Orientador : Prof. Dr. Marcelo Müller dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências : Bioquímica. Defesa: Curitiba, 25/08/2014 / Inclui referências / Resumo: Estudos com a finalidade de produzir bioplásticos, como polihidróxialcanoatos (PHA), têm crescido nas últimas décadas por ser uma alternativa sustentável para a produção de plásticos biodegradáveis e, portanto, uma alternativa ambientalmente viável para a substituição dos processos petroquímicos utilizados massivamente nos dias de hoje. Herbaspirillum seropedicae tem um grande potencial biotecnológico quanto à produção de PHA, sendo que essa capacidade já foi reportada sobdiferentes condições de cultivo. O objetivo principal do presente estudo foi avaliar a produção de PHB na estirpe parental H. seropedicae SmR1 e no seu mutante ntrC, defectivo na expressão de NtrC, um importante regulador do metabolismo de nitrogênio em diversas bactérias. A estratégia desenhada nos permitiu avaliar a produção em alta e baixa relação carbono/nitrogênio (C/N) utilizando NH4Cl como fonte de nitrogênio e monossacarídeos ou ácidos carboxílicos como fontes de carbono. Entre os ácidos carboxílicos avaliados, o citrato se mostrou o mais promissor, já que a produção de polihidroxibutirato atingida foi de 47,1% de PHB/psc para H. seropedicae SmR1 e 76% de PHB/psc para o mutante ntrC. Entre os monossacarídeos testados, a D-frutose se destacou como a melhor fonte de carbono deste grupo, atingindo produções de 30,5% e 65,8% de PHB para SmR1 e o mutante ntrC, respectivamente. Interessantemente, a fonte de carbono em que H. seropedicae teve o melhor desempenho quanto a produção de PHB foi o glicerol. As produções de PHB atingidas foram de 74,4% e 78% para H. seropedicae SmR1 e mutante ntrC, respectivamente. De modo geral, observou-se que independente da fonte de carbono utilizada, as maiores produções de PHB foram obtidas quando as concentrações de amônio no meio eram menores que 5mM/L, o que indica que altas relações C/N favorecem a síntese de PHB em H. seropedicae. O mutante ntrC demonstrou em todas as condições avaliadas produzir entre 20 a 100% mais PHB do que a estirpe parental SmR1. A complementação do mutante ntrC com uma cópia integra do gene ntrC de H. seropedicae SmR1 reverteu sua maior produção de PHB, retornando aos níveis da estirpe SmR1. Este resultado indica que a proteína NtrC está regulando o processo de síntese de PHB em H. seropedicae. As principais conclusões deste trabalho são: (i) a produção de PHB depende da natureza da fonte de carbono e provavelmente da sua via de metabolização e da produção de metabólitos como acetil-CoA e equivalentes reduzidos(NADPH e NADH); (ii), o mutante ntrC em todas as condições testadas apresentou maior produção de PHB, indicando que a ausência de NtrC pode afetar o balanço metabólico em H. seropedicae favorecendo a produção de PHA. Palavras chaves: Herbaspirillum seropedicae, Pohidroxibutirato (PHB), razão carbono/nitrogênio, sistema NTR, ntrC. / Abstract: Studies aiming to produce bioplastics such as polyhydroxyalkanoates (PHA) has grown in recent decades to be a sustainable alternative for production of biodegradable plastics is therefore an environmentally feasible alternative to the substitution of petrochemical processes use in massively days today. Herbaspirillum seropedicae has great biotechnological potential for the production of PHA, and this ability has been reported under different culture conditions. The main objective of this study was to evaluate the production of PHB in the parental strain H. seropedicae SmR1 and its ntrC mutant, defective in the expression of NtrC, an important regulator of nitrogen metabolism in various bacteria. The strategy allowed us to evaluate the production in high and low carbon/nitrogen (C/N) using NH4Cl as a nitrogen source and monosaccharides or carboxylic acids as carbon sources compared. Among the tested monosaccharides, D-fructose emerged as the best source of carbon this group, reaching yields of 30.5% and 65.8% PHB for SMR1 and ntrC, respectively. Interestingly, the carbon source that seropedicae H. had the best performance as PHB production was glycerol. The PHB production was achieved of 74.4% and 78% for H. seropedicae SMR1 and mutant ntrC, respectively. In general, it