O aumento da demanda por energias renováveis proporcionou um intenso crescimento do setor sucroenergético. Essa expansão fez com que a cana-deaçúcar passasse a ocupar novas regiões agrícolas, em especial o Cerrado brasileiro. No entanto, essas novas regiões enfrentam grandes desafios para a produção da cultura, no qual o déficit hídrico é o de maior importância. Sabendo-se disso, o conhecimento da tolerância diferencial de genótipos de cana-de-açúcar ao déficit hídrico, se torna importante ferramenta para o manejo do sistema de produção. O Método da Zona Agroecológica (MZA), também conhecido como Modelo da FAO, estima a produtividade potencial e atingível das culturas agrícolas, mediante a entrada de variáveis meteorológicas. O Modelo da FAO determina que a depleção da produtividade ocorre em função do déficit hídrico relativo (1- ETr/ETC), através de um coeficiente de resposta ao déficit hídrico, denominado Ky. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo verificar a tolerância de genótipos de cana-deaçúcar ao déficit hídrico, mediante o uso desse modelo. Para isso, foram necessários os dados de produtividade real de 18 genótipos em 79 ensaios diferentes do Programa de Melhoramento Genético de Cana-de-açúcar do Instituto Agronômico de Campinas (Programa Cana/IAC), entre os anos de 2009 a 2011. Os dados meteorológicos utilizados pelo modelo, para cada experimento e período, foram obtidos das estações meteorológicas mais próximas para cada local. Visto os dados dos coeficientes de resposta ao déficit hídrico (Ky), existentes na literatura, não condizerem com estudos sobre os estádios fenológicos de maior sensibilidade ao estresse hídrico, o modelo foi calibrado e os resultados foram condizentes com diversos autores. O período de maior sensibilidade à deficiência hídrica, encontrado pelo modelo, foi o estádio de desenvolvimento máximo da cultura, ou seja, o período de elongação dos colmos, onde o valor de Ky é 0,72. O Método da Zona Agroecológica estimou a produtividade atingível com um índice de concordância de 0,75, o que é considerado bom para os modelos de estimativa. As estimativas, para cada genótipo, mostraram valores de erro médio que variaram de -1,7 a 5,4 t.ha-1. Considerando a verificação da tolerância diferencial dos genótipos de cana-deaçúcar ao déficit hídrico, o Modelo da FAO identificou os genótipos IACSP974039, IACSP994010 e RB867515 como os de maior tolerância. / The increased demand for renewable energy lead to an intense growth of the sugarcane industry. This expansion made the sugarcane pass to occupy other restrictive environments, especially regions with high water deficit. Knowing this, the knowledge of the differential tolerance of sugarcane genotypes to water stress becomes an important tool for the management of the production system. The Agroecological Zone Method (AZE), also known as FAO Model, estimates the potential and actual productivities of crops from meteorological variables. This model determines the depletion of productivity as a function of the relative water deficit (1 - ETr/ETc) and a water deficit sensitivity index, named Ky. Accordingly, this study aimed to determine the tolerance of sugarcane genotypes to water stress, through this model to estimate the potential and actual productivities. For this, real productivity data of 18 sugarcane genotypes grown in 79 different trials were taken from the Sugarcane Breeding Program from the Agronomic Institute of Campinas (Programa Cana/IAC) between the years 2009-2011. The meteorological data used by the model, for each experiment and period, was obtained from the closest meteorological stations. Since the original data water deficit sensitivity index (Ky) and duality found in the literature, in other studies, due to periods of greatest sensitivity to water stress, the model was calibrated and consistent results were obtained in relation to several authors. It was found that the period of greatest sensitivity of the sugarcane occurs at the stage of stem elongation, when the value of Ky is 0.72. The Agroecological Zone Method estimated the actual productivity with a performance index of 0.75, which is considered good. Estimation showed values of mean bias error, estimated for each genotype, ranged from -1.7 to 5.4 t.ha-1. Regarding the verification of the tolerance of the different genotypes to water stress, the FAO Model identified the genotypes IACSP974039, IACSP994010 and RB867515 as those of greatest tolerance to water stress.

