Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-11T14:29:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE-FRANCISCO MARTINS DE CASTRO.pdf: 2734907 bytes, checksum: 8cf39c9918a8ec2e86eabcdde7ad2b1a (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-11T14:30:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE-FRANCISCO MARTINS DE CASTRO.pdf: 2734907 bytes, checksum: 8cf39c9918a8ec2e86eabcdde7ad2b1a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-11T14:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) TESE-FRANCISCO MARTINS DE CASTRO.pdf: 2734907 bytes, checksum: 8cf39c9918a8ec2e86eabcdde7ad2b1a (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Forage sorghum is a crop with high forage yield per hectare, with large scale for silage production. It is cultivated in several regions of Brazil and easily adapts to different cropping systems. Thus, the objective of this research was to analyze the growth, production and chemical composition of forage sorghum silage as a function of different weed control and spacing between raw. The experimental design was randomized blocks, in subdivided plots with four replications, the treatments of the plot being the spacings (40, 50, 60, 70, 80 cm between rows) and in the subplot the weed control methods: herbicide; manual hoeing with hoe and without weeding. The silage was made in mini silos. The aerial part dry matter (DMAP), leaf area index (LAI), relative growth rate (RGR), crop growth rate (CGR) net assimilation rate (NAR). The dry matter of the weeds, dry matter of the sorghum, dry matter of the morphological components (leaf, stem and panicle) and sorghum leaf area in silage were evaluated for productivity analysis. Weed control, together with the larger spacings, provided greater accumulation of DMAP, but smaller spacings produced higher LAI, DLA, and GRC. The best productive indexes were found when weed control with herbicide allied to the spacing 50 cm between rows, providing higher dry matter yield of the sorghum in t haˉ¹ and, together with the spacing of 40 cm, the lowest yields of dry matter of weeds in t haˉ¹. Besides the better proportions of the morphological components compared to the treatment with weed that had a higher proportion of stem, less leaves and panicle. In the chemical composition, the weed control with herbicide, together with the smaller spacings (40, 50, 60 cm), were shown to be more efficient favoring silage quality, with higher levels of crude protein (CP), mineral matter (MM) and lower neutral detergent fiber (NDF). The reduction of the spacings and the chemical control of weeds provided better growth rates, higher productivity and better chemical composition of the silage for the forage sorghum, being indispensable the weed control in the environmental conditions of Central Amazonia. / O sorgo forrageiro é uma cultura com elevada capacidade de rendimentos de forragem por hectare, com larga escala para produção de silagem. É cultivado em diversas regiões do Brasil e se adapta facilmente aos diferentes sistemas de cultivo. Dessa forma, objetivou-se com essa pesquisa analisar o crescimento, produção e a composição química da silagem do sorgo forrageiro em função de diferentes métodos de controle de plantas daninhas e espaçamentos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, em parcelas subdivididas com quatro repetições, sendo os tratamentos da parcela os espaçamentos (40, 50, 60, 70, 80 cm entre linhas) e na subparcela os métodos de controle de plantas daninhas: herbicida; capina manual com enxada; e sem capina. A silagem foi confeccionada em mini silos. Foram estimados a matéria seca da parte aérea (MSPA), índice de área foliar (IAF), taxa de crescimento relativo (TCR), taxa de crescimento da cultura (TCC), taxa assimilatória líquida (TAL). Para análises da produtividade foram avaliadas a matéria seca das plantas daninhas, matéria seca do sorgo, matéria seca dos componentes morfológicos (folha, colmo e panícula) e a área foliar do sorgo na ensilagem. O controle das plantas daninhas, aliado aos maiores espaçamentos proporcionou maior acúmulo de MSPA, porém os menores espaçamentos produziram maiores IAF, DAF, TCC. Os melhores índices produtivos foram encontrados quando realizado o controle das plantas daninhas com herbicida aliado ao espaçamento 50 cm entre linhas, proporcionando maior produção de matéria seca do sorgo em t ha-1 e juntamente com o espaçamento de 40 cm as menores produções de matéria seca das plantas daninhas em t ha-1. Além das melhores proporções dos componentes morfológicos em comparação ao tratamento com capina que teve maior proporção de colmo, menos folhas e panícula. Na composição química o controle de plantas daninhas com herbicida aliado aos menores espaçamentos (40, 50, 60 cm) mostrou-se mais eficientes favorecendo a qualidade da silagem, com teores superiores de proteína bruta (PB), matéria mineral (MM) e inferiores da fibra em detergente neutro (FDN). A redução dos espaçamentos e o controle químico das plantas daninhas proporcionaram melhores índices de crescimento, maior produtividade e melhor composição química da silagem para o sorgo forrageiro, sendo indispensável o controle das plantas daninhas nas condições ambientais da Amazônia Central.

