e avaliação de modelos preditores de acúmulo de forragem em pastagens tropicais para apoio à tomada de decisão / Development and evaluation of forage accumulation prediction models in tropical pastures to decision supportTonato, Felipe 24 July 2009 (has links)
O baixo custo, grande aptidão produtiva e fácil cultivo das plantas forrageiras são razões para que os pastos sejam a base da bovinocultura no Brasil, e que diversas forrageiras estejam entre as culturas mais amplamente distribuídas no país. A grande extensão territorial ocupada, no entanto faz com que as áreas pastoris estejam sujeitas a condições diversas de clima e ambiente, dificultando a estimação de sua produtividade para fins de planejamento. O sucesso dos empreendimentos agropecuários depende, cada vez mais, do desenvolvimento de ferramentas que racionalizem as intervenções gerenciais no processo produtivo, possibilitando estimar o desempenho, minimizar riscos e facilitando o planejamento do empreendimento agropecuária. Modelos matemáticos que possibilitem estimar o acúmulo de matéria seca e sua distribuição estacional são atualmente uma das grandes lacunas da zootecnia brasileira. Os objetivos deste trabalho foram modelar e implementar uma estrutura de banco de dados para experimentos de crescimento de plantas forrageiras, identificar e quantificar o efeito de atributos condicionantes do acúmulo de forragens nas condições do Brasil central e desenvolver modelos estimadores do acúmulo de forragem potencial com base em parâmetros climáticos. Foram usados seis conjuntos de dados, dois para Cynodon com cinco cultivares em dois anos em um mesmo local, um para Panicum, com cinco cultivares, em um ano e um local, e três para Brachiaria, com seis cultivares, em três anos em dois locais diferentes. Uma estrutura de banco de dados foi modelada e implementada de forma a permitir a inserção do atual conjunto de dados, e a inserção futura de novos dados. Com o banco de dados populado foram realizadas consultas de forma a se obter listagens ordenadas das taxas médias de acúmulo de forragem (TMA) e das variáveis climáticas como temperatura média (Tmed), máxima (Tmax) e mínima (Tmin), radiação global incidente (Rad) e dias julianos (DJ) para cada período de crescimento. Foram realizadas regressões lineares simples e múltiplas usando as variáveis climáticas como regressoras e taxa média diária de acúmulo como variável resposta. As análises evidenciaram alta correlação entre as variáveis climáticas no conjunto de dados analisados, ficando entre 0,81 para Tmin e Rad e 0.98 para Tmed e Tmin. Termos quadráticos para as variáveis regressoras não foram significativos (P>0,05). Dentre os modelos estudados, o simples com Tmin como variável independente se destacou apresentando os melhores valores para o coeficiente de determinação (R2), critério de informação de Akaike (AIC) e critério de informação Bayesiano (BIC) para os diferentes cultivares. Com isso, optou-se por modelos simples com a Tmin como variável preditora. Inicialmente foram gerados modelos para cada gênero, agregando os diversos cultivares. Testes de coincidência demonstraram diferença de parâmetros entre cultivares. Novos modelos foram gerados para cada cultivar individualmente, e desta vez os teste de coincidência permitiram agrupar os cultivares em B1 para Marandu, Basilisk e Arapoty (TA=-94.92+8.19Tmin); B2 para Capiporã e Xaraés (TA=-128.07+10.66Tmin); C1 para Tifton 85 e Estrela (TA=- 84.69+9.06Tmin); C2 para Coastcross, Florico e Florona (TA=-67.01+7.97Tmin); P1 para Atlas e Mombaça (TA=-55.22+6.36Tmin) e P2 para Tanzânia e Tobiatã (TA=- 29.15+5.93Tmin). / Low production costs, yield potential, and ease of cultivation are three major reasons why tropical forages are the backbone of livestock production systems in Brazil. It also explains why pasture species are among the most widely grown crops in the country. The large land area of the country, make for contrasting environments, which, in turn, make it difficult for the establishment of standard management practices, as well as for the prediction of pasture productivity for planning purposes of the forage-livestock enterprise. The success of the agricultural enterprise depends increasingly on the development of tools that can support management decisions, allowing for the estimation of pasture performance, minimizing risks and facilitating planning. The lack of strong, proven mathematical models developed to estimate the forage accumulation and seasonal yield distribution are some of the shortcomings of the Brazilian pasture-bases livestock industry. The objectives of this study were to develop and implement a database on major tropical forage species, compiled from published studies, organize the datasets in standard formats, identify and quantify the constraints and major attributes related with forage accumulation in central Brazil conditions, and to propose models for estimating potential forage accumulation based on climatic variables. Five datasets were used, two on Cynodon spp. with five genotypes, grown over two years at the same location, one on Panicum spp. using five genotypes grown in one year at one location, and two on Brachiaria spp. using five genotypes grown at two locations over three years. A database structure was modeled and implemented to allow for the insertion of future data points. Whit the database completed, queries were simulated in order to check for output listings on mean herbage accumulation rates (HAR), as well as climatological variables such as low (Tmin), mean (Tmean) and high (Tmax) temperatures, incoming radiation (Rad), and day of the year (DOY), for each regrowth period. Simple and multiple regression models were tested using the climatological data as independent variables and mean herbage accumulation rate as the dependent variable, after correlation analysis showed high association between accumulation and the independent variables tested (from 0.81 for Tmin and Rad to 0.98 for Tmed and Tmin). No quadratic coefficients were significant in the regression models. The Tmin model showed the highest R2 and the best values for both the Akaike Information Criterion (AIC) and the Bayesian Information Criterion (BIC) across genotypes. Thus, simple models based on Tmin were selected and initially, models were generated for groups of genotypes (genera), where concidence tests showed differences among genotypes within groups. For this reason, new models were generated for each genotype individually, which resulted in the following grouping: B1 for Marandu, Basilisk and Arapoty (HAR = - 94.92 + 8.19 Tmin), B2 for Capiporã and Xaraés (HAR = -128.07 + 10.66 Tmin), C1 for Tifton 85 and stargrass (HAR = - 84.69 + 9.06 Tmin), C2 for Coastcross, Florico and Florona (HAR = - 67.01 + 7.97 Tmin), P1 for Mombaça and Atlas (HAR = - 55.22 + 6.36 Tmin), and P2 for Tanzania and Tobiatã (HAR = - 29.15 + 5.93 Tmin).