Cerca de 38% das árvores cítricas do Estado de São Paulo são afetadas pela Clorose Variegada dos Citros - CVC, causando perdas anuais de cerca de 100 milhões de dólares para as indústrias citrícolas. O agente causal da CVC é uma bactéria gram-negativa, fastidiosa e habitante dos vasos de xilema denominada Xylella fastidiosa, transmitida por cigarrinhas pertencentes à família Cicadellidae, subfamília Cicadellinae. Já foi observado que laranjas doces jovens, na faixa de 3 a 4 anos de idade, são mais sensíveis à CVC do que as plantas adultas. A doença é mais severa em regiões onde estresses adicionais ocorrem, como alta demanda atmosférica por água (decorrente do aumento da temperatura e do déficit de pressão de vapor) e déficit hídrico no solo. Os mecanismos fisiológicos e químicos que caracterizam o estabelecimento da CVC ainda não foram totalmente compreendidos, especialmente sob condições de estresse. Sendo assim, estudos que consideram a interação entre época do ano, regime hídrico e o estabelecimento da CVC em plantas jovens são necessários para auxiliar na elaboração de programas de manejo da doença. O presente trabalho avaliou a sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens no campo, mantidas com e sem irrigação, 6, 12 e 18 meses após inoculações mecânicas realizadas no verão (mês de janeiro) e inverno (mês de julho). Visando analisar a influência do regime hídrico isoladamente foram realizadas, na época do outono (final de maio e início de junho), inoculações mecânicas e inoculações com as cigarrinhas vetoras Bucephalogonia xanthophis e Dilobopterus costalimai em plantas cítricas jovens mantidas em capacidade de campo e déficit hídrico em casa-de-vegetação; as plantas inoculadas mecanicamente foram avaliadas 5 meses após a data de inoculação, enquanto que as plantas inoculadas com insetos foram avaliadas 10 meses após a data de inoculação. Em condições naturais, foram observadas, 6 meses da data de inoculação, maiores taxas de sobrevivência de infecções iniciais de X. fastidiosa em plantas jovens inoculadas na época de inverno na ausência de estresse hídrico; no entanto, 12 meses da data de inoculação, as plantas inoculadas mantidas com e sem irrigação apresentavam médias populacionais bacterianas estatisticamente iguais. As plantas mantidas em casa-devegetação e inoculadas mecanicamente apresentaram resultados semelhantes àqueles obtidos 6 meses da data de inoculação em condições naturais; no caso da inoculação com cigarrinhas vetoras, foi detectada a presença da bactéria apenas em plantas em capacidade de campo. Estes resultados indicam que o déficit hídrico é um fator desfavorável para o estabelecimento de infecções primárias de X. fastidiosa em plantas cítricas jovens. Os resultados obtidos 12 meses após a inoculação mecânica em condições naturais, logo após a estação de chuva, indicam que, uma vez retirado o estresse hídrico, tal influência negativa deixa de existir e a bactéria readquire sua capacidade de infecção e colonização do hospedeiro. / In Brazil, about 38% of the citric trees of the São Paulo State are affected by the Citrus Variegated Chlorosis - CVC, causing annual losses of about 100 million dollars for the citrus industries. The causal agent of CVC is a gram-negative, fastidious bacterium inhabitant of the xylem vessels called Xylella fastidiosa. It is vectored by sharpshooter leafhoppers pertaining to family Cicadellidae and subfamily Cicadellinae. It was observed that young citrus plants, between 3 and 4 years of age, are more susceptible to CVC than adult plants. The disease is more severe in regions where additional stresses occur, such as high atmospheric demand (due to the increase of temperature and vapor pressure deficit) and water deficit in the soil. The physiological and chemical mechanisms that characterize the establishment of CVC within the host have not yet been totally understood, especially under conditions of stress. Therefore, studies that consider the interaction between seasons, water regime and the establishment of CVC in young plants are necessary in the elaboration of more efficient management programs. The survival of initial infections of X. fastidiosa in young citrus plants mechanically inoculated during the summer and winter, and kept in the field with and without irrigation, were evaluated 6, 12 and 18 months after mechanical inoculations. To analyze the influence of water regime separately, an experiment was carried through during the autumn (final of May and beginning of June) in a greenhouse. Young citrus plants kept in field capacity and water deficit were mechanically inoculated and inoculated with sharpshooter leafhoppers Bucephalogonia xanthophis and Dilobopterus costalimai. The mechanically inoculated plants were evaluated 5 months after the date of inoculation, whereas the plants inoculated with insect vectors were evaluated 10 months after the date of inoculation. In natural conditions, 6 months of the date of inoculation, higher survival rates of initial infections of of X. fastidiosa were detected in inoculated young plants during winter in the absence of water deficit; however, 12 months after inoculation, the young citrus plants kept with and without irrigation presented statistically equal bacterial population averages. The mechanically inoculated plants kept in the greenhouse presented similar results to those kept in natural conditions and analyzed 6 months after mechanical inoculation. In the case of inoculation with sharpshooter leafhoppers, the presence of the bacterium was detected only in plants kept in field capacity. The results demonstrate that the water deficit is unfavorable for the establishment of primary infections of X. fastidiosa in young citrus plants. The results obtained 12 months after mechanical inoculation in natural conditions, right after the rainy season, indicate that, once the water deficit is removed, its negative influence ceases to exist and the bacterium reacquires its capacity of infection and colonization of the host.

The determination of crop coefficient (Kc) with adequate methodology is important to quantify regional water requirement. Jatropha (Jatropha curcas L.) Kc is still unknown and this information will be essential to provide reliable irrigation parameters, as well as for crop zoning. The objective of this study was to determine jatropha actual crop evapotranspiration (ETc) and Kc from 1st to 4th growing year, and correlate Kc with leaf area index (LAI) and cumulative thermal unit (CTU). The experiment was performed from March 2012 to August 2015 at \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (ESALQ)/University of São Paulo (USP), at Piracicaba city, SP, Brazil. The experiment was divided into center pivot, drip, and rainfed treatments. Two large weighing lysimeters (12 m2 each lysimeter) per treatment were used to determine jatropha ETc (one plant per lysimeter). Reference evapotranspiration (ET0) was determined by Penman-Monteith method from a weather station data situated close to the treatments. Daily Kc was determined for the two irrigated treatments by the ration between ETc and ET0 (Kc=ETc/ET0). LAI was determined using the LAI-2200 plant canopy analyzer, which was previously calibrated for jatropha canopy type. In all growing years, LAI