O presente trabalho estudou as relações entre as taxas de fixação biológica de nitrogênio (FBN), a composição e a diversidade da comunidade de bactérias diazotróficas de vida livre em três compartimentos: solo sob a copa, filosfera e dermosfera de diferentes espécies arbóreas, sendo que dermosfera foi avaliada em apenas duas espécies. As plantas escolhidas foram Euterpe edulis (Palmito juçara) Guapira opposita (Louro-branco) e Merostachys neesii (Bambu) presentes na Floresta Ombrófila Densa (FOD) de terras baixas e montanas do Parque Estadual da Serra do Mar, no Estado de São Paulo Brasil. As taxas de FBN foram estimadas pela técnica de redução de acetileno (ARA) através da relação teórica 3:1, baseada na redução de três moles de acetileno para cada mol de N fixado, e a composição da comunidade bacteriana foi acessada pelo sequenciamento parcial do gene rRNA 16S usando pirossequenciador. Foram encontradas diferenças nas estimativas das taxas de FBN que variaram entre as espécies arbóreas e principalmente entre os substratos. Os testes de comparação de médias indicaram que, nas árvores amostradas, as taxas de FBN aumentaram na ordem: solo sob a projeção da copa, filosfera e dermosfera. A maior FBN foi observada na dermosfera de E. edulis, no PESM-Santa Virginia, durante o verão (630,12±27,28 ng N cm-2 h-1) e a menor FBN no solo de G. opposita PESM-Santa Virginia, também no verão (0,49±0,17 ng N cm-2 h-1). A FBN da serapilheira e do solo não associado com as espécies arbóreas apresentou grande variabilidade espacial nas duas áreas amostradas, mas não apresentou variações sazonais. O pirosequenciamento do gene rRNA 16S mostrou que solo sob a copa, filosfera e dermosfera das espécies arbóreas avaliadas possuem comunidades bacterianas distintas, além destas serem também influenciadas pelo local de amostragem. A comunidade epifítica da dermosfera também foi influenciada pela espécie arbórea. Foram obtidas 423210 sequências que foram agrupadas em 35216 unidades taxonômicas operacionais (UTOs), distribuídas em 32 filos, dentre os quais o mais abundante foi o filo Proteobacteria (36,6%). Dos possíveis diazotróficos observados, o filo Proteobacteria foi dominante nos três compartimentos avaliados, com predomínio da classe Alphaproteobacteria, principalmente na filosfera de M. neesii. A presença de cianobactérias foi maior na dermosfera, e Firmicutes no solo sob a projeção da copa, sugerindo que a comunidade bacteriana é altamente diversificada e tende variar espacialmente. / In this study we estimate the relationship between biological nitrogen fixation (BNF) rates and composition and diversity of free-living diazotrophic bacteria in phyllosphere and soil under the canopy of tree species, Euterpe edulis (Juçara palmito), Guapira opposita (\"Louro-branco\"),and Merostachys neesii (Bamboo) in lowland and montane dense ombrophilous forests (DOFs) at the Serra do Mar State Park, Brazil; bark was also evaluated in the first two tree species. BNF rates were estimated by acetylene reduction activity (ARA) using the 3:1 theoretical ratio, based on the reduction of three acetylene moles per each N mole fixed. Bacterial community composition was evaluated by partial 16S rRNA gene sequencing with a pyrosequencer. Analysis of variance showed highly significant estimated for BNF rates, which widely varied between tree species and especially between substrates. Mean comparison tests indicated that higher BNF rates followed the following order: soil under projected canopy, phyllosphere, and bark, respectively. The highest BNF rate was observed in E. edulis bark(630.12±27.28 ng N cm-2 h-1) and the lowest BNF rate in soil under G. opposita canopy (0.49±0.17 ng N cm-2 h-1), both at the PESMSanta Virginia site in the summer. The BNF in leaf litter and soil unassociated with tree species exhibited high spatial variability in two sampling sites, but this does not indicate a temporal trend in higher BNF rates between winter and summer. Pyrosequencing of the rRNA 16S gene showed that each component of the tree species evaluated harbors a distinct bacterial community. In bark, phyllosphere, and soil the under projected canopy of trees sampled, the results demonstrated influence by sampling site. We also observed that there was influence of tree species on the epiphytic community in bark. The 423, 210sequences obtained were grouped into35,216 operational taxonomic units (OTUs), distributed among 32 phyla, with highest abundance of Proteobacteria (36.6%). Between the possible diazotrophs observed, Proteobacteria was dominant among the three components evaluated, with predominance of the class Alphaproteobacteria, especially in M. neesii phyllosphere. The presence of cyanobacteria was higher in bark and Firmicutes in soil under projected canopy of the trees sampled, suggesting that the bacterial community is highly diverse and tends to spatially vary.

