Embrapa - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária / O Brasil é o maior produtor mundial de feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) e o grão é produzido em todo território nacional. Em seu cultivo predominam sistemas de produção com baixo índice de adoção de tecnologia e uso de insumos, porém existe uma parcela de produtores tecnificados. Com o lançamento da cultivar de feijão-comum superprecoce BRS FC104 estudos de manejo específicos para ela fizeram-se necessários. O objetivo deste estudo foi de determinar a melhor densidade de plantas para a cultivar; a responsividade da cultivar frente a inoculação das sementes com as estirpes SEMIA 4077, SEMIA 4080 e SEMIA 4088 de Rhizobium tropici; e a melhor época e dose de nitrogênio que deve ser aplicada em cobertura para expressão máxima da produtividade de grãos, dos demais componentes de produtividade, da espessura dos grãos e do teor de proteínas dos grãos nos cultivos de 1ª e 3ª safras. O incremento do número de plantas por hectare aumentou a produtividade de grãos, seja com ou sem a inoculação. A inoculação das sementes com as estirpes SEMIA 4077, SEMIA 4080 e SEMIA 4088 de Rhizobium tropici não apresentou resultados satisfatórios para as variáveis estudadas. A aplicação de nitrogênio em cobertura é uma prática fundamental para se obter ganhos em produtividade de grãos na 3ª safra. A aplicação de nitrogênio na germinação das sementes reduziu a população final de plantas. / Brazil is the world’s largest producer of common bean (Phaseolus vulgaris L.) and grain is produced throughout the country. In its cultivation, systems of production with low index of technology use and inputs use predominate, but there is still a portion technified producers. With the launching of super early common bean cultivation BRS FC104 management studies specific for it are needed. The objective of this study is to determine the best density of plants for a cultivation; a responsiveness of the cultivation to seed inoculation with SEMIA 4077, SEMIA 4080 and SEMIA 4088 of Rhizobium tropici strains; and the best time and nitrogen dose that should be applied in coverage for maximum expression of grain yield, other productivity components, grain thickness and grain protein content in 1st and 3rd crop crops. The increase in number of plants per hectare increased grain yield, either with or no inoculation. Seed inoculation with the strains SEMIA 4077, SEMIA 4080 and SEMIA 4088 of Rhizobium tropici did not present satisfactory results for the studied variables. The application of nitrogen under cover is a fundamental practice to obtain gains in grain yield in the 3rd crop. The application of nitrogen in the germination of the seeds reduced the final population of plants. / Dissertação (Mestrado)

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-27T13:55:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Danilo Marques Leal - 2014.pdf: 1178429 bytes, checksum: 4e858544ab13c00a2670e3bfc26568ae (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-28T11:52:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Danilo Marques Leal - 2014.pdf: 1178429 bytes, checksum: 4e858544ab13c00a2670e3bfc26568ae (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-28T11:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Danilo Marques Leal - 2014.pdf: 1178429 bytes, checksum: 4e858544ab13c00a2670e3bfc26568ae (MD5) Previous issue date: 2014-03-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / (Sem resumo em outra língua) / A presente pesquisa teve como objetivo avaliar a produtividade e composição bromatológica do cultivar Mulato II, sob regime de cortes e submetido a doses de nitrogênio, no município de Goiânia, Goiás. Utilizou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado com arranjo fatorial 2 X 4 (2 alturas de corte X 4 doses de nitrogênio) com três repetições e parcelas subdivididas. Os tratamentos foram constituídos por quatro doses de N (sendo a fonte ureia) (0, 50, 100 e 150 kg/ha de N), com duas alturas de entrada (0,40 e 0,50 m). Todos os cortes foram realizados no período compreendido entre 05 de dezembro de 2012 e 24 de abril de 2013, e o parâmetro utilizado para a realização dos cortes foi a altura do dossel, conforme cada tratamento. Não ocorreu interação significativa (p>0,05) entre doses de N e alturas de corte para as variáveis PMV, PMS, ECAN e RAN. As produtividades de massa verde (PMV) e massa seca (PMS), a eficiência de conversão aparente de nitrogênio (ECAN) e a recuperação aparente de nitrogênio (RAN) não foram influenciadas (p<0,05) pelas doses de N avaliadas (0, 50, 100 e 150 kg.ha-1) nem em função das alturas de corte avaliadas (0,40 e 0,50 m). A média de produtividade encontrada foi de 59.450 kg.ha-1 (PMV) e 10.367 kg.ha-1 (PMS), produzindo em média 19,62 kg de MS para cada kg de N aplicado, com uma recuperação média de 56,00%. As doses de N aplicadas e as alturas de corte não influenciaram (p>0,05) os teores de MS da planta. A média do teor de matéria seca encontrada foi de 17,49%. Os teores de PB foram influenciados (p<0,05) pelas doses de N (0, 50, 100 e 150 kg.ha-1) e alturas de corte (0,40 e 0,50 m) bem como a interação desses fatores. Os teores de proteína bruta (PB) da planta inteira Brachiaria híbrida cv. Mulato II aumentaram (p<0,05) em função das doses de N, apresentando uma relação linear crescente. Quanto à altura de corte, ocorreu também efeito significativo (p<0,05), evidenciando que os teores de PB diminuíram com o aumento da altura. Os teores de FDN foram influenciados significativamente pelas doses de N (p<0,05) e pelas alturas de corte (p<0,05), apresentando significância para a interação (p<0,05) apenas nas doses acima de 100 kg.ha-1 de N. Para os teores de FDA não houve interação significativa (p>0,05) entre as variáveis analisadas. O conteúdo de FDA foi influenciado pelo fornecimento de N (p<0,05), apresentando regressão quadrática decrescente com o aumento das doses de N, em que a dose que proporciona o menor teor de FDA é de aproximadamente 226 kg.ha-1 de N. Ocorreram diferenças significativas (p<0,05) para CT, entre as doses de N e entre as alturas de corte, sendo observadas interações significativas (p<0,05) entre doses de N X alturas de corte, para doses acima de 50 kg.ha-1. Para as frações de carboidratos, foram observadas diferenças estatísticas (p<0,05) para as frações A + B1 e B2, não sendo encontradas diferenças para a fração C. Houve aumento linear para as frações A + B1 em resposta ao aumento das doses de N. Em relação a fração B2, o aumento das frações A+B1, resultaram em efeito linear decrescente desta. A fração C não foi influenciada pela adubação nitrogenada, nem para as alturas de corte, apresentando valores médios de 8,90%. Para as frações de compostos nitrogenados não foram observadas diferenças significativas (p>0,05) entre as frações A de proteínas, para nenhum dos tratamentos. A fração B1+B2 apresentou diferença (p<0,05) entre doses de N apenas para a altura de 0,50 m. Foi observada diferença significativa (p<0,05) entre doses de N e alturas de corte para as frações B3 e C.

No cultivo do milho safra, os produtores em sistema de produção em plantio direto (SPD) antecipam a dose da adubação nitrogenada de cobertura, que seria feita nos estádios V3 e V6, na cultura da aveia durante a entressafra ou em présemeadura do milho. Não se conhece a eficiência destes sistemas de adubação do milho. Assim, esta pesquisa foi realizada com a finalidade de elucidar a dinâmica do nitrogênio (N) por meio da avaliação do seu aproveitamento nos compartimentos solo, milho e no resíduo da aveia, e determinar a eficiência de uso do fertilizante nitrogenado (EUFN). O experimento foi realizado nos municípios de Guarapuava-PR e Taquarituba-SP, com a aplicação de 180 kg ha-1 e 150 kg ha-1 de N, respectivamente. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com cinco sistemas de adubação e quatro repetições. Os sistemas de adubação foram: N no perfilhamento da aveia; N na pré-semeadura do milho; N na semeadura do milho; N em cobertura no estádio V3 do milho; e N em duas coberturas, nos estádios V3 e V6 do milho. Em ambos locais não houve diferença na produtividade de grãos, em razão do sistema de adubação, em Guarapuava a produtividade média foi de 14,2 Mg ha-1 de grãos, e em Taquarituba 10,6 Mg ha-1 de grãos. A antecipação do N na aveia reduziu a EUFN em até 41%, com maior dependência do N fornecido pelo solo, e foi o sistema de adubação que mais perdeu 15N-fertilizante, uma vez que não recuperou 50% do 15N aplicado. Os sistemas de adubação, em que o 15N foi aplicado no estádio V3 ou nos estádios V3 e V6 foram mais eficientes, com EUFN de 51% e 55%, nessa ordem. A avaliação da produção de grãos não serve para avaliar a eficiência de sistema de adubação. Os sistemas de adubação antecipado na cultura do milho não são eficientes no uso do N proveniente do fertilizante. / In maize crop, sidedress nitrogen fertilization in V3 or V6 phenological stages was moved to cultivated oat during off season or in pre-sowing by farmers that adopt the no-tillage maize system. However, the efficiency of this fertilization system is unknow. This research was designed to understand nitrogen (N) dynamic by evaluating the recovery in soil, maize plant and oat straw to calculate the N use efficiency (NUE) by maize crop. Maize crop fields experiments were conducted in Guarapuava, Paraná state and Taquarituba, São Paulo state, where fertilization rate was 180 kg ha-1 and 150 kg ha-1 of N respectively. Experimental desing was randomized block with four repetitions and five fertilization systems: N in oat tillering; N in pre-sowing corn, N in sowing corn; N sidedress in V3 and N sidedress in V3 and V6. Grain yield, with average 14,2 Mg ha-1 in Guarapuava and 10,6 Mg ha-1 in Taquarituba were not statiscally different. N fertilization in oat showed NUE 41% lower due to N soil contribution and high N loss with 50% 15N unaccounted. Fertilization systems which N-fertilizer was applied sidedress in V3 or V3 and V6 maize stage were more efficient with NUE 51% and 55%, respectively. Grain yield was not able to measure the efficiency of fertilization system. The anticipation of N fertilization in maize crop had low N use efficiency from N derived from fertilizer..