was almost zero at the beginning of vegetative stage, increasing until a maximum during productive stage, and decreasing to zero in the leaf senescence stage. Annual ETc trend during the three growing was very similar, which was explained by the different growing periods and the LAI variation. In the 1st year Kc was 0.47 for both treatments. In the 2nd, 3rd, and 4th years Kc ranged from 0.15 to 1.38 for center pivot treatment and from 0.15 to 1.25 for drip treatment. Kc average in 2nd, 3rd, and 4th years during vegetative and productive growing periods was 0.77, 0.93, and 0.82 for center pivot treatment, respectively, and 0.69, 0.79, and 0.74 for drip treatment, respectively. The relationship between Kc and LAI for the center pivot treatment was adjusted to a logarithmical equation with coefficient of determination (R2) and root mean square error (RMSE) of 0.7643 and 0.334, respectively. For the drip treatment R2 was 0.8443 and 0.2079, respectively. In all three years analyzed, Kc related to CTU by a 3rd degree polynomial equation for both treatments. / A determinação de coeficiente de cultivo (Kc) com metodologia adequada é essencial para quantificar o consumo hídrico de cultivos em diferentes regiões. Valores de Kc do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) ainda não foram determinados e essa informação é muito importante para auxiliar o manejo de irrigação de maneira adequada. O objetivo desse estudo foi determinar a evapotranspiração (ETc) e Kc do 1º ao 4º ano de cultivo do pinhão-manso, e correlacionar Kc com o índice de área foliar (IAF) e a soma da unidade térmica (SUT). O experimento foi realizado de março de 2012 à agosto de 2015 na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ)/Universidade de São Paulo (USP), na cidade de Piracicaba, SP, Brasil. O experimento foi divido nos tratamentos irrigados por pivô central, gotejamento e sem irrigação. Foram utilizados dois lisímetros de pesagem (12 m2 de superfície em cada lisímetro) por tratamento para realizar a determinação de ETc (uma planta por lisímetros). A evapotranspiração de referência (ET0) foi determinado pelo método de Penman-Monteith a partir de dados meteorológicos coletados na estação meteorológica localizada ao lado do experimento. Valores diários de Kc foram determinados nos tratamentos irrigados pela razão entre ETc e ET0 (Kc=ETc/ET0). IAF foi determinado utilizando o equipamento LAI-2200 Plant Canopy Analyzer, que foi previamente calibrado para adequar as características do dossel do pinhão-manso. Em todos os anos avaliados, o IAF foi quase zero durante o início do período vegetativo, aumentando os valores conforme a planta começou a se desenvolver até atingir valores máximos durante o período produtivo, decrescendo os valores até zero no estádio de desenvolvimento de senescência foliar. A variação anual de ETc no 2º, 3º e 4º ano foi muito similar, explicado pelos diferentes períodos de desenvolvimento da cultura e a variação de IAF no ano. No 1º ano, Kc foi 0,47 para os dois tratamentos irrigados. No 2º, 3º e 4º ano, Kc variou de 0,15 a 1,38 no tratamento irrigado por pivô central e de 0,15 a 1,15 no tratamento irrigado por gotejamento. A média dos valores de Kc no 2º, 3º e 4º ano durante os períodos vegetativos e produtivos foi de 0,77, 0,93 e 0,82 no tratamento irrigado por pivô central, respectivamente, e 0,69, 0,79 e 0,74 no tratamento irrigado por gotejamento, respectivamente. A relação entre Kc e IAF mostrou, para o tratamento irrigado por pivô central, um ajuste logaritmo com coeficiente de determinação (R2) e somatória do erro médio ao quadrado (SEMQ) de 0,7643 e 0,334, respectivamente, e 0,8443 e 0,2079 para o tratamento irrigado por gotejamento, respectivamente. Nos três anos analisados, Kc correlacionado com SUT mostrou o melhor ajuste à equação polinomial de 2ª ordem para os dois tratamentos.

The increasing concerns launched by debates about climate changes added to the uncontrolled growth of world population have opened a market to natural inputs for a more sustainable agriculture. Taking those concerns together, it is very important to think in advance in terms of finding solutions to increase the food production, with improved quality and in a supposed changing environment. Natural substances such as seaweed biostimulants are coming up as inputs for crops yield and abiotic stress tolerance enhancement with increasing use in agriculture. In this scene, it is important to understand effects and mode of action of these substances on plant physiology to permit the development of consistent products and guarantee the delivery of solutions to growers that assist them in solving their needs. Therefore, this research was carried out aiming to understand the role of agrochemicals (classical plant growth regulators and seaweed biostimulants) on root development and hormonal relations of tomato \'Micro-Tom\' and Arabidopsis under water deficit conditions. Ascophyllum nodosum extracts (ANE) ability to stimulate endogenous hormonal responses in conditions of drought and osmotic stress was tested. We carried out experiments with two plant models: one is classically used in plant science studies and the other, a crop-like plant model whose scientific findings can be applied for several crops. We used tomato hormonal mutants and reporter lines grown in conditions of drought stress to study the effects of plant growth regulators and seaweed extracts on root growth and hormonal responses, respectively. Additionally, we tested in vitro the effects of these substances on root growth of Arabidopsis seedlings under osmotic stress conditions. The root development of tomato and Arabidopsis was negatively affected by the presence of water deficit caused by drought and osmotic stress, respectively. Gibberellins biosynthesis inhibitors only affected the root growth of gibberellin-deficient mutant (gib-3). Extracts of the same seaweed presented different effects on root growth of Arabidopsis seedlings and hormonal responsiveness in roots of tomato, possibly due to variability in their compositions. ANE A and B show opposite effects on root growth. ANE A promotes root growth, whereas ANE B shows inhibitory effects. These substances seem to have little influence on auxin responses in roots, however, they alter the balance between abscisic acid and ethylene under drought conditions. The standardization of the composition of seaweed extracts complemented with studies on their physiological and molecular effects in crops is crucial for the establishment of these agricultural inputs as one of the solutions for current and future requirements of food production. / As crescentes preocupações oriundas a partir dos atuais debates sobre mudanças climáticas somadas ao descontrolado crescimento da população mundial têm dado espaço para o uso de insumos agrícolas naturais, objetivando sustentabilidade na agricultura. Diante de tais preocupações, é importante pensar antecipadamente e encontrar maneiras de aumentar a produção e a qualidade de alimentos, em um ambiente de supostas mudanças climáticas. Substâncias naturais, como bioestimulantes à base de alga, estão ganhando relevância como melhoradores da produtividade e tolerância a estresses abióticos com crescentes usos na agricultura. Diante desse