La vigne a une importance économique majeure au niveau mondial. La plupart des vignobles sont greffés et comportent une variété (cépage, Vitis vinifera) greffée sur des porte-greffes de Vitis sauvages (hybrides de V. berlandieri, V. riparia et V. rupestris). Le potentiel qualitatif du raisin à la vendange dépend d’un équilibre subtil entre teneur en sucres, acidité, concentration en polyphénols et en précurseurs d’arômes. Les mécanismes contrôlant l’équilibre sucres/acides/polyphénols sont influencés par différentes contraintes abiotiques auxquelles la vigne est soumise, en particulier l’azote, en interaction avec le matériel végétal (cépage et porte-greffe). Des travaux antérieurs suggèrent par ailleurs qu’une partie des effets de la contrainte hydrique sont en fait liés à une carence azotée entraînée indirectement par la diminution d’absorption d’eau. Le système racinaire (porte-greffe) joue un rôle important dans l’absorption, la réduction, le transport et le stockage de l’azote, et dans l’équilibre hydrique de la plante. Dans ce contexte, nous avons étudié les mécanismes impliqués dans la régulation de la synthèse des flavonoïdes des baies en réponse à la nutrition azotée, à la nature du porte-greffe et du greffon. Des plants des cépages Cabernet Sauvignon et Pinot Noir cultivés soit en pots en conditions semi-contrôlées soit au vignoble ont été soumis à des niveaux d’alimentation azotée différents. Les analyses agronomiques ont permis de confirmer une augmentation des teneurs en azote des différents organes de la plante (limbes, pétioles et baies) ainsi qu’une augmentation de la surface foliaire et de la masse des bois de taille sous l’effet du traitement azoté. Les analyses métabolomiques des pellicules de baies révèlent une accumulation de métabolites secondaires dont la nature diffère en fonction des différentes combinaisons porte-greffe/greffon. De plus, une augmentation de la synthèse d’anthocyanes et des flavonols a été observée dans les pellicules de baies en réponse à la diminution de la nutrition azotée. L’apport azoté se traduit aussi par une augmentation du degré de polymérisation moyen des tannins, alors que les teneurs en flavan-3-ols et procyanidines des pépins et des pellicules ne sont pas affectées par les différents apports azotés. Les analyses transcriptomiques globales (génome complet) et ciblées (qPCR) ont mis en évidence des modifications des transcrits de gènes liés au métabolisme des flavonoïdes en réponse à la nutrition azotée. La variation de l’apport azoté influence également l’expression des gènes régulateurs positifs (facteurs de transcription de type MYB) et négatifs (protéine de type Lateral organ Boundary Domain (LBD)) des gènes de la biosynthèse des flavonoïdes chez la vigne. / Grapevine has a major economic importance worldwide. Most vineyards are grafted and include a variety (Vitis vinifera) grafted over a wild Vitis rootstock (hybrids of V. berlandieri, riparia and rupestris). Grape berry quality at harvest depends on a subtle balance between acidity and the concentrations of sugars, polyphenols and precursors of aroma compounds. The mechanisms controlling the balance of sugars/acids/polyphenols are influenced by the abiotic environment, in particular nitrogen supply, and interact with the genotypes of both the scion variety and the rootstock. Previous work suggests that some of the effects of water stress are in fact linked to a nitrogen deficiency driven indirectly by the reduction of water absorption. The root system (i.e rootstock) plays an important role in the uptake, reduction, transport and storage of nitrogen, and the water balance of the plant. In this context, we studied the mechanisms involved in the regulation of the synthesis of flavonoids in berries in response to nitrogen nutrition with different scion/rootstock combinations. Two varieties (Cabernet Sauvignon and Pinot Noir) were subjected to different nitrogen supplies in two experimental systems, in pots under semi-controlled conditions and in a vineyard. Agronomic analysis confirmed that high nitrogen supply increased the nitrogen content of different organs (leaf blades, petioles and berries) as well as leaf surface area and cane pruning weight. Metabolomic analyses of berry skins revealed an accumulation of secondary metabolites whose nature depended on the different rootstock/scion combinations studied. In addition, an increase in the synthesis of anthocyanins and flavonols was observed in the berry skins in response to the decrease in nitrogen nutrition. High nitrogen supply also increased the average degree of polymerization of tannins, while the contents of flavan-3-ols and procyanidins in the seeds and skins of the berries were not affected. Global transcriptome (using RNA sequencing) and targeted (qPCR) analyses showed changes in the abundance of transcripts of genes related to the metabolism of flavonoids in response to nitrogen status. Nitrogen supply also influenced the transcript amounts of positive (MYB) and negative (Lateral Boundary Organ Domain) transcription factors controlling of the biosynthesis of flavonoids.