No cultivo do milho safra, os produtores em sistema de produção em plantio direto (SPD) antecipam a dose da adubação nitrogenada de cobertura, que seria feita nos estádios V3 e V6, na cultura da aveia durante a entressafra ou em présemeadura do milho. Não se conhece a eficiência destes sistemas de adubação do milho. Assim, esta pesquisa foi realizada com a finalidade de elucidar a dinâmica do nitrogênio (N) por meio da avaliação do seu aproveitamento nos compartimentos solo, milho e no resíduo da aveia, e determinar a eficiência de uso do fertilizante nitrogenado (EUFN). O experimento foi realizado nos municípios de Guarapuava-PR e Taquarituba-SP, com a aplicação de 180 kg ha-1 e 150 kg ha-1 de N, respectivamente. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com cinco sistemas de adubação e quatro repetições. Os sistemas de adubação foram: N no perfilhamento da aveia; N na pré-semeadura do milho; N na semeadura do milho; N em cobertura no estádio V3 do milho; e N em duas coberturas, nos estádios V3 e V6 do milho. Em ambos locais não houve diferença na produtividade de grãos, em razão do sistema de adubação, em Guarapuava a produtividade média foi de 14,2 Mg ha-1 de grãos, e em Taquarituba 10,6 Mg ha-1 de grãos. A antecipação do N na aveia reduziu a EUFN em até 41%, com maior dependência do N fornecido pelo solo, e foi o sistema de adubação que mais perdeu 15N-fertilizante, uma vez que não recuperou 50% do 15N aplicado. Os sistemas de adubação, em que o 15N foi aplicado no estádio V3 ou nos estádios V3 e V6 foram mais eficientes, com EUFN de 51% e 55%, nessa ordem. A avaliação da produção de grãos não serve para avaliar a eficiência de sistema de adubação. Os sistemas de adubação antecipado na cultura do milho não são eficientes no uso do N proveniente do fertilizante. / In maize crop, sidedress nitrogen fertilization in V3 or V6 phenological stages was moved to cultivated oat during off season or in pre-sowing by farmers that adopt the no-tillage maize system. However, the efficiency of this fertilization system is unknow. This research was designed to understand nitrogen (N) dynamic by evaluating the recovery in soil, maize plant and oat straw to calculate the N use efficiency (NUE) by maize crop. Maize crop fields experiments were conducted in Guarapuava, Paraná state and Taquarituba, São Paulo state, where fertilization rate was 180 kg ha-1 and 150 kg ha-1 of N respectively. Experimental desing was randomized block with four repetitions and five fertilization systems: N in oat tillering; N in pre-sowing corn, N in sowing corn; N sidedress in V3 and N sidedress in V3 and V6. Grain yield, with average 14,2 Mg ha-1 in Guarapuava and 10,6 Mg ha-1 in Taquarituba were not statiscally different. N fertilization in oat showed NUE 41% lower due to N soil contribution and high N loss with 50% 15N unaccounted. Fertilization systems which N-fertilizer was applied sidedress in V3 or V3 and V6 maize stage were more efficient with NUE 51% and 55%, respectively. Grain yield was not able to measure the efficiency of fertilization system. The anticipation of N fertilization in maize crop had low N use efficiency from N derived from fertilizer..

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-09T21:25:32Z No. of bitstreams: 1 EWERTON GONÇALVES DE ABRANTES - DISSERTAÇÃO PPGHT 2014..pdf: 742061 bytes, checksum: fb0ea15cd43e74db00440e44ab2d3d33 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-09T21:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EWERTON GONÇALVES DE ABRANTES - DISSERTAÇÃO PPGHT 2014..pdf: 742061 bytes, checksum: fb0ea15cd43e74db00440e44ab2d3d33 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Capes / A berinjela (Solanum melongena L.) é uma hortaliça de fruto pertencente à família solanácea considerada exigente em nitrogênio para uma produção adequada. Dessa forma, o fornecimento de silício (Si) pode aumentar a eficiência da adubação nitrogenada e reduzir as doses a serem aplicadas. O trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da adubação com N e Si e da interação N x Si sobre o crescimento, aspectos fisiológicos, nutrição nitrogenada e silicatada, visando ao aumento da eficiência da adubação nitrogenada, o aumento da produtividade e da qualidade dos frutos da berinjela. Dois experimentos, em delineamento inteiramente casualizado, foram conduzidos no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA/UFCG), Campus de Pombal-PB, com plantas de berinjela, cultivar “Embú”. No primeiro, os tratamentos foram constituídos por um arranjo fatorial 5 x 4, compreendendo 5 doses de N (25; 125; 250; 350 e 500 mg dm-3) e 4 doses de Si (0; 75; 150 e 200 mg dm-3) aplicados via radicular com quatro repetições. No segundo, os tratamentos foram constituídos por um arranjo fatorial 5 x 2, sendo 5 doses N (25; 125; 250; 350 e 500 mg dm-3) e 2 doses de Si (sem silício e aplicação foliar de uma solução 10 mmol L-1 de Si) e seis repetições. Na fase de pré-florescimento foram avaliados o crescimento (produção de matéria