Orientador: Gustavo Habermann / Resumo: O alumínio (Al) é o metal mais abundante na crosta terrestre. Em solos ácidos (pH < 5,0) é encontrado principalmente na forma de Al3+, tóxico à maioria das plantas. Nas plantas sensíveis a esse metal, o primeiro e mais conspícuo sintoma de toxicidade é a inibição do crescimento das raízes, onde a maior parte do Al é covalentemente retido. Além disso, o Al também causa sintomas indiretos, reduzindo o crescimento da parte aérea. Tal redução tem sido associada à assimilação de CO2 (A), e evidências sugerem o comprometimento das reações fotoquímicas, além da redução de 30 a 80% da condutância estomática (gs). Além disso, o Al também tem sido associado à redução na hidratação do mesofilo, como ocorre em condições de limitação hídrica. Baseado nestes fatos, testamos a hipótese de que parte dos sintomas de fitotoxicidade ao Al em plantas sensíveis, sobretudo aqueles relacionados ao baixo crescimento e desenvolvimento da parte aérea, bem como menos trocas gasosas, ocorrem em resposta à ativação de mecanismos associados à percepção de deficiência hídrica, principalmente à biossíntese de ácido abscísico (ABA). Utilizamos duas espécies sensíveis ao Al, mas cujos sintomas de toxicidade são induzidos por concentrações significativamente distintas, como Solanum lycopersicum (100 M Al) e Citrus limonia (1480 M Al). As plantas foram cultivadas em solução de nutrientes com e sem Al, em experimentos independentes com duração de 10 e 90 dias, para S. lycopersicum e C. limonia, respectivamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aluminum (Al) is the most abundant metal in the Earth's crust. In acidic soils (pH < 5.0) it is found mostly as Al3+, which is toxic to most plants. In Al-sensitive plants, the first and most conspicuous symptom is the inhibition of the growth of the root system, where most of Al is covalently retained. Aluminum also causes indirect symptoms, such as reduced shoot growth. In Al-sensitive plants, Al-reduced CO2 assimilation rate (A) is observed, and there is evidence suggesting the impairment of photochemical reactions, as well as 30 to 80% reduction in stomatal conductance (gs). In addition, Al has also been associated with a reduction in mesophyll hydration, as occurs under water-limited conditions. Based on these facts, we tested the hypothesis that part of Al symptoms in sensitive plants, especially those related to low shoot growth and development, as well as low gas exchange, occur in response to activation of mechanisms closely associated with the perception of water deficiency, especially as signalled by abscisic acid (ABA) biosynthesis. We used two Al-sensitive species, whose symptoms of toxicity are induced by significantly different concentrations, such as Solanum lycopersicum (100 M Al) and Citrus limonia (1480 M Al). Plants were grown in nutrient solution with and without Al, in independent experiments of 10 and 90 days, for S. lycopersicum and C. limonia, respectively. In the experiments with both species, biometric parameters, root system morphology, biomass, ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Water is essential to the survival of plants. Reductions in availability, caused by high evaporative demand and/or supply limitation, can lead to numerous morphophysiological changes in the plant. The Caatinga biome, located in the Brazilian semi-arid region, is characterized by an irregular rainfall regime associated with high temperatures, causing, therefore, situations of water deficiency to the plants that live there. Occurring naturally in the Caatinga, especially associated with the São Francisco River, in floodplain and humid slopes of the Matogrossense pantanal, the pajeuzeiro is a tree that has important importance in the ornamentation, popular medicine, wood supply and restoration of degraded areas. The mechanisms used by the pajeuzeiro to survive in situations of water deficit are still scarce. In view of this, the present work had the objective of investigating physiological and biochemical changes of the pajeuzeiro when submitted to the water deficit, as well as its capacity of recovery after the rehydration. For