In this diploma thesis protein content of gliadin fractions in winter wheat (Triticum aestivum) var. Bohemia was studied. The crop was cultivated in conditions with ambient (AC) and elevated (EC; 700 mol•mol-1) carbon dioxide concentration. Moreover, half of the samples was fertilized with nitrogen in an amount of 200 kg•ha-1. Other observed environmental factors were drought and UV radiation. The gliadin proteins were separated by A PAGE method and quantified by computer densitometry. Generally the protein content within , and gliadin fractions varied, while the protein content of gliadins remained unchanged or almost unchanged. Clearly the nitrogen fertilization had the most pronounced impact on the gliadin protein content and it significantly increased the protein content in wheat grain. Most subfractions reacted in conditions of AC, drought and without UV radiation and in conditions of EC with natural rainfall and UV radiation. The interaction of nitrogen fertilization with UV radiation (AC, drought) was significant and so was the interaction of nitrogen fertilization excluding UV radiation (EC, drought). The interaction of nitrogen fertilization and natural rainfall significantly increased the protein content in conditions of AC without UV radiation and in conditions of EC with UV radiation. EC alone and the interaction of EC with other factors had only a small impact. The impact was the most pronounced in interaction with nitrogen fertilization. EC with nitrogen fertilization (drought without UV radiation) increased the gliadin protein content and EC excluding nitrogen fertilization (drought and natural rainfall with UV radiation) decreased the protein content.

Resumo: Com objetivo de validar o uso no campo do coletor de espuma com ácido e politetrafluoroetileno que capta amônia volatilizada e quantificar essa perda oriunda de fontes e formas de aplicação de nitrogênio (N) em pastagens, realizou-se 2 experimentos. No experimento 1, para avaliação do coletor, utilizou-se fatorial 2 x 2 - doses de N (50 e 100 kg/ha) e coletores de amônia (coletor semi-aberto e absorvedor de espuma com ácido e politretafluoroetileno). O período experimental foi de 22 dias. No experimento 2 utilizou-se delineamento de blocos ao acaso e os tratamentos foram: uréia; Super N®; uréia + 12,5% de zeólita; uréia + 25% de zeólita; uréia + 50% de zeólita; uréia em pulverização foliar; 75% de uréia + 25% de sulfato de amônio; nitrato de amônio e sem N (testemunha). A avaliação das perdas por volatilização de amônia ocorreu em 3 épocas. No verão/07 e inverno/07 utilizou-se dose de 50 kg/ha de N para adubos sólidos e 15 kg/ha de N para pulverização foliar e para o verão/08 as doses foram duplicadas. As perdas diárias de amônia foram avaliadas em onze amostragens a cada dois dias para ambos os experimentos. Para o experimento 1, não houve diferença entre os coletores na perda acumulada e diária de amônia com a dose de 50 kg/ha de N. Entretanto, na dose de 100 kg/ha de N o coletor semi-aberto captou o maior pico de volatilização diária e maior acúmulo de amônia. No experimento 2 as menores perdas por volatilização foram detectadas para nitrato de amônio aplicado a lanço e uréia via pulverização foliar. Dessa forma poderia ocorrer melhor uso do fertilizante pela planta refletindo em aumento na produção e qualidade da forragem. / Abstract : With the objective of validating the field use of the foam collector with acid and polytetrafluorethylene, which captures volatilized ammonia and quantify this loss when using sources and application forms of nitrogen (N) in pastures, 2 experiments were realized. In the experiment 1, to evaluate the collector a 2 x 2 factorial - N doses (50 and 100 kg/ha) and ammonia collectors (semi-open collector and foam absorber with acid and polytetrafluorethylene). The experimental period was 22 days. In the experiment 2, the experimental design was a randomized block design and the treatments were: urea; Super N®; urea + 12,5% of zeolite; urea + 25% of zeolite; urea + 50% of zeolite; urea leaf spraying, 75% of urea + 25% of ammonium sulfate, ammonium nitrate, and without nitrogen (control). The evaluation of the volatilization losses occurred in 3 periods. On summer/07 and winter/2007 a 50 kg/ha of N dose for solid fertilizers was used and a 15 kg/ha N dose for leaf spraying and on summer/2008 the doses were doubled. The daily losses of ammonia were evaluated in eleven samplings every two days for both experiments. In the experiment 1, there was no difference between the collectors in the accumulated and daily loss in the dose of 50kg/ha of N. However, with the dose of 100 kg/ha of N the semi-open collector showed the highest peak of daily volatilization and accumulated the highest volatilization loss. In the experiment 2, the lowest volatilization losses were detected for ammonium nitrate in soil application and urea in leaf spraying application. So, in this cases might happen the better use of the fertilizer by the plant, reflecting in the increase of the forage production and quality. / Orientador: Jozivaldo Prudêncio Gomes de Morais / Coorientador: Patrícia Perondi Anchão de Oliveira / Banca: Ciniro Costa / Banca: Fábio Luis Ferreira Dias / Mestre

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Crabgrass is a warm-season annual species that has the potential to provide high-quality summer forage for ruminants in the transition zone between subtropical and temperate regions of the United States. Growing annual lespedeza in association with crabgrass may be beneficial due to nitrogen transfer from the legume to the grass. The objectives of the research reported in this thesis were to (1) determine the effects of pH on establishment and growth of crabgrass; and (2) evaluate the effects of lespedeza seeding rate and N fertilization treatment on the yield, botanical composition, and nutritive value of crabgrass-lespedeza mixtures. A greenhouse study was conducted using three soil pH levels of 4.8, 5.5, and 6.3. Crabgrass germination and root and shoot yields were not affected by soil pH values. A field study was conducted to evaluate the influence of six lespedeza seeding rates (0-28 kg ha-1) and two N fertilization treatments (140 kg total N ha-1 or zero N) on crabgrass-annual lespedeza mixtures. In most cases, increasing lespedeza seeding rate increased lespedeza in the sward. However, lespedeza rate had limited effect on yield and nutritive value of the mixture. Nitrogen fertilization increased crabgrass in the sward and total yield by as much as 46%. Responses of nutritive value parameters to N fertilization were variable and appeared linked to weather factors. In vitro true digestibilities ranged from 750 to 875 g kg-1, and were largely unaffected by N fertilization and seeding rate The results of these studies indicate that crabgrass could provide moderate amounts of highly digestible forage while growing on acidic soils commonly found in the southeastern United States. Annual lespedeza may be grown in association with crabgrass, but limited improvement in yield and nutritive value were found for this practice. / Master of Science

Fertilizantes de liberação controlada como a ureia revestida com polímeros podem propiciar melhor sincronia entre a disponibilidade de nitrogênio (N) no solo e as exigências do nutriente pela cultura de milho (Zea mays L.). Para avaliar o efeito de diferentes estratégias de uso da ureia revestida com polímeros na disponibilização de nitrogênio inorgânico, nitrato (NO3-) e amônio (NH4+) no solo durante o ciclo da cultura de milho, e na produtividade final de grãos, foram conduzidos experimentos na safra 2012/2013, em duas condições edafoclimáticas no município de Piracicaba, Estado de São Paulo. Os solos dos experimentos foram: Latossolo Vermelho Distrófico (LVd) e Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico (LVAd). O delineamento experimental foi de blocos completos ao acaso com quatro repetições e os tratamentos constaram da aplicação da dose de 180 kg ha-1 de N, utilizando-se duas fontes de N, ureia revestida com polímeros e ureia convencional, aplicadas, respectivamente, nas proporções de 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50 e 0:100%, além de um tratamento com ureia em manejo convencional com aplicação parcelada (20% na semeadura e 80% em cobertura entre os estádios V4-V6), e o controle sem aplicação de N. Foi semeado híbrido de milho com elevado potencial de produtividade. Os fertilizantes aplicados na semeadura foram incorporados a 5 cm de profundidade e 10 cm ao lado da linha de milho. Para determinar o teor de nitrogênio inorgânico no solo, nas camadas de 0-0,1, 0,1-0,2, 0,2-0,4 e 0,4-0,6 m, foram realizadas amostragens na semeadura e em V4, V12 e R3 no LVd e na semeadura e em V6, V14 e R4 no LVAd. Produtividade de grãos, massa seca da parte aérea, acúmulo de N na parte aérea, exportação de N nos grãos, e a eficiência de utilização interna de nitrogênio foram avaliados na maturidade fisiológica da cultura. Os resultados foram submetidos à análise de variância e quando observado efeito significativo de tratamentos, foram realizadas análises de contraste de médias (p<=0,1). A produtividade máxima nos dois experimentos foi da ordem de 10 Mg ha-1 de grãos de milho. Nos dois experimentos a ureia revestida com polímeros disponibilizou nitrogênio mineral no solo ao longo de todo o ciclo da cultura de milho, o que resultou no LVAd em produtividade de grãos mais elevada em relação à utilização de ureia convencional, diferentemente do ocorrido no LVd, onde não foram observados efeitos de tratamentos. A utilização de misturas de URP e U na adubação da cultura do milho, com proporções variando de 100% a 50% da fonte de liberação controlada, mostrou-se eficiente e pode ser considerada uma estratégia que fornece N conforme a exigência da cultura, o que resulta em maior produtividade de grãos em condições edafoclimáticas favoráveis. / Controlled release fertilizers such polymer coated urea can provide better synchrony between nitrogen (N) availability in the soil and its requirements by maize (Zea mays L.). To evaluate the effect of different use strategies of polymer coated urea on the availability of inorganic nitrogen, nitrate (NO3-) and ammonium (NH4+) throughout the crop cycle, and the grain yield, field experiments were carried out in the 2012-2013 growing season, in two soil-climatic conditions, in Piracicaba, São Paulo State. The soils were a clayey and a sandy Oxisol. The experimental design was randomized blocks with four replications, and the treatments consisted of 180 kg N ha-1, using two sources of N, polymer coated urea and conventional urea, respectively, in proportions of 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50% and 0:100%, besides a treatment with urea in conventional management, split-applied (20% at seeding and 80% side-dressed in V4-V6 corn growth stage) and a control (without N). Maize hybrid with high productivity potential was used. The fertilizers applied at seeding were placed in bands 5 cm depth and 10 cm aside the corn row. To determine the inorganic nitrogen content in the soil at 0-0.1, 0.1-0.2, 0.2-0.4 and 0.4-0.6 m soil layers, samples were collected at seeding, V4, V12 and R3 corn growth stage in the clayey Oxisol, and at sedding, V6, V14 and R4 in the sandy Oxisol. Grain yield, aerial biomass, nitrogen uptake by the aerial biomass, grain nitrogen uptake and internal utilization efficiency of nitrogen were evaluated. Data were analyzed using analysis of variance and when differences were detected, means where separated using contrast test (p<=0.1). The maximum maize grain yield in the experiments was approximately 10 Mg ha-1. In the two experiments, polymer coated urea led to a greater inorganic nitrogen availability throughout the maize cycle, which resulted in higher yield comparing to the use of conventional urea in the sandy Oxisol, not thus in the clayey Oxisol, where no effects of treatments in grain yield were observed. The use of blends of polymer coated urea and conventional urea in maize fertilization, with ratios ranging from 100 to 50% of the controlled release source, was efficient and can be considered a strategy that supplies N as the crop demands it, and thus lead to a greater maize grain yield under agro-climatic favorable conditions.