A Mata Atlântica é um importante bioma da costa brasileira, apresenta grande diversidade de plantas e animais, porém, pouco se sabe sobre a diversidade microbiana. Da mesma forma, pouco se sabe sobre o papel funcional desses microrganismos. Vários microrganismos estão envolvidos na ciclagem do nitrogênio na Mata Atlântica, e dentre eles os diazotróficos são de particular interesse, pois contribuem para o aporte direto de nitrogênio nos ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de bactérias diazotróficas que nodulam leguminosas em duas parcelas permanentes do Parque Estadual da Serra do Mar em diferentes altitudes. Nódulos de raízes foram coletados nas quatro estações do ano. As bactérias foram isoladas do interior dos nódulos, resultando em 105 isolados. A análise de diversidade genética destas bactérias foi feita utilizando-se BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. A capacidade de nodulação dos isolados foi determinada através da formação de nódulos em caupi (Vignia unguiculata). Os resultados indicaram que há uma diferença na distribuição espacial e temporal dos nódulos nas áreas estudadas. A maior quantidade de nódulos foi encontrada na parcela de Picinguaba, em estações com menores índices pluviométricos. Os isolados apresentaram uma grande diversidade fenotípica, sendo separados em 6 grupos com características culturais semelhantes. Os perfis de BOX-PCR formaram 8 grupos genotípicos com mais de 80% de similaridade, agrupando tanto isolados de Picinguaba quanto de Santa Virgínia. Os perfis dos géis do BOX-PCR apresentaram variação no número e mobilidade das bandas. Os dados foram transformados em uma matriz binária de presença e ausência que possibilitou a análise de agrupamento hierárquicos com 8 grupos genotípicos com mais de 80% de similaridade, agrupando tanto isolados de Picinguaba quanto de Santa Virgínia. Através do sequenciamento parcial de fragmentos de gene rRNA 16S verificou-se que a estrutura das comunidades diazotróficas de Picinguaba e Santa Virgínia não apresentaram diferença estatisticamente significativa, indicando que não há seleção de populações bacterianas especificas nas áreas.Dos isolados testados, 88% apresentaram capacidade de nodular caupi, porém alguns não foram eficientes em promover o crescimento das plantas. Nas duas áreas predominou UTOs filogeneticamente associados ao gênero Paenibacillus nos nódulos, sugerindo que essas bactérias são importantes para nodulação de leguminosas na Mata Atlântica. / The Atlantic Rainforest is a major biome of the Brazilian coast, which harbors great diversity of flora and fauna, but little is known about its microbial diversity. Furthermore, little is known about the functional role of these abundant microorganisms. Several microorganisms are involved in cycling of the Atlantic Rainforests nitrogen, among them the diazotrophs which are of particular interest because they contribute to the direct input of nitrogen to ecosystems. The aim of this study was to evaluate the diversity of legumes nodulating diazotrophs in two permanent plots of the Serra do Mar State Park at different altitudes. Root nodules were collected throughout the four seasons. The bacteria were isolated from inside of the nodules, resulting in 105 isolates. The analysis of genetic diversity was performed using BOX-PCR and rRNA 16S sequencing. The nodulation capacity of the isolates was determined by the nodule formation in cowpea (Vigna unguiculata). The results indicated that there are spatial and temporal differences distribution in the areas studied. The largest number of nodules was found in the Picinguaba plot during seasons of low rainfall. The isolates showed a wide phenotypic diversity, hence divided into six groups with similar cultural characteristics. The BOX-PCR profiles formed eight genotypic groups with more than 80% similarity, when comparing the isolates from Picinguaba those from Santa Virginia. The BOX-PCR gel profiles showed variation in number and mobility of bands. The data was transformed into a binary matrix of presence and absence that allowed the hierarchical cluster analysis of eight genotypic groups with more than 80% similarity, again comparing both isolates Picinguaba and Santa Virginia. Through partial sequencing of 16S rRNA gene fragments no statistically significant difference was found between the diazotrophs community structures of Picinguaba the and that of Santa Virginia , indicating no selection for specific bacterial populations in these areas. In both isolates tested, 88% showed cowpea nodulating capacity, but some were not effective in promoting plant growth. In both areas OTUs phylogenetically associated with nodule of genus Paenibacillus predominated, suggesting that these bacteria are important for legume nodulation in the Atlantic Rainforest.

A Mata Atlântica é um importante bioma da costa brasileira, apresenta grande diversidade de plantas e animais, porém, pouco se sabe sobre a diversidade microbiana. Da mesma forma, pouco se sabe sobre o papel funcional desses microrganismos. Vários microrganismos estão envolvidos na ciclagem do nitrogênio na Mata Atlântica, e dentre eles os diazotróficos são de particular interesse, pois contribuem para o aporte direto de nitrogênio nos ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade de bactérias diazotróficas que nodulam leguminosas em duas parcelas permanentes do Parque Estadual da Serra do Mar em diferentes altitudes. Nódulos de raízes foram coletados nas quatro estações do ano. As bactérias foram isoladas do interior dos nódulos, resultando em 105 isolados. A análise de diversidade genética destas bactérias foi feita utilizando-se BOX-PCR e sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. A capacidade de nodulação dos isolados foi determinada através da formação de nódulos em caupi (Vignia unguiculata). Os resultados indicaram que há uma diferença na distribuição espacial e temporal dos nódulos nas áreas estudadas. A maior quantidade de nódulos foi encontrada na parcela de Picinguaba, em estações com menores índices pluviométricos. Os isolados apresentaram uma grande diversidade fenotípica, sendo separados em 6 grupos com características culturais semelhantes. Os perfis