cenário, é importante compreender os efeitos e modos de ação dessas substâncias na fisiologia das plantas para permitir o desenvolvimento de produtos consistentes e garantir aos produtores soluções que atendam às suas necessidades. Portanto, este estudo foi realizado com o objetivo de entender o papel de agroquímicos (reguladores vegetais clássicos e biostimulantes à base da alga) sobre o desenvolvimento radicular e relações hormonais do tomateiro \'Micro-Tom\' e Arabidopsis sob condições de estresse hídrico. Foi testada a habilidade de extratos Ascophyllum nodosum (ANE) em estimular respostas hormonais em condições de seca e estresse osmótico. Foram realizados experimentos com duas plantas-modelo: Arabidopsis que é largamente utilizada em estudos científicos de plantas e o tomateiro \'Micro-Tom\', uma planta-modelo mais adequada para estudos aplicados à agricultura sob condições tropicais. Foram utilizados mutantes hormonais e linhas-repórter de tomate cultivadas em condições de seca para o estudo dos efeitos dos reguladores vegetias e extratos de alga no crescimento radicular e respostas hormonais, respectivamente. Além disso, foram testados in vitro os efeitos dessas substâncias no crescimento radicular de plântulas de Arabidopsis em condições de estresse osmótico. O desenvolvimento radicular do tomateiro e Arabidopsis foi negativamente afetado pela ocorrência do déficit hídrico causado por seca e estresse osmótico, respectivamente. Inibidores de giberelinas afetaram apenas o crescimento radicular do mutante com baixo nível endógeno giberelinas (gib-3). Extratos da mesma espécie de alga apresentaram diferentes efeitos no crescimento radicular de plântulas de Arabidopsis e resposta hormonal em raízes de tomateiro. ANE A e B aprensenta efeitos opostos no desenvolvimento de raízes. ANE A promove o crescimento radicular enquanto ANE A inibe. ANEs pouco influenciam as respostas auxínicas, contudo, essas substâncias alteram o balanço entre entre ácido abscísico e etileno sob condições de estresse hídrico por seca. A padronização da composição de extratos de alga somada aos estudos sobre os seus efeitos fisiológicos e moleculares em culturas é crucial para o estabelecimento desses insumos agrícolas como uma das soluções para as necessidades atuais e futuras da produção de alimentos.

Foram estudados os efeitos da deficiência hídrica e da aplicação de ácido abscísico (ABA) sobre alguns aspectos fisiológicos e a produção de flavonóides em plantas de calêndula. Testaramse quatro intervalos de suspensão da irrigação (controle - irrigação diária; 3; 6 e 9 dias sem irrigar) acompanhados por três doses de ABA (0, 10 e 100 µM), resultando em 12 tratamentos. O experimento foi instalado em condições de casa de vegetação com plantas envasadas. Os tratamentos foram aplicados no início do florescimento e seus efeitos foram avaliados pelo conteúdo relativo de água na folha (CRA) e trocas gasosas (A= fotossíntese líquida, gs= condutância estomática, E= transpiração, Ci= concentração intercelular de CO2 e TL= temperatura da folha); por meio de analisador portátil por infra-vermelho. A eficiência do uso da água (EUA) foi calculada como A/E. Aos 3 dias de suspensão da irrigação as plantas de calêndula não apresentaram alterações significativas nas variáveis de trocas gasosas avaliadas. Aos 6 dias de deficiência hídrica as variáveis Ci, CRA e EUA não apresentaram diferença em relação aos tratamentos com suprimento constante de água, acrescidos ou não de ABA. Porém, a imposição de estresse hídrico somada à aplicação de ABA nas plantas resultou em diminuição nos valores de E, gs, A e TL em relação aos tratamentos controle. Aos 9 dias sem irrigar ocorreram mudanças drásticas nas plantas, sendo que todos os parâmetros de trocas gasosas avaliados apresentaram reduções significativas em relação aos tratamentos controle (irrigação diária com ou sem ABA). Concluiu-se que a aplicação exógena de ABA mimetizou as respostas fotossintéticas da planta ao estresse hídrico, sendo que o efeito principal deste biorregulador foi o de causar diminuição na gs. Porém, esta redução na gs só foi acompanhada de uma redução em A quando as plantas estavam submetidas à deficiência hídrica. O efeito residual do ABA nas plantas foi de apenas 7-8 dias e portanto, as variações observadas aos 6 dias de deficiência hídrica foram provavelmente induzidas pelo ABA ; enquanto que as diferenças observadas aos 9 dias foram exclusivamente causadas pela deficiência hídrica. Não houve diferença significativa entre as diferentes intensidades de deficiência hídrica testadas com relação ao acúmulo de flavonóides nas inflorescências de calêndula. Entretanto, a aplicação de ABA provocou uma diminuição de até 50% no teor de flavonóides, tanto nas plantas controle (bem hidratadas) como nas plantas submetidas ao estresse hídrico, para todas as intensidades testadas. Concluiu-se que o ABA restringe a rota biossintética de flavonóides. / It was evaluated the effects of water deficit and abscisic acid (ABA) application on some physiological parameters and flavonoid production in marigold plants. It was tested four intervals of withholding water (control - diary irrigation, 3, 6 and 9 days without irrigation) accomplished of 3 concentrations of ABA (0, 10 e 100 µM), resulting in 12 treatments. The experiment was performed under nursery conditions with plotted plants. The treatments were applied in the beginning of blooming and their effects were evaluated by the relative water content (RWC) and leaf gas exchange (A= net photosynthesis, gs= stomatal conductance, E= evaporation, Ci= CO2 intercellular concentration and TL=leaf temperature); using a portable infrared gas analyzer. The water use efficiency (EUA) was calculated as A?E. At 3 days of water suppression the marigold plants did not showed significant alterations in leaf gas exchange evaluated parameters. At 6 days of water deficit the parameters Ci, RWC and EUA did not showed difference in relation to the treatments with daily irrigation, added or not of ABA. However, the water stress plus ABA application resulted in smaller values of E, gs and A in relation to control plants. At 9 days of water deficit there were drastic changes in the plants, with significant reductions in all leaf gas exchange parameters evaluated in relation to control treatments (daily irrigation with or without ABA). It was concluded that exogenous ABA application mimics the plant photosynthetic responses to water stress, and the main ABA effect was to cause a reduction on gs. However, this gs reduction only was accomplished of a reduction in A when the plants were submitted to the water deficit. The residual effect of ABA in plants was only 7-8 days and so, the differences observed at the 6 days of water deficit were probably inducted by the ABA, yet differences observed at the 9 days were exclusively caused by the water deficit. There was no significant difference among the different levels of water deficit used in relation to total flavonoids content in inflorescences of marigold. However, ABA application resulted in a reduction of almost 50% in flavonoids content, in well watered plant as well as stressed plants, for all levels of water deficit tested. It was concluded that ABA restricts the biosynthetic rote of flavonoids.