seca das folhas, caule e de raízes e o índice de área foliar); as trocas gasosas, quais sejam taxa fotossintética, condutância estomática, taxa de transpiração e concentração intercelular de CO2; os teores e acúmulos das frações de nitrogênio (NO3-, NH4+, total e orgânico), a estimativa da eficiência de utilização do N (EUN) e o teor de Si nas folhas. No segundo experimento, além das variáveis citadas, foram avaliados também o número de frutos por planta, produção por planta, o peso médio dos frutos, o diâmetro longitudinal e transversal, a firmeza, °Brix, o pH da polpa, o teor de vitamina C e a acidez titulável. A adubação nitrogenada proporcionou aumentos na produção de matéria seca, nas trocas gasosas, nos teores das frações de N assim como seus respectivos acúmulos, elevou os atributos de qualidade dos frutos, porém diminuiu o teor de Si nas folhas e a eficiência de utilização de N (EUN). A adubação silicatada aplicada via radicular elevou o teor e acúmulo de N-NH4+ nas folhas, o acúmulo de N-NH4+ nas raízes, e o teor de Si nas folhas, o teor e o acúmulo de N-NO3- nas raízes, e diminuiu o teor e o acúmulo de N-NO3- nas folhas, sem influenciar no crescimento e nas trocas gasosas. A adubação silicatada aplicada via foliar influenciou negativamente nas taxas de transpiração e fotossintética; diminuiu os teores de N-NH4+ nas folhas, N-NO3-, Norgânico e N-total no caule, e aumentou o teor de N-NO3- nas raízes; influenciou positivamente na EUN; proporcionou aumentos no tamanho dos frutos, no °Brix, e diminuiu a acidez titulável dos frutos. Concluiu-se que a berinjela respondeu positivamente a adubação nitrogenada, proporcionando aumentos no crescimento, nas trocas gasosas, nos teores das frações de N, porém com efeito negativo na EUN e no teor foliar de Si. O silício exerceu influência nos teores foliares das frações de N e nitrato nas raízes, e na qualidade dos frutos. / The eggplant (Solanum melongena L.) is a vegetable fruit that belongs to the solanaceous family,considered demanding in nitrogen for adequate production. So, the supply of silicon (Si) may increase the efficiency of nitrogen fertilization and reduces the doses to be applied. The study aimed to evaluate the fertilization effect with N and Si, and Si x N interaction on growth, physiological aspect, silicon and nitrogen nutrition, aiming at increasing the nitrogen efficiency fertilizer, and also increasing of productivity and eggplant fruit quality. Two experiments in completely randomized design were conducted at the Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA/UFCG), Campus Pombal - PB, with eggplants cultivate "Embu". In the first experiment, treatments consisting of a 5 x 4 factorial arrangement, comprising 5 N rates (25, 125, 250, 350 and 500 mg dm-3) and 4 Si rates (0, 75, 150 and 200 mg dm-3) applied via root with four replications. In the second experiment, treatments consisting of a 5 x 2 factorial arrangement, with 5 N rates (25, 125, 250, 350 and 500 mg dm-3) and 2 Si rates (silicon and without foliar application of a 10 mmol L-1 Si) and six replications. During pre-flowering, were evaluated growth (dry matter production of leaves, stems and roots, and leaf area index); gas exchanges, which are photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate and intercellular CO2 concentration; the contents and accumulation of fractional nitrogen (NO3-, NH4+, and total and organic), the estimated N use efficiency (NUE) and Si content in the leaves. In the second experiment, in addition to the aforementioned variables were also evaluated the number of fruits per plant, yield per plant, average fruit weight, the longitudinal and transverse diameter, firmness, °Brix, the pH of the pulp, the vitamin content C and titratable acidity. Nitrogen fertilization increased the yield in dry matter production, gas exchange, the levels of N fractions as well as their accumulation, increased the quality attributes of the fruit, but decreased the Si content in leaves and N utilization efficiency (EUN). Silicon fertilization applied via roots elevated the content and accumulation of N-NH4+ in the leaves , the accumulation of N-NH4+ in the roots , and the Si content in the leaves , the concentration and accumulation of N-NO3- in roots and decreased and N-NO3- accumulation in leaves without influence on growth and gas exchange. Silicon fertilization foliar applied negatively influenced the rates of transpiration and photosynthesis; decreased levels of N-NH4+ in leaves , N-NO3-, N-organic and N-total in the stem, and increased the content of N-NO3- in roots; positively influenced the NUE; yielded increases in fruit size, in °Brix, and decreased acidity of the fruits. It was concluded that eggplant responded positively to nitrogen fertilization, providing increases in growth, gas exchange, the levels of N fractions, but with a negative effect on NUE and leaf content in Si. Silicon exerted influence on foliar concentrations of fractions N and nitrate in roots, and fruit quality.