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Sistema de preparo profundo de solo e sucessão de gramíneas para o plantio da batata (Solanum tuberosum L.) / Soil deep tillage system associated to grasses for the potato crop (Solanum tuberosum L.)Carlos Francisco Ragassi 31 July 2009 (has links)
A produção de batata no Brasil é migratória, devido à alta ocorrência de doenças de solo onde seu cultivo é realizado anualmente após a cultura do milho (Zea mays) e o preparo de solo é feito com grade aradora, implemento cujo uso freqüente estabelece impedimentos físicos. O presente trabalho avaliou um sistema de preparo profundo de solo associado ao cultivo de três diferentes gramíneas Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu e milho híbrido Dekalb 191 quanto a sua capacidade de promover melhores condições físicas de solo, assim como sua influência sobre a produtividade e ocorrência de doenças na cultura da batata. O preparo de solo alternativo foi capaz de promover melhores condições físicas de solo e, mesmo após dois ciclos da sucessão de culturas, não houve influência da espécie de gramínea utilizada sobre os parâmetros avaliados, embora essas plantas tenham apresentado características diferentes quanto à produção de raízes e de parte aérea. As melhores condições físicas de solo foram responsáveis pelo aumento da produtividade e da qualidade de tubérculos, obtido com o preparo profundo de solo, mas não influenciou a ocorrência de doenças e de outros danos aos tubérculos. A incidência de doenças em geral foi baixa e isso indica que um trabalho com maior número de ciclos da sucessão de culturas seria necessário para testar a hipótese de que o sistema de preparo de solo e sucessão de culturas avaliado descartaria a necessidade de migração na cultura da batata. / Potato crop migrates continually in Brazil, due to the high incidence of soil diseases where potato is cultivated every year after a maize (Zea mays) crop cycle and when chisel plough, which causes sub-superficial compaction, is used for soil management. This work evaluated a soil deep tillage system associated to three different grasses, Panicum maximum cv. Tanzânia, Brachiaria brizantha cv. Marandu and maize Dekalb 191 in order to improve soil physical conditions and to reduce potato soil diseases incidence. The soil deep tillage system improved soil physical conditions and, although the evaluated grasses presented different characteristics of root and shoot production, the grass specie did not influence the evaluated soil parameters and potato productivity after two years of research. The soil physical improvement promoted higher potato yield and quality in the soil deep tillage system but did not influence diseases incidence and other damages to the tubers, assessed after harvesting. The average disease incidence was low, which meant a longer term work was necessary to show if the soil deep tillage system associated to grasses would avoid the Brazilian potato crop migration.
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Nitrogênio e enxofre para gramínea forrageira: atributos do solo e aspectos metabólicos, nutricionais e produtivos da planta / Nitrogen and sulphur for graminaceous forage plants: soil attributes and metabolic, nutritional and productive aspects of plantsFabiano Daniel De Bona 06 February 2009 (has links)
A disponibilidade dos nutrientes nitrogênio e enxofre no solo pode alterar o desenvolvimento das plantas com reflexos diretos na produção vegetal. Objetivou-se: a) estudar doses de nitrogênio e doses de enxofre na produção da Brachiaria brizantha cv. Marandu (capim-Marandu) em implantação em solo de pastagem com Brachiaria decumbens (capim-Braquiária) em degradação, e avaliar as alterações nas concentrações desses elementos no tecido vegetal e no solo promovidas por essa adubação; b) avaliar a eficiência do uso da água pelo capim-Marandu em estabelecimento adubado com nitrogênio e enxofre; c) avaliar o efeito de nitrogênio e de enxofre na adubação do capim-Marandu na extração desses elementos do solo, na matéria orgânica, no pH e nas frações mineral e orgânica de nitrogênio e de enxofre do solo; e d) avaliar alterações na fisiologia e no metabolismo de gramínea que afetam a produção da planta, em virtude da adubação combinada de formas de nitrogênio e doses de enxofre. Plantas de capim-Marandu foram cultivadas em casa de vegetação em solo classificado como Neossolo Quartzarênico, no período de janeiro a maio de 2006 (três períodos de crescimento). Estudaram-se cinco doses de nitrogênio (0; 100; 200; 300 e 400 mg dm-3) combinadas com cinco doses de enxofre (0; 10; 20; 30 e 40 mg dm-3), em um fatorial 52 fracionado. Utilizando-se a planta-modelo Hordeum vulgare (cevada) testaram-se formas de nitrogênio e doses de enxofre na fisiologia e metabolismo de gramínea, em experimentos com solo e solução nutritiva. A interação doses de nitrogênio x doses de enxofre na adubação foi significativa para área foliar total, número de perfilhos, massa seca da parte aérea, concentração de nitrogênio e relação N:S na planta e teores de nitrogênio total e enxofre-sulfato do solo em pelo menos um dos três ciclos de crescimento do capim-Marandu. O uso de nitrogênio e de enxofre na adubação na relação N:S média de 10:1 aumentou a eficiência do uso da água e maximizou a produção de massa seca, com concentrações de nitrogênio e de enxofre ótimas para o metabolismo da planta e produção de forragem, bem como manteve e/ou incrementou a fertilidade do solo em relação aos referidos nutrientes. Altas doses de nitrogênio combinadas com baixas doses de enxofre na adubação diminuíram expressivamente o nitrogênio absorvido pelas plantas. Os teores de nitrogênio total e das formas nítrica e amoniacal do solo variaram em função do nitrogênio adicionado via adubação e da remoção pelas plantas. O cultivo do capim- Marandu associado à adubação sulfatada incrementou a fração enxofre-éster do solo. O enxofre orgânico residual do solo mostrou-se como potencial fonte de enxofre na nutrição da Brachiaria brizantha cv. Marandu. O fornecimento de nitrogênio na forma de nitrato aumentou os efeitos deletérios da limitação de enxofre para a cevada, por diminuir a atividade da enzima redutase do nitrato e aumentar a concentração de nitrato e de aminoácidos livres no tecido vegetal, principalmente de asparagina e glicina. / The nitrogen and sulphur availability in soil might influence plant growth, affecting the vegetal production. The objectives of this work were: a) to assess fertilization with nitrogen and sulphur rates on yield of Brachiaria brizantha cv. Marandu (Marandu palisadegrass) under establishment in a soil supporting degrading pasture of Brachiaria decumbens (Signal grass); b) to evaluate the water use efficiency by Brachiaria brizantha cv. Marandu under establishment and fertilized with nitrogen and sulphur rates; c) to study nitrogen and sulphur rates on Brachiaria brizantha cv. Marandu as affecting the uptake of these elements, soil organic matter, soil pH and soil organic and mineral fractions of nitrogen and sulphur; and d) to evaluate changes in the physiology and metabolism of graminaceous plant linked to yield, and influenced by fertilization with forms of nitrogen and sulphur rates. Marandu palisadegrass plants were grown in a greenhouse with an Entisol, from January to May 2006 (three growth periods). Five rates of nitrogen (0; 100; 200; 300 and 400 mg dm-3) and five rates of sulphur (0; 10; 20; 30 and 40 mg dm-3) were studied in a 52 fractionated factorial. The influence of nitrogen forms and sulphur rates on physiology and metabolism of graminaceous plant was tested using the model plant Hordeum vulgare (barley) grown in soil and in nutrient solution. The interaction nitrogen rates x sulphur rates was significant on leaf area, tiller number, above-ground dry matter, nitrogen concentration and N:S ratio in plants, and on total nitrogen and sulfate-sulphur in the soil in at least one of the three growths of Brachiaria brizantha cv. Marandu. Nitrogen and sulphur ratio in the fertilizer rate about 10:1 increased the water use efficiency by plants and promoted high yield, with adequate nitrogen and sulphur concentration for plant metabolism and forage production, as well as kept and/or raised the soil fertility attributes related to these nutrients. High nitrogen rates in the fertilization without sulphur supply decreased plant nitrogen uptake from the soil. Total nitrogen, nitrate and ammonium concentrations in the soil were affected by nitrogen supply and plant uptake. Growth of Marandu palisadegrass associated with sulphur supply increased the ester-bonded sulphur fraction in the soil. The soil residualsulphur fraction can be considered a sulphur potential source for Marandu palisadegrass mineral nutrition. Sulphur deficient barley plants grown with nitrate as nitrogen source showed low nitrate reductase activity, high nitrate and free amino acids concentration, specially asparagine and glicine.