A complexidade na dinâmica do nitrogênio é resultado de suas interações com o ambiente. Embora muito já tenha sido estudado, a adubação nitrogenada em cana-de-açúcar ainda pode ser considerada um desafio. Entre os esforços para melhorar o manejo do nitrogênio em cana-de-açúcar está o uso de sensores ativos de dossel. Para que um sensor de dossel se preste à adubação nitrogenada ele deve atingir requisitos fundamentais. Com base nisto, o objetivo deste trabalho foi avaliar se o sensor de dossel GreenSeekerTM é uma ferramenta de auxílio na recomendação da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar, através da avaliação dos requisitos: capacidade de identificar a resposta radiométrica às diferentes condições de nutrição por nitrogênio e de se correlacionar com a produtividade final da cultura. A produtividade e os dados de índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI) foram coletados em cinco experimentos de resposta ao nitrogênio, ao longo do ano safra 2011-12. Os tratamentos se constituíram de doses de nitrogênio variando entre 0 e 240 kg ha-1. Para determinação do NDVI foi utilizado o sensor ativo de dossel GreenSeekerTM, modelo RT200 (Trimble Navigation Ltda., Sunyvaley, CA, EUA). As avaliações com o sensor foram guiadas pela altura média dos colmos. Apenas 50% dos experimentos avaliados foram responsivos ao nitrogênio. O sensor se mostrou capaz de identificar significativamente a resposta da cultura ao suprimento diferenciado de N, tanto em experimentos responsivos quanto na ausência de resposta, com R2 de até 0,997. Além disso, o sensor foi capaz de se correlacionar com a produtividade final da cultura, através do índice NDVI medido no início do ciclo com R2 significativos variando entre 0,466 e 0,666. Quando o método do índice de resposta (RI) modificado foi utilizado para estimar produtividade, foram obtidos melhores ajustes, proporcionando aumento nos valores de R2, até três vezes maiores do que os obtidos com dados brutos de NDVI e produtividade, o que resultou na possibilidade de englobar no mesmo modelo dados referentes a experimentos heterogêneos quanto a ambientes variedades e tratamentos, porém com relações inferiores ao esperado. O sensor foi altamente eficiente na determinação da resposta da cultura ao suprimento diferencial de nitrogênio e foi capaz de se correlacionar com a produtividade final, caracterizando-se, portanto, como uma ferramenta útil no manejo da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar. / The complexity in the nitrogen dynamics is due the range of iterations it has in the environment. Even though much has been studied already, sugarcane nitrogen fertilization is still considered a challenge. Among the efforts to better manage nitrogen in sugarcane is the use of active crop canopy sensors. In order to be valuable for nitrogen management, a sensor must fulfill fundamental requirements. Based on that, the objective of this study was to evaluate if the canopy sensor GreenSeekerTM is a valuable tool in the process of nitrogen recommendation in sugarcane, through the following requirements: capacity of identifying the crop radiometric response to differentiated conditions of nitrogen supply and to correlate with crop final yield. The yield and the normalized difference vegetative index (NDVI) data were collected from 5 different nitrogen response trials during the harvest season of 2011-12. The treatments consisted of nitrogen rates ranging from 0 to 240 kg ha-1. A GreenSeekerTM, active crop canopy sensor, model RT200 (Trimble Navigation Ltda., Sunyvaley, CA, EUA) was used to obtain the NDVI data. The sensor readings were guided by the average crop stalk height. Just 50% of the evaluated trials were responsive to nitrogen. The sensor has shown to be able to significantly identify the crop response to nitrogen supply in either responsive or nonresponsive conditions with a maximum R2 of 0,997. In addition, the sensor was also able to correlate with final yield, using early NDVI readings with significant R2 values ranging from 0,466 to 0,666. When the modified response index (RI) yield prediction method was used, better fits were found, which translated into an increase in the R2 values of up three times fold when compared to the estimation made with raw NDVI and yield data, resulting in the possibility to address in the same model data from trials heterogeneous in conditions, varieties and treatments even though the relations found were weaker than expected. The sensor was highly effective in identifying crop response to nitrogen supply and to correlate to final yield, hence it was characterized as a valuable tool for nitrogen management in sugarcane.