de BOX-PCR formaram 8 grupos genotípicos com mais de 80% de similaridade, agrupando tanto isolados de Picinguaba quanto de Santa Virgínia. Os perfis dos géis do BOX-PCR apresentaram variação no número e mobilidade das bandas. Os dados foram transformados em uma matriz binária de presença e ausência que possibilitou a análise de agrupamento hierárquicos com 8 grupos genotípicos com mais de 80% de similaridade, agrupando tanto isolados de Picinguaba quanto de Santa Virgínia. Através do sequenciamento parcial de fragmentos de gene rRNA 16S verificou-se que a estrutura das comunidades diazotróficas de Picinguaba e Santa Virgínia não apresentaram diferença estatisticamente significativa, indicando que não há seleção de populações bacterianas especificas nas áreas.Dos isolados testados, 88% apresentaram capacidade de nodular caupi, porém alguns não foram eficientes em promover o crescimento das plantas. Nas duas áreas predominou UTOs filogeneticamente associados ao gênero Paenibacillus nos nódulos, sugerindo que essas bactérias são importantes para nodulação de leguminosas na Mata Atlântica. / The Atlantic Rainforest is a major biome of the Brazilian coast, which harbors great diversity of flora and fauna, but little is known about its microbial diversity. Furthermore, little is known about the functional role of these abundant microorganisms. Several microorganisms are involved in cycling of the Atlantic Rainforests nitrogen, among them the diazotrophs which are of particular interest because they contribute to the direct input of nitrogen to ecosystems. The aim of this study was to evaluate the diversity of legumes nodulating diazotrophs in two permanent plots of the Serra do Mar State Park at different altitudes. Root nodules were collected throughout the four seasons. The bacteria were isolated from inside of the nodules, resulting in 105 isolates. The analysis of genetic diversity was performed using BOX-PCR and rRNA 16S sequencing. The nodulation capacity of the isolates was determined by the nodule formation in cowpea (Vigna unguiculata). The results indicated that there are spatial and temporal differences distribution in the areas studied. The largest number of nodules was found in the Picinguaba plot during seasons of low rainfall. The isolates showed a wide phenotypic diversity, hence divided into six groups with similar cultural characteristics. The BOX-PCR profiles formed eight genotypic groups with more than 80% similarity, when comparing the isolates from Picinguaba those from Santa Virginia. The BOX-PCR gel profiles showed variation in number and mobility of bands. The data was transformed into a binary matrix of presence and absence that allowed the hierarchical cluster analysis of eight genotypic groups with more than 80% similarity, again comparing both isolates Picinguaba and Santa Virginia. Through partial sequencing of 16S rRNA gene fragments no statistically significant difference was found between the diazotrophs community structures of Picinguaba the and that of Santa Virginia , indicating no selection for specific bacterial populations in these areas. In both isolates tested, 88% showed cowpea nodulating capacity, but some were not effective in promoting plant growth. In both areas OTUs phylogenetically associated with nodule of genus Paenibacillus predominated, suggesting that these bacteria are important for legume nodulation in the Atlantic Rainforest.

Beijerinckia sp., bactéria de vida livre fixadora de nitrogênio, comumente encontrada em solos tropicais lateríticos. A cianoficina produzida por cianobactérias é a única reserva nitrogenada intracelular descrita até hoje. O presente trabalho teve como principal objetivo verificar o acúmulo de material nitrogenado intracelular associado à Fixação Biológica de Nitrogênio em cinco isolados de Beijerinckia da rizosfera de cana-de-açúcar (Saccharum sp.). Os resultados mostraram um aumento na concentração de proteína celular total concomitantemente a atividade da nitrogenase durante a fase estacionária de todos os isolados. A fixação de nitrogênio durante esta fase sugere que o destino do nitrogênio fixado seriam os grânulos de armazenamento. A análise química desta reserva confirmou a presença de arginina em teor muito elevado em relação aos demais aminoácidos sugerindo uma reserva nitrogenada diferente da cianoficina. Em recombinantes de Escherichia coli confirmou-se um possível gene envolvido no armazenamento de material nitrogenado em Beijerinckia sp. / Beijerinckia sp. bacteria free-living nitrogen-fixing, commonly found in tropical lateritic soils. The cyanophycin produced by cyanobacteria is the only intracellular nitrogen reserve described to date. This study aimed to verify the intracellular buildup of nitrogen associated with Biological Nitrogen Fixation in five Beijerinckia isolated from the rhizosphere of sugarcane (Saccharum sp.). The results showed an increase in total cellular protein concentration concomitantly nitrogenase activity during the stationary phase of all isolates. The nitrogen fixation during this phase suggests that the fate of fixed nitrogen would be the storage granules. Chemical analysis of the reserve confirmed the presence of very high content of arginine in relation to other amino acids suggesting a different reserve of cyanophycin. In recombinant Escherichia coli confirmed a possible gene involved in nitrogen storage material in Beijerinckia sp.