Les pucerons sont des ravageurs importants des principales espèces fruitières en France, pêcher et pommier notamment. Dans le but de réduire l’usage des produits phytosanitaires, différentes alternatives sont envisagées pour contrôler les pucerons en verger. Nous avons commencé ce travail de thèse par une synthèse des différentes méthodes alternatives de contrôle envisageables et leur positionnement au cours des différentes étapes du cycle biologique du puceron. Puis nous avons étudié les effets de la modulation des caractéristiques de la plante hôte, via les pratiques culturales, sur l’abondance des pucerons. Notre étude se base sur l’hypothèse « Plant Vigor » qui énonce que les insectes phytophages sont plus performants sur les plantes ou les organes de forte vigueur. Par conséquent, sur nos deux dispositifs expérimentaux factoriels nous avons combiné des suivis dynamiques de croissance végétative et d’abondance de pucerons : Prunus persica - Myzus persicae (2 niveaux d’irrigation × 2 niveaux d’apport azoté) et Malus domestica - Dysaphis plantaginea (2 niveaux d’irrigation × 2 génotypes d’arbre). Les facteurs ont été choisis pour leur impact potentiel sur la croissance végétative et la qualité nutritionnelle de la plante hôte. Les expérimentations ont été menées sur de jeunes arbres en pot, ne portant pas de fruit. Au niveau du rameau, l’abondance des pucerons est positivement corrélée à la croissance végétative sur les deux systèmes étudiés. Sur pêcher, la relation disponibilité en azote et abondance de pucerons semble être médiée par le fort impact de l’azote sur la croissance végétative. L’effet négatif de la restriction hydrique sur l’abondance de pucerons ne semble pas lié à un impact sur la croissance végétative. Aussi sur le second système étudié : pommier-puceron cendré, nous avons choisi de faire varier les apports en eau et de travailler sur deux génotypes, pour tester la généricité de la réponse observée. A l’échelle du rameau, l’effet de la restriction hydrique sur l’abondance de pucerons est négatif pour un génotype et positif pour l’autre. Par contre à l’échelle de l’arbre, sur les deux génotypes l’abondance de pucerons est corrélée positivement à la croissance végétative et la restriction hydrique impacte négativement l’abondance de pucerons, ce qui suggère que la performance des pucerons est limitée sur les arbres en restriction hydrique par une autre composante que la vigueur de l’arbre. Ce travail de thèse montre que la restriction hydrique et le contrôle de la vigueur via les apports azotés peuvent s’avérer être des leviers pour le contrôle des pucerons en verger fruitier. Cependant les relations mises en évidence sont dépendantes du génotype, ainsi que de l’échelle d’analyse. Il reste à évaluer l’applicabilité de telles mesures sur des arbres en conditions de production, en prenant en compte notamment l’effet des restrictions hydrique et azotée sur la production fruitière. / Aphids are major pests of important fruit trees in France, especially peach and appletrees. In order to reduce chemical use, various alternatives can be implemented for themanagement of aphids in orchards. This thesis starts by a review of the different alternativemanagement methods and their positioning at different aphid life cycle stages. Then our workfocuses on the study of the effects of modulation of host plant characteristics, through culturalpractices, on aphid abundance. Our study is based on the Plant Vigor Hypothesis which statesthat phytophagous insects are more performant on vigorous plant or organ. Thus, in theexperimental part we combined dynamic assessment of vegetative growth and aphid abundanceduring two factorial experiments: Prunus persica – Myzus persicae (2 levels of water supply ×2 levels of nitrogen supply) and Malus domestica – Dysaphis plantaginea (2 levels of watersupply × 2 tree genotypes). We chose those factors for their possible impact on vegetativegrowth and nutritional quality of the host plant. We conducted the experiments on young nonbearingpotted trees. At shoot scale, aphid abundance is positively correlated to vegetativegrowth for both studied systems. On peach tree, the positive impact of nitrogen availability onaphid abundance seems to be mediated by the strong positive impact of nitrogen on vegetativegrowth. The negative effect of water restriction on aphid abundance seems to be unrelated toan impact of water availability on vegetative growth. Thus on the second studied system: appletree – rosy apple aphid, we chose to vary water supply and to work on two genotypes to test thegenericity of the observed pattern. At shoot scale, water restriction has a positive effect on aphidabundance on one tree genotype and a negative effect on the other one, whereas at tree scalefor both tree genotypes aphid abundance is positively correlated to vegetative growth and waterrestriction negatively impacts aphid abundance. These results suggest that aphid performanceon water restricted trees is limited by another host plant characteristics than vegetative growth.This thesis shows that water restriction and vigour management through nitrogen fertilizationcan be implemented to manage aphids in fruit orchards. However, the patterns evidenced aredependent on tree genotype and on the scale of analysis. The applicability of these alternativemethods remains to be assessed in producing orchards, taking into account the effects of waterand nitrogen restrictions on fruit production.