Corn (Zea mays L.) hectarage has increased rapidly in Utah and Idaho in recent years due to expansion of the dairy industry, but little is known about corn production practices that optimize yield and quality of silage corn in semi-arid irrigated cropping systems. The objective of this study was to determine the dry matter yield and quality effects of corn hybrids grown in different plant densities and row widths in the Intermountain West. Field experiments were conducted under irrigation in 2015 and 2016 at locations near North Logan, Utah and Jerome, Idaho. The experimental design was a randomized complete block in a split-split plot arrangement with four replications. The whole plot treatment was hybrid (DKC 49-29, DKC 56-54, and DKC 61-88), the sub-plot treatment was row width (76 and 51-cm), and the sub-sub plot treatment was plant density (61,776 to 123,552 plants ha-1 at intervals of 12,355 plants ha-1). The 51-cm row width resulted in forage dry matter yield increases of 4-7% over corn in 76-cm rows. Hybrids differed in response to row width, with no difference detected for the 99-RM hybrid but a significant yield increase for the 106- and 111-RM hybrids by planting in narrow rows. Yield increased quadratically as plant population increased from 61,776 to 123,552 plants ha-1 for all hybrids. The only forage nutritive value that was influenced by row spacing was crude protein (CP), where the 76-cm row spacing showed a 4.5% advantage over the 51-cm row width. Starch increased approximately 3% from the lowest to highest plant densities tested. Net returns showed possible positive increases when comparing row width adjustments. Silage corn yield and quality in the Intermountain West appears to be optimized in 51-cm rows at a plant population between 86,487 and 98,842 plants ha-1.

Big sagebrush (Artemisia tridentata Nutt.) is the most widespread and common shrub in the sagebrush biome of western North America. Of the three most common subspecies of big sagebrush (Artemisia tridentata), mountain big sagebrush (ssp. vaseyana; MBS) is the most resilient to disturbance, but still requires favorable climactic conditions and a viable post-fire seedbank for successful unassisted recovery. This study was designed to assess MBS seed production throughout post-fire recovery. We performed 2 pilot studies to develop methods for estimating seed production and plant age. The results of the pilot studies and a space-for-time substitution strategy were used to measure seed production on 13 sites ranging from 10-33 years post-fire. We hypothesized that seed rain (mean seeds produced/ m2) would peak before stand density had maximized due to decreasing individual plant fecundity (mean seeds produced/ plant) in high density stands. We measured population density and individual plant fecundity for three size classes of MBS and used forward stepwise regression analysis to identify environmental factors influencing seed production over time. Density for small (basal stem diameter (BSD) <1 cm) and medium-sized (BSD=1-3 cm) plants was consistently low and was not affected by time since fire (TSF), while large-sized (BSD > 3 cm) plant density increased steadily with TSF (p=0.0002). Plant fecundity decreased with TSF for all three size classes (p range = 0.019 – 0.0506), with large plants dominating reproductive output. Small and medium-sized plant fecundity was negatively correlated with winter precipitation (p range = 0.0106-0.0174), while large plant fecundity was positively correlated with winter precipitation (p<0.0001) and negatively correlated with elevation (p=0.0001). Despite losses in plant fecundity over time for all size classes, steady recruitment in population density resulted in increased seed rain (p=0.0039), suggesting that increases in stand density compensated for losses in individual plant fecundity. Results partially support our hypothesis that the time required for MBS seed rain to be maximized was not tightly bound to indicators of stand maturation. Understanding the factors that influence post-fire seed production can help land managers better manage for successful recovery by providing them with tools for evaluating seed production capabilities of MBS communities.