was observed that independent of the carbon source used, the highest production of PHB were obtained when the concentration of ammonia in the medium were lower than 5mM / L, indicating that high C/N ratios favoring the synthesis of PHB H. seropedicae. The ntrC mutant demonstrated in all conditions evaluated to produce between 20 and 100% higher than PHB SMR1 parental strain. The complementation of mutant ntrC integrates with a copy of the ntrC gene of H. seropedicae SmR1 reversed its largest production of PHB, returning to levels of strain SmR1. The complementation of mutant ntrC integrates with the copy of the ntrC gene of H. seropedicae SmR1 reversed its largest production of PHB, returning to levels of strain SmR1. This result indicates that indeed the NtrC protein is regulating the process of synthesis of PHB in H. seropedicae. The main conclusions are: (i) the production of PHB depends on the nature of the carbon source and probably its route of metabolism and the production of metabolites such as acetyl-CoA and reduced equivalnetes (NADPH and NADH); (ii) the ntrC mutant under all conditions tested showed higher production of PHB, indicating that the absence of NtrC can affect the metabolic balance in H. seropedicae favoring the production of PHA. Key words: Herbaspirillum seropedicae, Pohidroxibutirato (PHB), carbon/nitrogen ratio, NTR system, ntrC. XIII

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-15Bitstream added on 2014-06-13T20:46:01Z : No. of bitstreams: 1 machado_cmd_dr_araiq.pdf: 2114078 bytes, checksum: 61bdf746c73d1b3e6f93ee0822ea2c40 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os compostos nitrogenados reativos e o ozônio desempenham funções importantes na atmosfera, atuando na mobilização de nutrientes, na cadeia oxidativa e neutralização atmosférica. Neste trabalho foram avaliados os comportamentos dos principais compostos de nitrogênio (NH3, NO e NO2) e O3 presentes na atmosfera da região central do Estado de São Paulo. Nessa região, a produção de combustível a partir da cana-de-açúcar é a principal fonte antrópica de gases e partículas para a atmosfera. Enquanto o biocombustível apresenta balanço zero para o ciclo biogeoquímico do carbono (em termos de produção de CO2), o mesmo não acontece com o elemento nitrogênio. Neste caso há aumento da disponibilidade de nitrogênio reativo no ambiente, pois a sua mobilização ocorre pelo uso do biocombustível e principalmente nas etapas de sua produção. O processo se inicia com o plantio da cana-de-açúcar e a aplicação de nitrogênio no solo como fertilizante. O nitrogênio é então emitido para a atmosfera principalmente na forma de NOx e NH3. Esses gases também são emitidos durante a colheita, entre abril e outubro (estação seca), quando a palha da cana-de-açúcar é queimada. A análise dos resultados mostrou claramente uma variabilidade sazonal para NO, NO2 e O3, cujas concentrações na estação seca praticamente dobraram em relação à estação chuvosa (novembro a março). O aumento da concentração de NOx na estação seca foi relacionado à acidez atmosférica e à intensificação da produção de O3 observadas neste período. Já as concentrações médias de NH3 não apresentaram variação significativa comparando as estações seca e chuvosa. Contudo, os resultados indicaram duas fontes diferentes de NH3 para a atmosfera ao longo do ano: 1) queima de biomassa durante a estação seca e, 2) o uso de fertilizantes durante a estação chuvosa... / Reactive nitrogen compounds and ozone play a critical role in the atmosphere, influencing nutrient mobilization, oxidative chain and atmospheric neutralization. During this study, the behaviour of major reactive nitrogen compounds (NH3, NO and NO2) and O3 were evaluated in the atmosphere of the central region of São Paulo State. In this region, the production of fuel from sugar cane is the main anthropogenic emission source of gases and particulate matter to the atmosphere. While biofuels can offer clear environmental advantages in relation to the biogeochemical carbon cycle, this is not true for nitrogen. There is a net gain of active nitrogen to the environment because it is mobilized during biofuel use and especially during of the stages of biofuel production. The process starts at sugar cane plantation where