Made available in DSpace on 2014-07-29T16:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Adriana R da Costa.pdf: 1069791 bytes, checksum: 743805ac385dad30c9c493e611823930 (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / The loss of nitrogen from the soil-plant system has economic and environmental repercussions, especially when nitrous oxide is emitted to the atmosphere. The aim of this study was to evaluate the emission of nitrous oxide (N2O) in the production system of irrigated commom beans under no-tillage, with brachiaria grass as cover plant (green manure), as affected by the application of different N sources. The experiment was conducted at Embrapa Rice and Beans, in a clayey Haplic Ferralsol. Six areas planted with common beans in no-till system, with sprinkler irrigation, center pivot, were evaluated in the fall/winter period of 2009. In each area (150 m2) a different source on N (treatments) was applied. The total area of the study was 1000 m2. The treatments were: no N (control), urea, ammonium sulfate (A.S.), urea + urease inhibitor (Ur.+Inhi.), urea combined with charcoal (Ur.+Car.), biological fixation nitrogen (B.F.N.), Cerrado (Cer). One hundred kg of N ha-1 was applied in all areas: 20% at sowing together with the seed at the same depth and 80% as top dressing, 25 days after planting. Periods, whose N2O fluxes were more important, were selected for more detailed study, including soil biological variables. The N2O concentration was determined by gas chromatography. Concurrently, soil moisture, temperature, water filled pore space (WFPS), pH and parameters related to the microbial biomass were also measured. The variables that influence soil N2O fluxes during the growing cycle of the bean are: the levels of nitrate in the soil, pH, moisture and WFPS, indicating conditions that favor the denitrification process. The highest emissions of N2O, occur in the following treatments: urea with urease inhibitor, biological nitrogen fixation and urea associated with charcoal, 70%, 36% and 32% higher then that observed in the control, respectively. The emission factors observed in this study are below the lowest levels suggested by IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). After fertilization at sowing, the variables that control the emission of N2O are basal respiration, microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (MBN), total organic carbon (TOC), soil moisture and WFPS. The charcoal combined with urea provides better conditions for microorganisms, increasing MBC and microbial quocient. After topdressing N2O fluxes are lower than at sowing, possibly due to higher N losses through volatilization or increased demand for N by the plant and consequent higher N uptake by plants. The ammonium sulfate source shows the highest N2O fluxes in this period. The variables that control N2O emission in this period are: MBN, pH, moisture and WFPS. During the senescence of the bean plants urea combined with urease inhibitor and biological fixation nitrogen are the treatments that most emitt N2O. The variables that controll the fluxes are soil temperature and TOC. / A perda de nitrogênio no sistema solo-planta tem repercussões econômicas e ambientais, especialmente quando óxidos de nitrogênio são emitidos para a atmosfera. O objetivo deste estudo foi avaliar a emissão de óxido nitrosos (N2O) em sistema de produção de feijoeiro comum irrigado em sistema plantio direto, sobre palhada de braquiária, com aplicação de diferentes fontes de nitrogênio (N), bem como as variáveis ambientais e do solo que condicionam esta emissão. O experimento foi conduzido na Embrapa Arroz e Feijão, num Latossolo Vermelho distrófico argiloso. Foram avaliadas seis áreas de cultivo de feijoeiro comum, em sistema plantio direto, sobre palhada de braquiária, irrigado por aspersão via pivô central, no outono/inverno de 2009. A área de cada tratamento foi de 150 m2. A área total do estudo foi de 1000 m2. Os tratamentos foram: Sem N (testemunha); Uréia; Sulfato de amônio (S.A.); Uréia tratada com inibidor de urease (Ur.+ Inib.); Uréia combinada com carvão vegetal (Ur.+Car.); Fixação biológica de nitrogênio (F.B.N.); Cerradão (Cer) como referência. Foram aplicados 100 kg ha-1 de N: 20% na linha de semeadura e 80% em cobertura, a lanço, 25 dias após plantio. Selecionaram-se períodos, cujos fluxos de N2O apresentaram maior relevância, para que fosse realizado um estudo mais detalhado, incluindo variáveis biológicas do solo. A concentração de N2O foi determinada por cromatografia gasosa. Concomitantemente, realizou-se amostragem de solo para verificação da temperatura, espaço poroso saturado por água (EPSA), pH e parâmetros referentes a biomassa microbiana. As variáveis de solo que mais influenciam os fluxos de N2O, durante o ciclo do feijoeiro, são os teores de nitrato no solo, pH e EPSA, cujas condições favorecem o processo de desnitrificação, no sistema de produção irrigada em plantio direto. As maiores emissões totais de N2O, ocorrem nos seguintes tratamentos: uréia com inibidor de urease, fixação biológica de nitrogênio e uréia associada ao carvão vegetal, sendo 70%, 36% e 32% maior que o observado na testemunha, respectivamente. Os fatores de emissão observados neste estudo estão abaixo dos menores níveis sugeridos pelo IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Após adubação no sulco, as variáveis que controlam a emissão de N2O são respiração basal, carbono da biomassa microbiana (CBM), nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), carbono orgânico total (COT) e EPSA. O carvão vegetal combinado com uréia proporciona melhores condições aos microrganismos, elevando índices como o CBM e o quociente microbiano. Após a adubação de cobertura os fluxos de N2O são menores que na semeadura, talvez devido a maiores perdas de N por volatilização e maior demanda pela planta por N, sendo o sulfato de amônio a fonte que mais emitiu N2O. As variáveis que controlam a emissão de N2O neste período são o NBM, o pH do solo e o EPSA. No período de senescência do feijoeiro as fontes uréia combinada com inibidor de urease e a fixação biológica de nitrogênio são as que mais emitem N2O, sendo as variáveis que controlam este período de emissão, a temperatura do solo e o COT.