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Parâmetros morfogênicos, nutricionais e produtivos do capim-piatã suprido com combinações de doses de nitrogênio e enxofre / Piatã palisadegrass morphogenic, nutritional and productive parameters related to nitrogen and sulphurBeatriz Nastaro 23 January 2013 (has links)
O cultivar Piatã de Brachiaria brizantha é uma gramínea forrageira de lançamento recente para uso nas pastagens brasileiras e a pesquisa relativa à nutrição mineral deste capim é escassa. O nitrogênio é o principal responsável pelo aumento da produtividade em plantas forrageiras, porém a associação com o enxofre pode influir nas respostas das plantas forrageiras à adubação. Mediante a combinação de doses de nitrogênio com doses de enxofre, objetivou-se estudar as características morfogênicas, nutricionais e produtivas do capim-piatã cultivado em solução nutritiva, empregando-se a sílica como substrato. O experimento foi realizado em casa de vegetação e estudou cinco doses de nitrogênio (2; 9; 16; 23 e 30 mmol L-1) e cinco doses de enxofre (0,1; 0,7; 1,3; 1,9 e 2,5 mmol L-1), em esquema fatorial 52 fracionado, em delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. As plantas foram submetidas a dois cortes, sendo o primeiro aos 44 dias após o transplantio e o segundo 25 dias após o primeiro corte. A interação doses de nitrogênio x doses de enxofre foi significativa para o número total de folhas e perfilhos, taxa de aparecimento de folhas e filocrono, área foliar, massa seca da parte aérea e das raízes, valor SPAD, comprimento e superfície radiculares totais, concentração de nitrogênio e de enxofre nos tecidos foliares e radiculares, concentração de nitrato e relação nitrogênio total:enxofre total (Nt:St) em pelo menos um dos dois ciclos de crescimento do capim-piatã. As mais elevadas doses de nitrogênio e de enxofre maximizaram o crescimento e desenvolvimento da parte aérea e do sistema radicular das plantas. Doses elevadas de nitrogênio diminuíram o comprimento radicular específico e a relação enxofre-sulfato:enxofre total (S-SO4:St) nas folhas diagnósticas do capim, além de aumentar a atividade da enzima redutase do nitrato e a concentração de amônio nesses tecidos. A dose de enxofre de aproximadamente 1,3 mmol L-1 proporcionou o maior comprimento e superfície radiculares específicos, enquanto a dose mais alta de enxofre (2,5 mmol L-1) maximizou a concentração de enxofre-sulfato e a relação S-SO4:St nas folhas diagnósticas das plantas. Correlações significativas e positivas foram constatadas entre a concentração de nitrogênio total, valor SPAD e a concentração de enxofre total das folhas diagnósticas e a produção de massa seca das plantas, nos dois cortes do capim-piatã. A concentração de nitrogênio nas folhas diagnósticas do capim-piatã e o valor SPAD servem como bons parâmetros para a avaliação do estado nutricional das plantas em relação ao nitrogênio, enquanto para a avaliação do estado nutricional do enxofre nas folhas diagnósticas do capim-piatã, a concentração de enxofre total e a relação Nt:St devem ser tomadas em conjunto. / Piatã cultivar of Brachiaria brizantha is a recently released forage grass to be used in brazilian pastures and research on mineral nutrition of this grass is scarce. Nitrogen is the main nutrient to increase forage productivity, but the association with sulphur can influence plant response to fertilization. Through the combination of nitrogen rates with sulphur rates, the objective was to study the morphological, nutritional and productive characteristics of Piatã palissadegrass grown in nutrient solution, by using ground quartz as substrate. The experiment was conducted in greenhouse and five rates of nitrogen (2, 9, 16, 23 and 30 mmol L-1) were combined with five rates of sulphur (0.1, 0.7, 1.3, 1.9 and 2.5 mmol L-1) in a 52 fractionated factorial set in randomized block design, with four replications. Plants were harvested two times, the first harvest was done 44 days after transplanting and the second one was 25 days after the first harvest. The interaction nitrogen rates x sulphur rates was significant for the total number of leaves and tillers, leaf appearance rate, phyllochron, leaf area, dry mass of shoots and roots, SPAD value, root length and root surface, nitrogen and sulphur concentrations in the diagnostic leaves and roots, nitrate concentration and total nitrogen:total sulphur ratio in at least one of the two growth cycles of Piatã palissadegrass. High nitrogen and sulphur rates maximized growth of shoots and roots of the plants. High nitrogen rates resulted in low specific root length and sulfate-sulphur:total sulphur ratio (SSO4: St) in diagnostic leaves, in addition to increasing the activity of the nitrate reductase and ammonium concentration in diagnostic tissue. Sulphur rate about 1.3 mmol L-1 provided the highest specific root length and surface, while the highest sulphur rates (2.5 mmol L-1) maximized sulfate-sulphur concentration and S-SO4:St ratio in diagnostic leaves. There was a significant and positive correlation between the concentration of total nitrogen, SPAD value and total sulphur concentration in diagnostic leaves with plant dry matter production, in both harvests of Piatã palissadegrass. Nitrogen concentration and SPAD value in diagnostic leaves of Piatã palissadegrass can be used as good parameters for assessing the nutritional status of plants in relation to nitrogen, while for the assessment of sulphur nutrition status in diagnostic leaves of Piatã palissadegrass, the concentration of total sulphur and total nitrogen:total sulphur ratio should be taken together.