nitrogen is applied to soil as a fertilizer. The nitrogen is then released into the atmosphere principally as NH3 and NOx (NO+NO2). Substantial emissions are released during the harvest, between May and October (dry season), when the crop is burned. The results clearly showed a seasonal trend of NO, NO2 and O3, with dry season mean concentrations almost doubling relative to the rainny season (November to March). The increase of NOx concentration during the dry season was associated with an observed increase in atmospheric acidity and O3 production. NH3, however, showed no significant variation in mean concentration seasonally. Nevertheless, the results indicated two very different NH3 sources into the atmosphere during the year; 1) biomass burning during the dry season and, 2) fertilizer application during the rainny season. The diurnal behaviour of NOx and O3 also showed a positive correlation with sugar cane production activities in the region. Maximum NOx concentrations were recorded during the night in the dry season, when sugar cane is burned. Consequently high O3 concentrations...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:27:15Z : No. of bitstreams: 1 000747577.pdf: 2086400 bytes, checksum: 54ad6a0327da6bf47955d8e487e7353c (MD5) / Nos últimos anos, a manutenção de condições adequadas à vida no planeta tem sido colocada sob ameaça de uma série de impactos ambientais induzidos ou intensificados pela ação do homem. Boa parte deles se origina a partir do excesso de nitrogênio no ambiente, condição fortemente associada às bases estruturais de subsistência da humanidade: produção de alimento e de energia. A compreensão desta relação multifacetada entre subsistência humana e impactos ambientais é requisito primordial ao êxito nas questões mais prementes na preservação do ecossistema Terrestre. Neste sentindo, e partindo de uma visão geral, este trabalho se fundamentou no panorama atual da relação do nitrogênio com a vida e procurou contribuir para o avanço do conhecimento acerca dos impactos da ação humana nesta relação, especificamente no que diz respeito ao papel da atmosfera na dispersão e disponibilização de nitrogênio para ecossistemas aquáticos. O trabalho teve como objetivos avaliar quantitativamente a contribuição da deposição atmosférica seca no aporte total de espécies químicas solúveis de nutrientes, especialmente compostos de nitrogênio, para um reservatório e avaliar seu potencial de indução do fenômeno de eutrofização deste ecossistema, localizado no interior do Estado de São Paulo, na região de Araraquara, sob influência das características climáticas e agrícolas peculiares à região. Inicialmente, foram identificadas as principais (ou mais significativas) fontes de nutrientes para o reservatório e então foi estabelecido um modelo conceitual de fluxos de aporte de nutrientes para o ecossistema estudado, a partir do qual se fundamentaram todas as abordagens experimentais e as interpretações dos resultados. A disponibilização dos macronutrientes nitrogênio e enxofre para a coluna de água tem como principais fontes, em ordem decrescente, a entrada de água do reservatório pelo ribeirão Anhumas... / During the last few years, the maintenance of conditions suitable for life on the planet has been placed under threat of a series of phenomena of environmental imbalance, induced or enhanced by anthropogenic activities. Most of them originate from the excess nitrogen in the environment, a condition strongly linked to the structural bases of mankind subsistence: food and energy production. The understanding of this multifaceted relationship between human livelihoods and environmental imbalances is the prime requirement for success in the most pressing issues in the preservation of the Earth's ecosystem. Thus, this research was based on the relationship between nitrogen, biosphere and environment, and sought to contribute to the advancement of knowledge about the impacts of human action in this relationship, specifically with regard to the role of the atmosphere dispersion and availability of nitrogen to aquatic ecosystems. The study aimed at evaluating quantitatively the contribution of dry atmospheric deposition on total intake of soluble chemical species of nutrients, especially nitrogen