Crop simulation models (CSMs) are used to evaluate management and environmental scenarios on crop growth and yields. Two corn (Zea Mays L.) crop growth simulation models, Hybrid-Maize, and CERES-Maize were calibrated and validated under Virginia conditions with the goal of better understanding corn response to variable environmental conditions and decreasing temporal yield variation. Calibration data were generated from small plot studies conducted at five site-years. Main plots were plant density (4.9, 6.2, 7.4, and 8.6 plants m-2); subplots were hybrids of differing relative maturity (RM) [early = Pioneer® Brand "34B97" (108 day RM); medium = Pioneer® Brand "33M54" (114 day RM); and late = Pioneer® Brand "31G66" (118 day RM)]. Model validation was generated from large scale, replicated strip plot trials conducted at various locations across Virginia in 2005 and 2006. Prior to model adjustments based on calibration data, both CSMs under predicted corn grain yield in calibration and validation studies. CERES-Maize grain yield prediction error was consistent across the range of tested plant density while accuracy of Hybrid-Maize varied with plant density. Hybrid-Maize-estimated biomass production was highly accurate. Greater leaf area index (LAI) and biomass production were measured than was predicted by the CERES-Maize CSM. Both CSMs were modified based on calibration data sets and validated. Validation results of the calibrated CSMs showed improved accuracy in simulating planting date and environmental effects on a range of corn hybrids grown throughout Virginia over two years. We expect that both modified models can be used for strategic research and management decisions in mid-Atlantic corn production. / Master of Science

Nitrogen (N) fertilization and drought stress have large influence on maize grain yield, thus studies about genotypes and management technologies are very important to increase maize production. This study is presented in three chapters; the first two were undertaken in the United States of America and the third one in Brazil. The following objectives are addressed in this order: (1) The primary objective was to understand which traits, if any, differ between similar-maturity tolerant and non-drought tolerant hybrids that govern nutrient uptake and concentrations under different management treatments (varied plant densities (PD) and N rates) and their influence on grain yield (GY). (2) The primary objective was to investigate the physiological and yield responses of comparable-maturity drought and non-drought tolerant hybrids (P1151 vs. P1162, and P1498 vs. 33D49) to varied plant density and N rates. (3) The main objective was to investigate the responses of maize to sidedress N applications, using isotopically labeled urea fertilizer (15N), at different development stages. The secondary objective was to verify the correlations between the chlorophylls and carotenoids with SPAD index (evaluated at V14 and V16) and all these parameters with total biomass (BM), harvest index (HI), GY and grain N content. The major results for objectives 1 and 2 were as follows: All hybrids had similar GY responses to PD (near 79,000 versus near 100,000 plants ha-1) and N rate (from 0 to 269 kg N ha-1) treatment factors. Hybrid 1 (AQUAmax(TM) P1151) demonstrated similar leaf photosynthetic (A) and transpiration (E ) rates than its non-drought tolerant counterpart of similar maturity since Hybrid 2 (P1162) had a higher leaf area Index (LAI) (at the R2 and R3 stages) and a similar GY as Hybrid 1. Hybrid AQUAmax(TM) P1498 maintained higher leaf A and E rates than P33D49 during the grain-fill period, thus perhaps demonstrating improved persistence in root water uptake late in the season. There was no single trait differentiation in photosynthesis or transpiration between drought and non-drought tolerant hybrids. Highest BM and GY at maturity generally followed shorter anthesis-silking intervals and more stover macronutrient (P and S) accumulation, in the drought season, so these characteristics appeared to be important drought-tolerant mechanisms regardless of hybrid designations. The major findings from the objective 3 investigations: Maize crop responded similarly for GY to timing of sidedress N application. Grain N content from 15N fertilizer and N uptake and efficiency were greater for early N applications. SPAD values correlated positively with most pigment variables at V16 in both seasons, thus proving that SPAD was an efficient instrument of indirect evaluation of chlorophylls and carotenoids in maize leaves at early stages. Chlorophyll b at V16, sample stage, was positively correlated (P<0.05) with grain N content, GY, and BM, and total chlorophyll at V16 was positively correlated with GY and grain N content. However the chlorophylls a and total, evaluated at V14, were negatively correlated with GY. So, measurement chlorophyll and carotenoid pigment contents should be done after V14 stage when studies aim to evaluate crop nutritional conditions and