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Características produtivas, nutricionais e metabólicas do capim-marandu submetido a doses de nitrogênio e magnésio / Productive, nutritional and metabolic characteristics of marandu palisadegrass grown with nitrogen and magnesium ratesTiago Barreto Garcez 15 January 2010 (has links)
A variação na disponibilidade de nitrogênio e magnésio pode alterar as características produtivas, nutricionais e metabólicas das plantas forrageiras. O objetivo foi de avaliar o efeito das combinações de doses de nitrogênio e de magnésio na produção da parte aérea e das raízes, nas concentrações dos nutrientes nas lâminas de folhas recém-expandidas (LR) e nas raízes, na atividade da glutamina sintetase, nas concentrações das formas inorgânicas de nitrogênio e na relação nitrogênio:magnésio nas LR do capim-marandu. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em Piracicaba SP, com a Brachiaria brizantha cv. Marandu. Foram estudadas cinco doses de nitrogênio (2; 9; 16; 23 e 30 mmol L-1) e cinco doses de magnésio (0,05; 0,70; 1,35; 2,00 e 2,65 mmol L-1) em solução nutritiva, em esquema fatorial 52 fracionado, perfazendo treze combinações: 2/0,05; 2/1,35; 2/2,65; 9/0,70; 9/2,00; 16/0,05; 16/1,35; 16/2,65; 23/0,70; 23/2,00; 30/0,05; 30/1,35 e 30/2,65. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. As plantas tiveram dois períodos de crescimento, nos quais foram avaliadas as produções de massa seca, contados perfilhos e folhas, coletado material fresco para determinação da atividade da glutamina sintetase, determinada a área foliar e determinada as concentrações dos nutrientes e nitrato e amônio nas lâminas das folhas recém-expandidas. Após o segundo corte as raízes foram separadas da parte aérea sendo determinada a massa seca das raízes, o comprimento e superfície radiculares e as concentrações dos nutrientes nas raízes. As combinações de altas doses de nitrogênio e magnésio resultaram em alta produção de massa seca, número de folhas e perfilhos, área foliar, massa seca das raízes, e comprimento e superfície radicular do capim-marandu. As concentrações de nitrogênio (segundo corte) e cálcio (nos dois cortes) nas LR e a concentração de nitrogênio nas raízes aumentaram com as combinações de elevadas doses de nitrogênio e de magnésio. A concentração de potássio nas LR, nos dois cortes, e nas raízes da gramínea foi mais baixa quando se utilizaram combinações de elevadas doses de nitrogênio e magnésio. De forma isolada, o incremento nas doses de nitrogênio resultou em reduzidos comprimento e superfície específicos das raízes, mais alta concentração de nitrogênio nas LR e mais alta concentração de cálcio nas raízes e o incremento das doses de magnésio proporcionou pequenos comprimento e superfície específicos das raízes, mais alta concentração de magnésio nas LR e nas raízes e mais baixa concentração de cálcio nas raízes do capim. A concentração de nitrato nas folhas diagnósticas foi influenciada pelas combinações de doses de nitrogênio e magnésio enquanto a concentração de amônio aumentou com o incremento das doses de nitrogênio. A atividade da glutamina sintetase foi mais baixa em altas doses de nitrogênio, nos dois crescimentos da gramínea. A relação de 6,3:1 entre as concentrações de nitrogênio e de magnésio nas LR correspondeu à máxima produção de massa seca no primeiro corte do capim. / Productive, nutritional and metabolic characteristics of the forage plants may be changed by the nitrogen and magnesium availability. The objective was to study the effects of nitrogen and magnesium rates on marandu palisadegrass growth, by evaluating the shoot and root yield, leaf and root concentrations of nutrients and leaf concentration of inorganic forms of nitrogen, glutamine synthetase activity and nitrogen:magnesium ratio in recently expanded leaf laminae (RL). The experiment was carried out in a greenhouse at Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, with the Brachiaria brizantha cv. Marandu. Five nitrogen rates (2, 9, 16, 23 and 30 mmol L-1) and five magnesium rates (0.05, 0.70, 1.35, 2.00 and 2.65 mmol L-1) were used in nutrient solutions, in a fractorial 52 factorial, resulting in the following combinations: 2/0.05, 2/1. 35, 2/2.65, 9/0.70, 9/2.00, 16/0.05, 16/1.35, 16/2.65, 23/0.70, 23/2.00, 30/0.05, 30/1.35 and 30/2.65. A randomized block design, with four replications was used. Plants had a growth and regrowth period. After the second harvest it was evaluated the dry mass yield, number of tillers and leaves, sampled fresh material to assay the glutamine synthetase activity, measured the leaf area, and determined the concentrations of nutrients, nitrate and ammonium in the recently expanded leaf laminae (diagnostic leaves). After the second harvest the roots were separated from the tops and was determined the root dry mass, total length and surface, specific length and surface, and concentrations of nutrients in such plant tissue. High nitrogen and magnesium rates resulted in high dry mass yield, leaf area, number of leaves and tillers, in both growth periods of the grass, as well as in roots dry mass, length and surface. Nitrogen (at the second harvest) and calcium (both harvests) concentrations in diagnostic leaves and nitrogen concentration in the roots was high when high rates of nitrogen nitrogen were combined with high rates of magnesium. Diagnostic leaves, in the two grown periods, and roots sampled had low potassium concentrations in plants growth with high rates of both nitrogen and magnesium. Increases in nitrogen rates increased nitrogen concentration in the diagnostic leaves and calcium concentration in the roots, and decreased root specific length and surface. Increases in magnesium rates increased magnesium concentration in the diagnostic leaves and roots, but decreased root calcium concentration and root specific length and surface. Ammonium concentration was increased by nitrogen rates and nitrate concentration was higher under magnesium deficiency. Glutamine synthetase, determined at the two growth periods, decreased with increasing nitrogen rates. Maximum dry mass yield in the first harvest of the grass was found when the nitrogen and magnesium concentrations ratio was 6.3:1 in the diagnostic leaves.