compounds, into a reservoir and evaluate its potential to induce the phenomenon of eutrophication of this ecosystem, located in the countryside of the State of São Paulo, in Araraquara city region, under the influence of climatic and agricultural peculiar to the region. Initially, were identified the main (or most significant) sources of nutrients to the reservoir and then established a conceptual model of nutrient fluxes to the ecosystem studied, from which were based all experimental approaches and results interpretations. The availability of the macronutrients nitrogen and sulfur to the water column's main sources, in descending order, the entry of water from the reservoir by Anhumas, the dry atmospheric deposition, and finally, the sediment of the water body. In this balance, the role of the atmosphere (by dry deposition) was also relevant...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-11-10T11:58:18Z : No. of bitstreams: 1 000794076.pdf: 2421456 bytes, checksum: 633666a472363ad5b8de1b3e593aea6d (MD5) / O nitrogênio (N) é essencial para a nutrição e a manutenção da coloração verde intensa dos gramados. No entanto, influencia o crescimento da parte aérea e, consequentemente, a frequência de cortes, principal fator do custo de manutenção em gramados. Neste contexto, objetivou-se avaliar a adubação nitrogenada e o uso potencial de herbicidas como reguladores de crescimento em grama esmeralda (Zoysia japonica Steud.), em Argissolo Vermelho, visando manter o gramado com boa qualidade visual (verde intenso) e nutricional bem como reduzir o seu crescimento foliar. O experimento foi conduzido na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da UNESP, Campus de Ilha Solteira/SP, de junho de 2012 a dezembro de 2013. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados com 20 tratamentos dispostos num fatorial 5 x 4 com quatro repetições, sendo quatro herbicidas: glyphosate, imazaquin, imazethapyr e metsulfuron-methyl (aplicados na dose de, respectivamente, 200, 420, 80 e 140 g ha-1 do ingrediente ativo (i. a.)) e a testemunha - sem herbicida; e quatro doses de N na forma de ureia: 0, 5, 10 e 20 g m-2, parceladas em cinco aplicações durante o ano. O gramado foi irrigado por aspersão. Avaliaram-se: as características químicas do solo, o comprimento e a matéria seca das folhas, a área foliar, o índice de clorofila foliar (ICF), a análise por imagem digital e a porcentagem de fitointoxicação da parte aérea, além da concentração e do acúmulo de macro e micronutrientes pelas folhas do gramado. Doses de 10 a 20 g m-2 de N proporcionaram coloração verde intensa e concentração de nutrientes suficiente para a manutenção da grama esmeralda. Os herbicidas metsulfuron-methyl e glyphosate destacaram-se no controle do crescimento do gramado, sendo que o segundo não prejudicou a qualidade estética do mesmo, destacando-se como herbicida que possa ser utilizado como regulador do crescimento de grama esmeralda na dose de 200 g ha-1 do i. a / Nitrogen (N) is essential to nutrition and maintenance intense green color of turfgrasses. However, increases the growth of shoots and, consequently, the frequency of cuts, the main factor in the cost of turfgrasses maintenance. In this context, this study aimed to evaluate the nitrogen fertilization and the potential use of herbicides as growth regulators on zoysiagrass (Zoysia japonica Steud.) on an Ultisol, to maintain the turfgrass with good visual quality and nutrition as well as reduce foliar growth. The research was conducted at the Experimental Station of UNESP, Ilha Solteira/SP from June 2012 to December 2013. It was used a randomized block design with 20 treatments arranged in a factorial scheme 5 x 4 with four replications, being four herbicides: glyphosate, imazaquin, imazethapyr and metsulfuron-methyl (applied at the rate of respectively, 200, 420, 80 and 140 g ha-1 active ingredient (a. i.)) besides a control and four N rates, using urea as a source: 0, 5, 10 and 20 g m- 2 split in five times during the year. The turfgrass was irrigated by sprinkler. Were evaluated: the chemical characteristics of the soil, length and dry matter of leaves, leaf area, ICF index (leaf chlorophyll), the digital image analysis, the percentage of phytotoxicity of the shoot, the concentration and accumulation of macro and micronutrients by the leaves of turfgrass. Nitrogen rates of 10 to 20 g m-2 provided intense green color and sufficient nutrients content to maintain zoysiagrass. The herbicides metsulfuron-methyl and glyphosate stand out in control of the leaf length, the second did not sacrifice esthetic quality of the turfgrass, standing out as herbicide that can be used as a growth regulator of zoysiagrass at the rate of 200 g ha-1 of a. i