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-05-26T19:52:02Z No. of bitstreams: 2 Tese - Fabricio Henrique Moreira Salgado - 2014.pdf: 726331 bytes, checksum: 36347ad5ae364055ab5bf4ec7626a332 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-30T10:17:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Fabricio Henrique Moreira Salgado - 2014.pdf: 726331 bytes, checksum: 36347ad5ae364055ab5bf4ec7626a332 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T10:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Fabricio Henrique Moreira Salgado - 2014.pdf: 726331 bytes, checksum: 36347ad5ae364055ab5bf4ec7626a332 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Better use of resources and yields in agriculture are some of the goals for the agricultural system. The aim of this study was to evaluate the effects of inoculation with mycorrhizal fungi associated with native fungi of Cerrado application of mycorrhiza stimulating the development of the cotton crop, common bean, maize and soybean. In greenhouse plants of cotton common bean, maize and soybean were grown in pots in a completely randomized design in a factorial 2 x 7, 5 species of arbuscular mycorrhizal fungi, inoculation joint (junction of all species in equal proportion) and control (without inoculation) in the presence or absence of stimulating mycorrhizal and 5 replications. Spore density, rate of mycorrhizal colonization, dry weight of shoot, root dry mass and accumulation of calcium, zinc and phosphorus in shoot was determined. It follows the mycorrhizal fungi showed differential effects for cotton, common bean, maize and soybean. The treatment Gigaspora margarita and joint inoculation of mycorrhizal fungi in cotton and maize and Claroideoglomus etunicatus increased the absorption of calcium, zinc and phosphorus and consequently increased the dry matter of shoot and roots in cotton. The application of stimulating mycorrhiza caused greater initial development in maize, cotton in the control and when associated with inoculation with different mycorrhizal fungi results were diverse. Higher colonization rate in bean has not resulted in increased production and nutritional quality. In soybean the presence of stimulating mycorrhizal colonization Claroideoglomus etunicatus provided higher colonization rate, increased dry weight of shoot and accumulation of calcium and phosphorus, the application of stimulating mycorrhiza gave different effects for common bean and soybean. / Melhor utilização e aproveitamentos de recursos na agricultura são algumas das metas para o sistema agrícola. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da inoculação com fungos micorrízicos arbusculares nativos de Cerrado associados a aplicação de estimulante da micorrização no desenvolvimento das culturas do algodão, feijão, milho e soja. Em casa de vegetação foram cultivadas plantas de algodão, feijão, milho e soja em vaso, em delineamento inteiramente casualisado em esquema fatorial 7 x 2, sendo 5 espécies de fungos micorrizicos arbusculares Inoculação Conjunta (junção de todas as espécies em igual proporção) e Testemunha (sem inoculação) na presença ou ausência de estimulante da colonização micorrízica com 5 repetições. Foram avaliados densidade de esporos, taxa de colonização micorrizica, massa seca da parte aérea, massa seca da raiz e acumulo de cálcio, zinco e fósforo na parte aérea. Os fungos micorrízicos arbusculares mostraram efeitos diferenciado para o algodão, feijão, soja e milho. Os tratamentos Gigaspora margarita e a inoculação conjunta de fungos micorrízicos no algodão e Claroideoglomus etunicatus no milho incrementaram a absorção de cálcio, zinco e fósforo e consequentemente aumentaram a matéria seca da parte aérea e de raízes no algodão. A aplicação de estimulante da micorrízação proporcionou maior desenvolvimento inicial no milho, algodão e na testemunha e quando associado com a inoculação com diferentes fungos micorrízicos os resultados foram diversificados. Maior taxa de colonização em feijão não resultou em aumento de produção e qualidade nutricional. Na soja em presença de estimulante de colonização micorrizica Claroideoglomus etunicatus proporcionou maior taxa de colonização, aumento da massa seca da parte aérea e acumulo de cálcio e fósforo e a aplicação de estimulante da micorrízação proporcionou efeitos diferenciado para o feijão e soja.