A recomendação de doses de nitrogênio (N) para a cana-de-açúcar (Saccharum spp.) com base em testes de solo é essencial para o aumento da sustentabilidade desse agroecossistema. Além disso, pouco se conhece sobre as reações do N orgânico dissolvido (NOD) na zona de transição palha-solo nos canaviais. A influência das formas minerais de N (N-NH4+ e N-NO3-) na mineralização de carbono (C) nessa região transitória também é desconhecida. Desse modo, os objetivos do estudo foram: i) correlacionar diversos métodos para a predição do N mineralizável do solo com parâmetros de resposta da cana-de-açúcar ao N; ii) quantificar os processos de mineralização de C e sorção de compostos do NOD aplicados em palha e solo (ambos amostrados na zona de transição); e iii) determinar a mineralização C e o conteúdo de N mineral em palha e solo de cana-de-açúcar (provenientes da zona de transição) pela adição de 14C-glicose associada ou não à fontes minerais de N. Entre 2006 e 2013 foram instalados 21 experimentos de curva de resposta da cana-de-açúcar ao N no Estado de São Paulo, Brasil, para correlacionar métodos de natureza biológica, química, microbiológica e isotópica (15N), com a produtividade de colmos (PCC) e extração de N (ENC) no tratamento controle, produção relativa da cultura (PRC) e com a dose de N necessária para obtenção de 90% da PRC (DN 90% PRC). As amostragens de solo foram realizadas nas camadas de 0-20 e 20-40 cm. Foram detectadas fracas correlações entre a incubação anaeróbia e a PCC, e o N extraível por KCl a quente por 4 h e o N extraível por tampão fosfato-borato a pH 11,2 com a ENC. Os métodos não se correlacionaram com a PRC e a DN 90% PRC. Nenhum método é recomendado no ajuste de doses de N para aplicação em soqueiras de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo. Para o estudo das reações do NOD e do N mineral, amostras de palha e solo foram coletadas na região de transição entre os dois materiais, em dois sítios experimentais localizados no Estado de São Paulo. A mineralização de C e sorção de mistura de aminoácidos, peptídeos, ureia e proteína (todos marcados em 14C) foi determinada pela aplicação dos compostos em palha e solo. A mineralização de C e conteúdo de N mineral pela adição de 14C-glicose com ou sem as formas de N mineral (N-NH4+ e N-NO3-) também foi avaliada. Existem diferenças acentuadas entre a palha e solo relacionadas à dinâmica do NOD, perfil da comunidade microbiana e imobilização de N. Em geral, o conteúdo de 14C restante dos compostos do NOD foi maior no solo em relação à palha. Os peptídeos e a ureia apresentaram rápida mineralização de C, enquanto que a sorção da proteína foi maior no solo em comparação com a palha. A associação da 14C-glicose com N-NO3- resultou em maior mineralização de 14C na palha de ambos os sítios. Ocorreu intensa imobilização de N-NH4+, sobretudo no resíduo de cana-de-açúcar. / Recommendation of nitrogen (N) rates for sugarcane (Saccharum spp.) based upon soil testing is essential for increasing the sustainability of this agroecosystem. In addition, little is known about the dynamics of dissolved organic nitrogen (DON) in the straw-soil transition zone in sugarcane fields. The influence of mineral N forms in the carbon (C) mineralization in this transitional region is also unknown. Thus, the objectives of this study were: i) correlate several methods to predict the soil mineralizable N with sugarcane N response parameters; ii) quantifying the C mineralization and sorption processes of DON compounds applied to straw and soil (both sampled in the transition zone); and iii) determine the C mineralization and mineral N content in straw and soil (from the transition zone) by addition of 14C-glucose with or without mineral sources of N. Between 2006 and 2013, 21 sugarcane N response trials were performed in the State of São Paulo, Brazil, to correlate biological, chemical, microbiological and isotopic (15N) methods with stalks yield (SYC) and total N uptake (NUC) in the control treatment, relative stalks yield (RSY) and the N rate required to achieve 90% of the RSY (NR 90% RSY). Soil sampling was performed at 0-20 and 20-40 cm depths. Weak correlations were detected between anaerobic incubation and the SYC, and the hot KCl extractable N and phosphate-borate buffer at pH 11.2 extractable N with NUC. Methods did not correlate with RSY and the NR 90% RSY. No method is recommended for adjusting N fertilizer rates for application on sugarcane ratoons in the state of São Paulo, Brazil. To study the reactions of DON and mineral N, straw and soil samples were collected in the transition region between the two materials, in two experimental sites located in the State of São Paulo. The C mineralization and sorption of 14C-labelled amino acids mix, peptides, urea and protein was performed by addition of the compounds in straw and soil. The C mineralization and mineral N content by the addition of 14C-glucose with or without mineral N forms (NH4+-N and NO3--N) was also checked. There are marked differences between straw and soil regarding to the DON dynamics, microbial community profile and N immobilization. In general, the 14C remaining of the applied DON compounds in the soil was higher when compared to the straw. Peptides and urea had a rapid C mineralization, while the protein sorption was higher in the soil than the straw. The use of 14C-glucose with NO3--N intensified 14C mineralization in the straw of both sites. There was an intense immobilization of NH4+-N, mainly in the sugarcane residue.

O presente trabalho estudou as relações entre as taxas de fixação biológica de nitrogênio (FBN), a composição e a diversidade da comunidade de bactérias diazotróficas de vida livre em três compartimentos: solo sob a copa, filosfera e dermosfera de diferentes espécies arbóreas, sendo que dermosfera foi avaliada em apenas duas espécies. As plantas escolhidas foram Euterpe edulis (Palmito juçara) Guapira opposita (Louro-branco) e Merostachys neesii (Bambu) presentes na Floresta Ombrófila Densa (FOD) de terras baixas e montanas do Parque Estadual da Serra do Mar, no Estado de São Paulo Brasil. As taxas de FBN foram estimadas pela técnica de redução de acetileno (ARA) através da relação teórica 3:1, baseada na redução de três moles de acetileno para cada mol de N fixado, e a composição da comunidade bacteriana foi acessada pelo sequenciamento parcial do gene rRNA 16S usando pirossequenciador. Foram encontradas diferenças nas estimativas das taxas de FBN que variaram entre as espécies arbóreas e principalmente entre os substratos. Os testes de comparação de médias indicaram que, nas árvores amostradas, as taxas de FBN aumentaram na ordem: solo sob a projeção da copa, filosfera e dermosfera. A maior FBN foi observada na dermosfera de E. edulis, no PESM-Santa Virginia, durante o verão (630,12±27,28 ng N cm-2 h-1) e a menor FBN no solo de G. opposita PESM-Santa Virginia, também no verão (0,49±0,17 ng N cm-2 h-1). A FBN da serapilheira e do solo não associado com as espécies arbóreas