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-30Bitstream added on 2015-03-03T12:07:38Z : No. of bitstreams: 1 000807412.pdf: 546114 bytes, checksum: 196e4cd2ed4a862e98779b564ae172e0 (MD5) / Avaliou-se a validação da técnica de Espectroscopia e Reflectância no infravermelho próximo (NIRS) em comparação com os valores obtidos através de análises laboratoriais e determinou o consumo, a digestibilidade e o balaço de nitrogênio nas dietas de cordeiros confinados. Utilizou-se 40 cordeiros, recebendo dietas com inclusão de glicerina nas proporções: 0, 7,5, 15, 22,5 e 30% da MS, com relação volumoso:concentrado de 16:84 sendo o feno de tifton 85 o volumoso e o concentrado composto por de milho moído, glicerina, glutenose, óleo de milho, uréia, farelo de girassol, casca de soja e sal mineral. O delineamento experimental foi realizado em blocos completos ao acaso. Os resultados foram submetidos à análise de variância através do procedimento GLM e realizados contrastes ortogonais (linear, quadrático e cúbico). Para a validação dos resultados preditos pelo NIRS versus LAB, fez-se análise de regressão através do PROC REG. Os resultados de consumo para as análises laboratoriais apresentaram efeito quadrático para EE, o consumo obtido dos dados validados pelo NIRS apresentaram efeito quadrático para PB e N. Para os resultados da digestibilidade, as análises laboratoriais apresentaram efeito quadrático para MO e FDA, e a digestibilidade dos dados validados pelo NIRS apresentaram efeito quadrático para PB. Para o balanço de nitrogênio, os valores das análises laboratoriais apresentaram efeito quadrático para N fecal e retido, os dados validados pelo NIRS apresentaram efeito quadrático para N fecal, cúbico para N absorvido e retido, e quadrático e cúbico para N ingerido. Com os valores obtidos através da validação do NIRS foram possíveis realizar os cálculos para consumo e digestibilidade da MS, MO, FDN, PB e EE com boa confiabilidade. Para os cálculos do balanço de nitrogênio, no NIRS é ... / We evaluated the validation of the technique of Spectroscopy and Spectral Reflectance in near infrared (NIRS) in comparison with the values obtained by laboratory tests and determined the intake, digestibility and the assessment of nitrogen in the diets of feedlot lambs. We used 40 lambs, receiving diets with inclusion of glycerin in the proportions: 0 , 7.5 , 15 , 22.5 and 30% of MS, with respect forage:concentrate of 16:84 and the Tifton 85 hay roughage and concentrate composed of grind corn, glycerin, corn gluten meal, corn oil, urea, sunflower, soybean hulls and mineral salt. The experimental design was randomized complete block. The results were submitted to analysis of variance using the GLM procedure and performed orthogonal contrasts (linear, quadratic and cubic). For the validation of the results predicted by NIRS versus LAB, became regression analysis using PROC REG. The results for the laboratory analyzes demonstrated a quadratic effect for EE, the consumption obtained from data validated by NIRS showed quadratic effect for PB and N. For the results of digestibility, laboratory analyzes demonstrated a quadratic effect for MO and FDA, and the digestibility of the data validated by NIRS showed quadratic effect for PB. For the nitrogen balance, the values of laboratory analyzes demonstrated a quadratic effect for fecal N and retained, the data validated by NIRS showed quadratic effect for fecal N, cubic for N absorbed and retained, and quadratic and cubic for N ingested. With the values obtained through the validation of NIRS were possible to perform the calculations for intake and digestibility of DM, OM, NDF, CP and EE with good reliability. For the calculations of nitrogen balance, the NIRS is unable to validate the data for N ingested, fecal, absorbed and ...