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andrea_martins.pdf: 691165 bytes, checksum: f498ef1dcfb8e8512d84fbdbc83741d1 (MD5) Previous issue date: 2013-03-25 / The seed quality is usually assessed by patterns of germination and vigor, however, on lots with a high degree of heterogeneity, these tests may show low sensitivity. So, it is necessary to obtain reliable results in short time, ensuring the speediness in decision in relation to the seed quality. Thus, this work was developed aiming to separate seed lots of soybean, bean and corn, according to its vigour through the respiratory activity. For this, three seed lots of crops, were submitted patterns of seed quality, such as germination, first count germination, germination speed index, electrical conductivity, emergency seedlings in the greenhouse, speed emergency, length and dry mass of shoots and roots of seedlings from the germination tests and emergency of seedlings and respiratory activity. According to the results of patterns of physiological quality of soybean seeds was evidenced lot two as the most vigorous and seeds of beans and corn, lots three corroborating with the results regarding the respiratory activity of the seeds. Therefore, we conclude that the respiratory activity allows to separate lots of seeds of of soybean, bean and corn according to its vigour. / A qualidade fisiológica de sementes é normalmente avaliada por testes padrão de germinação e vigor, contudo, em lotes com alto grau de heterogeneidade, estes testes podem apresentar baixa sensibilidade, sendo necessária a obtenção de resultados confiáveis em curto período de tempo, garantindo rapidez na tomada de decisões em relação à qualidade fisiológica de sementes. Diante disso, este trabalho teve como objetivo separar lotes de sementes de soja, feijão e milho quanto ao vigor, por meio da atividade respiratória. Para isso, três lotes de sementes destas culturas foram submetidas aos testes padrão de viabilidade e vigor, tais como germinação, primeira contagem da germinação, índice de velocidade de germinação, condutividade elétrica, emergência de plântulas e índice de velocidade de emergência em casa de vegetação, comprimento e massa seca da parte aérea e das raízes das plântulas oriundas dos testes de germinação e de emergência de plântulas e atividade respiratória. De acordo com os resultados dos testes padrão de qualidade fisiológica, para sementes de soja foi evidenciado o lote dois como o mais vigoroso e para as sementes de feijão e milho o lote três, corroborando com as respostas encontradas através da atividade respiratória das sementes. Portanto, é possível concluir que a atividade respiratória permite separar lotes de sementes de soja, feijão e milho quanto ao vigor.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_isabel_borba.pdf: 1492179 bytes, checksum: 14d2b7301ebf251a8ecda34f71400f7a (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / The increased demand for high quality seeds led seed technology companies to improve their techniques aiming to associate germination and vigor with the responses of the seeds in the field. However, such responses may suffer several influences during storage and maturation process, bringing damage to the membranes' systems, leading to reactive oxygen species (ROS), which can diminish seed vigor. Thus, the antioxidative system enzymes may become an enriching alternative to classify seeds lots according to their vigor. Most works analyzing those enzymes activity report their responses related to the abiotic stress influence in different crops. In such cases, the decrease in the enzymatic activity point to seeds and seedlings with less vigor and viability. However, in this work, where the seeds were not submitted to any kind of stress, those enzymes higher activity expressed a higher ROS production, and that points to the beginning of the deterioration process, featuring lesser seeds vigor. Considering this, the work aimed to distinguish seeds lots of maize, beans and soybean through the antioxidative enzymes activity (SOD superoxide dismutase, APX ascorbate peroxidase and CAT - catalase), and relate them to viability and vigor standard test to verify if those enzymes detect differences in vigor of seeds lots. For this, the seeds of the three crops were submitted to the physiological quality standard tests, such as germination, first count and germination speed index, length and dry mass of roots and shoots, electrical conductivity and antioxidative enzymes. Through the obtained results, it was possible to verify that in beans and soybean seeds lots, which presented high heterogeneity between them, the antioxidative system enzymes activity was not efficient to separate the lots. However, in the maize seeds lots that presented high homogeneity for the physiological quality standard tests, it was possible identifying differences in the enzymes activity in the seedlings derived from those seeds lots, allowing to classify them into different vigor levels. / O aumento da demanda por sementes de alta qualidade levou as empresas de tecnologia de sementes a aprimorarem suas técnicas visando associar os testes de geminação e vigor com as respostas das sementes no campo. Contudo, tais respostas podem ser influenciadas durante o processo de maturação e armazenamento, acarretando danos aos sistemas de membranas e levando a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs), as quais podem levar a diminuição do vigor das sementes. Deste modo, a avaliação das enzimas do sistema antioxidativo pode se tornar uma alternativa enriquecedora para classificar lotes de sementes quanto ao vigor. A maioria dos trabalhos que analisam a atividade dessas enzimas relacionam suas respostas frente a influência de estresses abióticos em diferentes culturas, nesses casos o decréscimo da atividade enzimática remete sementes e plântulas de menor viabilidade e vigor, contudo, neste trabalho onde as sementes não foram submetidas a nenhum tipo de estresse a maior atividade dessas enzimas representaria a maior produção de EROs que, consequentemente, evidencia o início do processo deteriorativo, caracterizando o menor vigor das sementes. Diante disso, neste trabalho o objetivo neste trabalho foi diferenciar lotes de sementes de