this, a greenhouse experiment was carried out in a completely randomized design, with four treatments to recover water lost by evapotranspiration (T100 - control, T50 - 50%, T25 - 25% and T0 - without replacement) repetitions each. Leaf water potential (Ψw), relative water content (TRA), foliar protoplasm tolerance, gas exchange (gs, E, A and WUE), as well as chlorophyll fluorescence a were evaluated. For the biochemical analyzes, the content of photosynthetic pigments (Chl a, Chl b, total Chl and carotenoids), soluble proteins, free proline and carbohydrates were analyzed. The Pajeuzeiro was affected by the water deficit, with a significant reduction in its Ψw and TRA, which reached values below 60%. In addition, significant reductions in stomatal conductance (gs), transpiration (E), photosynthetic rate (A), quantum efficiency of PSII (Fv/Fm), area and performance index (PIABS) were observed in treatments under water deficit. As the water deficit intensified, an increase in the percentage of membrane damage was observed, with T0 presenting the highest damage index in relation to the control. The restriction in water availability also significantly affected the concentration of photosynthetic pigments, with reductions for chl a, b and total and increase for carotenoids. In addition, the deficit promoted a significant increase in the concentration of soluble proteins for T0 and T25 and of free proline for the three treatments with water deficiency. For the carbohydrate concentration, there was an increase, but not significant. The pajeuzeiro was strongly affected by the water deficit, but demonstrated a strong recovery capacity of all parameters analyzed after rehydration, which shows a certain degree of tolerance of the species. Therefore, the Triplaris gardneriana species uses stomatal closure, along with leaf senescence and abscision, as the main mechanism to prevent excessive water loss. / A água é substância essencial à sobrevivência dos vegetais. Reduções em sua disponibilidade, causada por elevada demanda evaporativa e/ou por limitação no suprimento, podem acarretar inúmeras alterações morfofisiológicas na planta. O bioma Caatinga, localizado no semiárido brasileiro, caracteriza-se por apresentar um regime irregular de chuvas associado a elevadas temperaturas, ocasionando, portanto, situações de deficiência hídrica aos vegetais que lá habitam. Ocorrendo naturalmente na Caatinga, especialmente associada ao Rio São Francisco, em várzeas inundáveis e encostas úmidas do pantanal matogrossense, o pajeuzeiro é uma árvore que tem importância destacada na ornamentação, medicina popular, fornecimento de madeira e restauração de áreas degradadas. Os mecanismos utilizados pelo pajeuzeiro para sobreviver em situações de déficit hídrico ainda são escassos. Diante disto, o presente trabalho teve o objetivo de investigar alterações fisiológicas e bioquímicas do pajeuzeiro quando submetido ao déficit hídrico, assim como sua capacidade de recuperação após a reidratação, tendo esta acontecido quando a fotossíntese aproximava-se de zero. Para isto, foi realizado um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos de reposição de água perdida por evapotranspiração (T100 – controle; T50 – 50%; T25 - 25% e T0 – sem reposição), com seis repetições cada, avaliando-se a cada 7 dias durante 28 dias. Foram avaliados o potencial hídrico foliar (Ψw), teor relativo de água (TRA), tolerância protoplasmática foliar, trocas gasosas (gs, E, A e EUA), além da fluorescência da clorofila a. Para as análises bioquímicas, analisou-se o teor de pigmentos fotossintéticos (Chl a, Chl b, Chl total e carotenoides), proteínas solúveis, prolina livre e carboidratos. O Pajeuzeiro demonstrou ter sido afetado pelo déficit hídrico, com redução significativa em relação ao T100 no Ψw e TRA para o T0, T25 e T50. Além destas, também foram verificadas reduções significativas na condutância estomática (gs), transpiração (E), taxa fotossintética (A), eficiência quântica do PSII (Fv/Fm), área e índice de performance (PIABS) nos tratamentos sob déficit hídrico. À medida que o déficit hídrico se intensificava, foi observado um aumento no percentual de danos