Agriculture when only focused on production leads to an unsustainable use of inputs with negative consequences to the environment and human health. One consequence of the excessive use of fertilizers is the pollution of surface and underground water resources in agricultural eco-systems and their boundaries. The Brazilian Cerrado has been suffering the transformations of the intensive agriculture during the last decades. Due to the poor fertility of soils, in general very sandy and of low pH, the use of agricultural inputs is intensified and the nutrient downward transport by leaching becomes a serious problem in different regions. Information about the current use practices of fertilizer use in the Cerrado environment must be gathered for a healthy transition of this biome. Models based on physical and chemical processes are useful tools to simulate water and nutrient dynamics in agricultural systems, including the related losses due to adopted managements. They have the potential to evaluate different scenarios to predict outcomings of such practices. Among the available models for such processes, SWAP (Soil, Water, Atmosphere and Plant model) has been used under several agronomic conditions to describe hydrologic processes, and ANIMO (Nitrogen in Agriculture model) to simulate N cycling in agricultural systems. Our study presents an application of SWAP to adult perennial coffee crops along one productive cycle, with focus on deep drainage losses and irrigation management in a representative Brazilian Cerrado management system. The SWAP/ANIMO combination was used in this study to simulate N absorption by coffee plants and N leaching in the form NO3-N, as a result of an intensive fertilizer management practice. The ANIMO program was calibrated in relation to one N treatment, of 400 kg ha-1 year-1, and was evaluated with independent data of NO3-N in soil solution of another treatment of 800 kg ha-1 year-1. The yearly water balance (WB) obtained from SWAP was similar to that obtained through a sequential climatologic WB of Thornthwaite and Matter. However, the monthly deep drainage values obtained by SWAP as compared to the WB values presented differences with a determination coefficient of 0.77 in a linearization of the results. Irrigation scenarios with intervals of 3(IF3), 5(IF5), 10 (IF10) e 15 (IF15) days between water applications were simulated by SWAP and compared with the irrigation management practiced in the farm where the experiment was carried out. These simulations showed for longer intervals (IF15) drainage losses were smaller, water productivity higher, as well as relative productivity. Measurements of N absorption by plants obtained experimentally were similar to ANIMO simulations. Sensitivity analyses of the model showed that leaching and soil solution concentration of NO3-N are sensitive to soil pH and temperature of the decomposition processes. We conclude that the combination of SWAP with ANIMO was efficient for the description of the N cycle in a Cerrado soil-plant-atmosphere system / A agricultura focada apenas na produção leva ao uso insustentável de recursos resultando em consequências negativas para o meio ambiente e a saúde humana. Uma consequência do uso excessivo de fertilizantes é a contaminação dos recursos hídricos subterrâneos e superficiais em ecossistemas agrícolas e nos seus arredores. Devido o solo da região do Cerrado ser pobre em nutrientes, predominantemente arenoso e com alta acidez, o uso de insumos agrícolas é intensificado e o transporte químico de nutrientes via lixiviação é um problema para a agricultura intensiva nas diferentes regiões. Informações sobre as atuais práticas de uso de fertilizantes e seus efeitos no ambiente de Cerrado precisam ser coletadas para reduzir os impactos da agricultura nesse ecossistema. Modelos baseados em processos físicos e químicos são ferramentas úteis para simular a dinâmica da água e nutrientes no meio agrícola e as perdas associadas aos manejos adotados, com potencial para avaliar diferentes cenários de previsão dos resultados dessas práticas. Entre os modelos baseados em processos, o SWAP (modelo Solo, Água, Atmosfera e Planta) tem sido utilizado com sucesso em várias condições agronômicas para descrever processos hídricos, e o ANIMO (modelo de nitrogênio na agricultura) para simular o ciclo do nitrogênio em sistemas agrícolas. Nosso estudo apresenta uma aplicação do SWAP para culturas de café perenes maduras ao longo de um ciclo produtivo, com foco nas perdas por drenagem e no manejo da irrigação em um sistema típico do Cerrado Brasileiro. A combinação dos modelos SWAP/ANIMO foi utilizada nesse estudo para simular a absorção de N pelas plantas de café e a lixiviação do nitrogênio na forma de nitrato (NO3-N) resultante de uma prática de manejo de fertilizantes intensiva. O ANIMO foi calibrado para o cenário correspondente à aplicação de 400 kg ha-1 ano-1 de fertilizante mineral, e foi avaliado com dados independentes de NO3-N na solução do solo medidos em parcelas de outro tratamento que receberam 800 kg ha-1 ano-1. O balanço hídrico anual obtido pelo SWAP foi semelhante ao obtido pelo balanço sequencial climatológico, de Thornthwaite e Matter. No entanto, os valores mensais de drenagem profunda obtidos pelo SWAP e comparados com os resultados do balanço climatológico apresentaram diferenças, com um coeficiente de determinação de 0,77 na linearização dos resultados. Cenários de irrigação com intervalos de 3 (IF3), 5 (IF5), 10 (IF10) e 15 (IF15) dias entre aplicações de água foram simulados utilizando o SWAP e comparados com a prática de manejo da fazenda onde o estudo experimental foi realizado. As simulações dos cenários com o SWAP mostraram que as irrigações com intervalos mais longos (IF15) apresentam menores quantidades de perdas por drenagem, maior produtividade da água e produtividade relativa da cultura. As medidas de absorção de N pelas plantas obtidas experimentalmente foram similares às estimativas do modelo ANIMO. As analises de sensibilidade do modelo mostraram que as previsões da lixiviação e concentração de NO3-N na solução do solo são sensíveis às variáveis pH do solo e temperatura de referência dos processos de decomposição. Conclui-se que a combinação dos modelos unidimensionais baseados em processos SWAP/ANIMO foi eficaz na descrição do ciclo do N avaliado no sistema solo-planta do Cerrado