apresentou grande variabilidade espacial nas duas áreas amostradas, mas não apresentou variações sazonais. O pirosequenciamento do gene rRNA 16S mostrou que solo sob a copa, filosfera e dermosfera das espécies arbóreas avaliadas possuem comunidades bacterianas distintas, além destas serem também influenciadas pelo local de amostragem. A comunidade epifítica da dermosfera também foi influenciada pela espécie arbórea. Foram obtidas 423210 sequências que foram agrupadas em 35216 unidades taxonômicas operacionais (UTOs), distribuídas em 32 filos, dentre os quais o mais abundante foi o filo Proteobacteria (36,6%). Dos possíveis diazotróficos observados, o filo Proteobacteria foi dominante nos três compartimentos avaliados, com predomínio da classe Alphaproteobacteria, principalmente na filosfera de M. neesii. A presença de cianobactérias foi maior na dermosfera, e Firmicutes no solo sob a projeção da copa, sugerindo que a comunidade bacteriana é altamente diversificada e tende variar espacialmente. / In this study we estimate the relationship between biological nitrogen fixation (BNF) rates and composition and diversity of free-living diazotrophic bacteria in phyllosphere and soil under the canopy of tree species, Euterpe edulis (Juçara palmito), Guapira opposita (\"Louro-branco\"),and Merostachys neesii (Bamboo) in lowland and montane dense ombrophilous forests (DOFs) at the Serra do Mar State Park, Brazil; bark was also evaluated in the first two tree species. BNF rates were estimated by acetylene reduction activity (ARA) using the 3:1 theoretical ratio, based on the reduction of three acetylene moles per each N mole fixed. Bacterial community composition was evaluated by partial 16S rRNA gene sequencing with a pyrosequencer. Analysis of variance showed highly significant estimated for BNF rates, which widely varied between tree species and especially between substrates. Mean comparison tests indicated that higher BNF rates followed the following order: soil under projected canopy, phyllosphere, and bark, respectively. The highest BNF rate was observed in E. edulis bark(630.12±27.28 ng N cm-2 h-1) and the lowest BNF rate in soil under G. opposita canopy (0.49±0.17 ng N cm-2 h-1), both at the PESMSanta Virginia site in the summer. The BNF in leaf litter and soil unassociated with tree species exhibited high spatial variability in two sampling sites, but this does not indicate a temporal trend in higher BNF rates between winter and summer. Pyrosequencing of the rRNA 16S gene showed that each component of the tree species evaluated harbors a distinct bacterial community. In bark, phyllosphere, and soil the under projected canopy of trees sampled, the results demonstrated influence by sampling site. We also observed that there was influence of tree species on the epiphytic community in bark. The 423, 210sequences obtained were grouped into35,216 operational taxonomic units (OTUs), distributed among 32 phyla, with highest abundance of Proteobacteria (36.6%). Between the possible diazotrophs observed, Proteobacteria was dominant among the three components evaluated, with predominance of the class Alphaproteobacteria, especially in M. neesii phyllosphere. The presence of cyanobacteria was higher in bark and Firmicutes in soil under projected canopy of the trees sampled, suggesting that the bacterial community is highly diverse and tends to spatially vary.

FERNANDES, Carlos Newdmar Vieira. Frequência de irrigação e de fertirrigação com nitrogênio e fósforo na cultura da melancia. 2012. 79 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-16T13:21:48Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_cnvfernandes.pdf: 5664068 bytes, checksum: ad9706aace4173dc5d608b567d4e9fab (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-16T13:22:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_cnvfernandes.pdf: 5664068 bytes, checksum: ad9706aace4173dc5d608b567d4e9fab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-16T13:22:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_cnvfernandes.pdf: 5664068 bytes, checksum: ad9706aace4173dc5d608b567d4e9fab (MD5) Previous issue date: 2012 / The watermelon (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai), cucurbit grown in various parts of the world, has great socioeconomic importance for the Brazilian Northeast. In this region, the irrigated watermelon cultivation has been increasing, allowing the producer to offer high quality fruits, right when prices are most attractive at the consumer market. Aiming to evaluate the influence of different frequencies of irrigation and (nitrogen and phosphorus) fertigation on watermelon crop growth performance, three experiments were performed on the Paraguai farm, at the Cruz municipality, state of Ceará, in the period from October 12th, 2010 to December 20th, 2010. The statistical design was that of randomized blocks with six treatments and four replications. The treatments, in the irrigation experiment, consisted of applying different irrigation frequencies, being: DM (daily, 100% in the morning); DT (daily, 100% in the afternoon); DMT (daily, 50% in the morning and 50% in the afternoon); 2D ( irrigation once every two days); 3D (irrigation once every three days); 4D (irrigation once every four days). The treatments, in experiments with different frequencies of nitrogen and phosphorus fertigation, were: 2F (2 fertigations per cycle); 4F (4 fertigations per cycle); 8F (8 fertigations per cycle); 16F (16 fertigations per cycle); 32F (32 fertigations per cycle) and 64F (64 fertigations per cycle). We evaluated the commercial yield (PC), mass (MF), polar diameter (DP), equatorial diameter (DE), shell thickness (EC) and soluble solids (SS) of the fruit. We also evaluated the net revenue for each treatment in all experiments. The irrigation frequency treatments significantly influenced all variables, with the DMT irrigation (daily, 50% in the morning and 50% in the afternoon) accounting for the highest yield (69.79 t ha-1). This treatment also had the highest economic return, with R$ 6,052.20. The different nitrogen fertigation frequencies also significantly influenced all variables except the shell thickness, the highest yield (80.69 t ha-1) being obtained