de membrana, tendo o T0 apresentado o maior índice de danos em relação ao controle. A restrição na disponibilidade de água também afetou significativamente a concentração de pigmentos fotossintéticos, com reduções para a chl a, b e total e incremento para carotenóides. Além disso, o déficit promoveu aumento significativo na concentração de proteínas solúveis para o T0 e T25 e de prolina livre para os três tratamentos com deficiência hídrica. Para a concentração de carboidratos, houve incremento, porém não significativo. O pajeuzeiro foi bastante afetado pelo déficit hídrico, porém demonstrou forte capacidade de recuperação de todos os parâmetros analisados após a reidratação, o que demonstra certo grau de tolerância da espécie. Portanto, a espécie Triplaris gardneriana utiliza o fechamento estomático, juntamente com a senescência e abscisão foliar, como principal mecanismo para evitar a perda excessiva de água. / São Cristóvão, SE

Among the various water use methods adopted by humanity, which uses more water is agriculture through irrigation procedure, allowing the crops in a larger space and being able to meet the demand for food both for human consumption as animal consumption. This work presents the concept of Water Footprint, which is the amount of water, directly and indirectly used in the production of a product. The water footprint is divided into three components: Green, Blue and Grey. The objective of this study was to determine the values of the water footprint of the blue and green components for the production of sweet potatoes through the traditional method using CROPWAT model during the years 2010, 2011 and 2012. The work developed in the Perimeter Irrigation Poção da Ribeira (PIPR) belongs to the Water Resources and Irrigation Development Company (COHIDRO), located in the municipalities of Itabaiana and Campo do Brito, Sergipe. The results showed that the Water Footprint Green in 2010, 2011 and 2012 was 494.75 (m³ / ton), 672.13 (m³ / ton) and 402.81 (m³ / ton) respectively. Have the Blue Water Footprint in 2010, 2011 and 2012 was 351.1 (m³ / ton), 448.4 (m³ / ton) and 570.06 (m³ / ton) respectively. The results showed no relationship between the average rates of crop yield with a higher consumption of water resulting in a higher Water Footprint, there is influence of precipitation on Water Footprint of sweet potato and that there is no direct relationship between productivity levels with weather variables used in calculations of the Water Footprint. / Entre os diversos métodos de aproveitamento da água adotados pela humanidade, o que mais utiliza recursos hídricos é a agricultura através do procedimento da irrigação, permitindo os cultivos agrícolas em um espaço mais abrangente e sendo capaz de atender a demanda por alimentos tanto para consumo humano como consumo animal. Este trabalho apresenta o conceito de Pegada Hídrica (water footprint) que é a quantidade de água, direta e indiretamente, usada na produção de um produto. A pegada hídrica é dividida em três componentes: Verde, Azul e Cinza. O objetivo deste estudo foi determinar os valores da pegada hídrica dos componentes azul e verde para a produção da batata-doce através do método tradicional utilizando o modelo CROPWAT durante os anos de 2010, 2011 e 2012. O trabalho desenvolveu-se no Perímetro de Irrigação Poção da Ribeira (PIPR) pertencente à Companhia de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e Irrigação (COHIDRO), localizado nos municípios de Itabaiana e Campo do Brito, em Sergipe. Os resultados obtidos evidenciaram que a Pegada Hídrica verde em 2010, 2011 e 2012, foi de 494,75 (m³/ton), 672,13 (m³/ton) e 402,81 (m³/ton) respectivamente. Já a Pegada Hídrica azul em 2010, 2011 e 2012 foi de 351,1 (m³/ton), 448,4 (m³/ton) e 570,06 (m³/ton) respectivamente. Os resultados obtidos mostraram que há relação entre os índices médios de produtividade da cultura com um maior consumo de água refletindo em maior Pegada Hídrica, que há influência da precipitação na Pegada Hídrica da batata-doce e que não há relação direta entre os índices de produtividade com as variáveis meteorológicas utilizadas no cálculos da Pegada Hídrica.