Orientador: Fernando Broetto / Banca: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Marcelo Leonardo / Banca: William Fernando Zambuzzi / Banca: Magali Ribeiro da Silva / Resumo: O pimentão é uma cultura de grande interesse agrícola e econômico para o Brasil. Como hortaliça, demanda práticas de irrigação, para garantir a produção e qualidade de frutos. Devido à dependência direta da água para seu manejo, este recurso pode ser fator limitante para o desenvolvimento da cultura. Neste contexto, este estudo teve como objetivo avaliar as diferenças na morfologia e fisiologia em plantas de pimentão, submetidas a diferentes lâminas de irrigação nas estações inverno e verão. As plantas foram cultivadas em vasos de 22 Kg de solo, utilizando o sistema de irrigação por gotejamento. O desenho experimental foi organizado em delineamento inteiramente casualizado (DIC) com três tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram divididos em controle (C; Ψm do solo= 10 a 15 KPa); Deficiência Hídrica Moderada (DHM; Ψm do solo= 34- 40 KPa) e Deficiência Hídrica Severa (DHS; Ψm do solo= 54 a 60 KPa). As plantas se mantiveram sem restrição hídrica até os 50 dias após transplantio (DAT). Foram realizadas quatro avaliações aos 50, 65, 80 e 95 DAT em que as plantas foram coletadas e separadas para avaliar o potencial hídrico foliar (ψhf), conteúdo relativo de água, perda de eletrólitos, biometria, avaliação nutricional da folha, variáveis fisiológicas, discriminação isotópica do δ13C e δ15N e análises bioquímicas. Finalmente coletou-se frutos para determinação da produtividade. A deficiência hídrica (DH) provocou redução no potencial hídrico foliar, ocasionando diminuição... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bell pepper is a crop of great agricultural and economic interest to Brazil. As a vegetable, it demands irrigation practices, to guarantee the production and quality of fruits. Due to the direct dependence of water for its management, this resource can be a limiting factor for the development of the crop. In this context, this study had as objective to evaluate the differences in morphology and physiology in Bell pepper plants, submitted to different irrigation depths in winter and summer seasons. The plants were cultivated in pots of 22 kg of soil, using the drip irrigation system. The experimental design was arranged in a completely randomized design (CRD) with three treatments and five replicates. The treatments were divided in control (C; Ψm of soil = 10 to 15 KPa); Moderate Water Deficiency (MWD; Ψm of soil = 34-40 KPa) and Severe Water Deficiency (SWD; Ψm of soil = 54 to 60 KPa). The plants were maintained without water restriction until 50 days after transplanting (DAT). Four evaluations were performed at 50, 65, 80 and 95 DAT in which the plants were collected and separated to evaluate leaf water potential (ψlw), relative water content, electrolyte loss, biometry, leaf nutrient evaluation, physiological variables, isotopic discrimination of δ13C and δ15N and biochemical analyzes. Fruits were finally collected for yield determination. The water deficit (WD) caused a reduction in the leaf water potential, causing a general decrease of the evaluated parameters, which resulted in considerable losses in the fruit production. However, the SWD treatment caused more marked damages in the growth and productivity of the Bell pepper crop. The results confirmed the hypothesis of water dependence on the growth and productivity of the pepper crop in a protected environment. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-24Bitstream added on 2014-06-13T19:48:22Z : No. of bitstreams: 1 vitorino_hs_me_botfca.pdf: 1010025 bytes, checksum: ebb8cca22a8439d8a7f6d2ab0925617d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo deste estudo foi o de avaliar em condições de casa de vegetação a eficiência de herbicidas inibidores das enzimas acetolactato sintase (ALS) e protoporfirinogênio oxidase (PROTOX) em pós-emergência em plantas de Euphorbia heterophylla, Bidens pilosa e Ipomoea grandifolia quando submetidos a déficit hídrico, bem como a ação destes sobre algumas características bioquímicas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x2, sendo quatro herbicidas utilizados (fomesafen, lactofen, chlorimuron-ethyl e imazethapyr) e dois níveis de déficit hídrico: com déficit (-0,5 MPa) e sem déficit (-0,01 MPa). Quando as plantas daninhas atingiram o estádio de um par de folhas definitivas a manutenção da umidade do solo nos dois níveis de cada tratamento. Aos 7, 14, 21 e 28 dias após a aplicação (DAA) dos herbicidas foi avaliado o controle (por escala visual) e aos 28 DAA a massa seca da parte aérea. As plantas utilizadas para a determinação dos solutos orgânicos (carboidratos solúveis, proteínas totais e aminoácidos livres) foram coletadas às 24, 48, 72 e 96 horas após a aplicação (HAA). Todos os herbicidas controlaram as plantas daninhas de I. grandifolia, enquanto que apenas os inibidores da PROTOX foram eficientes no controle de E. heterophylla, contudo para as plantas de B. pilosa o fomesafen foi o único herbicida que proporcionou um controle satisfatório. O déficit hídrico reduziu o controle de todos herbicidas estudados. Tanto o déficit hídrico como a aplicação de herbicidas aumentaram o conteúdo