with 64F (64 fertigations per cycle), as well as the highest net revenue (R$ 8,799,00). The different phosphorus fertigation frequencies also significantly influenced the commercial yield and shell thickness variables, with the highest yield (67.54 t ha-1) being obtained with 64F (64 fertigations per cycle) treatment. However, the highest net revenue (R$ 3,427.41) was obtained for the 32F (32 fertigations per cycle) treatment. / A melancieira (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai), cucurbitácea cultivada em várias partes do Brasil e do mundo, tem grande importância socioeconômica para o Nordeste brasileiro. Nessa Região, o cultivo sob irrigação vem crescendo e permitindo ao produtor ofertar frutos de melhor qualidade, no momento em que o preço é mais atrativo no mercado consumidor. Com o objetivo de avaliar a influência de diferentes frequências de irrigação e fertirrigação com nitrogênio e fósforo no desempenho produtivo da cultura da melancia, realizaram-se três experimentos no sítio Paraguai, município de Cruz, Ceará, no período de 12 de outubro a 20 de dezembro de 2010. O delineamento adotado foi o de blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repetições. No experimento com irrigação os tratamentos consistiram na aplicação de diferentes frequências de irrigação, sendo: DM - diariamente (100% de manhã); DT - diariamente (100% de tarde); DMT - diariamente (50% de manhã e 50% de tarde); 2D - a cada dois dias; 3D - a cada três dias e 4D - a cada quatro dias. Nos experimentos com diferentes frequências de fertirrigação nitrogenada e fosfatada, os tratamentos empregados foram: 2F - 2 fertirrigações no ciclo; 4F - 4 fertirrigações no ciclo; 8F - 8 fertirrigações no ciclo; 16F - 16 fertirrigações no ciclo; 32F - 32 fertirrigações no ciclo e 64F - 64 fertirrigações no ciclo. Avaliou-se a produtividade comercial (PC); massa (MF); diâmetro polar (DP) e equatorial (DE); espessura da casca (EC) e teor de sólidos solúveis (SS) dos frutos. Avaliou-se ainda a receita líquida para cada tratamento em todos os experimentos. Os tratamentos com frequência de irrigação influenciaram significativamente todas as variáveis, sendo que a irrigação diária (DMT - 50% de manhã e 50% de tarde) foi responsável pela maior produtividade (69,79 t ha-1). Esse tratamento também foi responsável pelo maior retorno econômico que foi de R$ 6.052,20. As diferentes frequências de fertirrigação com nitrogênio também influenciaram significativamente todas as variáveis, com exceção da espessura da casca, a maior produtividade (80,69 t ha-1) foi obtida com o tratamento 64F - 64 fertirrigações no ciclo, assim como a maior receita líquida (R$ 8,799,00). As distintas frequências de fertirrigação com fósforo influenciaram significativamente as variáveis: produtividade comercial e espessura da casca, sendo que a maior produtividade (67,54 t ha-1) também foi obtida com o tratamento 64F - 64 fertirrigações no ciclo. No entanto, a maior receita líquida (R$ 3.427,41) foi obtida para o tratamento 32F - 32 fertirrigações no ciclo.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-10-09T19:13:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 12810288 bytes, checksum: bc614ec38e87e8125bfa911a321ecdc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T19:13:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 12810288 bytes, checksum: bc614ec38e87e8125bfa911a321ecdc9 (MD5) Previous issue date: 1996-10-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o crescimento e a absorção de nitrogênio e de potássio em povoamentos de E. camaldulensis, com 13 e 37 meses de idade, cultivados em solo arenoso de cerrado, quando adubados com N e K. A área experimental localiza-se no município de João Pinheiro-MG (l7ºl9'S e 46º07'W. 545 m de altitude), sob o domínio do ecossistema de cerrado. Foram testados três tratamentos: 1) ausência de adubação nitrogenada e potássica; 2) adubação potássica e nitrogenada em linha entre árvores; e 3) adubação nitrogenada e potássica a lanço, em área total. As doses testadas foram de 85 kg.ha-l de N e 70 kg.ha-1 de K. Na instalação e depois aos 34, 68, 102 e l36 dias após a fertilização, foram medidas a circunferência à altura do peito (CAP) e a altura das árvores. Na instalação e após 136 dias, foram coletadas amostras das folhas, dos galhos, das cascas e do lenho, para determinação de peso de matéria seca e teores de N e K. As árvores apresentaram altura média, diâmetro e produção de biomassa maiores no tratamento em que a aplicação dos nutrientes foi feita em linha. As maiores taxas de crescimento, absorção e recuperação de N e K foram observadas no povoamento mais velho, no qual o fertilizante foi aplicado em linha. A fertilização em área total proporcionou um crescimento superior ao da testemunha, para as características avaliadas. Concluiu-se que a aplicação do fertilizante para plantios de eucalipto na região do estudo deve ser efetuada em filete contínuo entre plantas. / This work evaluated the growth, nitrogen absorption, and potassium absorption of 13 and 37 month old Eucalyptus camaldulensis growing in a sandy savanna soil, after receiving N and K fertilizer. The experimental area was located near João Pinheiro-MG, Brasil (17º l9'S and 46º 07'W, altitude = 545 m). Three fertilizer/placement treatments were studied: (1) No fertilization; (2) N and K fertilizer placed in the rows between trees, and (3) N and K fertilizer broadcast over the total area. The fertilizer rates applied were 85 kg.ha-1of N and 70 kg.ha-l of K. Diameter at breast height and tree height were measured at installation and 34, 68, 102 and 136 days later. Biomass and N and K levels in the trees were estimated by sampling leaves, branches, bark and stemwood at the time of installation and 136 days later. The trees showed a positive height, diameter and biomass response when the nutrients were applied in the rows. This fertilizer placement treatment also gave the greatest responses in growth rate and fertilizer recovery when applied to the older trees. The broadcast treatment also gave a significant growth response. It was concluded that fertilization within the rows was the preferable technique to use with eucalyptus when grown in the study area.