Considerando que o milho não responde somente ao nitrogênio (N) mineral aplicado, mas também ao N total no solo, ao sistema de cultura que antecede a semeadura, à relação C/N das espécies precedentes e ao tipo de preparo do solo, faz-se necessário quantificar as respostas da cultura, em aspectos relacionados à fotossíntese, ao crescimento e à produção, baseando-se na quantidade de N disponível. Neste enfoque, foram conduzidos experimentos de campo para quantificar o N disponível ao milho em função de diferentes sistemas de preparo de solo, sistemas de cultura e doses de N mineral. Avaliou-se o efeito de diferentes níveis de N disponível sobre o rendimento de grãos, a produção de matéria seca aérea (MS), o índice de área foliar (IAF), o teor de N na planta, o teor de N foliar, o teor de clorofila e a taxa fotossintética do milho. Avaliou-se, também, a interação entre diferentes níveis de N e água sobre o teor de clorofila, a condutância estomática, o potencial de água na folha e a taxa fotossintética do milho. As avaliações foram feitas em sistemas de plantio direto e de preparo convencional, associados aos sistemas de cultura A/M – aveia/milho, V/M – vica/milho e A+V/M+C – aveia+vica/milho+caupi, com doses entre 0 e 180 kg ha-1 de N mineral e em tratamentos com e sem irrigação. Os tratamentos com A/M apresentaram menor quantidade de N disponível (entre 27 e 123 kg ha-1) e aqueles com leguminosas (V/M e A+V/M+C) tiveram quantidades superiores (entre 50 e 147 kg ha-1). A disponibilidade de N influenciou o IAF, o teor de N na planta, a MS e o rendimento de grãos, com valores inferiores nos tratamentos com menor quantidade de N disponível. As menores taxas de fotossíntese ocorreram nos tratamentos com menores teores de clorofila total, comprovando a dependência da fotossíntese ao teor de clorofila, e de ambos ao teor de N disponível. Condições de restrição hídrica demonstraram maior influência sobre a taxa de fotossíntese e a condutância foliar, do que a disponibilidade de N.

Orientador: Leandro Borges Lemos / Banca: Priscila de Oliveira / Banca: Mara Cristina Pessoa da Cruz / Resumo: O objetivo com este trabalho foi avaliar os atributos agronômicos e qualitativos do feijoeiro irrigado em sucessão a sistemas de cultivo de milho exclusivo, milho consorciado com braquiária e milho consorciado com crotalária, assim como o efeito da adubação nitrogenada em cobertura, no ano de implantação do sistema de plantio direto. O experimento foi instalado em um Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa, no delineamento em blocos casualizados arranjados em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram compostas por três sistemas de cultivo anteriores ao feijoeiro, representadas pelo milho exclusivo, milho consorciado com braquiária e milho consorciado com crotalária, todos semeados em sucessão ao milheto de primavera. As subparcelas foram constituídas por cinco doses de nitrogênio, sendo 0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1, aplicadas em cobertura na cultivar de feijoeiro IAC Alvorada. A viabilidade dos sistemas de cultivo de milho consorciado com braquiária e crotalária foi confirmada, pois não houve redução na produtividade de grãos do milho em relação ao sistema de cultivo exclusivo. Além disso, os consórcios de milho proporcionaram maior recobrimento do solo, quantidade de palhada, teor e acúmulo de nitrogênio na palhada, enquadrando-se nos padrões recomendados para o sistema de plantio direto de qualidade. Em relação aos atributos agronômicos do feijoeiro, o aporte de nitrogênio em cobertura proporcionou reposta linear crescente nas variáveis: t... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this work was to evaluate the agronomic and qualitative attributes of irrigated common bean in succession to systems of exclusive corn cultivation, corn intercropped with brachiaria and corn intercropped with crotalaria, as well as the effect of top-dressed nitrogen fertilization at the year of implementation of the no-tillage system. The experiment was developed in a Eutrophic Oxisol, in randomized complete blocks design, in split-plot, with four replicates. The plots were composed of three cultivation systems prior to the bean, represented by exclusive corn, corn intercropped with brachiaria and corn intercropped with crotalaria, all of them sown in succession to spring millet. The subplots were consisted of five nitrogen doses, being 0, 50, 100, 150 and 200 kg ha-1, as top-dressed applied on the bean cultivar IAC Alvorada. The viability of corn intercropping systems with brachiaria and crotalaria was confirmed, as there was no reduction in maize grains yield in relation to the exclusive cropping system. In addition, maize intercropped provided greater