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira Filho / Resumo: Alternative management practices are needed to minimize the need for chemical fertilizer use in non-leguminous cropping systems. The use of biological agents which can fix atmospheric nitrogen and promote plant growth has shown potential as an option to improve soil nutrient availability to grass crops. In recent years, studies investigating the effects of silicon (Si) have increased substantially, especially in grain crops. This increased interest in Si is likely due to the beneficial effects of Si application on plant resistance to abiotic and biotic stresses, reflecting on greater plant development. This research was developed to investigate if inoculation of corn and wheat with Azospirillum brasilense associated with Si can enhance nitrogen use efficiency (NUE) and improve plant nutrition and yield, leading to a greater economic profit. The study was set up in a Rhodic Haplustox under no-till system, located in Selvíria, state of Mato Grosso do Sul, Brazil. The field trial took place during the 2015/16 (November-March), 2016 (April-September), 2016/17 (November-March) and 2017 April-September) seasons, with corn and wheat crops in sucession (spring/summer and winter seasons for corn and wheat, respectively). Treatments were tested in a randomized completely block design with four replicates, arranged in a full factorial design 5 × 2 × 2 and included: i) five N application rates, as urea source, applied in side-dressing (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha-1); ii) two liming sou... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Stickstoffdüngung und Bodenbewirtschaftung sind die Hauptquellen für Treibhausgase aus Anbausystemen. Dennoch sind diese Maßnahmen in Ackerbaubetrieben unerlässlich. In Anbetracht der Notwendigkeit, rasch Maßnahmen gegen den Klimawandel zu ergreifen, ist es notwendig Minderungspotentiale und Kosten in diesen Betrieben zu ermitteln und vergleichen. Es wurden Fallstudien in den USA, in Brasilien und in Deutschland durchgeführt, wobei jeweils eine Kultur in jeder Region untersucht wurde. Wissenschaftliche Literatur und Fokusgruppen mit lokalen Experten wurden genutzt, um realistische Ergebnisse zu generieren, die den lokalen Kontext abbilden. Diese Arbeit zeigt, dass die Wirtschaftlichkeit der Minderungsstrategien von dem betrachteten Zeithorizont abhängt, der sich aus der Kohlenstoffdynamik im Boden ergibt. Kurzfristig bieten Strategien, die die Kohlenstoffbindung fördern, ein größeres Minderungspotenzial, was jedoch langfristig nicht zutrifft. Kurzfristig wurden in Brasilien und den USA die geringsten Minderungskosten durch die Optimierung der Stickstoffdüngung erreicht. Diese Kosten sind negativ, was bedeutet, dass die Anwendung dieser Strategien, nicht nur ihre Emissionen, sondern auch ihre Kosten senken würden. Weitere kosteneffiziente Strategien waren die Verringerung der Bodenbearbeitungsintensität und Zwischenfrüchte, die in allen Fällen mit vergleichbaren Minderungskosten durchführbar waren und die Kohlenstoffbindung fördern. Der Einsatz von Hemmstoffen schließlich, der in den USA und in Brasilien möglich war, hatte die höchsten Minderungskosten. Langfristig betrachtet stiegen die Minderungskosten von Strategien mit Kohlenstoffbindung an und waren ähnlich hoch oder höher als bei Strategien ohne Kohlenstoffbindung. Da in allen Fällen dieselbe Methodik angewandt wurde, sind die Ergebnisse vergleichbar. Darüber hinaus sind die Ergebnisse zwar spezifisch für den Kontext, in dem sie berechnet wurden, sie liefern jedoch Erkenntnisse für ähnliche Regionen. / Nitrogen fertilization and soil management are the main sources of greenhouse gases from cropping systems. Yet these operations are essential on arable farms. Considering the need to take quick action against climate change, it is necessary to understand which mitigation potentials and cost can be attained in these farms and how they compare. Case studies in the USA, Brazil and in Germany were conducted, assessing one crop in each region. Scientific literature and focus groups with local experts were used to generate realistic results which depict the local context. This thesis identified that the economics of the mitigation strategies depended on the time horizon considered, which results from the carbon dynamics in the soil. In the short term, strategies promoting carbon sequestration offer a larger mitigation potential, yet this is not valid in the long term. In the short term, the lowest mitigation costs were attained by optimizing the nitrogen rate, feasible in the USA and Brazil. These costs are indicated to be negative, implying that adopting the strategy would not only lower emissions, but also reduce their costs. The next most cost efficient strategies were the reduction of the tillage intensity and cover crops, which were feasible in all cases with comparable mitigation costs and promote carbon sequestration. Lastly, the adoption of inhibitors, feasible in the USA and in Brazil, had among the highest mitigation costs. Assuming the long term, the mitigation costs of strategies with carbon sequestration increased, becoming similar to or higher than strategies without carbon sequestration. By applying the same methodology in each case, the results are comparable. Moreover, while the findings are specific to the context in which they were calculated, they provide insights for similar regions.