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Modelos matemáticos para estimar a sazonalidade de produção em pastagens de Panicum maximum cv. Mombaça, em regiões do Estado de São Paulo / Mathematical models to estimate seasonal pastures production of Panicum maximum cv. MombaçaLeandro Coelho de Araujo 13 February 2012 (has links)
Um experimento em campo foi implantado na Embrapa Pecuária Sudeste em São Carlos-SP (21°57\'42\"S, 47°50\'28\"W) de 2010 a 20 11. Foram conduzidos simultaneamente dois ensaios com o capim-mombaça que diferenciaram entre si pela presença ou não da irrigação. O delineado em blocos completos casualizados com quatro repetições foi utilizado em cada ensaio. Os tratamentos foram representados pela soma diária da temperatura média do ar de 250; 500; 750 e 1000° C durante cada período de rebrotação. Após as avaliações referentes ao tratamento de 1000 °C acumulados, toda a pastagem era cortada a 0,3 m de altura do solo, fertilizadas (N-P-K) e iniciado um novo ciclo de rebrotação e avaliações. Ao longo de 13 meses foram avaliados 8 ciclos de rebrotação. As variáveis avaliadas em cada tratamento foram acúmulo de massa seca total acima do resíduo, identificação do meristema apical em vegetativo ou reprodutivo, índice hídrico (IH) estimado pela relação entre a evapotranspiração real (ensaio não irrigado) e da cultura (ensaio não irrigado) estimadas tanto pelo método direto (Diviner) e pela evapotranspiração atual com a potencial pelo indireto (Climatológico). Os dados gerados nos experimentos foram utilizados para determinar os valores críticos das principais variáveis que influenciam no crescimento do capim-mombaça, além de parametrizar e avaliar um modelo empírico de graus-dia (GD); um modelo empírico de unidades-fototérmicas (UF); um modelo empírico de índice de crescimento climático (ICC) e um modelo de função biofísica (APSIM-Growth). Os resultados demonstraram que a produção relativa do capimmombaça diminui linearmente com a redução do IH. A temperatura base foi estimada em 15,6 °C e o capim-mombaça, e o período de flores cimento indica que essa cultiva seria uma planta de dias curtos sendo o valor de fotoperíodo crítico próxima a 11,81 h. Os modelos de GD, UF e ICC foram bem ajustados com os dados do experimento irrigado, assim como o modelo APSIM-Growth após a modificação de alguns parâmetros. Durante a etapa de avaliação dos modelos, com dados independentes de pastagem irrigada (literatura) e não irrigada (experimento não irrigado), todos os modelos apresentaram um bom desempenho, sendo o APSIM-Growth o modelo que apresentou um menor erro na média geral (6 kg MS/ha/corte) e o modelo UF o modelo empírico que proporcionou valores preditos mais próximo dos observados, com um erro médio geral de 268 kg MS/ha/corte. / Two experiments were held simultaneously at Embrapa South-East Cattle Research Center (São Carlos, SP, Brazil, 21°57\'42\"S , 47°50\'28\"W) in 2010-2011 using Panicum maximum cv. Mombaça (Guineagrass). They were differentiated by the presence or absence of irrigation. The randomized complete block design with four replications was used. The treatments were determined by cumulative thermal times during each growth cycles (i.e. 250, 500, 750 and 1000 °C, base temperature = 0 °C). After the last sample time (1000° C) of each cycle, all the plots were uniformly cut up to 0.3 m above the soil surface to begin a new cycle of re-growth and sampling. At every new growth cycle the pasture was fertilized (N-P-K). The variables recorded were the dry matter above-residue, identification of apical meristem at vegetative state or flowering one, calculation of water index (WI) by ratio between real evapotranspitarion to crop evapotranspiration using the direct method (Diviner) or actual evapotranspitarion to potential evapotranspitarion usgin an indirect method (Climatologic). The data sets from the experiments were used to determine the critical values of the main variables that may influence the Guineagrass growth, besides parameterizing and evaluating an agroclimatic degree-day model (DDi); a photo-thermal-units model (PUi); a growth climate index model (GCIi) and one biophysical function model (APSIM-Growth). The results showed that the relative production of Guineagrass decreases linearly with the reduction of the WI. The base temperature was estimated equal to 15.6 ° C and Guineagrass is possibly identified as a short-day plant with a photoperiod critical value close to 11.81 h. All models performed well during the parameterization (R2 from 0.78 to 0.86 and coefficient of variation from 27 to 32.1%), and evaluation (R2 from 0.69 to 0.78; agreement index from 0.88 to 0.93; coefficient of variation from 37.6 to 50.2% and mean bias error from 6 to 470 kg DM ha/cutting). APSIM model was the one that showed a minor error and UF model was the empirical model that provided predicted values closer to the observed.
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Desempenho produtivo, análise de crescimento e características estruturais do dossel de dois capins do gênero Cynodon sob duas estratégias de pastejo intermitente / Agronomic performance, growth analysis, and sward structural characteristics of two Cynodon cultivars under two strategies intermittent grazingMurilo Saraiva Guimarães 20 April 2012 (has links)
A pecuária representa um dos setores mais importantes da economia brasileira, com grande participação na geração de divisas para o país, tendo nas pastagens a sua base alimentar, o que a torna altamente competitiva globalmente. Novos materiais forrageiros são constantemente lançados no mercado, o que gera a necessidade de estudos que identifiquem práticas adequadas pare seu manejo. Na tentativa de conhecer novos materiais do gênero Cynodon e seu manejo mais adequado, que atenda às necessidades dos pecuaristas, foi conduzido um experimento em Piracicaba SP com a finalidade de estudar as respostas de dois cultivares, Tifton 85 e Jiggs, sob desfolhação intermitente em duas estratégias de pastejo. O objetivo do presente estudo foi descrever as características estruturais e o desempenho agronômico dos dois capins sob dois regimes distintos de pastejo impostos por técnicas contrastantes de desfolhação baseadas no pastejo rotativo, mas diferindo no referencial para estabelecimento do momento de interrupção do período de descanso. Uma de descanso fixo (28 dias) e outra variável (sempre que a altura média do dossel chegava a 25 cm), sob delineamento experimental inteiramente casualizado em arranjo fatorial (2 x 2) que definiu quatro tratamentos, e três repetições, totalizando 12 unidades experimentais (parcelas), cada uma medindo 12,5 por 9,5 m em um Nitossolo Vermelho eutroférrico com horizonte A moderado e de textura argilosa a muito argilosa. O período experimental teve duração de 180 dias de 28 de outubro de 2010 até 26 de abril de 2011. O Tifton 85 e o Jiggs revelaram características produtivas muito próximas, não diferindo no acúmulo total de forragem, que foi de 16,8 Mg ha-1 na média. Dosséis do capim Jiggs apresentaram em média o mesmo nível de interceptação luminosa pré-pastejo que os de Tifton 85, mas com demais características estruturais diferentes, como por exemplo, menor relação folha:colmo devido à maior quantidade de colmos com mesma quantidade de folhas, maior altura de dossel (nos pastos manejados com dias fixos de descanso) e menor IAF. O capim Jiggs apresentou maior proporção de material verde. As variáveis da análise de crescimento não sofreram efeito de cultivar ou estratégia. O cultivar Jiggs apresentou resultados bastante satisfatórios se igualando em desempenho ao Tifton 85. O uso de descanso fixo se mostrou eficiente como técnica de manejo, para as condições impostas neste estudo, levando em consideração parâmetros de produção e estrutura do dossel, além das variáveis relacionadas ao crescimento das plantas. Mais estudos, que descrevam as características qualitativas desses materiais sob essas estratégias, bem como o potencial de consumo voluntário e de produção animal em pastejo, são necessários para que recomendações possam ser elaboradas para o setor produtivo. / The livestock industry is one of the most important sectors of the Brazilian economy, with strong participation in the generation of income for the country. Having pastures as its backbone, makes it highly competitive globally. New forages are constantly introduced into the market, and this generates the need for studies to identify appropriate management practices. In order to know more about new Cynodon materials and to establish their proper management an experiment was conducted in Piracicaba - SP in order to study the responses of two cultivars, Tifton 85 and Jiggs, to grazing management. The objective of this study was to describe the structural characteristics and agronomic performance of those two grasses under two grazing regimes imposed by contrasting defoliation techniques based on intermittent grazing, but differing in the time frame for the establishment of the interruption of a rest period. A fixed (28 days) and a variable (whenever canopy height reached 25 cm) rest periods were tested under a completely randomized design in a factorial arrangement (2 x 2) which defined four treatments with three replications, totaling 12 experimental units, each measuring 12.5 by 9.5 m. The experimental period lasted 180 days from October 28, 2010 to April 26, 2011. Tifton 85 and Jiggs had very similar productive characteristics, with no difference in total seasonal forage accumulation (16.8 Mg ha-1 on average). Jiggs grass canopies showed on average the same level of pre-graze light interception of those of Tifton 85, but with different structural characteristics, such as lower leaf:stem ratio, due to the greater amount of stems with the same amount of leaves, greater canopy height when managed with fixed days of rest, and lower LAI. Jiggs forage had a higher proportion of green material. Growth analysis variables measured under grazing were not affected by grass or management. Jiggs performed well, similar to the proven Tifton 85. Under the conditions of this study, the use of fixed rest proved effective as a management technique, based on forage production and canopy structure, in addition to variables related to plant growth. More research is needed describing the qualitative characteristics of these materials under these grazing strategies, as well as the potential intake and animal resposnses, so that recommendations can be developed for producers.
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Avaliação da influência de borda em vegetação heterogênea com análise de padrão espacialDodonov, Pavel 20 February 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-02-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / Edge influence, the set of modifications in the natural environment next to abrupt anthropogenic or natural edges, is a serious threat to biodiversity in fragmented environments. Common examples of edge influence include an increased abundance of exotic species and modifications in vegetation structure and/or composition. Edges of linear disturbances, such as roads, powerlines, and firebreaks, are especially important due to their ubiquity in the landscape. Although such disturbances are much narrower than other anthropogenic land uses, they have been shown to affect adjacent plant and animal communities. The combination of edge influence with the natural variation in vegetation may lead to complex and not easily discernible patterns. However, this natural variation is not usually taken into account in studies of edge influence. We employed a spatial pattern approach to study edge influence from narrow linear disturbances while accounting for variation in vegetation (both natural and from disturbance history), in Brazilian cerrado and in Canadian forest-tundra ecotone. Our main objectives were 1) to assess the overall heterogeneity in the cover of native and invasive graminoids, structural diversity and species composition, and 2) to verify whether the spatial pattern of different response variables is affected by anthropogenic edges. Secondary objectives include: 3) to explore different ways in which wavelet transforms and Monte Carlo simulations may be used to assess edge influence, 4) to compare different structural diversity indices, and 5) to assess whether the spatial patterns of different plant species are related to their functional traits. We sampled five 300-1350 m-long transects, three in Brazil and two in Canada. The transects contained one to five anthropogenic edges and one to ten natural edges and were divided into contiguous 1x1 m quadrats. In each quadrat, we estimated the cover of native and invasive graminoids (two transects in Brazil), sampled different structural elements to measure the structural diversity (two transects in Brazil and the two Canadian transects), and identified plant species and their dispersal syndromes and lifeforms (one transect in Brazil). We analyzed the data by means of continuous and discrete wavelet transforms and multiresolution analysis, and assessed significance by means of full randomizations, Markov chain simulations, and autoregressive models. Although some edge-related patterns were apparent for most variables, they were not observed at all edges, and similar patterns were also observed far from edges. The different structural diversity indices showed similar patterns, and species traits, namely lifeform and 8 dispersal syndrome, were not related to the spatial distribution of different species. The main conclusion of our study is that although narrow linear disturbance edges may alter vegetation structure and species composition, the conditions at edges are not necessarily different from what may be observed due to the natural variation in plant communities in non-forest vegetation. Keywords: autoregressive models, cerrado, dispersal syndromes, edge effects, invasive grasses, Markov chain, spatial pattern, structural diversity, tundra, wavelet transform. / A influência de borda, o conjunto de modificações no ambiente natural próximo a bordas abruptas antrópicas ou naturais, é uma séria ameaça à biodiversidade em ambientes fragmentados. Exemplos comuns de influência de borda incluem um aumento na abundância de espécies exóticas e mudanças na estrutura e/ou composição da vegetação. Bordas de distúrbios lineares, como rodovias, linhas de transmissão elétrica e aceiros, merecem atenção especial devido à sua ubiquidade na paisagem. Embora tais distúrbios sejam muito mais estreitos do que outros usos de solo antrópicos, eles podem afetar as comunidades vegetal e animal adjacentes. A combinação da influência de borda com a variação natural da vegetação pode resultar em padrões complexos que não são facilmente detectáveis. No entanto, a variação natural via de regra não é levada em conta em estudos de influência de borda. Nós usamos uma abordagem de padrão espacial para estudar a influência de borda de distúrbios lineares estreitos, levando também em conta a variação da vegetação (natural e/ou por histórico de distúrbios), no cerrado brasileiro e no ecótono floresta-tundra canadense. Nossos principais objetivos eram: 1) estudar a heterogeneidade na cobertura de graminóides nativos e exóticos, diversidade estrutural e composição de espécies e 2) verificar se o padrão espacial das diferentes variáveis-resposta é afetado por bordas antrópicas. Objetivos secundários incluem 3) explorar as diferentes formas em que a transformação de wavelets ( pequenas ondas ) e simulações Monte Carlo podem ser usadas para estudar a influência de borda, 4) comparar diferentes índices de diversidade estrutural e 5) verificar se os padrões espaciais de diferentes espécies vegetais estão relacionados aos seus traços de história de vida. Nós amostramos três transectos de 300 a 1350 m de comprimento, três no Brasil e dois no Canadá. Os transectos continham uma a cinco bordas antrópicas e uma a dez bordas naturais, e foram divididos em parcelas contíguas de 1x1 m. Dentro de cada parcela nós estimamos a cobertura de graminóides nativos e invasores (dois transectos no Brasil), amostramos diferentes elementos estruturais para medir a diversidade estrutural (dois transectos no Brasil e os dois transectos canadenses) i identificamos as espécies de plantas, assim como suas síndromes de dispersão e formas de vida (um transecto no Brasil). Nós analisamos o dado por meio de transformação de wavelets contínua e discreta e análise de multiresolução, e determinamos a influência de borda por meio de aleatorizações completas, simulações por cadeia de Markov e modelos autoregressivos. Embora alguns padrões relacionados a bordas 6 foram observados para a maior parte das variáveis, eles não foram observados em todas as bordas e padrões similares também foram observados longe de bordas. Os diferentes índices de diversidade estrutural mostraram padrões similares e os traços funcionais das espécies, especificamente forma de vida e síndrome de dispersão, não foram relacionados à distribuição espacial das diferentes espécies. A principal conclusão deste estudo é que, embora bordas de distúrbios lineares estreitos, especificamente aceiros, podem alterar a estrutura da vegetação e a composição de espécies, as condições na borda não são necessariamente diferente do que pode ser observado devido à variação natural nas comunidades vegetal em vegetação não-florestal.
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Dinâmica da serrapilheira e taxa de decomposição de resíduos culturais / Dynamics of litter and the decomposition rate of crop residuesSilva, Antonio Sousa 17 May 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-05-17 / The difficulty of implementing no tillage in the Northeast region of Brazil occurs due to low rainfall, which limits the plant growth and high rates of decomposition. In the Brejo Paraibano microregion, beyond this aspect, another problem is related to changes in the use of soil, without considering their potentialities and limitations, which provided serious damage to conservation. In order to select cover crops for no tillage and understand the soil degradation due to changes in use, was implanted two experiments completely randomized. The experiment of cultural residues was conducted in the Chã of Jardim farm, of Center of Agrarian Sciences of UFPB, and the treatments consisted of three residues of grass species (Brachiaria decumbens), corn (Zea mays) and sorghum (Sorghum bicolor) and three legumes species: pigeon pea (Canavalia ensiformis), guandu (Cajanus cajan) and leucena (Leucaena leucocephala). The residues were placed in litter bags and placed in the experimental field under the litter, in the presence and absence of nitrogen. The experiment about use of soil was conduced in three systems: native secondary forest, cultivation of sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia) and pasture (Brachiaria decumbens). In each area, soil samples were collected at four depths for physical and chemical analisys, fractionation of organic matter and root density. The physical analisys consisted of the separation of aggregates size, grain size, density and total porosity of soil. The chemical ones consisted of determining the pH and concentration of calcium, magnesium, phosphorus, potassium, sodium, aluminum and C. The organic matter was fractionated into fulvic acid fraction (FAF), humic acid fraction (HAF) and humin (HUM). They were quantified deposition and accumulation of litter and its rate of decomposition in areas of woodland and thrush. In the pasture, one evaluated the production of forage. In the case of crop residues, it was observed that the rate of decomposition of the grass is slower than that of legumes, however, this rate is equivalent in the last months of the evaluated year. The grasses showed no differences, but the guandu showed slower rate of decomposition amongst the legumes. Nitrogen fertilization did not affect the waste decomposition rate. In the case of the changes in the use of the soil, the amount of clay, DMPAs, DMPAu and the relationship DMPAu / DMPAs and porosity showed higher values in the area under forest. The soil density was lower in the area under forest. The development of roots was higher in areas under forest and pasture. The waste disposal was greater in the area under sabiá and the N, P and K were higher in these residues, which shows the sabiá capacity in nutrient cycling. The accumulation of litter in the soil was higher in the area under forest. The decomposition rate of the waste was 48% in area under sabiá and 40% in that one under forest. The percentage of C, H + Al, Al, and CTC potential and aluminum saturation (m) are higher in the soil in the area under forest. The soil pH, the base saturation (V) and the concentrations of Na and K are similar in areas under pasture and under sabiá and larger than that under forest. The percentages of Ca, Mg and available P and SB and effective CTC did not differ among the studied areas. The C of the soil is best preserved in the area under forest in function of higher levels in HAF and HUM fractions and the lowest ratio EA / HUM. In turn, the replacement from the grass for sabiá begins to recover the levels of C lost in the area under pasture, with intermediate fraction values of HAF and HUM, demonstrating the sabiá ability to recover soil quality. / A dificuldade de implantar a semeadura direta na região Nordeste do Brasil ocorre devido às baixas precipitações pluviais, que limita o crescimento vegetal e as elevadas taxas de decomposição de resíduos. Na microrregião do Brejo Paraibano, além desse aspecto, outra preocupação é a mudança no uso do solo, sem considerar as suas potencialidades e limitações, o que tem proporcionado graves prejuízos à sua conservação. Com objetivo de selecionar plantas de cobertura para a semeadura direta e entender a degradação do solo devido às mudanças de uso, foram implantados dois experimentos em delineamento inteiramente casualizado. O experimento de resíduos culturais foi conduzido na Fazenda experimental Chã do Jardim, do Centro de Ciências Agrárias da UFPB, e os tratamentos constaram de três resíduos de gramíneas: braquiária (Brachiaria decumbens), milho (Zea mays) e sorgo (Sorghum bicolor) e três de leguminosas: feijão de porco (Canavalia ensiformis), guandu (Cajanus cajan) e leucena (Leucaena leucocephala). Os resíduos foram colocados em sacolas náilon e dispostas no campo sob a serrapilheira, na presença e ausência de adubação nitrogenada. O experimento sobre uso do solo foi conduzido em três sistemas: mata nativa secundária, cultivo de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia) e pastagem de braquiária (Brachiaria decumbens). Em cada área foram coletadas amostras de solo, em quatro profundidades para análises físicas, químicas, fracionamento da matéria orgânica e densidade de raízes. As análises físicas constaram de separação de tamanhos de agregados, granulometria, densidade e porosidade total do solo. As químicas constaram da determinação do pH e dos teores de cálcio, magnésio, fósforo, potássio, sódio, alumínio e C. A matéria orgânica foi fracionada nas frações ácido fúlvico (FAF), ácido húmico (FAH) e humina (HUM). Nas áreas de mata e sabiá foram quantificados a deposição e acúmulo de serrapilheira, bem como sua taxa de decomposição. Na pastagem, avaliou-se a produção de forragem. Quanto aos resíduos de culturas, observou-se que a taxa de decomposição das gramíneas é mais lenta que a das leguminosas, porém essa taxa se equivale nos últimos meses de avaliação. As gramíneas não apresentaram diferenças entre si, mas o guandu apresentou taxa de decomposição mais lenta entre as leguminosas. A adubação nitrogenada não afetou a taxa de decomposição dos resíduos. Quanto às mudanças no uso do solo, a quantidade de argila, o DMPAs, DMPAu e a relação DMPAu/DMPAs e a porosidade apresentaram maiores valores na área sob mata. A densidade do solo foi menor na área sob mata. O desenvolvimento de raízes foi maior nas áreas sob mata e pasto. A deposição de resíduos foi maior na área sob sabiá e os teores de N, P e K nesses resíduos foram maiores, o que mostra a capacidade do sabiá em ciclar nutrientes. O acúmulo de serrapilheira no solo foi maior na área sob mata. A taxa de decomposição dos resíduos foi de 48% na área sob sabiá e 40% na sob mata. Os teores de C, H+Al, Al, e a CTC potencial e a saturação por alumínio (m) no solo são maiores na área sob mata. O pH do solo, a saturação de bases (V) e os teores de Na e K foram semelhantes nas áreas sob sabiá e sob pasto e maiores que na sob mata. Os teores de Ca, Mg e P disponível e a SB e a CTC efetiva não diferem entre as áreas estudadas. O C do solo está mais preservado na área sob mata em função dos maiores teores nas frações FAH e HUM e da menor relação EA/HUM. Por sua vez, a substituição do pasto por sabiá começa a recuperar os teores de C perdidos na área sob pasto, com valores intermediários das frações FAH e HUM, demonstrando a capacidade do sabiá em recuperar a qualidade do solo.