milho, feijão e soja por meio da atividade das enzimas antioxidantes (SOD superóxido dismutase, APX ascorbato peroxidase e CAT catalase) e verificar se estas enzimas detectam pequenas diferenças no vigor das sementes. Para isso, as sementes das três culturas foram submetidas aos testes padrão de qualidade fisiológica, como germinação, primeira contagem e índice de velocidade de germinação, comprimento e massa seca da parte aérea e raízes, condutividade elétrica e posteriormente, submetidas à análise da atividade de enzimas antioxidantes. Através dos resultados obtidos foi possível verificar que nos lotes das sementes de feijão e soja, que apresentaram alta heterogeneidade entre eles a atividade das enzimas do sistema antioxidativo não foi eficiente na separação dos lotes, contudo, nos lotes de sementes de milho que apresentaram elevada homogeneidade pelos testes padrão de qualidade fisiológica foi possível evidenciar diferença na atividade das enzimas das plântulas oriundas desses lotes de sementes, permitindo classificar os mesmos em diferentes níveis de vigor.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The common bean is a basic food of Brazilian diet, with great importance in many regions of the country because of economic and/or nutritional reasons. Genetic variability related to the grain yield, morphologic, phenologic and nutritional traits, and others, makes possible the use of genetic improvement and gain genetic can be maximized when adequate methodologies are used to obtain segregant populations and selection of lines. So, the purposes of this study were to evaluate the efficiency of the Genealogic and Single Seed Descent (SSD) methods in the obtained of segregating populations and evaluate direct selection, indirect selection, classical index (SMITH, 1936; HAZEL, 1943), base index (WILLIANS, 1962), parameter and weight free index (ELSTON, 1963), desired gains index (PESEK; BAKER, 1969), multiplicative index (SUBANDI et al., 1973) and rank summation index (MULAMBA; MOCK, 1978) in the identification of common bean families with higher grain yield, morphologic and phenologic desirable traits and higher calcium and iron contents in the seeds. For that, an amount of 272 families from F7 generation 136 families obtained by the Genealogic method with selection in segregant generations for grain yield, 136 families obtained by the SSD method, and 17 registered cultivars to be grown in Rio Grande do Sul state were evaluated in simple lattice model 17 x 17. Through the Genealogic method we obtained a higher number of families with high grain yield, early cycle and a lower general adaptation note (better adaptation). The SSD method was efficient by selection the higher grain yield, higher number of families with the lowest lodging grade (erect type), higher insertion height of first pod and higher calcium and iron contents in seeds. Correlations unfavorable to the interests of improvement were observed between the characters grain yield and height insertion of first pod and calcium and iron content in seeds. The classical index (SMITH, 1936; HAZEL, 1943), the base index (WILLIANS, 1962) and the multiplicative index (SUBANDI et al., 1973) can provide higher genetic progress common bean lines showing high similarity between the selected lines. / O feijão é um alimento básico na dieta dos brasileiros, com importância significativa em diversas regiões do país por razões econômicas e/ou nutricionais. Variabilidade genética com relação à produtividade de grãos, aos caracteres morfológicos, fenológicos e nutricionais possibilita a utilização do melhoramento genético e ganhos podem ser obtidos quando forem utilizadas metodologias adequadas na condução das populações segregantes e na seleção de linhagens. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram avaliar a eficiência dos métodos Genealógico e Descendente de uma Única Semente (SSD) na condução das populações segregantes e avaliar a seleção direta, seleção indireta, índice clássico (SMITH, 1936; HAZEL, 1943), índice base (WILLIANS, 1962), índice livre de peso e parâmetros (ELSTON, 1963), índice baseado nos ganhos desejados (PESEK; BAKER, 1969), índice multiplicativo (SUBANDI et al., 1973) e índice baseado em soma de ranks (MULAMBA; MOCK, 1978) na identificação de famílias de feijão com maior produtividade de grãos, com caracteres morfológicos e fenológicos desejáveis e maior teor de cálcio e de ferro nas sementes. Para tanto, um total de 272 famílias em geração F7 - 136 famílias conduzidas pelo método Genealógico com seleção nas gerações segregantes para a produtividade de grãos e 136 famílias conduzidas pelo método SSD, além de 17 cultivares registradas para cultivo no Estado do Rio Grande do Sul, foram avaliadas em delineamento látice simples 17 x 17. Pelo método Genealógico se obteve maior número de famílias com alta produtividade de grãos, de ciclo precoce e com menor nota geral de adaptação (melhor adaptação). O método SSD foi eficiente para a seleção de maior número de famílias com as menores notas de acamamento (porte ereto), as maiores alturas de inserção de primeira vagem e os maiores teores de cálcio e de ferro nas sementes. Correlações desfavoráveis ao interesse do melhoramento foram observadas entre os caracteres produtividade de grãos, altura de inserção da primeira vagem e teores de cálcio e de ferro nas sementes. O índice clássico (SMITH, 1936; HAZEL, 1943), o índice base (WILLIANS, 1962) e o índice multiplicativo (SUBANDI et al., 1973) podem propiciar progresso genético superior na seleção de linhagens de feijão apresentando elevada coincidência entre as linhagens selecionadas.