Tesis por compendio / [ES] El cambio climático, impulsado por actividades humanas, intensifica el estrés abiótico en la agricultura, afectando la productividad y la salud del ecosistema. La creciente demanda de productos vegetales expande las tierras agrícolas, empeorando el cambio climático y la desertificación. El estrés por sequía afecta gravemente la productividad de los cultivos, mientras que la fertilización excesiva con nitrógeno altera el ciclo del nitrógeno, causando problemas ambientales y de salud. La berenjena (Solanum melongena L.) es una hortaliza importante, y el uso de recursos genéticos, incluidos los parientes silvestres, es crucial para los programas que buscan mejorar la tolerancia a la sequía y la eficiencia en el uso del nitrógeno. Los avances en secuenciación y genotipado han mejorado nuestra comprensión de los rasgos relacionados con el estrés en los cultivos. Esta tesis doctoral explora el potencial de los parientes silvestres de la berenjena para mejorar la tolerancia a los estreses abióticos. El objetivo es identificar nuevas variaciones genéticas para programas de mejora, centrándose en recursos genéticos, regiones genómicas y genes candidatos para obtener variedades de berenjena más resilientes mediante análisis genómicos, transcriptómicos y fenotípicos. El capítulo I evalúa retrocruzamientos avanzados (ABs) de berenjena y parientes silvestres para mejorar la eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) en condiciones de bajo nitrógeno (N). El estudio de S. elaeagnifolium y los ABs en el fondo genético de la berenjena en condiciones de bajo N reveló diferencias significativas entre los parentales. La alta diversidad fenotípica en los ABs mostró algunos individuos transgresivos con mayores rendimientos y NUE que el parental cultivado. Las evaluaciones de ABs de diferentes bancos genéticos (S. insanum, S. dasyphyllum y S. elaeagnifolium) en condiciones de bajo N destacaron el potencial de estas especies silvestres. La alta diversidad en los ABs respalda el potencial de los parientes silvestres para mejorar la resiliencia de la berenjena bajo estrés abiótico. Los datos de genotipado y fenotipado permitieron la identificación y validación de QTLs para varios rasgos, ampliando la comprensión genómica de la berenjena. El capítulo II investiga los mecanismos de respuesta a la sequía en la berenjena cultivada (S. melongena) y su pariente silvestre S. dasyphyllum. Evaluados en condiciones hidropónicas con concentraciones de polietilenglicol (PEG) en diferentes etapas fenológicas, la secuenciación de ARN (RNA-Seq) analizó los patrones de expresión génica. S. dasyphyllum demostró una tolerancia superior al estrés osmótico en comparación con S. melongena, con más genes diferencialmente expresados (DEGs) bajo estrés. Los análisis de enriquecimiento GO y las vías KEGG revelaron que ambas especies activaron varios factores de transcripción y vías de respuesta al estrés, con S. dasyphyllum mostrando una regulación génica más extensa. Las vías clave incluyeron la señalización de ABA, la señalización de MAPK y varias vías de biosíntesis. Estos resultados destacan el potencial de S. dasyphyllum como fuente genética para desarrollar variedades de berenjena tolerantes a la sequía, enfatizando la importancia de usar parientes silvestres para mejorar la tolerancia de los cultivos. En general, esta tesis doctoral demuestra el potencial de los parientes silvestres de la berenjena para la mejora de la tolerancia a estreses abióticos. El desarrollo de retrocruzamientos avanzados a partir de diferentes parientes silvestres amplió la variación genética, mostrando efectos significativos de las dosis de nitrógeno en varios rasgos e identificando individuos transgresivos con características agronómicas mejoradas. La detección y validación de QTLs proporcionó conocimientos sobre la productividad de la berenjena, la eficiencia en el uso del nitrógeno y los mecanismos de respuesta a la sequía, contribuyendo a variedades de berenjena más sostenibles. / [CA] El canvi climàtic, impulsat per activitats humanes, intensifica l'estrès abiòtic en l'agricultura, afectant la productivitat i la salut de l'ecosistema. La creixent demanda de productes vegetals expandeix les terres agrícoles, empitjorant el canvi climàtic i la desertificació. L'estrès per sequera afecta greument la productivitat dels cultius, mentre que la fertilització excessiva amb nitrogen altera el cicle del nitrogen, causant problemes ambientals i de salut. L'albergínia (Solanum melongena L.) és una hortalissa important, i l'ús de recursos genètics, inclosos els parents silvestres, és crucial per als programes que busquen millorar la tolerància a la sequera i l'eficiència en l'ús del nitrogen. Els avanços en seqüenciació i genotipat han millorat la nostra comprensió dels caràcters relacionats amb l'estrès en els cultius. Aquesta tesi doctoral explora el potencial dels parents silvestres de l'albergínia per a millorar la tolerància als estressos abiòtics. L'objectiu és identificar noves variacions genètiques per a programes de millora, centrant-se en recursos genètics, regions genòmiques i gens candidats per a obtindre varietats d'albergínia més resilients mitjançant anàlisis genòmiques, transcriptòmiques i fenotípiques. El capítol I avalua retrocreuaments avançats (ABs) d'albergínia i parents silvestres per a millorar l'eficiència en l'ús del nitrogen (NUE) en condicions de baix nitrogen (N). L'estudi de S. elaeagnifolium i els ABs en el fons genètic de l'albergínia en condicions de baix N va revelar diferències significatives entre els parentals. L'alta diversitat fenotípica en els ABs va mostrar alguns individus transgressius amb majors rendiments i NUE que el parental cultivat. Les avaluacions d'ABs de diferents bancs genètics (S. insanum, S. dasyphyllum i S. elaeagnifolium) en condicions de baix N van destacar el potencial d'aquestes espècies silvestres. L'alta diversitat en els ABs recolza el