A intensidade de pastejo e o uso de fertilizantes nitrogenados podem impactar as características estruturais no dossel forrageiro afetando o ambiente luminoso dentro da vegetação, o que por sua vez pode influenciar a taxa fotossintética das folhas e do dossel, e também a produção de forragem. O objetivo deste trabalho foi descrever e explicar os efeitos da altura do dossel mantida constante e da taxa de crescimento aplicada como dose de nitrogênio (N) do capim Mulato II (Brachiaria brizantha × B. decumbens × B. ruziziensis) sob lotação contínua e taxa de lotação variável sobre as características produtivas e morfofisiológicas e a participação de diferentes categorias de folhas na composição do índice de área foliar (IAF) e na fotossíntese do dossel. O estudo foi conduzido na ESALQ/USP em Piracicaba-SP durante dois verões agrostológicos. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados, com arranjo fatorial combinando três alturas do dossel (10, 25 e 40 cm) e duas taxas de crescimento geradas por doses de N (50 e 250 kg ha-1 ano-1), em três repetições. As variáveis estudadas incluíram: acúmulo total anual de forragem (ATF), IAF, interceptação de luz (IL), taxas de fotossíntese foliar e do dossel e contribuição relativa de diferentes categorias de folhas no IAF e na fotossíntese do dossel. O ATF aumentou linearmente com a altura do dossel (de 8560 para 13600 kg MS ha-1 ano-1). Aumentos também foram observados para IAF, IL, taxa de fotossíntese do dossel e contribuição das folhas maduras (MAD) no IAF e das folhas mais jovens completamente expandidas (JCE) na fotossíntese do dossel. A contribuição das folhas em expansão (EXP) e das folhas JCE no IAF, a taxa de fotossíntese das folhas EXP e MAD e a contribuição relativa das folhas EXP na fotossíntese do dossel aumentaram com a diminuição da altura do dossel. A aplicação de 250 kg N ha-1 ano-1 resultou em aumento de 137% no ATF em relação à taxa de 50 kg ha-1 ano-1. A maior dose de N resultou em aumento significativo no IAF, IL, taxa de fotossíntese de todas as categorias de folhas, fotossíntese do dossel e contribuição das folhas JCE na fotossíntese do dossel, embora a contribuição das folhas EXP na fotossíntese do dossel tenha sido maior na menor dose de N. A contribuição das folhas MAD na fotossíntese do dossel foi maior quando o dossel foi mantido mais alto e também com maior dose de N na altura de 10 cm. Nos dosséis de 25 cm a proporção de folhas MAD foi maior na menor dose de N e não diferiu entre doses de N quando mantido a 40 cm. Embora dosséis mantidos mais baixos apresentem maior proporção de folhas mais jovens (EXP e JCE) que são as que apresentam maiores taxas fotossintéticas, a fotossíntese do dossel e o ATF foram maiores nos dosséis mais altos. A aplicação de 250 kg N ha-1 ano-1 resulta em aumento na fotossíntese do dossel como consequência do aumento do IAF e da taxa de fotossíntese foliar, resultando em aumento no ATF. / Grazing intensity and nitrogen fertilization can impact the structural characteristics of the canopy affecting the light environment within the vegetation, which in turn may affect leaf and canopy photosynthetic rates, and also forage production. The objective of this study was to describe and explain the effects of canopy height kept constant and growth rate applied as N rate of Mulato II brachiariagrass (Brachiaria brizantha × B. decumbens × B. ruziziensis) under continuous stocking and variable stocking rate, on the productive and morpho-physiological characteristics, and the relative contribution of different leaf categories to the leaf area index (LAI) and to canopy photosynthesis. A field trial was conducted at ESALQ/USP in Piracicaba, SP, Brazil, during two summer growing seasons. A randomized complete block design was used, with a factorial arrangement combining three canopy heights (10, 25, and 40 cm) and two growth rates imposed by N rates (50 and 250 kg ha-1 yr-1), with three replications. The variables studied included: total annual forage accumulation (TFA), LAI, light interception (LI), leaf and canopy photosynthetic rates, and the relative contribution of different leaf categories to the LAI and to canopy photosynthesis. There was a linear increase in TFA with increased canopy height (from 8560 to 13600 kg DM ha-1 yr-1). The LAI, LI, canopy photosynthesis rates, the relative contribution of mature leaves (MAT) to the LAI, and relative contribution of the youngest fully-expanded leaves (YFE) to canopy photosynthesis also increased with canopy height. The relative contribution of expanding leaves (EXP) and YFE to the LAI, leaf photosynthesis of EXP and MAD leaves, and relative contribution of EXP leaves to canopy photosynthesis increased with the reduction in canopy height. The use of a greater N rate (250 kg N ha-1 yr-1) increased ATF by 137%. The application of more N (250 kg N ha-1 yr-1) also increased LAI, LI, photosynthetic rates of all leaf categories, canopy photosynthesis, and relative contribution of YFE leaves to canopy photosynthesis, but the relative contribution of EXP leaves to canopy photosynthesis was greater in the lesser N rate (50 kg N ha-1 yr-1). The relative contribution of MAT leaves to canopy photosynthesis was greater in taller canopies, and also in canopies maintained at 10 cm fertilized with 250 kg N ha-1 yr-1. The canopies maintained at 25 cm showed greater proportion of MAD leaves in the lesser N rate, and was similar in 40-cm canopies for both N rates. Although canopies kept at 10 cm showed greater relative proportion of younger leaves (EXP and YFE), which are those with greater photosynthetic rates, canopy photosynthesis and the TFA were greater in taller canopies. The application of 250 kg N ha-1 yr-1 results in increased canopy photosynthesis, due to increased LAI and leaf photosynthetic rate, resulting in increased TFA.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-11-20T18:16:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Flavia de Oliveira.pdf: 1587499 bytes, checksum: 2fb58a43f13e11f2b66666d67ce47b88 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-20T18:16:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Flavia de Oliveira.pdf: 1587499 bytes, checksum: 2fb58a43f13e11f2b66666d67ce47b88 (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 / Sistemas integrados de produção agropecuária (SIPA) integram em um mesmo espaço vários componentes, tais como lavoura, pastagens, animais, bem como árvores de forma sinérgica. Quando bem manejado, pode trazer a sustentabilidade para a propriedade. Um dos desafios em tais sistemas é o entendimento da dinâmica de nutrientes e o possível reaproveitamento destes pela cultura sucessora. O objetivo deste trabalho foi avaliar o aporte de liteira e dos macronutrientes, como nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K) e enxofre (S) em SIPA, com ausência e presença de árvores (~159 árvores ha-1), submetidos a doses de nitrogênio (90 e 180 kg N ha-1, N90 e N180, respectivamente) na fase pastagem. O experimento foi conduzido no Instituto Agronômico do Paraná, município de Ponta Grossa, Paraná. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro tratamentos e três repetições. De modo a melhor representar o ambiente arborizado, foi feita a subdivisão da unidade experimental em três posições entre linha das árvores. O experimento iniciou em 2006, com o plantio de árvores em arranjo de 14 x 3m. Durante o inverno cultiva-se aveia preta e azevém, pastejada por bovinos de corte, e, durante o verão, soja/milho. O presente experimento iniciou na fase pastagem de 2013, a qual antecedeu a cultura do milho (safra 2013/2014), estendendo-se até a fase pastagem no inverno de 2014. Durante a lavoura de milho e pastagem (2014), foram inseridos litter bags com os resíduos da cultura anterior, no momento das suas respectivas semeaduras. Aos 8, 15, 30, 60, 90, 120, 153 e 165 dias após a semeadura do milho e da pastagem foram coletadas as amostras dos litter bags, pesadas suas respectivas massas secas (MS) e quantificados os macronutrientes. Também foram calculadas as taxas de decomposição do resíduo e da liberação de macronutrientes. Em geral, a quantidade inicial de resíduo, tanto da pastagem como do milho, foi inferior nos tratamentos com árvores (-28%). Diferenças significativas foram observadas entre os tratamentos nos teores iniciais em N (variando de 12 no ILPF N90 até 14 g/kg no ILPF N180) do resíduo da pastagem e para os teores iniciais de K (variando entre 6,5 no ILP N90 até 12 g/kg no ILPF N90) e S (variando de 0,68 ILPF N90 até 0,91g/kg ILP N90) no resíduo do milho. As posições entre as linhas das árvores afetaram apenas os teores iniciais de N e S dos resíduos. Em relação a dinâmica de decomposição dos resíduos e liberação de macronutrientes, diferenças significativas entre os tratamentos foram observadas somente para decomposição do resíduo da pastagem e liberação de P do mesmo. A fração ativa da MS da pastagem variou entre 44 (ILPF N90) a 59 % (ILP N180). O tempo de meia vida (T1/2) variou entre 11 (ILP N90) e 54 (ILPF N180) dias para MS e entre 6 (ILP N90) e 21 (ILPF N90) dias para o P. O T1/2 do N foi de 19 dias, enquanto que para K e S foi de 13 dias. Em relação ao resíduo do milho, o T1/2 variou entre 5 (no caso de N) e 24 (no caso de P) dias. No mínimo 44% do resíduo proveniente da pastagem foi decomposto ao longo dos 165 dias de exposição à campo dos litter bags. Em relação ao resíduo do milho, 30% foi decomposto ao longo de 90 dias, independente do tratamento. Máximas liberações (37; 2,8; 62 e 2,5 kg/há de N, P, K e S, respectivamente) de nutrientes foram observadas no ILP N180 para o resíduo da pastagem, principalmente em função da maior quantidade de resíduo inicial neste tratamento. Para o resíduo do milho, máximas liberações ocorreram no ILP N90 para N (48 kg/ha), P (17,4 kg/ha) e S (4,8 kg/ha), em função da maior quantidade de resíduo inicial neste tratamento, e no ILPF N90 para K (82 kg/ha), em função do maior teor inicial em K. Portanto, tais quantidades cicladas devem ser consideradas no manejo da fertilização. Desbastes precisam ser intensificados no ILPF para reduzir o nível de sombreamento e evitar grandes reduções nas quantidades de resíduo, para otimizar os benefícios da ciclagem de nutrientes. / Integrated Crop Livestock Systems (ICLS) comprehend in a same space several components, such as grain and forages crops, animals and tree component of synergistic form. When well managed, it can bring sustainability to the property. One of the challenges in such systems is the understanding of the nutrient dynamics and the possible reutilization of these by the successor culture. The objective of this study was to evaluate the contribution of litter and macronutrients, such as nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and sulfur (S) in ICLS, with absence and presence of trees ), submitted to nitrogen doses (90 and 180 kg N ha-1, N90 and N180, respectively) in the pasture phase. The experiment was carried out at the Agronomic Institute of Paraná, municipality of Ponta Grossa, Paraná. The experimental design was a randomized block design with four treatments (ILP N90, ILP N180, ILPF N90 and ILPF N180, being ILP, integration of livestock and ILPF, integration of livestock and forest) and three replications. In order to better represents the wooded environment, the experimental unit was subdivided into three positions (1m, 3.5m and 7m distance from the tree line). The experiment began in 2006 with the planting of trees in arrangement of 14 x 3m. During winter, black oats and ryegrass are grazed by beef cattle and, in the summer, soybean/corn. The present experiment started in the pasture phase of 2013, which preceded the corn crop (crop 2013/2014), extending until the pasture stage in the winter of 2014. During maize and pasture (2014), litter bags were inserted with the residues from the previous crop, at the time of their respective sowing. The samples were collected at 8, 15, 30, 60, 90, 120, 153, and 165 days after sowing of maize and pasture. The samples were performed to dry masses (DM) measure and macronutrients determination. The rates of decomposition of the residue and the release of macronutrients were also calculated. Overall, the initial amount of residue from both pasture and maize was lower in tree treatments (-28%). Differences were observed between treatments at initial N contents (ranging from 12 in ILPF N90 to 14 g / kg in ILPF N180) of the pasture residue and for the initial K contents (ranging from 6.5 in ILP N90 to 12 g / kg in ILPF N90) and S (ranging from 0.68 ILPF N90 to 0.91 g / kg ILP N90) in the corn residue. The positions between the tree lines affected only the initial N and S contents of the residues. In relation to the dynamics of the decomposition of the residues and the release of macronutrients, significant differences between the treatments were observed only for the decomposition of the pasture residue and the release of P from the same. The active fraction of DM from pasture ranged from 44 (ILPF N90) to 59% (ILP N180). The half-life time (T1/2) varied between 11 (ILP N90) and 54 (ILPF N180) days for MS and between 6 (ILP N90) and 21 (ILPF N90) days for P. O T1/2 of N was 19 days, whereas for K and S it was 13 days. In relation to maize residue, T1/2 ranged from 5 (in the case of N) to 24 (in the case of P) days. At least 44% of the pasture residue was decomposed during the 165 days of exposure to litter bags. Regarding corn residue, 30% was decomposed over 90 days, regardless of the treatment. The maximum nutrient release (37, 2.8, 62 and 2.5 kg/ha of N, P, K and S respectively) was observed in the ILP N180 for the pasture residue, mainly due to the higher amount of initial residue in this treatment. For the maize residue, maximum releases occurred in ILP N90 for N (48 kg/ha), P (17.4 kg/ha) and S (4.8 kg / ha), due to the higher amount of initial residue in this treatment, and in ILPF N90 for K (82 kg / ha), as a function of the higher starting content in K. Therefore, such cycled quantities should be considered in the management of fertilization. Slabs need to be intensified in the ILPF to reduce the level of shading and avoid large reductions in residue amounts to optimize the benefits of nutrient cycling.