prescribe future grain production practices. / Adubação nitrogenada (N) e o estresse hídrico tem grande influência no rendimento de grãos de milho, assim, estudos sobre genótipos e o manejo dessa cultura são muito importantes para o aumento da produtividade. Este estudo é apresentado em três capítulos. Os dois primeiros foram desenvolvidos nos Estados Unidos e o terceiro no Brasil. Os objetivos são apresentados na seguinte ordem: (1) o objetivo principal foi entender quais características, se existirem, diferem entre híbridos tolerantes e não-tolerantes à seca, com semelhança em maturidade, que regem a absorção de nutrientes e concentrações destes sob diferentes tratamentos de cultivo e sua influência na produção de grãos. (2) O objetivo principal foi investigar as respostas fisiológicas (fotossíntese (A) e transpiração (E)) e a produção de milho em genótipos, com semelhante maturidade, tolerantes e não tolerantes ao déficit hídrico (P1151 vs. P1162 e P1498 vs. 33D49) em relação a variação de densidade de plantas e doses de N. (3) O principal objetivo foi investigar as respostas de milho à aplicação de nitrogênio em cobertura, ureia fertilizante (15N), em diferentes estádios fenológicos. O objetivo secundário foi: verificar a correlação entre as clorofilas e carotenoides com SPAD (avaliado em V14 e V16) e destas com a biomassa total (BM), índice de colheita (IC), produção de grãos (PG) e do conteúdo de N nos grãos. Como resultados: (1 e 2) Todos os híbridos responderam de forma semelhante para para PG em relação aos tratamentos. O Híbrido P1151 demonstrou semelhantes A e E e menor area foliar do que seu semelhante em maturidade (P1162). Híbrido P1498 pareceu ser capaz de manter a taxa de transpiração foliar e de fotossíntese mais elevadas do que 33D49, durante o período de enchimento de grãos. Este híbrido apresentou uma melhor persistência na captação de água pela raiz no final da estação de cultivo. Geralmente maiores BM e PG na maturidade foram relacionadas a menores intervalos de diferenciação floral e a maior acumulação, na estação seca, de macronutrientes (P e S) no colmo, sendo as ultimas características consideradas como mecanismos de tolerância à seca. (3) A cultura do milho respondeu de forma semelhante em relação a PG à aplicação de N. O teor de nitrogênio nos grãos derivado do 15N fertilizante e a eficiência de uso do fertilizante nitrogenado foram maiores em relação a aplicação de N nos primeiros estádios. Houve correlação positiva e siginificativa para SPAD com a maioria dos pigmentos no estádio de avaliação V16. Provando ser um instrumento eficaz de avaliação indireta de clorofilas e carotenóides em estágios iniciais. A clorofila b, avaliada em V16, apresentou correlação positiva significativa (p<0,05) com teor de N nos grãos, PG, e BM, a clorofila total em V16 também apresentou uma correlação positiva com o teor de N nos grãos, no entanto, as clorofilas a e total, avaliadas em V14, apresentaram correlação negativa com PG. Assim, a medição do teor de pigmentos com o objetivo de estudar as condições nutricionais e previr a produção de grãos deve ser realizada após o estágio V14.

Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação com o objetivo de avaliar a influência do espaçamento entre plantas, do sistema de condução e da altura de poda de mini melancia conduzidas na vertical. O híbrido utilizado foi o Smile. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições. O primeiro experimento foi conduzido no período de 12 de agosto a 25 de novembro de 2008, cujos tratamentos foram três alturas de poda da haste principal (1,7; 2,2 e 2,7 m) e dois espaçamentos entre plantas (30 e 45 cm). O segundo experimento foi conduzido no período de 20 de outubro de 2008 a 16 de janeiro de 2009 e os tratamentos foram compostos por três sistemas de condução (S1 = uma haste e um fruto por planta conduzido na haste principal; S2 = uma haste e um fruto por planta conduzido na haste secundária e S3 = duas hastes e um fruto por planta conduzido na haste principal) e dois espaçamentos entre plantas (30 e 60 cm). No primeiro experimento o índice de área foliar, o teor de sólidos solúveis (SS), de ácido ascórbico, a acidez titulável (AT) e a produtividade comercial foram maiores no espaçamento de 30 cm entre plantas. A produtividade total sofreu influência tanto da altura de poda como do espaçamento entre plantas, cujo maior valor foi obtido pela combinação da altura de poda de 2,7m e espaçamento de 30 cm. Por outro lado, foi na altura de poda de 2,2 m e espaçamento de 45 cm que ocorreu o maior valor para a relação SS/AT. A altura de poda de 1,7 m proporcionou maior porcentagem de frutos colhidos na última colheita. No segundo experimento, o sistema de condução S2 no espaçamento de 30 cm entre plantas proporcionou maior índice de área foliar e firmeza da polpa. A produtividade total foi maior no sistema de condução S3 em relação somente ao sistema de condução S1. Os sistemas de condução S1 e S3 promoveram maior porcentagem de frutos colhidos na primeira