MIRANDA, Rafael de Souza. Influência de diferentes fontes de N inorgânico na regulação da homeostase K+/Na+ e nas respostas fisiológicas de plantas de sorgo forrageiro ao estresse salino. 2011. 128 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-06-29T13:37:52Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_rsmiranda.pdf: 3995251 bytes, checksum: 4111189769c0516226949e3d06e5695f (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:14:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_rsmiranda.pdf: 3995251 bytes, checksum: 4111189769c0516226949e3d06e5695f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:14:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_rsmiranda.pdf: 3995251 bytes, checksum: 4111189769c0516226949e3d06e5695f (MD5) Previous issue date: 2011 / The aim of this work was to analyze the influence of inorganic nitrogen (N) on the regulation of homeostasis K+/Na+ in sorghum plants [Sorghum bicolor (L.) Moench], genotype CSF20, submitted to salt stress. Sorghum seeds were sown in moistened vermiculite and after four days, transferred to a nutrient solution containing N at 5.0 mM as NO3 -, NO3 - /NH4 + and NH4 + and K+ at 0.75 mM. After eight days of cultivation, the plants were treated with NaCl at 75.0 mM. Plants were harvested at twelve days (before application of stress), and thereafter at one, three, five and seven days after salt stress exposition. It was determined the growth, the concentration of ions (K+, Na+, Cl-, NO3 - and NH4 +) and organic compounds (soluble carbohydrates, reducing and non-reducing sugars, soluble protein and soluble amino acids), gas exchange and water absorption rate. Non-stressed sorghum plants grown in three N sources showed no significant differences in relation to its growth. However, there was a sharp reduction in growth when plants were subjected to salinity. The K+ contents were severely reduced by salinity, however, NO3 --grown plants as sole N source, showed the greatest reductions. Under these conditions, NH4 +-grown plants had higher rates of absorption and selective K+ transport. The salt stress increased significantly the Na+ levels in all tissues of the sorghum plants, regardless of N source, however, the highest increases were observed in plants growing in NO3 -. As a result of Na+ accumulation reduction, NH4 +-grown plants had a higher K+/Na+ ratio, particularly in shoot. In general, the Cl- levels were higher in NH4 +- grown plants, with the greatest accumulations in the roots. The shoot soluble carbohydrates were increased with salinity, however in roots, little or no effect of salt stress was observed. The reducing sugar contents in shoot and roots was increased one day after stress, however, on seventh day, the content of these sugars was reduced when compared to control, except in NH4 +-grown stressed plants, which seven day after stress exposure, had higher amount of reducing sugars than the control. The levels of reducing sugars were not reduced by salinity in the early days, however, increases were observed in the last days of NaCl exposure, regardless of source N. The starch content increased in the early days of salt stress, however, plants at seven days after stress showed less content of these sugars. Under control conditions, the soluble proteins and soluble amino acids contents were higher in NH4 +-grown plants. Already under salt stress, the soluble protein content were not affected due to the N source, however, the levels of soluble amino acids were significantly higher in NH4 +-grown plants. Reductions in stomatal conductance, transpiration and net photosynthesis were observed in NO3 - and NO3 -/NH4 +-grown stressed plants, however, there were no changes in these parameters in NH4 +-grown plants. Under control conditions, NO3 - or NO3 -/NH4 +-grown plants showed higher water absorption, however, under salinity conditions, water uptake of NO3 --grown plants was severely reduced. On the other hand, salt stress promoted increases in water uptake of NH4 +-grown plants. These results suggested that sorghum NH4 +-grown plants showed a greater tolerance to salinity, due to more efficient regulation of homeostasis K+/Na+ / Objetivou-se com o presente trabalho analisar a influência do nitrogênio inorgânico (N) na regulação da homeostase K+/Na+ e nas respostas fisiológicas de plantas de sorgo forrageiro [Sorghum bicolor (L.) Moench], genótipo CSF20, submetidas ao estresse salino. Sementes de sorgo forrageiro foram semeadas em vermiculita e após quatro dias, transferidas para soluções nutritivas contendo N a 5,0 mM, nas formas de NO3-, NO3-/NH4+ e NH4+ e K+ a 0,75 mM. Após oito dias de cultivo, as plantas foram submetidas a estresse salino com NaCl a 75,0 mM. As coletas foram realizadas aos doze dias (antes da aplicação do estresse), e com um, três, cinco e sete dias de estresse salino. Analisaram-se o crescimento, os teores de íons (K+, Na+, Cl-, NO3- e NH4+) e de compostos orgânicos (carboidratos solúveis, redutores e não redutores, proteínas e N-aminossolúveis), as trocas gasosas e a absorção de água. As plantas de sorgo não estressadas cultivadas nas três fontes de N não apresentaram diferenças significativas em relação ao seu crescimento. No entanto, houve uma forte redução do mesmo quando as plantas foram submetidas à salinidade. Os teores de K+ foram severamente reduzidos com a salinidade, no entanto, as plantas cultivadas com NO3-, como única fonte de N, apresentaram as maiores reduções. Sob estas condições, os cultivos com NH4+ apresentaram maiores taxas de seletividade de absorção e transporte de K+. O estresse salino aumentou consideravelmente os teores de Na+ em todas as partes das plantas de sorgo, independente da fonte de N, no entanto, os maiores incrementos foram observados nas plantas nutridas com NO3-. Em decorrência do menor acúmulo de Na+, as plantas cultivadas com NH4+ apresentaram maior relação K+/Na+, principalmente na parte aérea. De modo geral, os teores de Cl- foram maiores nas plantas cultivadas com NH4+, sendo maiores os acúmulos nas raízes. Os teores de carboidratos solúveis da parte aérea foram aumentados com a salinidade, entretanto, nas raízes, pouco ou nenhum efeito do estresse salino foi observado. O conteúdo de carboidratos redutores, tanto na parte aérea como nas raízes, foi aumentado nos primeiros dias de estresse, entretanto, aos sete dias, o conteúdo desses carboidratos foi reduzido em comparação aos controles, exceto na parte aérea das plantas estressadas e cultivadas com NH4+, que no sétimo dia de estresse, apresentaram mais carboidratos redutores que os respectivos controles. Os teores de carboidratos não redutores foram reduzidos com a salinidade nos primeiros dias de estresse, entretanto, foram observados aumentos nos últimos dias de exposição ao NaCl, independente da fonte de N. Os teores de amido aumentaram nos primeiros dias de estresse salino, porém, aos sete dias, todas as plantas apresentaram redução no conteúdo desses carboidratos. Sob condições controle, o conteúdo de proteínas solúveis e N-aminossolúveis foram maiores nas plantas cultivadas com NH4+. Já sob estresse salino, os teores de proteínas solúveis não foram influenciados com a fonte de N, contudo, os teores de N-aminossolúveis foram significativamente maiores nas plantas nutridas com NH4+. Reduções na condutância estomática, na transpiração e na fotossíntese líquida foram observadas em plantas estressadas e cultivadas com NO3- ou com NO3-/NH4+, entretanto, não houve alterações desses parâmetros nas plantas nutridas com NH4+. Sob condições controle, plantas crescendo com NO3- ou com NO3-/NH4+ apresentaram maiores taxas de absorção de água, entretanto sob condições de salinidade, a absorção de água das plantas crescidas com NO3- foi reduzida. Por outro lado, o estresse salino promoveu aumentos na taxa de absorção de água das plantas cultivadas com NH4+. A análise em conjunto destes resultados permite concluir que plantas de sorgo cultivadas com o íon NH4+ apresentaram uma maior tolerância à salinidade, em decorrência da regulação mais eficiente da homeostase K+/Na+.