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Modificações morfológicas e metabólicas em gramínea e leguminosa forrageiras tropicais relativas ao suprimento de enxofre / Metabolic and morphological changes in grass and legume tropical forages related to sulfur supplyFábiana Schmidt 12 December 2012 (has links)
O enxofre é um dos elementos essenciais para as plantas e as exigências nutricionais nesse nutriente variam com a espécie e a taxa de crescimento das plantas. Com o objetivo geral de avaliar o efeito da nutrição em enxofre no crescimento e no metabolismo do capimtanzânia (Panicum maximum cv. Tanzânia) e do estilosante (Stylosanthes guianensis cv. Mineirão) desenvolveu-se a presente pesquisa com os objetivos específicos de avaliar os efeitos do fornecimento de enxofre em: i) modificações morfológicas, produtivas e nutricionais ocorridas na parte aérea e nas raízes; ii) metabolismo do nitrogênio e as consequentes alterações na composição e concentrações de aminoácidos; iii) concentrações de enxofre total, enxofre-sulfato e glutationa e na atividade das enzimas glutationa redutase e glutationa sulfo-transferase nas folhas recém-expandidas e raízes; iv) crescimento, metabolismo da glutationa e atividade das enzimas envolvidas no ciclo ascorbato-glutationa e v) absorção de sulfato e a expressão de genes de transportadores de sulfato. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação e camara de crescimento, empregando-se soluções nutritivas. As doses de enxofre aplicadas foram ajustadas de modo a permitir nutrição baixa, intermediária e alta em enxofre para cada espécie. O enxofre afetou diretamente na emissão de folhas e de perfilhos, área foliar, comprimento e superfície radicular do capim-tanzânia e do estilosante Mineirão, aumentando a produção de massa seca da parte aérea e das raízes. A baixa disponibilidade de enxofre ocasionou o desequilíbrio nutricional com o nitrogênio nas plantas, evidenciado por alta relação nitrogênio:enxofre e altas concentrações de nitrato e aminoácidos livres no tecido vegetal. Sob limitação de enxofre, o capim apresentou predomínio de asparagina na composição aminoacídica, enquanto no estilosante ocorreu a predominância de arginina. A aplicação de enxofre aumentou as concentrações de enxofre total, enxofre-sulfato e glutationa nas folhas diagnósticas e raízes para ambas as espécies forrageiras. As plantas crescidas sob limitação de enxofre apresentaram alta atividade da enzima glutationa redutase visando regenerar a glutationa reduzida, que atua protegendo as células contra danos oxidativos decorrentes do estresse da deficiência nutricional. O fornecimento de enxofre aumentou a atividade da glutationa sulfo-transferase incrementando a capacidade do vegetal de suportar estresses ambientais. A baixa disponibilidade de enxofre induziu o aumento da atividade de enzimas antioxidantes que atuam na regeneração da glutationa e do ascorbato na forma reduzida. As plantas crescidas em baixa disponibilidade de enxofre apresentaram aumento da concentração de glutationa e maior alocação desse composto nas raízes. A distribuição de glutationa das folhas para as raízes em condição de limitação de enxofre regula a absorção de sulfato no capim e no estilosante de modo diferenciado. Para o capim com alta concentração de glutationa nas raízes decresce o influxo total de 34S, enquanto para o estilosante não ocasiona a redução da absorção de sulfato. / Sulfur is an essential element required by plants and the nutritional requirements in this nutrient vary according to species and plant growth rate. This research had the main objective of evaluating the effect of sulfur nutrition on growth and metabolism of Guinea grass (Panicum maximum cv. Tanzânia) and stylo (Stylosanthes guianensis cv. Mineirão) and was developed with the specific objectives to determine the effects on i) morphological, productive and nutritional changes in plant shoots and roots, ii) nitrogen metabolism and the changes in the composition and concentrations of amino acids, iii) concentrations of total sulfur, sulfur-sulfate and glutathione and the activity of the enzymes glutathione reductase and glutathione sulfo-transferase in recently expanded leaves and roots, iv) growth, glutathione metabolism and activity of enzymes involved in ascorbate-glutathione cycle and v) sulfate uptake and expression of sulfur transporters genes. The experiments were carried out in greenhouse and growth chamber, by using nutrient solutions. Sulfur supply were adjusted to low, intermediate and high S nutrition for each species. Sulfur supply influences the emission of leaves, tillering, leaf area, root length and surface of Guinea grass and stylo increasing production of dry mass of aboveground and roots. Sulfur limitation alters the distribution of photosynthates between aboveground and roots of Guinea grass and stylo providing reduction in dry matter production of roots. The plants of Guinea grass increase root surface as a mechanism for adaptation to limited S in the culture medium. The relative chlorophyll index (RCI) in the recently expanded leaves relates to the production of dry mass of aboveground and can be used to assess S nutritional status in Guinea grass and stylo. The application of S proves necessary to increase production of dry mass in Guinea grass and stylo. Low S availability caused nutritional imbalance with N in Guinea grass and stylo plants, as shown by a high N:S ratio and high concentrations of N-nitrate and free amino acids in plant tissues. Among amino acids, asparagine predominated in S-limited guineagrass and arginine in Slimited stylo. Increased S supply regulates N:S ratio at values close to 20:1, which provides N and S concentrations that are more suitable for protein synthesis and forage production in plants of both species. Adding S increased concentrations of total S, S-sulfate, and glutathione in diagnostic leaves and roots of both species collected at the two harvests. Plants grown under S limitation showed high levels of GR activity, related to the regeneration of GSH, which acts to protect cells against oxidative damage caused by the stress of nutritional deficiency. S supply increased GST activity, and consequently plants\' capacity to withstand environmental stresses. Low S availability increased activity of the antioxidant enzymes that act in the regeneration of GSH and AsA. Plants grown with low S availability showed higher concentration of glutathione and greater allocation of glutathione to roots. For Guinea grass, high glutathione concentrations in roots decrease the 34S uptake. For stylo not cause reduction of 34S uptake.
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