colheita, enquanto que no sistema S2 a maior parte dos frutos foi colhida na última colheita. Dessa forma, levando-se em consideração as características avaliadas, de modo geral, no primeiro experimento, a melhor opção para o produtor é a realização da poda da haste principal a 2,2 m de altura e espaçamento de 30 cm entre plantas. No segundo experimento, a condução com duas hastes e um fruto (S3) com espaçamento de 30 cm entre plantas, além de constituir um sistema de condução simples, proporciona elevada produtividade e qualidade dos frutos. / Two experiments were conducted in greenhouse in order to evaluate the influence of plants spacing, the training systems and the height of pruning of main stem of mini watermelon through vertical conduction. The hybrid used was \'Smile\'. The experimental design was randomized blocks with four replications. The first experiment was carried out from August 12 to November 25, 2008. The treatments were three heights of pruning of main stem (1.7, 2.2 and 2.7 m) and two plants spacing (30 and 45 cm). The second experiment was carried out from October 20, 2008 to January 16, 2009 and the treatments consist of three training systems (S1 = one stem and one fruit per plant fixed in the main stem, S2 = one stem and one fruit plant fixed in the lateral branch and S3 = two stems and one fruit per plant fixed in the main stem) and two plants spacing (30 and 60 cm). In the first experiment the leaf area index, the content of soluble solids content (SS), ascorbic acid, acidity titratable (AT) and marketable yield were higher in 30 cm plants spacing. The total yield was influenced both the height of pruning and the plants spacing, whose greatest value was obtained by the combination of height of pruning of 2.7 m and spacing of 30 cm. However, the highest value for the ratio SS/AT was observed in the pruning of 2.2 m, and spacing of 45 cm. The height of pruning of 1.7 m provided the greatest percentage of fruit harvested in the last harvest. In the second experiment, the training system S2 with spacing of 30 cm between plants provided higher leaf area index and firmness of flesh. The total yield was higher in the training system S3 only than the training system S1. The training systems S1 and S3 promoted higher percentage of fruit harvested in the first harvest, while the system S2 the majority of fruits were harvested at last. Thus, taking into account the characteristics evaluated, in general, in the first experiment, the better option for the producer is the performance of pruning to 2.2 m in height and 30 cm plants spacing. In the second experiment, the conduction with two stems and one fruit (S3) with spacing of 30 cm between plants, and as a simple training system, provide high productivity and quality of fruit.

Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação com o objetivo de avaliar a influência do espaçamento entre plantas, do sistema de condução e da altura de poda de mini melancia conduzidas na vertical. O híbrido utilizado foi o Smile. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições. O primeiro experimento foi conduzido no período de 12 de agosto a 25 de novembro de 2008, cujos tratamentos foram três alturas de poda da haste principal (1,7; 2,2 e 2,7 m) e dois espaçamentos entre plantas (30 e 45 cm). O segundo experimento foi conduzido no período de 20 de outubro de 2008 a 16 de janeiro de 2009 e os tratamentos foram compostos por três sistemas de condução (S1 = uma haste e um fruto por planta conduzido na haste principal; S2 = uma haste e um fruto por planta conduzido na haste secundária e S3 = duas hastes e um fruto por planta conduzido na haste principal) e dois espaçamentos entre plantas (30 e 60 cm). No primeiro experimento o índice de área foliar, o teor de sólidos solúveis (SS), de ácido ascórbico, a acidez titulável (AT) e a produtividade comercial foram maiores no espaçamento de 30 cm entre plantas. A produtividade total sofreu influência tanto da altura de poda como do espaçamento entre plantas, cujo maior valor foi obtido pela combinação da altura de poda de 2,7m e espaçamento de 30 cm. Por outro lado, foi na altura de poda de 2,2 m e espaçamento de 45 cm que ocorreu o maior valor para a relação SS/AT. A altura de poda de 1,7 m proporcionou maior porcentagem de frutos colhidos na última colheita. No segundo experimento, o sistema de condução S2 no espaçamento de 30 cm entre plantas proporcionou maior índice de área foliar e firmeza da polpa. A produtividade total foi maior no sistema de condução S3 em relação somente ao sistema de condução S1. Os sistemas de condução S1 e S3 promoveram maior porcentagem de frutos colhidos na primeira colheita, enquanto que no sistema S2 a maior parte dos frutos foi colhida na última colheita. Dessa forma, levando-se em consideração as características avaliadas, de modo geral, no primeiro experimento, a melhor opção para o produtor é a realização da poda da haste principal a 2,2 m de altura e espaçamento de 30 cm entre plantas. No segundo experimento, a condução