de carboidratos solúveis em todas as plantas estudadas. O teor de proteínas encontrado nas plantas daninhas estudadas foi reduzido pelo déficit hídrico e a aplicação dos herbicidas, enquanto que para as concentrações de aminoácidos livres os herbicidas proporcionaram um incremento nessa concentração... / The objective of this work was to evaluate conditions in the greenhouse the efficiency of herbicides inhibitors of acetolactate synthase (ALS) and protoporphyrinogen oxidase (PROTOX) post-emergence in plant of Euphorbia heterophylla, Ipomoea grandifolia and Bidens pilosa when subjected to water deficit, as well as to determine the effect of these on some biochemical characteristics. The experimental design was randomized blocks in factorial scheme 4x2, with four herbicides (fomesafen lactofen, chlorimuron-ethyl and imazethapyr), and two levels of water deficit: with deficit (-0,5 MPa) and no deficit (-0,01MPa). When weeds reached the stage of a pair of true leaves to maintain soil moisture at the two leaves of each treatment. At 7, 14, 21 and 28 days after application (DAA), was evaluated the control (a visual scale), and 28 DAA, the dry weight of shoots. The plants used for the determination of organics solutes (soluble carbohydrates, protein and free amino acids) were collected at 24, 48, 72 and 96 hours after application (HAA). All herbicides controlled the weeds of I. grandifolia whereas only PROTOX inhibitors were effective in control of E. heterophylla, however, to plants of B. pilosa fomesafen was the single that provided satisfactory control. Water deficit reduced the control of all the herbicides. Both the water deficit and herbicide application increased the soluble carbohydrate content in all species studied. The protein found in the weeds studied were reduced by water deficit and herbicide application, whereas for concentrations of free amino acids the herbicides have provided an increase in this concentration, but with respect to water deficit caused reduction of amino acids, except for plants B. pilosa

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-17Bitstream added on 2014-06-13T18:48:43Z : No. of bitstreams: 1 pincelli_rp_me_botfca.pdf: 933139 bytes, checksum: dc525360fa3fad2d769f79bc71a084be (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A seca é um dos principais fatores limitantes à produtividade agrícola ao redor do mundo. Com a expansão da área de plantio da cana-de-açúcar para regiões brasileiras caracterizadas por apresentarem deficiência hídrica por longos períodos durante o ano, torna-se essencial a obtenção de germoplasma de cana-de-açúcar tolerante a esse estresse. Identificar ferramentas adequadas de seleção e características quantificáveis podem facilitar o processo de melhoramento da cultura para tolerância à seca, visto que há dificuldade em identificar características únicas que possam ser utilizadas para a seleção. O objetivo do presente trabalho foi verificar a habilidade de algumas variáveis morfofisiológicas para distinguir entre tolerantes e susceptíveis quatro cultivares comerciais de cana-de-açúcar sob dois regimes hídricos. O experimento foi conduzido em vasos contendo 22 litros de substrato, em casa de vegetação localizada na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento da APTA Polo Centro-Oeste, Jaú,SP. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x2x3 (cultivares x regimes hídricos x épocas de avaliação), com três repetições. Aos 84 dias após a emergência, as cultivares RB72454, RB855453, SP81-3250 e SP83-2847 foram submetidas aos tratamentos de teor de umidade (%): sem deficiência (-D) e com deficiência (+D) promovida por 50% do teor de umidade ideal e avaliadas durante três épocas: 0, 28 e 56 dias após o início dos tratamentos. As variáveis avaliadas foram: altura do colmo, número de folhas verdes, comprimento e largura da folha +3, área foliar, densidade estomática, massa foliar específica, estimativa do conteúdo de clorofila (via SPAD e via espectrofotômetro), máxima eficiência fotoquímica do fotossistema II (Fv/Fm), condutância estomática, conteúdo relativo de água, potencial hídrico foliar e massa... / Drought is one of major limiting factors to agricultural productivity around the world. With the expansion of planting area of sugarcane for Brazilian regions characterized by water stress for long periods during the year, it becomes essential to obtain germplasm of tolerant sugarcane. Identify appropriate tools for selection and quantifiable characteristics can facilitate the process of crop breeding for drought tolerance, since there is difficulty in identifying unique characteristics that can be used for selection. This study aimed to verify the ability of some morphological and physiological variables to distinguish between tolerant and susceptible four sugarcane commercial cultivars under two water regimes. The experiment was carried out in pots containing 22 liters of substrate, in a greenhouse located in the Unit of Research and Development of APTA, Jaú, SP. The experimental design was randomized in factorial 4x2x3 (genotypes x water regimes x evaluation times) with three replicates. At 84 days after emergence, cultivars RB72454, RB855453, SP81-3250 and SP83-2847 were exposed to humidity treatments: no stress (-D) and stress (+ D) promoted by 50% of the ideal humidity and evaluated for three times: 0, 28 and 56 days after the initiation of the treatments (DAT). The variables evaluated were: stalk height, green leaf number, length and width of leaf +3, leaf area, stomatal density, specific leaf mass, estimated chlorophyll content (via SPAD and via spectrophotometer), maximum photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm), stomatal conductance, relative water content, leaf water potential and dry weight of shoots and roots. We found a higher height of stalk, number of green leaves, leaf area, stomatal density at adaxial and abaxial surfaces, higher maximal photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm), estimation of chlorophyll content (SPAD index) and leaf water potential... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-06-06T13:25:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_angelita_celente_martins.pdf: 733168 bytes, checksum: c74065f4c9562bd019898f47b44438ad (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-06-06T14:30:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_angelita_celente_martins.pdf: 733168 bytes, checksum: c74065f4c9562bd019898f47b44438ad (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T14:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_angelita_celente_martins.pdf: 733168 bytes, checksum: c74065f4c9562bd019898f47b44438ad (MD5) Previous issue date: 2014-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Os campos naturais sul-americanos apresentam várias espécies nativas com grande potencial forrageiro, que podem servir para o desenvolvimento de novos materiais cultivados mais produtivos e adaptados às mudanças climáticas. Dentre essas, destacam-se algumas leguminosas, como Macroptilium lathyroides L., Vigna luteola Jacq. e Desmodium incanum DC. O objetivo do trabalho foi caracterizar alguns mecanismos fisiológicos e bioquímicos de adaptação ao estresse, causado pela restrição hídrica no solo, em leguminosas nativas dos campos sul-brasileiros. As plantas foram obtidas a partir de sementes coletadas a campo e semeadas em bandejas multicelular de polipropileno expendido contendo substrato comercial (turfa fértil) e cultivadas em casa de vegetação. Após 49 dias da semeadura, as plantas foram transferidas para vasos plásticos, perfurados, com capacidade de 3L, mantendo-se três plantas por vaso. O substrato utilizado foi constituído de turfa fértil e solo, na proporção de 1:1. O tratamento com restrição hídrica foi iniciado 30 dias após o transplante por meio da suspensão da irrigação. O monitoramento do teor de umidade foi realizado por gravimetria. As plantas do tratamento controle foram mantidas na capacidade de campo. As avaliações foram realizadas aos quatro, 11 e 18 dias após a submissão ao déficit hídrico e aos dois, cinco e nove dias após a reidratação. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e analisados por comparação de médias pelo Teste de Tukey a 5% de significância. A unidade experimental consistiu em um vaso contendo três plantas. Foram avaliados os parâmetros de crescimento, (massa seca da parte aérea e do sistema radicular e área foliar), concentração de pigmentos fotossintéticos (clorofilas a, b, total e de carotenoides totais) e o teor relativo de água em folhas, extravasamento de eletrólitos, teores de açúcares solúveis totais, prolina, peróxido de hidrogênio e malondialdeído em folhas e raízes. Os resultados obtidos permitem inferir que, em plantas de Macroptilium lathyroides e Desmodium incanum há uma relação direta entre o crescimento, caracterizado pelo acúmulo de massa seca na parte aérea e raiz respectivamente, o potencial de água nas folhas, a área foliar e o teor de clorofila total. Relação esta que não foi observada em Vigna luteola. O acúmulo de solutos compatíveis como açúcares solúveis e prolina constitui uma estratégia metabólica evidente para adaptação à restrição hídrica nas três espécies de leguminosas. / Many native species from southern brazilian rangelands have elevated potencial to be cultivated as forage and could be used to develop more productive and adapted materials to stress caused by climate changes such as some legume species: Macroptilium lathyroides L., Vigna luteola Jacq. and Desmodium incanum DC. The aim of this work was to characterize some biochemical and physiological adaptation mechanisms to stress caused by soil water deficit in native legume species from southern brazilian rangelands. Seeds were collected from native rangelands plants and planted in foam box cells containing commercial substrate (turf with nutrients) and grown under green house conditions. Plants were transferred to 3 L perforate plastic pots containing turf and soil in a 1:1 proportion, 49 days after sowing. Water deficit treatments were applied by stopping the irrigation of plants and initiated 30 days after plants were tranferred to pots. Soil moisture levels were monitored by gravimetry and control plants were kept closed to the field capacity. Growth and biochemical analysis were done at four, 11 and 18 days after plants were submitted to water deficit and at two, five and nine days after rehydratation of substrate in a group plants upon 18 days of water deficit treatment. Experiments were carried out in a fully randomized block design and the data were analysed by one-way analysis of variance (ANOVA). When F was significant the treatments means were compared by Tukey’s test (p0.05). Each treatment consisted of four replicates and each replicate consisted of one pot containing three plants. Growth parameters (root and shoot dry mass and leaf area), photosynthetic pigments concentration (chlorophyll a, b and total, total carotenoids) and relative water content in leaves, electrolyte likage, total soluble sugars contents, proline levels, hydrogen peroxide and malondialdeyd contents in leaves and roots were quantified. Macroptilium lathyroides and Desmodium incanum growth, characterized by dry mass accumulation in shoot and root system, was affected by water deficit in a similar way as water leaf potential, leaf area and total chlorophyll content. In Vigna luteola plants the relatioship between these parameters was not observed. Compatible solute accumulation such as soluble sugars and proline constitutes an evident metabolic strategy for adaptation to water restriction in the three legume species.