A necessidade da adubação nitrogenada no milho e as perdas significativas de N que podem ocorrer, tanto do solo, como pela folhagem das plantas, são fatores que elevam os custos de produção. Contudo, com a possibilidade de aplicação do N em cobertura em diferentes estádios fenológicos da cultura do milho e, como o N pode ser perdido na forma de amônia e as plantas apresentam a capacidade de absorver NH3 da atmosfera pela folhagem, torna-se interessante a quantificação dessa via de ganho de N nos agrossistemas em diferentes estádios de desenvolvimento das culturas, com a finalidade de proporcionar maior aproveitamento do nutriente pelas plantas. Nesse contexto, objetivou-se: i) avaliar a época de aplicação da ureia em cobertura no milho que proporcione maior aproveitamento do N do fertilizante e produtividade de grãos; ii) mensurar a absorção foliar de NH3 oriunda da ureia aplicada na superfície do solo em diversos estádios fenológicos do milho, e verificar a correlação entre a quantidade de NH3 absorvida e a área foliar da cultura. O estudo foi desenvolvido no bairro rural de Tanquinho, município de Piracicaba, SP, nas safras 2011/12 e 2012/13. Foram desenvolvidos dois experimentos em campo, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com quatro repetições. O solo da área experimental é classificado como Latossolo Vermelho Distrófico, manejado em sistema convencional de preparo do solo. No primeiro experimento foi quantificado o aproveitamento do N do fertilizante pela cultura, a produção de fitomassa seca da parte aérea em diversos estádios fenológicos, bem como a produtividade de grãos, em função dos tratamentos testados, a saber: cinco épocas de aplicação de ureia (140 kg ha-1 de N) em cobertura nos estádios fenológicos V4, V6, V8, V10 e V12, e um controle sem adubação de cobertura. No segundo experimento, foi quantificada a área foliar e a absorção da amônia volatilizada da ureia aplicada em bandejas contendo o mesmo solo da área experimental, para que não fosse exposto ao sistema radicular de plantas de milho, em função de cinco tratamentos (épocas de aplicação - idem ao primeiro experimento). Os resultados foram submetidos à análise de variância (p<=0,05) e à comparação das médias pelo teste de Tukey. Não houve diferença entre os tratamentos quanto ao acúmulo de fitomassa seca da parte aérea em todos os estádios fenológicos avaliados. Do mesmo modo, não houve incremento na produtividade de grãos com a aplicação de N em cobertura em diferentes estádios fenológicos. Por outro lado, a aplicação de N em cobertura nos estádios mais precoces (V4 ou V6) proporcionou maior recuperação do N do fertilizante, chegando a valores de 53 %. Na média das duas safras, o nitrogênio volatilizado da ureia que foi absorvido pelas plantas apresentou valores de 3,4, 5,5, 6,2, 9,0 e 14,8 %, respectivamente, nos estádios V4, V6, V8, V10 e V12; aproximadamente 90 % do N absorvido pela folhagem foram acumulados nas folhas e apenas 10 % nos colmos. Houve alta correlação entre a área foliar e a porcentagem de amônia absorvida pelas folhas (r = 0,93, p<=0,05). Isto ocorreu porque a área foliar representa a superfície de contato da planta com a amônia da atmosfera, confirmando a hipótese de que a maior área foliar reflete em maior absorção foliar percentual de amônia / The need for nitrogen fertilization of corn crop and the significant losses of N that can occur both from soil and plants foliage are factors that increase production costs. However, with the possibility of sidedress application of N at different corn growth stages and considering that N can be lost as ammonia, and that plants have the capacity to uptake NH3 from the atmosphere by the foliage, it is interesting to measure this pathway of N uptake in agricultural systems in different stages of crop development, in order to provide greater N fertilizer recovery by plants. In this context, this study aimed to: i) evaluate the urea sidedress timing in corn that provides the greater N fertilizer recovery and grain yield; ii) measure the foliar uptake of NH3 volatilized from urea applied on the surface at different corn growth stages, and to evaluate the correlation between the amount of NH3 absorbed and corn leaf area. The study was performed in Piracicaba, State of São Paulo, during the growth seasons of 2011/12 and 2012/13. Two field experiments were performed in experimental design of randomized blocks with four replications. The soil of experimental area is classified as Rhodic Haplustox, cultivated under conventional tillage system. In the first experiment, N fertilizer recovery by crop, dry matter yield in different growth stages and grain yield were evaluated as a function of five urea sidedress timing (140 kg ha-1 N), represented by growth stages V4, V6, V8, V10 and V12, and a control without N application. In the second, leaf area was measured and the absorption of volatilized ammonia from urea applied in trays containing the same soil of the experimental area, to avoid that N was exposed to the corn roots, according to five treatments (application times - same as the first experiment). The data were submitted to analysis of variance (p<=0.05) and comparison of means by Tukey test. There was no difference among treatments for dry matter accumulation of shoots in all growth stages. Similarly, there was no increase in grain yield with the N application at different growth stages. However, the N application in the early stages (V4 or V6) provided greater N fertilizer recovery, reaching values of 53 %. In average, the nitrogen volatilized recovered by plants presented values of 3.4, 5.5, 6.2, 9.0 and 14.8 %, respectively, in V4, V6, V8, V10 and V12; approximately 90 % of N absorbed by foliage were retained in the leaves and only 10 % in the stalks. There was a high correlation between leaf area and the percentage of ammonia absorbed by the leaves (r = 0.93, p<=0.05). This occurred because the leaf area is the contact surface of the plant with atmospheric ammonia, confirming the hypothesis that the greater leaf area reflects in greater percentage of leaf ammonia absorption