potencial dels parents silvestres per a millorar la resiliència de l'albergínia sota estrès abiòtic. Les dades de genotipat i fenotipat van permetre la identificació i validació de QTLs per a diversos caràcters, ampliant la comprensió genòmica de l'albergínia. El capítol II investiga els mecanismes de resposta a la sequera en l'albergínia cultivada (S. melongena) i el seu parent silvestre S. dasyphyllum. Avaluats en condicions hidropòniques amb concentracions de polietilenglicol (PEG) en diferents etapes fenològiques, la seqüenciació d'ARN (RNA-Seq) va analitzar els patrons d'expressió gènica. S. dasyphyllum va demostrar una tolerància superior a l'estrès osmòtic en comparació amb S. melongena, amb més gens diferencialment expressats (DEGs) sota estrès. Les anàlisis d'enriquiment GO i les vies KEGG van revelar que ambdues espècies van activar diversos factors de transcripció i vies de resposta a l'estrès, amb S. dasyphyllum mostrant una regulació gènica més extensa. Les vies clau van incloure la senyalització d'ABA, la senyalització de MAPK i diverses vies de biosíntesi. Aquests resultats destaquen el potencial de S. dasyphyllum com a font genètica per a desenvolupar varietats d'albergínia tolerants a la sequera, emfatitzant la importància d'usar parents silvestres per a millorar la tolerància dels cultius. En general, aquesta tesi doctoral demostra el potencial dels parents silvestres de l'albergínia per a la millora de la tolerància a estressos abiòtics. El desenvolupament de retrocreuaments avançats a partir de diferents parents silvestres va ampliar la variació genètica, mostrant efectes significatius de les dosis de nitrogen en diversos caràcters i identificant individus transgressius amb característiques agronòmiques millorades. La detecció i validació de QTLs va proporcionar coneixements sobre la productivitat de l'albergínia, l'eficiència en l'ús del nitrogen i els mecanismes de resposta a la sequera, contribuint a varietats d'albergínia més sostenibles. / [EN] Climate change, driven by human activities, intensifies abiotic stress in agriculture, impacting productivity and ecosystem health. Rising demands for plant products expand agricultural lands, worsening climate change and desertification. Drought stress severely affects crop productivity, while excessive nitrogen fertilization disrupts the nitrogen cycle, causing environmental and health issues. Eggplant (Solanum melongena L.) is an important vegetable, and using genetic resources, including wild relatives, is crucial for breeding programs aimed at enhancing drought tolerance and nitrogen use efficiency. Advances in sequencing and genotyping have improved our understanding of stress-related traits in crops, supporting resilient cultivar development. This doctoral thesis explores the potential of wild eggplant relatives to improve tolerance to abiotic stresses. The goal is to identify new genetic variations for breeding programs, focusing on valuable genetic resources, genomic regions, and candidate genes for more resilient eggplant varieties through genomic, transcriptomic, and phenotypic analyses. Chapter I evaluates advanced backcrosses (ABs) of eggplant and wild relatives to improve nitrogen use efficiency (NUE) under low nitrogen (N) conditions. The study of S. elaeagnifolium and ABs in the eggplant genetic background under low N conditions revealed significant differences among parentals. High phenotypic diversity in ABs showed some transgressive individuals with higher yields and NUE than the cultivated parent. Evaluations of ABs from different genepools (S. insanum, S. dasyphyllum, and S. elaeagnifolium) under low N conditions highlighted the potential of these wild species for low nitrogen input breeding. Low N conditions decreased chlorophyll content but increased flavonol and anthocyanin levels, reducing aerial biomass, stem diameter, yield, and nitrogen and carbon content in plants and fruits. The high diversity in ABs supports the potential of wild relatives to enhance eggplant resilience under abiotic stress. Genotyping and phenotyping data enabled the identification and validation of QTLs for various traits, expanding the genomic understanding of eggplant. Chapter II investigates drought response mechanisms in cultivated eggplant (S. melongena) and its wild relative S. dasyphyllum. Evaluated under hydroponic conditions with polyethylene glycol (PEG) concentrations (20% and 30%) at different phenological stages, RNA sequencing (RNA-Seq) analyzed gene expression patterns. S. dasyphyllum demonstrated superior tolerance to osmotic stress compared to S. melongena, with more differentially expressed genes (DEGs) under stress. GO enrichment and KEGG pathway analyses revealed that both species activated various transcription factors and stress response pathways, with S. dasyphyllum showing more extensive gene regulation. Key pathways included ABA signaling, MAPK signaling, and various biosynthesis pathways. These findings highlight S. dasyphyllum's potential as a gene source for developing drought-tolerant eggplant varieties, emphasizing the importance of using wild relatives to enhance crop tolerance and sustainability. Overall, this doctoral thesis demonstrates the potential of wild eggplant relatives for breeding tolerance to abiotic stresses. Developing advanced backcrosses from different crop wild relatives expanded genetic variation, showing significant effects of nitrogen doses on various traits and identifying transgressive individuals with improved agronomic characteristics. The detection and validation of QTLs provided insights into eggplant productivity, nitrogen use efficiency, and drought response mechanisms, contributing to more resilient and sustainable eggplant varieties. / Villanueva Párraga, G. (2024). Evaluation of Eggplant, Wild Relatives and Introgression Breeding Materials for Tolerance to Abiotic Stresses [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/209414 / Compendio