com duas hastes e um fruto (S3) com espaçamento de 30 cm entre plantas, além de constituir um sistema de condução simples, proporciona elevada produtividade e qualidade dos frutos. / Two experiments were conducted in greenhouse in order to evaluate the influence of plants spacing, the training systems and the height of pruning of main stem of mini watermelon through vertical conduction. The hybrid used was \'Smile\'. The experimental design was randomized blocks with four replications. The first experiment was carried out from August 12 to November 25, 2008. The treatments were three heights of pruning of main stem (1.7, 2.2 and 2.7 m) and two plants spacing (30 and 45 cm). The second experiment was carried out from October 20, 2008 to January 16, 2009 and the treatments consist of three training systems (S1 = one stem and one fruit per plant fixed in the main stem, S2 = one stem and one fruit plant fixed in the lateral branch and S3 = two stems and one fruit per plant fixed in the main stem) and two plants spacing (30 and 60 cm). In the first experiment the leaf area index, the content of soluble solids content (SS), ascorbic acid, acidity titratable (AT) and marketable yield were higher in 30 cm plants spacing. The total yield was influenced both the height of pruning and the plants spacing, whose greatest value was obtained by the combination of height of pruning of 2.7 m and spacing of 30 cm. However, the highest value for the ratio SS/AT was observed in the pruning of 2.2 m, and spacing of 45 cm. The height of pruning of 1.7 m provided the greatest percentage of fruit harvested in the last harvest. In the second experiment, the training system S2 with spacing of 30 cm between plants provided higher leaf area index and firmness of flesh. The total yield was higher in the training system S3 only than the training system S1. The training systems S1 and S3 promoted higher percentage of fruit harvested in the first harvest, while the system S2 the majority of fruits were harvested at last. Thus, taking into account the characteristics evaluated, in general, in the first experiment, the better option for the producer is the performance of pruning to 2.2 m in height and 30 cm plants spacing. In the second experiment, the conduction with two stems and one fruit (S3) with spacing of 30 cm between plants, and as a simple training system, provide high productivity and quality of fruit.

Nitrogen (N) fertilization and drought stress have large influence on maize grain yield, thus studies about genotypes and management technologies are very important to increase maize production. This study is presented in three chapters; the first two were undertaken in the United States of America and the third one in Brazil. The following objectives are addressed in this order: (1) The primary objective was to understand which traits, if any, differ between similar-maturity tolerant and non-drought tolerant hybrids that govern nutrient uptake and concentrations under different management treatments (varied plant densities (PD) and N rates) and their influence on grain yield (GY). (2) The primary objective was to investigate the physiological and yield responses of comparable-maturity drought and non-drought tolerant hybrids (P1151 vs. P1162, and P1498 vs. 33D49) to varied plant density and N rates. (3) The main objective was to investigate the responses of maize to sidedress N applications, using isotopically labeled urea fertilizer (15N), at different development stages. The secondary objective was to verify the correlations between the chlorophylls and carotenoids with SPAD index (evaluated at V14 and V16) and all these parameters with total biomass (BM), harvest index (HI), GY and grain N content. The major results for objectives 1 and 2 were as follows: All hybrids had similar GY responses to PD (near 79,000 versus near 100,000 plants ha-1) and N rate (from 0 to 269 kg N ha-1) treatment factors. Hybrid 1 (AQUAmax(TM) P1151) demonstrated similar leaf photosynthetic (A) and transpiration (E ) rates than its non-drought tolerant counterpart of similar maturity since Hybrid 2 (P1162) had a higher leaf area Index (LAI) (at the R2 and R3 stages) and a similar GY as Hybrid 1. Hybrid AQUAmax(TM) P1498 maintained higher leaf A and E rates than P33D49 during the grain-fill period, thus perhaps demonstrating improved persistence in root water uptake late in the season. There was no single trait differentiation in photosynthesis or transpiration between drought and non-drought tolerant hybrids. Highest BM and GY at maturity generally followed shorter anthesis-silking intervals and more stover macronutrient (P and S) accumulation, in the drought season, so these characteristics appeared to be important drought-tolerant mechanisms regardless of hybrid designations. The major findings from the objective 3 investigations: Maize crop responded similarly for GY to timing of sidedress N application. Grain N content from 15N fertilizer and N uptake and efficiency were greater for early N