The objectives of this study were to evaluate whether advanced common bean lines differ in phenological, morphological, grain yield and cooking quality characters; to study the linear correlations between these characters; and to select superior lines for these characters for use in breeding programs. For this purpose, 14 common bean lines of trial Use and Cultivation South -Brazilian Bean (VCU - SB) were growing in normal rainy 2012/2013 and in dry season 2013 in Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil. Data were subjected to analysis of individual and joint variance, using the F test at 5 % probability. If the effect of line and control was significant, the stratification of averages was performed by the Scott-Knott test at 5 % probability. Interaction line x growing season significant was observed for the characters: number of days from emergence to flowering, reproductive period, cycle, lodging, stay green, number of lateral branches, number of pods per plant, number of grains per plant, number of grains per pod, weight of 100 grains, grain yield, grain length and width. The line and control evaluated differed significantly among the characters: number of days from emergence to flowering, cycle, number of nodes on main stem, width and thickness of grains, grain brightness and time of cooking, allowing you to select improved lines for these characters. Positive linear correlation of high magnitude was observed between grain yield and number of pods per plant (r = 0.632) and weight of 100 grains (r = 0.942), while the grain yield and the number of days from emergence to flowering (r = -0.857) and the cycle (r = -0.677) had high negative linear correlation. The LP 09-40 line and BRS Valente control have the lower note of lodging in the two growing seasons, allowing the use of these blocks of crosses to obtain lines with erect architecture. The CNFP 10794 and DF 06-17 lines may be used as parents in hybrid combinations for presenting high yield and reduced cooking time and high yield and early cycle, respectively. / Os objetivos deste trabalho foram avaliar se as linhagens avançadas de feijão diferem quanto aos caracteres fenológicos, morfológicos, de produção e de qualidade de cozimento; estudar as correlações lineares entre esses caracteres; e selecionar linhagens superiores para esses caracteres para uso em programas de melhoramento. Para tanto, foram avaliadas 14 linhagens de feijão do Ensaio de Valor Cultivo e Uso Sul-brasileiro de Feijão (VCU-SB) em cultivo de safra 2012/2013 e de safrinha 2013 em Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância individual e conjunta, usando o teste F a 5% de probabilidade. Sendo o efeito de linhagens significativo, a estratificação das médias obtidas foi realizada pelo teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Interação linhagem x época de cultivo significativa foi observada para os caracteres: número de dias da emergência a floração, período reprodutivo, ciclo, acamamento, stay green, número de ramos laterais, número de vagens por planta, número de grãos por planta, número de grãos por vagem, massa de 100 grãos, produtividade de grãos, comprimento e largura de grãos. As linhagens e as testemunhas avaliadas diferiram significativamente para os caracteres: número de dias da emergência a floração, ciclo, número de nós no ramo principal, largura e espessura dos grãos, luminosidade dos grãos e tempo de cozimento dos grãos, possibilitando a seleção de linhagens superiores para esses caracteres. Correlação linear positiva de alta magnitude foi observada entre a produtividade de grãos e o número de vagens por planta (r = 0,632) e a massa de 100 grãos (r = 0,942), enquanto que a produtividade de grãos e o número de dias da emergência a floração (r = -0,857) e o ciclo (r = -0,677), apresentaram alta correlação linear negativa. A linhagem LP 09-40 e a testemunha BRS Valente apresentam as menores notas de acamamento nas duas épocas de cultivo, o que possibilita o uso dessas em blocos de cruzamentos para a obtenção de linhagens com porte ereto. As linhagens CNFP 10794 e DF 06-17 poderão ser utilizadas como genitores em combinações híbridas por apresentarem alta produtividade de grãos e reduzido tempo de cozimento e alta produtividade de grãos e ciclo reduzido, respectivamente.