soil cover, amount of straw, content and accumulation of nitrogen in the straw, in accordance with the recommended standards for the quality no-tillage system. In relation to the agronomic attributes of the common bean, the top-dressed nitrogen levels provided an increasing linear behavior in the variables: leaf nitrogen content, relative chlorophyll index, number of pods per plant, mass of 100 grains and grain yield. The bean sown in straw corn with crotalaria yielded higher number of pods per plant, grain per pod and grain yield. There was interaction between treatments tested for agronomic efficiency, which was higher in the 50 kg ha-1 dose of nitrogen applied on the bean in succession of corn intercropped wit... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Gustavo Vitti Môro / Banca: Maria Elisa Ayres Guidetti Zagatto Paterniani / Banca: Sandra Helena Unêda Trevisoli / Banca: Ivana Marino Bárbaro Torneli / Banca: Everlon Cid Rigobelo / Resumo: O nitrogênio é um dos elementos mais exigidos pela cultura do milho, pois está diretamente ligado à capacidade de produção agrícola desta espécie. Grande parte dos solos brasileiros agricultáveis possuem deficiência de nitrogênio ou este nutriente não está disponível em quantidades suficientes para suprir a necessidade da cultura, sendo necessário realizar aplicações suplementares de nitrogênio para se alcançar elevadas produtividades. As cultivares atuais de milho são altamente dependentes de adubação nitrogenada, pois foram desenvolvidas para ambientes otimizados, não sendo adaptadas para as condições de cultivo sob baixo nitrogênio. O uso de bactérias diazotróficas, as quais possuem a capacidade de fixar nitrogênio e disponibilizá-lo para as plantas, bem como a associação das plantas com essas bactérias, pode se tornar uma alternativa sustentável e economicamente viável para a produção de milho em sistemas agrícolas sob baixa utilização de nitrogênio. Com base no exposto, os objetivos deste trabalho foram identificar e caracterizar genótipos de milho eficientes no uso do nitrogênio e Azospirillum brasilense em ambientes contrastantes quanto a disponibilidade de nitrogênio no solo e selecionar parentais superiores de milho para eficiência no uso de Azospirillum brasilense. Foram utilizados como material genético 48 genótipos de milho obtidos em esquema de dialelo parcial, utilizando-se oito linhagens parentais pertencentes ao grupo heterótico I, e seis linhagens parentais p... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The nitrogen is one of the elements most required by maize crop because it is directly related to the agricultural production capacity of this species. Most brazilian soils have nitrogen deficiency or it is not available in sufficient quantities to meet the need of the crop, and it is necessary to make supplemental nitrogen applications to reach high yields. The current maize cultivars are highly dependent on nitrogen fertilization since they were developed for optimized environments and were not adapted to the conditions under low nitrogen cultivation. The use of diazotrophic bacteria, which have the ability to fix nitrogen and make it available to plants, as well as the association of plants with these bacteria, can become an ecologically sustainable and economically viable alternative for the production of corn in agricultural systems under low or non-use of nitrogen. Thus, the objectives of this study were to identify and characterize efficient maize genotypes in the use of nitrogen and Azospirillum brasilense in contrasting environments regarding nitrogen availability in the soil and to select higher parental maize for efficiency in the use of Azospirillum brasilense. Were used as genetic material 48 diallelic genotypes were obtained in a partial diallel scheme, using eight lines belonging to the heterotic group I, and six lines belonging to the heterotic group II, all from the Department of Genetics of ESALQ / USP. The experiments were conducted in three crops in a rand... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo não disponível