applications. SPAD values correlated positively with most pigment variables at V16 in both seasons, thus proving that SPAD was an efficient instrument of indirect evaluation of chlorophylls and carotenoids in maize leaves at early stages. Chlorophyll b at V16, sample stage, was positively correlated (P<0.05) with grain N content, GY, and BM, and total chlorophyll at V16 was positively correlated with GY and grain N content. However the chlorophylls a and total, evaluated at V14, were negatively correlated with GY. So, measurement chlorophyll and carotenoid pigment contents should be done after V14 stage when studies aim to evaluate crop nutritional conditions and prescribe future grain production practices. / Adubação nitrogenada (N) e o estresse hídrico tem grande influência no rendimento de grãos de milho, assim, estudos sobre genótipos e o manejo dessa cultura são muito importantes para o aumento da produtividade. Este estudo é apresentado em três capítulos. Os dois primeiros foram desenvolvidos nos Estados Unidos e o terceiro no Brasil. Os objetivos são apresentados na seguinte ordem: (1) o objetivo principal foi entender quais características, se existirem, diferem entre híbridos tolerantes e não-tolerantes à seca, com semelhança em maturidade, que regem a absorção de nutrientes e concentrações destes sob diferentes tratamentos de cultivo e sua influência na produção de grãos. (2) O objetivo principal foi investigar as respostas fisiológicas (fotossíntese (A) e transpiração (E)) e a produção de milho em genótipos, com semelhante maturidade, tolerantes e não tolerantes ao déficit hídrico (P1151 vs. P1162 e P1498 vs. 33D49) em relação a variação de densidade de plantas e doses de N. (3) O principal objetivo foi investigar as respostas de milho à aplicação de nitrogênio em cobertura, ureia fertilizante (15N), em diferentes estádios fenológicos. O objetivo secundário foi: verificar a correlação entre as clorofilas e carotenoides com SPAD (avaliado em V14 e V16) e destas com a biomassa total (BM), índice de colheita (IC), produção de grãos (PG) e do conteúdo de N nos grãos. Como resultados: (1 e 2) Todos os híbridos responderam de forma semelhante para para PG em relação aos tratamentos. O Híbrido P1151 demonstrou semelhantes A e E e menor area foliar do que seu semelhante em maturidade (P1162). Híbrido P1498 pareceu ser capaz de manter a taxa de transpiração foliar e de fotossíntese mais elevadas do que 33D49, durante o período de enchimento de grãos. Este híbrido apresentou uma melhor persistência na captação de água pela raiz no final da estação de cultivo. Geralmente maiores BM e PG na maturidade foram relacionadas a menores intervalos de diferenciação floral e a maior acumulação, na estação seca, de macronutrientes (P e S) no colmo, sendo as ultimas características consideradas como mecanismos de tolerância à seca. (3) A cultura do milho respondeu de forma semelhante em relação a PG à aplicação de N. O teor de nitrogênio nos grãos derivado do 15N fertilizante e a eficiência de uso do fertilizante nitrogenado foram maiores em relação a aplicação de N nos primeiros estádios. Houve correlação positiva e siginificativa para SPAD com a maioria dos pigmentos no estádio de avaliação V16. Provando ser um instrumento eficaz de avaliação indireta de clorofilas e carotenóides em estágios iniciais. A clorofila b, avaliada em V16, apresentou correlação positiva significativa (p<0,05) com teor de N nos grãos, PG, e BM, a clorofila total em V16 também apresentou uma correlação positiva com o teor de N nos grãos, no entanto, as clorofilas a e total, avaliadas em V14, apresentaram correlação negativa com PG. Assim, a medição do teor de pigmentos com o objetivo de estudar as condições nutricionais e previr a produção de grãos deve ser realizada após o estágio V14.

Modern maize hybrids exhibit higher yields, increased biomass production, stress tolerance and greater nitrogen (N) use efficiency. Increased biomass accumulation can influence nutrient uptake and lead to increased nutrient removal. Hybrids were tested at seeding rates (SR) of 74000 (low) and 148000 (supraoptimal) plants ha-1 and at N rates of 0 (deficient) and 390 (non-limiting) kg N ha-1. Plants were sampled at V7, V14, R3, R5 and R6 and separated into vegetative and reproductive fractions for determination of dry matter and N accumulation. Grain yield was harvested at R6. The high SR and high N treatment combination resulted in greatest biomass accumulation, crop growth rates, and N accumulation per hectare in both vegetative and grain tissues. The high SR and high N combination maximized grain yield at 20.6 Mg ha-1, essentially through an increase in kernels ha-1. High SR decreased kernel weight, even with high N. At the higher plant densities resulting from the high SR, however, average utilization of available N was enhanced. The results have implications for improved management practices under high input systems and providing insight to growers who incorporate variable seed and N rates.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The study was carried out to evaluate the changes in the physical and chemical properties of a sandy soil and the tree growth after afforestation of an Eucalyptus forest planted in different spacing. It was accomplished an experiment planted with Eucalyptus dunnii Maiden planted on native grassland. The spacings of cultivation were 3,50x3,50m; 3,50x1,75m; 1,75x1,75m and 1,75x0,87m. The soil studied was an Alfisol located in São Francisco de Assis city. The experimental design was a complete randomized block with four replicates. It was studied physical and chemical properties of the soil before and after 24 and 36 months of old. Soil samples were taken, for each experimental unit, in the layers soil 0,00-0,10m; 0,10-0,20m; 0,20-0,40m to determine physical properties and layers ,00-0,10m; 0,10-0,20m; 0,20-0,40m; 0,40-0,60m; 0,60-1,00m to chemical properties. The soil physical properties measured were: bulk density, total, macro and microporosity and wet aggregate size distribution. The soil chemical properties measured were: water pH, exchange Calcium, Magnesium and Potassium, available Phosphorus, and Total Nitrogen and Organic Carbon. The trees growth was evaluated to 12, 18, 24, 30, 36 and 42 months old, it was measured breast height diameter (DAP) and height of the plants, the survival percentage was determined and calculated the basal area for hectare. The results indicate to Eucalyptus cultivation changed soil structure by reduce the aggregation, the bulk density and the macroporosity. However it is not observed effect of the plant spacing on the physical properties to 24 and 36 months of Eucalyptus cultivation. In the chemical properties the Eucalyptus cultivation reduced pH, Ca and K contents of the surface layers and increase Ca content of the deep layers, increase contents Mg contents of the surface layers and reduced in the 0,60-1,00m layer; reduced contents of the N and C in the surface layers. It is not observed effect of the spacing planting in the survival percentage until 42 months old. It was higher DAP in the large plant space, while the height was higher in the narrower plant spacing, however this resulted can be changed because the forest is in full fledge. The basal area per hectare was higher in the narrower plant spacing because of there are more plants. / O estudo foi realizado com o objetivo de avaliar as alterações ocorridas nas propriedades físicas e químicas de um solo arenoso e o crescimento das árvores após a implantação de povoamentos de eucalipto em diferentes espaçamentos. O trabalho foi realizado a partir da instalação de um experimento implantado com Eucalyptus dunnii Maiden em campo nativo, nos espaçamentos 3,50X3,50m; 3,50X1,75m; 1,75X1,75m e 1,75X0,87m, em um Argissolo Vermelho Distrófico no município de São Francisco de Assis (RS). O experimento foi instalado em delineamento experimental blocos ao acaso, com quatro repetições. As avaliações das propriedades físicas e químicas do solo foram feitas antes do plantio e após 24 e 36 meses de cultivo do eucalipto, em que foram coletadas, em cada unidade experimental, amostras de solo nas camadas 0,00-0,10m; 0,10-0,20m e 0,20-0,40m para a avaliação das propriedades físicas e nas camadas 0,00-0,10m; 0,10-0,20m; 0,20-0,40m; 0,40-0,60m e 0,60-1,00m para as propriedades químicas. As propriedades físicas do solo avaliadas foram: a densidade do solo, a porosidade total, a macroporosidade, a microporosidade, a distribuição do tamanho dos agregados estáveis em água. As propriedades químicas determinadas foram: pH em água, Cálcio, Magnésio e Potássio trocáveis, Fósforo disponível, Nitrogênio e Carbono Orgânico totais. As avaliações de crescimento das árvores foram feitas aos 12, 18, 24, 30, 36 e 42 meses após o plantio, foram feitas medições do diâmetro a altura do peito (DAP) e altura das plantas, determinada a porcentagem de sobrevivência e calculada a área basal por hectare. Os resultados indicam que o cultivo de eucalipto interferiu na estrutura do solo através da redução na agregação, na densidade e na macroporosidade. No entanto não se verificou efeito do espaçamento de plantio nas propriedades físicas do solo aos 24 e 36 meses de cultivo do eucalipto. Quanto às propriedades químicas, o cultivo do eucalipto promoveu redução do pH; e dos teores de Ca e K nas camadas mais superficiais e aumentou o Ca nas camadas mais profundas; aumentou os teores de Mg na superfície do solo e reduziu na camada 0,60-1,00m; reduziu os teores de N e C nas camadas superficiais. Não se verificou efeito do espaçamento de plantio na porcentagem de sobrevivência das plantas até os 42 meses de idade. Em relação ao crescimento, observou-se maior DAP nos espaçamentos mais amplos, enquanto a altura foi maior nos espaçamentos mais densos, entretanto, essa relação pode ser alterada, pois a floresta apresenta-se em fase de pleno desenvolvimento. Em relação à área basal por hectare, os espaçamentos mais densos apresentam área basal mais elevada devido ao maior número de plantas.