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.

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.

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.

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.