CARVALHO, Clayton Moura de. Pinhão manso: crescimento e produtividade sob diferentes lâminas de irrigação e doses de nitrogêncio. 2012. 104 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Curso de Doutorado em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-04T11:52:04Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_cmcarvalho.pdf: 2498067 bytes, checksum: 3d5e79476d0783b0e1ddc62cd6910ca2 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-08-04T11:52:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_cmcarvalho.pdf: 2498067 bytes, checksum: 3d5e79476d0783b0e1ddc62cd6910ca2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T11:52:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_cmcarvalho.pdf: 2498067 bytes, checksum: 3d5e79476d0783b0e1ddc62cd6910ca2 (MD5) Previous issue date: 2012 / The state government of Ceara has sought, without much success, to revive the cotton crop, however, their high costs have prevented the plant expansion of cultivated area. One of the viable alternatives to occupy the space left by the cultivation of cotton is aimed at producing jatropha biodiesel. Given the above, this study aimed to evaluate the effects of different levels of irrigation water and nitrogen fertilizer on growth, production and nutritional status of jatropha. The study was conducted from September 2008 to February 2010, at the Experimental of the Bandeira Farm belonging to Br asil Ecodiesel agribusiness, located in Crateús - CE, located at 05 ̊23'25''S, 40 ̊57'38"W and 717 m altitude. The experimental design was randomized blocks in split plots. The treatments were composed from a combination of five water slides (50%, 75%, 100%, 125% and 150% of pan evaporation class "A") and four nitrogen levels (0%, 50% , 100% and 150% of nitrogen recommended), totaling 20 treatments with three replications. The analyzes of the growth occurred at 30, 60, 90, 120, 150, 180 and 210 days after pruning of uniformity. The variables analyzed were growth, production, efficiency of water use and plant nutritional status. The matric potential gradually decreased the extent of the blades there was an increase in the different treatments were irrigated and increasing the extent that the biomass of the plant increased. With greater water depth were achieved the highest growth and productivity. Nitrogen rates applied in this experiment were not sufficient to influence the treatment of growth and yield. There was a decline in the values of relative growth rate in height and stem diameter caused by climatic factors and the onset of flowering and fruit formation. The higher efficiency of water use in the production of fruits, seeds and albumen were found with the lower blade applied. The lower blade 735 mm was applied and every 2% increase of volume gave a mean increase of 1% in productivity variables. As semiarid cearense naturally present conditions scarcity becomes feasible cultivating Jatropha with the blade of 735 mm, since this provides a saving in water of 124% in relation to the greater applied blade. The order of accumulation of nutrients in the leaves, in general, was as follows: N> Ca > K > Mg > P. / O governo do estado do Ceará tem buscado, sem muito sucesso, revitalizar a cultura do algodão, entretanto, os seus elevados custos fitossanitários têm impedido a expansão da área cultivada. Um das alternativas viáveis para a ocupação do espaço deixado pelo algodão é o cultivo do pinhão manso visando à produção do biodiesel. Face ao exposto, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes níveis de lâminas de água e adubação nitrogenada no crescimento, na produção e no estado nutricional do pinhão manso. O trabalho foi desenvolvido no período de setembro de 2008 a fevereiro de 2010, na área experimental da Fazenda Bandeira pertencente a Agroempresa Brasil Ecodiesel, situada em Crateús – CE, localizada em 05˚23’25’’S, 40˚57’38’’W e 717 m de altitude. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso no esquema de parcelas subdivididas. Os tratamentos foram compostos a partir da combinação de cinco lâminas de água (50%, 75%, 100%, 125% e 150% da evaporação do Tanque Classe “A”), e quatro níveis de adubação nitrogenada (0%, 50%, 100% e 150% da adubação nitrogenada recomendada), totalizando 20 tratamentos com três repetições. As análises referentes ao crescimento foram realizadas aos 30, 60, 90, 120, 150, 180 e 210 dias após a poda de uniformização. As variáveis analisadas foram o crescimento, a produção, a eficiência do uso da água e estado nutricional da planta. O potencial mátrico foi decrescendo a medida em houve o incremento das lâminas nos diferentes tratamentos com irrigação e foram crescentes na medida em que a fitomassa da planta aumentava. Com a maior lâmina de água foram alcançados os maiores valores de crescimento e produtividade. As doses de nitrogênio aplicadas neste experimento não foram suficientes para influenciar nos tratamentos de crescimento e produtividade da cultura. Houve um declínio nos valores da taxa de crescimento relativo em altura e diâmetro caulinar causado pelos fatores climáticos e pelo inicio da floração e formação de frutos. Os maiores valores da eficiência do uso da água na produção de frutos, sementes e albúmen foram encontrados com a menor lâmina aplicada. A menor lâmina aplicada foi de 735 mm e cada 2% de aumento deste volume obteve-se um aumento médio de 1% nas variáveis de produtividade. Como o semiárido cearense apresenta naturalmente condições de escassez hídrica torna-se viável o cultivo do pinhão manso com a lâmina de 735 mm, uma vez que esta apresenta uma economia de água de 124% em relação a maior lâmina aplicada. A ordem de acúmulo de macronutrientes nas folhas, de maneira geral, foi a seguinte: N > Ca > K > Mg > P.