Práticas de manejo do solo afetam as emissões de N2O do solo, porém poucas são as informações disponíveis para ambientes tropicais e subtropicais. Dois estudos foram conduzidos com o objetivo de avaliar o efeito de práticas de manejo de solo nas emissões de N2O do solo nas condições subtropicais do Sul do Brasil. No Estudo I, num Argissolo vermelho, avaliou-se o efeito de longo prazo (22 anos) de sistemas de preparo do solo [plantio direto (PD) e preparo convencional (PC)], de sistemas de cultura [aveia/milho (A/M) e ervilhaca/milho (V/M)] e de fontes de N em PD [uréia e resíduo de ervilhaca]. No Estudo II, num Gleissolo, foi avaliado o efeito de curto prazo de sete fontes de N mineral aplicadas ao milho. Amostras de ar foram coletadas em câmaras estáticas e a concentração de N2O determinada por cromatografia gasosa. A emissão acumulada de N2O até 45 dias após o manejo das plantas de cobertura, no solo em PD, foi três vezes superior no sistema V/M (0,73±0,1 kg N ha-1) em relação ao sistema A/M (0,19±0,1 kg N ha-1). No solo em PC, entretanto, tais emissões foram equivalentes entre os sistemas: 0,51±0,1 kg N ha-1 no A/M e 0,55±0,1 kg N ha-1 no V/M. Essas emissões foram controladas principalmente pela disponibilidade de N-NO3- e de C orgânico dissolvido no solo, pela porosidade total do solo preenchida com água e pela atividade microbiana (fluxo de CO2). Ambas as fontes de N (uréia ou resíduo de ervilhaca) tiveram efeito semelhante, dobrando as emissões de N2O em comparação ao tratamento sem N Possivelmente, a emissão de N2O do solo com ervilhaca foi potencializada pelas chuvas abundantes após o manejo das plantas de cobertura, as quais atrasaram a semeadura do milho em 36 dias e mantiveram maiores teores de NO3- no solo em comparação ao tratamento com uréia em cobertura no milho no qual o fertilizante foi aplicado quando a cultura apresentava alta demanda do nutriente. Em relação as fontes de N mineral, as maiores taxas de emissão de N2O ocorreram no 3º dia após a aplicação, sendo mais intensas nas fontes com N nítrico (nitrato de amônio: 8587,4±1062,7; nitrato de cálcio: 3485,8±942,6 e uran: 2050,7±427,7 μg N m-2 h-1) em relação às fontes com N amoniacal (sulfato de amônio: 1435,3±172,3 μg N m-2 h-1) ou amídico (uréia: 859,1±197,6; uréia + inibidor de urease: 346,4±32,9 μg N m-2 h-1). A menor emissão de N2O ocorreu no solo adubado com N de liberação lenta (187,8±61,6 μg N m-2 h-1). A desnitrificação foi o principal processo envolvido na emissão de N2O no solo em ambos os estudos e sob estas condições a utilização de fontes amídicas de N apresentam potencial de mitigar a emissão de N2O. O potencial de mitigação das emissões de N2O por leguminosas de inverno em substituição ao N mineral depende das condições climáticas e, possivelmente, é restrito à anos em que o excesso de chuvas não determine atraso na semeadura do milho. / Soil management practices affect soil N2O emissions, but little is the information available to tropical and subtropical environments. Two studies were carried out aiming at assessing the effect of soil management practices on soil N2O emissions in the subtropical conditions of Southern Brazil. In Study I, in an Acrisol, we assessed the long-term effect (22 years) of soil tillage systems [no-tillage (NT) and conventional tillage (CT)], of cropping systems [oat/maize (O/M) and vetch/maize (V/M)] and of N sources [urea and vetch residues]. In Study II, in a Gleysol, we assessed the short-term effect of seven mineral N sources applied to maize. Air samples were collected in static chambers and N2O concentration was determined by gas chromatography. The accumulated N2O emission until 45 days after cover crops rolling, in NT soil, was three times greater in V/M system (0.73±0.1 kg N ha-1) than in O/M system (0.19±0.1 kg N ha-1). In CT soil, however, such emissions were similar in those two systems: 0.51±0.1 kg N ha-1 in O/M and 0.55±0.1 kg N ha-1 no V/M. These emissions were controlled mainly by NO3--N and dissolved organic C availability in soil, by water filled porosity and by microbial activity (CO2 flux). Both N sources (urea and vetch residues) showed similar effects and doubled the N2O emissions in comparison to the treatment without N. The N2O emission derived from the addition of vetch residue was possibly potencialized by abundant rains after cover crops rolling. Rains delayed maize sowing by 36 days and maintained higher NO3- contents in soil in comparison to the treatment with sidedress urea, applied when crop had higher demand for nutrients. Regarding to mineral N sources, the highest N2O emission rates occurred three days after application, being more intensive in nitric N sources (ammonium nitrate: 8587,4±1062,7; calcium nitrate: 3485,8±942,6 and uran: 2050,7±427,7 μg N m-2 h-1) compared to ammoniacal N sources (ammonium sulfate: 1435,3±172,3 μg N m-2 h-1) or amidic (urea: 859,1±197,6; urea + urease inhibitor: 346,4±32,9 μg N m-2 h-1). The lowest N2O emission occurred in soil fertilized with slow release N source (187,8±61,6 μg N m-2 h-1). Denitrification was the major process in N2O emission in both studies and under these conditions the utilization of amidic N sources represents a potential to mitigate N2O emission. The potential of winter legumes in substitution to mineral N to mitigate N2O emissions depends upon climatic conditions and is possibly limited to years the rains do not delay maize sowing.