Le haricot commun est la légumineuse à graine la plus consommée au monde en alimentation humaine. Le génome du haricot possède plusieurs énormes clusters de gènes de résistance (R) qui ont la particularité de se cartographier en extrémité de groupes de liaison. Le génome du haricot commun (génotype Andin G19833) a été récemment séquencé et nous avons participé à ce projet en annotant la famille des NB-LRR (NL), classe prépondérante des gènes de résistance. Ces données génomiques nous ont permis de réaliser les 3 études suivantes. (i) L’identification des bases moléculaires de Co-x un gène R vis-à-vis d’une souche très virulente de C. lindemuthianum chez JaloEEP558 a été initiée. La cartographie fine de Co-x suivie du séquençage de la région cible chez JaloEEP558 (Co-x) a permis d’identifier un gène candidat codant une kinase atypique qui pourrait être la cible d’un effecteur fongique, gardée par un gène R. (ii) Des études récentes ont mis en évidence l’implication de petits ARNs (miRNAs induisant la production de phased siRNAs) dans la régulation de l’expression des NL. Le séquençage et l’analyse de banques de sRNAs de haricot nous ont permis d’identifier ce mécanisme et de mettre le doigt sur un nouveau mécanisme de régulation des NL impliquant des sRNAs de 24 nt. (iii) Des ADN satellites ont été étudiés à l’échelle du génome du haricot. L’étude des centromères de haricot a permis de mettre en évidence l’existence de 2 ADN satellites différents, Nazca et CentPv2. Nous avons également étudié un ADN satellite subtélomérique khipu précédemment identifié au niveau de 2 clusters de gènes R du haricot. L’étude de khipu à l’échelle du génome suggère l’existence d’échanges fréquents de séquences entre subtélomères de chromosomes non homologues. Ces résultats nous ont amenés à proposer que des éléments structuraux et une combinaison de mécanismes de régulation (TGS et PTGS) permettent la prolifération des NL sans effet néfaste pour la plante, conduisant à l’obtention de très gros clusters de NL dans le génome du haricot. / Common bean is the main source of protein for human consumption in many developing countries. Several huge disease resistance (R) gene clusters have been mapped at the end of common bean linkage groups. The common bean genome (Andean genotype G19833) has recently been sequenced. Access to the complete genome sequence of common bean allowed us to annotate the Nucleotide Binding-Leucine Rich Repeat (NL) encoding gene family, the prevalent class of disease R genes in plants, and to perform the 3 following studies: (i) We have investigated the molecular basis of Co-x, an anthracnose R gene to a highly virulent strain of C. lindemuthianum, previously identified in the Andean cultivar JaloEEP558. Fine mapping of Co-x and sequencing of the target region in JaloEEP558, allowed us to identify a candidate gene encoding an atypical kinase. We hypothesised that this atypical kinase is a fungal effector target. (ii) Several recent studies have highlighted the role of small RNA (miRNAs that triggered phased siRNAs production) in the regulating of NL gene expression. Analyses of small RNAs libraries of common bean led to the identification of this mechanism in common bean and also allowed us to propose a new NL regulation pathway involving 24 nt sRNAs. (iii) We have studied centromeric and subtelomeric satellite DNAs at common bean genome level. We have identified 2 different satellite DNAs in common bean centromeres, Nazca and CentPv2. We have also conducted the analyze of the subtelomeric satellite khipu, previously identified in common bean R clusters and confirmed that frequent sequence exchange occurs between non-homologous chromosome ends in common bean genome. Together, these results led us to propose that both structural elements and a combination of regulatory mechanisms (TGS, PTGS) allow the amplification of NL sequences without detrimental effect for the plant leading to the large NL clusters observed in common bean.

La déficience en phosphore est l’un des facteurs limitant la production de légumineuses à graines, dont le haricot (Phaseolus vulgaris). La diversité génétique de cette espèce en Amérique latine a permis d'identifier avec le CIAT, des lignées recombinantes du croisement de DOR364 et BAT477 à fort pouvoir fixateur d'azote (FSN) et à forte efficacité d'utilisation de phosphore (EUP). Les résultats obtenus au cours de ce travail nous ont permis de répondre à notre objectif principal de thèse qui consistait à vérifier la pertinence des critères d'adaptation de la fixation symbiotique de l'azote chez le haricot à la disponibilité de P que nous avons déterminé. Nous avons démontré, d'une part, en milieu hydroaéroponique, que les racines nodulées du haricot, excrètent dans leur rhizosphère une quantité de H+ qui est corrélée à la perméabilité nodulaire. Ce qui laisse penser qu'une part d'H+ excrétée par les racines nodulées est liée à la fixation symbiotique de N2. D'autre part, nous avons démontré que sous déficience en P les lignées tolérantes acidifient plus leur rhizosphère que les sensibles. En multisites les facteurs les plus déterminants de la hiérarchisation des sites sont N-total et P-total. Deux groupes de lignées se distinguent, les tolérantes versus les sensibles à la faible fertilité des sols en P. La lignée locale se distingue des groupes précédents. Elle est capable de croître dans différents sols, notamment les contraignants avec une grande capacité à noduler, par conséquent, à compenser la déficience en N. Nous avons également pu démontrer que les biomasses nodulaire et aérienne sont corrélées au P Olsen du sol / Phosphorus deficiency is one of the limiting factor for grain legume production like bean (Phaseolus vulgaris). The results obtained during this work enabled us to confirm our main aim of this work which is checking the relevance of the criteria of adaptation of the symbiotic nitrogen fixation of bean to P availability. We showed, in controlled conditions that the nodulated roots of bean, release in their rhizosphere a quantity of H+ which is correlated with the nodul permeability. What lets think that a share of H+ released is related to the symbiotic N2 fixing. In addition, we showed that under P deficiency the tolerant lines acidify more their rhizosphere that the sensitive ones. Into multisite trial the most determining factors of the hierarchisation of the sites are total-N and total-P. Two groups of lines are distinguished: tolerant versus sensitive to P deficiency. The local farmer line is distinguished from the studied lines. It is able to grow in various soil fertility, in particular the constraining soils. ones with a great capacity with noduler, consequently, to compensate for deficiency in NR. We also could show that shoot and nodule biomass are correlated with the Olsen-P Olsen of the soil

Taxas de transpiração inferiores às taxas potenciais limitam o crescimento e desenvolvimento vegetal e ocorrem em solos que apresentam condições hidráulicas inadequadas para a manutenção do fluxo de água requerido em direção às raízes de uma planta. A pesquisa que resultou nesta tese teve como objetivos: estimar em quais condições hidráulicas se inicia a redução da taxa de transpiração, em termos de potencial de fluxo matricial (Mcrit), teor de água ( ?crit), potencial matricial (hcrit) e condutividade hidráulica (Kcrit), para diferentes solos e condições atmosféricas; demonstrar experimentalmente que Mcrit é independente do tipo de solo e influenciado apenas pelas características radiculares e demanda atmosférica, ao contrário de ?crit, hcrit e Kcrit; comparar valores de Mcrit obtidos nos experimentos com respectivos valores de Mcrit estimados por um modelo de extração de água do solo por raízes, para uma mesma densidade radicular; propor uma alternativa para a estimativa de ?crit no solo, baseada na interrelação entre M, ? e h. O presente estudo conteve dois experimentos conduzidos em ambiente protegido, com plantas de feijão (Phaseolus vulgaris L.) cultivadas em vasos. O delineamento experimental utilizado, tanto no primeiro quanto no segundo experimento, foi o inteiramente casualizado com três repetições. Os tratamentos do primeiro experimento formaram uma combinação bifatorial 2x2 (solos: argiloso e arenoso; e regimes hídricos: sem e com deficiência hídrica) para as características das plantas e um fatorial (solos: argiloso e arenoso) para as condições hidráulicas críticas do solo. Para o segundo experimento os tratamentos tiveram uma combinação trifatorial 2x2x2 (solos: argiloso e arenoso; regimes hídricos: sem e com deficiência hídrica; e demandas atmosféricas: sem e com ventilação forçada) para as características das plantas e um bifatorial 2x2 (solos: argiloso e arenoso; e demandas atmosféricas: sem e com ventilação forçada) para as condições hidráulicas críticas. O ponto crítico (?crit, hcrit, Kcrit e Mcrit) foi identificado no dia anterior à transpiração relativa TR < 1. Compararam-se os valores de TR em função de ?, h, K e M observados no experimento (após o ponto crítico) com seus respectivos valores estimados por um modelo teórico, obtendo-se um bom ajuste. Verificaram-se diferenças na ordem de grandeza entre os valores de Mcrit observados no experimento em relação aos estimados por modelo (Mcrit*), em que Mcrit > Mcrit*. Em conseqüência disso, propôs-se uma alternativa para estimar as condições hidráulicas críticas para uma distribuição heterogênea da densidade radicular em frações de volume do solo. Os valores experimentais foram comparados aos obtidos pelo modelo, resultando nos índices RMSE (raiz do quadrado médio do erro), MAE (erro médio absoluto) e \"d\" (índice de concordância de Willmott). Os resultados evidenciaram que o Mcrit pode ser utilizado para identificar o início da taxa de transpiração decrescente e da diminuição na fotossíntese líquida, em plantas de feijão. Os valores de Mcrit podem ser transformados em ?crit e hcrit, que são mais facilmente medidos em campo. A heterogeneidade na distribuição do sistema radicular no solo infere em diferentes valores de Mcrit observados experimentalmente e obtidos por modelo. Pode-se estimar a TR com base nos valores de M (após o ponto crítico) para uma distribuição heterogênea das densidades radiculares em frações de volume do solo. O melhor ajuste ocorreu quando uma menor densidade radicular ocupasse uma maior fração de volume do solo (? 90%). / Transpiration lower than potential rates reduce plant productivity and occur in soils with hydraulic conditions that are inadequate to maintain the necessary water flux towards the plant roots. Soil physical models that describe root water uptake are an important tool to estimate this transpiration reduction. The research that resulted in this thesis aimed: to estimate under which hydraulic conditions occurs the onset of transpiration reduction in terms of matric flux potential (Mcrit), water content ( ?crit), pressure head (hcrit) and hydraulic conductivity (Kcrit) for different soil and atmospheric conditions; to demonstrate experimentally that Mcrit is independent of soil properties and only influenced by root characteristics and atmospheric demand, on the contrary of ?crit, hcrit e Kcrit; to compare values of Mcrit obtained in the experiments with Mcrit estimated by a root water uptake model at the same root length density; to estimate the onset of the falling rate phase from Mcrit values; to propose an alternative to estimate ?crit, based on the relationship among M, ? e h. The present study contained two greenhouse experiments with bean plants (Phaseolus vulgaris L.) in pots. A completely randomized design was used with three repetitions in both experiments. The treatments, in the first experiment, formed a factorial 2x2 combination (soils: loamy and sandy; and water regimes: irrigated and water deficit) for plant characteristics and a one-factorial was used for critical hydraulic conditions of the soil (soils: loamy and sandy). In the second experiment a 2x2x2 combination factorial was applied (soils: loamy and sandy; water regimes: irrigated and water deficit; and atmospheric demands: without and with forced ventilation) for plant characteristics and a 2x2 factorial (soils: loamy and sandy; and atmospheric demands: without and with forced ventilation) for the critical hydraulic conditions. The critical point (?crit, hcrit, Kcrit and Mcrit) was identified on the day previous to a relative transpiration TR <1. The TR values as a function of ?, h, K and M observed in the experiments (after occurrence of critical conditions) were compared with values estimated by a model, resulting in a good fit. The experimental values (Mcrit) and the model-estimated values (Mcrit*) were different, with Mcrit > Mcrit*. A model was proposed to estimate the critical hydraulic conditions by heterogeneous distribution of root densities in soil volume fractions. The experimental and model-estimated Mcrit were compared through the RMSE (root medium square error), MAE (medium absolute error) and \"d\" (agreement index of Willmott) indexes. The results showed that Mcrit can be used to identify the onset of the falling rate phase referring to transpiration and liquid photosynthesis for the bean crop. The Mcrit values can be transformed in ?crit and hcrit, which are easily measured at field. The heterogeneous distribution of the root system in the soil caused different values of Mcrit observed experimentally and Mcrit obtained by the model. A good estimation of TR was obtained through M values by using a heterogeneous distribution of root densities in the model. The best fit was obtained when a large soil volume fraction (? 90%) was modeled with a small root density and the remaining 10% with a high root density.

Orientador: Orivaldo Arf / Resumo: O uso de práticas conservacionistas como a consorciação do milho com gramíneas ou leguminosas é essencial para a sustentabilidade do sistema plantio direto, sendo fundamental a seleção de coberturas vegetais com elevada capacidade de produção de massa seca, visando à formação de palhada de maior persistência para proteção do solo e desenvolvimento das culturas em sucessão. Assim, objetivou-se avaliar os efeitos dos manejos de solo e semeadura do milho consorciado com gramíneas ou leguminosas nas características agronômicas e produtividade do milho na “primeira safra” em solo compactado, a persistência das coberturas vegetais do milho consorciado ou não e o cultivo do feijão de inverno em sucessão inoculado com Rhizobium tropici ou co-inoculado com Azospirillum brasilense no sistema plantio direto no Cerrado. O experimento foi desenvolvido nos anos agrícolas de 2015/16, 2016/17 e 2017/18, no município de Selvíria-MS. O delineamento experimental na cultura do milho foi em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 x 5, sendo manejos de solo (sistema plantio direto e cultivo mínimo) e milho consorciado ou não (milho exclusivo; milho + Urochloa ruziziensis; milho + U. brizantha; milho + Crotalaria spectabilis e milho + guandu anão) e para a cultura do feijão de inverno no esquema fatorial 2 x 5 x 2, com dois manejos, cinco coberturas vegetais e dois inoculantes (Rhizobium tropici e R. tropici + Azospirillum brasilense). O consórcio do milho com leguminosas ou gramíneas, semeadas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of conservation practices such as corn intercropping with grasses or legumes is essential for the sustainability of the no-tillage system, and being fundamental the selection of covers crops with high production capacity dry mass, aiming at the formation of straw of high persistence for soil protection and development of crops in succession. Thus, his study aimed to evaluate the effects of soil management and sowing of corn intercropped with grasses or legumes in the agronomic characteristics and corn productivity in the “first crop” in compacted soil, the persistence of the covers crops of corn intercropped or not and the cultivation of winter common bean in succession inoculated with Rhizobium tropici or co-inoculated with Azospirillum brasilense in the no-tillage system in the Cerrado. The experiment was developed in the agricultural years of 2015/16, 2016/17 and 2017/18, in the town of Selvíria, in the State of Mato Grosso do Sul - Brazil. The experimental design was a randomized block, , in a 2x5 factorial scheme, being soil management (no-tillage and minimum tillage) and corn intercropping or not (exclusive corn; corn + U.ruziziensis; corn + U. brizantha; corn + C. spectabilis and corn + Cajanus cajan) and for the winter common bean crop in the 2 x 5 x 2 factorial scheme with two managements, five covers crops and two inoculants (Rhizobium tropici e R. tropici + Azospirillum brasilense). The intercropping of corn with legumes or grasses, sown simultaneously betw... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor