Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The growing demand on renewable fuel, despite oil higher prices and pollutant power has promoted an increase on sugarcane s area in Brazil. Its expansion has been occurring preference at savannah s area occupying pasture and crop. In this context, the project was conducted with the purpose of studying different sugarcane environment production under six different soil tillage, and their effects on, soil physical attributes, root system development and sugarcane yield. The experiment was conducted at Brazilian savannah, from April 2009 through May 2010, in a pasture area and in a sugarcane renew field. There were assessed six different soil tillage in each production environment: 1 -drying + moldboard plough + harrow disk (DAVG); 2 - moldboard plough + harrow disk (AVG); 3 - intermediate harrow disk + moldboard plough + leveler harrow disk (PC); 4 - Zero Tillage (PD); 5- subsoiler (SU) 6 - intermediate harrow disk + disk plough + leveler harrow disk (PCAd) for the expansion environment, being the same ones at the other area but on the treatment 5 and 6 it was used ratton destroyer. The treatments were set prior to sugarcane planting, which was done after mechanical opening the groove for seedpiece deployment. The experimental design was a completely randomized with four replications. Each plot had 13 rows spaced of 1,5 m and 50 meters long. The soil physical attributes evaluated were: macro, micro and total porosity and soil bulk density at three depths: 0 0,20m ; 0,20 0,40m; 0,40 0,60m, on May 2010. Root evaluation was done after the sugarcane harvest using the profile wall and root counting, and by the use of Racine 2 software it was calculated the root length density. In each plot it was opened a trench with 1,5 m length by 0,90m depth. The results were compared between treatments, depth and horizontal distance from the plant. There were evaluated number of stems per meter, 5 middle rows and 30 meters, plant height and diameter, 10 plants, and yield of burned and manually harvested sugarcane, 5 middle rows and 50 meters. On both environment productions soil physical proprieties at zero tillage were similar to all treatments. At the renew area the depth of 0 0,20m presented highest values of RLD. The highest yield was found at moldboard plough areas, on both production environments. / A cultura da cana-de-açúcar têm-se expandido para a região do Cerrado, promovendo a ocupação de áreas exploradas por pastagens e lavouras. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho estudar os efeitos dos preparos de solo nos atributos físicos do solo, no desenvolvimento do sistema de raízes e na produtividade da cana-de-açúcar, em área de expansão e de renovação, no Cerrado brasileiro. O experimento foi conduzido em área de cana planta, entre o período de abril de 2009 e maio de 2010. Foram avaliados seis diferentes preparos de solo em cada área de estudo. Área de expansão: 1- arado aiveca + grade leve com dessecação (DAV); 2 - arado aiveca + grade leve sem dessecação (AVG); 3 - grade média + arado de aiveca + grade leve (PC); 4 - plantio direto (PD); 5 - subsolador (SU); 6 - grade média + arado de discos + grade leve (PCAd). Área de renovação: 1 - dessecação + arado aiveca + grade leve - (AVG), 2 - dessecação + plantio direto (PD); 3 - dessecação + subsolador - (SU); 4 - subsolador + grade leve - (SUG); 5 - destruidor de soqueira + subsolador (DsSU); 6 - destruidor de soqueira + grade média + arado de aiveca + grade leve (DsPC). Os tratamentos foram implantados no momento da instalação do canavial, sendo que, em todas as parcelas, o plantio foi realizado de forma manual, após sulcação e adubação de plantio. O delineamento foi em blocos casualizados com quatro repetições. Cada parcela foi composta por 13 linhas de cana, espaçadas de 1,5 metros com 50 metros de comprimento. As avaliações dos atributos físicos do solo (macroporosidade, microporosidade, densidade) foram realizadas em três profundidades: 0 0,20m ; 0,20 0,40m; 0,40 0,60m após a colheita da cana, em maio de 2010. Neste período realizou-se também a avaliação das raízes utilizando o método da parede do perfil e contagem de intersecção de raízes e posterior cálculo da densidade de comprimento de raiz (DCR), através do programa Racine. Para as características agronômicas foram avaliados o número de colmo por metro, a altura e o diâmetro médio de colmos e a produtividade da cana. Tanto na área de expansão quanto na área de renovação os atributos físicos do solo, o desenvolvimento de raízes e a produtividade de cana, o plantio direto mostrou-se viável de ser adotado para cana de primeiro ano. Em camadas de solos mais férteis, como na área de renovação há um maior desenvolvimento do sistema radicular, neste caso na camada superficial até 0,20 m. O arado de aiveca em área de renovação de cana proporcionou a maior produtividade para cana planta em ambas as áreas estudadas. / Doutor em Agronomia

O conhecimento da dinâmica de crescimento das raízes da cana-de-açúcar, bem como da arquitetura de seu sistema radicular, permite melhor compreensão das relações entre a planta e o seu ambiente de produção, possibilitando o manejo a partir de práticas agrícolas mais eficientes e sustentáveis que resultem em aumento de produtividade e longevidade da cultura. O presente estudo teve por objetivo desenvolver um método para determinação da distribuição e do desenvolvimento de raízes metabolicamente ativas de cana-de-açúcar no solo, por meio da técnica da diluição do isótopo 15N, associado aos métodos de amostragem com monólito e sonda amostradora de raízes. O experimento foi realizado em área comercial de cana-de-açúcar na região canavieira de Piracicaba, Estado de São Paulo, em LATOSSOLO VERMELHO distrófico arenoso, com uma segunda rebrota do cultivar RB85 5156. O delineamento experimental foi em blocos subdivididos no tempo, com as amostragens de raízes realizadas a cada 50 a 60 dias de janeiro a junho de 2004. A uréia foi o veículo de fornecimento do marcador isotópico 15N, por meio de solução aplicada às folhas das plantas. Após colheita da parte aérea, realizada 96 horas após a aplicação da solução de uréia, foram abertas trincheiras, transversalmente à linha da cultura, com dimensões de 1 m de comprimento e 1,4 m de largura. Amostras foram colhidas por meio de monólito nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40, 40 a 60 e 60 a 80 cm, na projeção da linha da cultura e lateralmente nas distâncias de 14 a 42 cm e de 42 a 70 cm da linha da cultura. Outras amostras foram colhidas com sonda amostradora de raízes, paralelamente à parede interna das trincheiras, a 10 cm de distância do local onde foram retirados os monólitos, nas mesmas profundidades e nas distâncias de 28 e 56 cm da linha. Em cada profundidade de amostragem, e na projeção da linha da cultura, foram separadas amostras de raízes visualmente ativas. Estas amostras forma consideradas padrão para a determinação por diluição isotópica de raízes com metabolismo ativo. As determinações do teor de N e de abundância de 15N em amostras de planta e de solo foram realizadas em um espectrômetro de massas modelo ANCA-SL da Eurapa Scientific Ltda. Os resultados mostraram que o método da diluição isotópica com 15N possibilitou avaliar a massa de raízes com metabolismo ativo e sua distribuição no solo, e o método de amostragem de raízes com a sonda foi viável em comparação com a amostragem do monólito, nas seguintes condições: na quantificação de raízes nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40 e 60 a 80 cm do perfil do solo para raízes totais, e nos 20 cm superficiais do solo, profundidade na qual a massa de raízes foi maior, para raízes metabolicamente ativas. / Knowledge about of sugarcane root growth dynamic, as well as the root system architecture of sugarcane crop allows understanding better the relationships between the plant and its environment. This knowledge is important to define the crop management with most efficiency and using sustainable practices, to increasing both sugarcane crop yield and longevity. The aim of this study was to evaluate a method in order to determine sugarcane roots with active metabolism and its distribution and growth in the soil profile, by using isotopic dilution technique with 15N associated with sampling by monolite and probe. The experiment was conducted in the sugarcane field, on the region of Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, by using the second rattoon of the variety RB 85 5156, grown in a Rhodic Hapludox. The experimental design was in randomized blocks, with four replications. The split plot was considered in relation to the time. The 15N tracer was applied in the plants as urea solution. The above ground part of sugarcane plants were harvested 96 hours after urea solution applications, and trenches with one meter of length and 1.4 meter width were opened transversely to sugarcane rows. Samples were taken by monolite in 0-20, 20-40, 40-60 and 60-80 cm of depth in the soil profile in the row projection and horizontally in the distances of 14 to 42 and 42 to 70 cm from the cane row. Samples were taken by probe in a parallel plan with the internal trench wall at 10 cm of distance from the spot where monolites were collected, in the same depths and at 28 and 56 cm from the row. Roots visually assumed as metabolisms active were separated to each sampling depth and to row lateral projection and were considered standards to determine active roots. Determinations of N contents and 15N abundance in both plant and soil were carried on a mass spectrometer model ANCA-SL (Europa Scientific Ltda.). The results showed the isotopic dilution method with 15N allowed the evaluation of active roots mass and the root distribution in the soil. The root sampling method with probe was adequate comparing with root sampling by monolite in trench to quantify roots, in the following conditions: in the soil depths of 0 to 20, 20 to 40 and 60 to 80 cm to total roots; and in the first 20 cm of depth, where the root mass was higher to active roots.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-04-19T16:06:22Z No. of bitstreams: 1 Glauco de Gouvea Caldas.pdf: 241726 bytes, checksum: c9f8b5972467dca0524ee7896c95c546 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T16:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Glauco de Gouvea Caldas.pdf: 241726 bytes, checksum: c9f8b5972467dca0524ee7896c95c546 (MD5) Previous issue date: 2007-02-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The research aimed to evaluate the effect of phosphate fertilization on morphological components, chemical composition, and root system of Mimosa caesalpiniifolia Benth on different seasons. The experiment was conducted at Itambé Experimental Station – IPA, with three P fertilization levels equivalent to: 0, 100, and 200 kg P2O5/ha on a randomized block design with six replicates in Block I and seven replicates on Block II. Morphological evaluations were conducted six times with 60 days intervals.Harvest of leaves and twigs up to 5 mm diameter were conducted in the months of September and November 2005 and February 2006 corresponding to the dry season and April, June and August 2005 referring to the rainy season. Soil samplings were collected before and after aerial part pruning. Phosphorus fertilization effect was observed only for branch length, with average of 189,9 cm. For the remaining variables, there was an effect of evaluation season, but no phosphorus effect, with average values of 195,3 cm; 24,6; 8,9 mm and 3,8 for height, number of sprout, branch thickness, and thorn number, respectively.There were no effects of the studied factors for graze able forage, with an average of 152 kg DM/ha/60 days. There was high variability between plant fractions, independent of theevaluation period, with better chemical composition of leaves and on the rainy season. There was no significant effect of phosphorus fertilization on root length and root mass, nodule dry mass, and litter mass before the pruning. Root length averages ranged from 431 to 655 cm before pruning and from 409 to 454 cm after pruning. Phosphorus fertilization did not affect most morphological and chemical characteristics of Sabiá plants. Aerial partpruning significantly affected nodule development. / A pesquisa visou avaliar o efeito da adubação fosfatada sobre componentes morfológicos, composição química e sistema radicular da Mimosa caesalpiniifolia Benth em diferentes estações do ano. O experimento foi realizado na Estação Experimental de Itambé-IPA sob fertilização fosfatada equivalente a 0, 100 e 200 kg P2O5/ha num delineamento de blocos ao acaso, com seis repetições no bloco I e sete repetições no bloco II. As avaliações foram realizadas seis vezes, com intervalos de 60 dias, nos meses de julho, setembro e novembro de 2004 e janeiro, março e maio de 2005. As coletas de folhas e ramos com diâmetro de até 5 mm foram realizadas nos meses de setembro e novembro de 2005 e fevereiro de 2006, correspondendo à época seca, e abril, junho e agosto de 2005, referentes à época chuvosa. Amostragens de solo foram realizadas antes e após a poda da parte aérea. Observou-se efeito da adubação fosfatada apenas para comprimento dos ramos, com média de 189,8 cm. Para as demais variáveis houve efeito do período de avaliação e não foi encontrado efeito da adubação, tendo valores médios de 195,3 cm; 24,6; 8,9 mm e 3,8 para altura, número de brotações, espessura de ramos e número de acúleos,respectivamente. Para massa de forragem pastejável não foi observado efeito dos fatores estudados, com média de 152 kg de MS/ha/60dias. Houve grande variação entre as frações da planta independentemente do período de avaliação, com composição química mais adequada das folhas e no período chuvoso. Não houve efeito significativo da adubação fosfatada sobre o comprimento e massa seca de raiz, matéria seca de nódulos e massa de liteira antes da poda. O comprimento de raiz variou de 431 a 655 cm para o período que antecede a poda e 409 a 454 cm após a poda. A adubação fosfatada não influenciou a maioria das características morfológicas e químicas das plantas de Sabiá. A poda da parte aérea da planta influenciou significativamente o desenvolvimento dos nódulos.

Neste trabalho, foram comparadas a biodiversidade de fungod MA encontrada em bromélia terrestres e epífitas, e a resposta de plântulas derivadas de Aechmea nudicaulis (L.) Griseb., germinadas in vitro, com os efeitos de diferentes inóculos de fungos MA (ecofisiologia). O crescimento da planta, o contéudo de nutrientes e a colonização por fungos MA foram verificados em dois diferentes substratos. A diversidade de fungos MA encontrada nas raízes de 5 bromélias epífitas e 3 terrestres foi de 47 táxons de fungos MA sendo 36 identificados ao nível de espécies (acaulospora spp., 11; 4) e 11 ao nível de gênero com 2 espécies não identificadas para cada gênero, exceto Entrophospora, com 3 espécies. No mínimo, duas das espécies não identificados são ainda não descritas. Acaulospora foi o gênero dominante nas bromélias terrestres. As bromélias aparentemente não apresentam especificidade quanto aos fungos MA permitindo a colonização de qualquer fungo MA em suas raízes.Foram observados, pela primeira vez, fungos MA dentro de raízes adventícias e hifa externa colonizando extensivamente a casca da árvore que dava suporte para as bromélias epífitas. A inoculação com fungos endomicorrízicos causou tanto a redução (parasitismo) como o aumento(mutualismo) no crescimento, em relação ao controle, dependendo da espécie de fungo MA ou substrato usados. As diferenças de crescimento relativo ao controle, provavelmente, foram pelo balanço entre assimilação de P (positivo) ou perda de carboidratos (negativo), entre os dois parceiros na associação. Em casa de vegetação, a presença de E. colombiana ou a mistura de fungos MA, de um solo natural, em raízes de A. nudicaulis resultou em maior crescimento e acúmulo de P. A casca de Pinus no substrato propiciou o crescimento da planta micorrizada, uma vez que forneceu uma forma adicional de P e aumentou a drenagem e aeração do solo. Portanto, essas plantas colonizadas por fungos MA, apresentaram maiores taxas de crescimento na fase de aclimatação. / In this work, the biodiversity of AM fungi found associated with terrestrial and epiphytic bromeliads, and the response of Aechmea nudicaulis (L.) Griseb., germinated in vitroto inoculation with various AM fungi were compared (ecophysiology). Plant growth, nutrient content, and colonization by AM fundi were measured in two substrates. The diversity of AM fungi found in 5 and 3 terrestrial bromeliads roots included 47 taxos of AM fungis including 36 identified identified species (acaulospora spp.,11; Entrophospora spp., 2; gigaspora spp., 4; Glomus spp, 15; Scutellospora spp.4) and 11 non-identified species with two non-identified species in each genera, except Entrophospora, with 3 species). At least two of these fungi are new species that have never been described before. Acaulospora was dominant with epiphytic bromeliads, while Glomus was dominant with terrestrial bromeliads. Bromeliads, unlike other plant species appear not to have a specific preference for AM fungal species, but will allow any AM fungus present to colonize their roots. During this study, AM fungi within adventitious roots and external hyphae colonizing extensively the bark of trees supporting epiphytic bromeliads were observed. Inoculation with endomycorrhizal fungi caused either a growth reduction (parasitism) or a growth enhancement (mutualism)relative to the control depending on the species of AM fungus and the substrate used. The trend towards mutualism or parasitism relative to the control, was likely due to the balance between improved P inflow or excessive carbohydrate loss between the two partners in the association. Presence of E. colombiana or a mixture of fungi from a natural soil in the roots of A. nudicaulis resulted in superior growth and concentrations of P. Pine bark in the substrate was stimutatory to mycormizal plant growth sinco it provided an additional form of P enhanced drainage and soil deration. Therefore, these AM colonized plants showed higher growth rate in the acclimatization phase.

A intrusão de raiz e partículas de solo em gotejadores instalados na subsuperfície do solo, conduz à redução da uniformidade de emissão de água e compromete as condições ideais de operação e a vida útil do sistema de irrigação. Estes fatos motivaram a realização desta pesquisa, sendo propostos protótipos de emissores, cujas características físicas e funcionais impeçam a entrada de raízes e partículas de solo por sucção dentro dos mesmos, e possibilite a vazão de projeto. Desenvolveram-se quatro modelos de emissores sendo: modelo A que utiliza êmbolo; modelo B constituído por uma membrana com módulo de Young (MY) de 1000 kPa; modelo C constituído por uma membrana com MY de 1000 kPa e protetor da membrana; e, sistema protetor (tubo) do emissor (modelo D) no qual se utilizou um gotejador comercial para controlar a vazão. Uma vez que o modelo A não apresentou desempenho satisfatório, estudos posteriores com o mesmo foram interrompidos. Em fase de campo instalaram-se os modelos B, C, D, e um gotejador comercial, modelo E. Os emissores foram avaliados em laboratório em relação ao coeficiente de variação de fabricação (CVF), coeficiente de uniformidade de emissão da água (CUE) e à curva vazão versus pressão; e, instalados em vasos com cana-de-açúcar e sem cultura, para avaliação periódica quanto à capacidade em obstar a entrada de raiz e partículas de solo, sendo analisados a vazão relativa (QR), o coeficiente de variação da vazão relativa (CVQR), CUE e distúrbio de vazão (DQ). Para o emissor modelo C desenvolveram-se Equações que descrevem o comportamento da membrana que o compõe. Os resultados obtidos com a Equação de estimativa da pressão mínima foram próximos dos dados medidos em laboratório. Os emissores B e C apresentaram altos valores de CVF e CVQR, e baixos valores de CUE. Após o terceiro período de avaliação, notou-se redução na QR do modelo E, devido a entupimento por raiz. Dos emissores construídos em laboratório, o modelo C apresentou melhor desempenho quanto à variação dos dados de vazão na linha lateral, ao longo do tempo, tendo valores agrupados entre primeiro e terceiro quartil. Após 3 meses (modelo E) e 18 meses (modelos D) de funcionamento em campo, houve presença de solo e raiz, enquanto os modelos B e C apresentaram os melhores resultados quanto ao impedimento da entrada de raiz e solo dentro do emissor, sendo este último indicado para estudos mais detalhados em relação à membrana a ser utilizada. O emissor que utiliza membrana e protetor foi adequado para evitar entrada de raiz e solo dentro do mesmo, sendo necessário estudos a respeito da membrana e de um sistema para controlar a vazão. Com as Equações propostas para o modelo C serão possíveis futuros estudos que busquem aperfeiçoar o protótipo, podendo ser utilizadas para estimativa da pressão mínima de funcionamento, variação do diâmetro da membrana, e vazão do emissor. / Roots and soil particles intrusion in drippers installed in the subsurface soil leads to reduction of the water emission uniformity, and compromise the ideal conditions of operation and the lifetime of irrigation system. These facts motivated this research, being proposed prototypes of emitters whose physical and functional characteristics prevent the entry of roots and soil particles by suction into them, and allow the design flow. Four emitters models were developed: (i) A model that uses piston; (ii) B model composed by a membrane with Youngs modulus (YM) of 1000 kPa; (iii) C model composed by a membrane with YM of 1000 kPa plus a membrane protector;(iv) protector (tube) emitter system (D model) in which was used a commercial dripper to flow control. The A model study was stopped since it did not present a good performance. In the field stage models B, C, D and a commercial dripper E were installed. In the laboratory stage, emitters were evaluated in relation to the manufacturing coefficient of variation (CVF), the emission uniformity coefficient of water (EUC) and the flow rate versus pressure curve. After that, the emitters were installed in pots with and without sugar cane for periodic evaluation considering the potential to prevent the entry of roots and soil particles into the emitter. Relative flow (QR), variation coefficient of relative flow (CVQR), EUC and flow disturbance (DQ) were analyzed. Equations that describe the behavior of C model emitters membrane were developed. The results obtained with the Equation to estimating the minimum pressure were close to the measured data in laboratory. B and C emitter´s model showed the higher values of CVF and CVQR, and the lower values of EUC. After third evaluation period, reduction in QR for E model was observed due to clogging by root. Among the emitters built in the laboratory, C model showed better performance in relation to variation of data flow in lateral line, with values grouped between the first and third quartile. After 3 months (E model) and 18 months (D model) of operation in the field, the presence of soil and roots was observed, while B and C models showed the best results to avoid the entry of root and soil into the emitter. C model was recommended for detailed studies in relation to the membrane which can be used. The emitter that uses membrane plus protector was suitable to prevent entry of root and soil into them needing to studies about it membrane and a system which its possible to control the flow rate. The Equations proposed for C model can be used in: studies to improve the prototype; estimation of the minimum operation pressure; changing in the membrane diameter; and, to estimate the emitter flow. Keywords: Drip irrigation; Subsurface irrigation; Root intrusion; Technological Innovation; Prototype of emitters

O presente trabalho teve como objetivo básico determinar o consumo de água em um pomar de goiabeiras (Psidium guajava L.), cultivar Paluma, com 2,5 anos de idade, plantada no espaçamento de 6 x 5 m e irrigada por microaspersão, no Campo Experimental da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Semi-Árido, município de Petrolina – PE, com base na metodologia do balanço hídrico no solo com dados de umidade do solo medidos pela sonda de nêutrons e pelo TDR, e o padrão de distribuição espacial do sistema radicular da cultura de goiabeira. Assumiu-se a hipótese que ambos os métodos de medida de umidade do solo poderiam proporcionar resultados similares, o que levaria à semelhantes estimativas da evapotranspiração de uma cultura. A obtenção do consumo de água ou evapotranspiração de cultivo (ETc) pelo balanço hídrico foi relacionada com a evapotranspiração de referência (ETo) obtida pelos métodos do tanque classe “A” e Penman-Monteith-FAO para determinar os coeficiente de cultura (Kc) da goiabeira para a região de Petrolina - PE. Os resultados mostraram que 80% das raízes encontram-se na profundidade de 0,94 m e numa distância do tronco de 1,23 m, porém foram encontradas raízes até 1,20 m de profundidade a uma distância de 2,4 m do tronco da planta. Do total de raízes coletados nos monolitos distantes até 0,6 m do tronco da planta, 92,1% das raízes apresentaram diâmetro menor que 2 mm, 4,8% apresentaram diâmetro entre 2-5 mm, 2,7% entre 5-10 mm e apenas 0,4% com diâmetro maior que 10 mm. Para o monitoramento da água no solo e aplicações da fertilizantes e matéria orgânica, recomenda-se que seja realizado a uma distância do tronco e profundidade do solo até 0,6 m. O consumo total de água da goiabeira durante o ciclo de 200 dias foi de 691,38 e 679,17 mm determinado pelo balanço hídrico com valores de umidade obtidos pelo TDR e pela sonda de nêutrons, apresentando um valor médio de 3,70 mm/dia e 3,63 mm/dia, respectivamente. Os valores médios de Kc determinados pelo balanço hídrico no solo com dados de umidade do TDR e com valores de ETo segundo o tanque classe A e Penman-Monteith FAO foram de 0,71 e 0,79, enquanto que com a ETc obtida com resultados de umidade da sonda de nêutrons, os valores foram de 0,70 e 0,78, respectivamente. Para todas as fases fenológicas, ocorreu uma variação nos valores de Kc de 0,58 a 1,03, considerando-se todas as combinações de fonte de dados analisadas. Os valores de umidade do solo medidos pela sonda de nêutrons e pelo TDR seguiram a mesma tendência ao longo do ciclo da cultura e, conseqüentemente, proporcionaram estimativas próximas da variação de armazenamento, um dos termos da equação do balanço hídrico no solo. / A field experiment was carried out to estimate the crop water consumption in a guava cv. Paluma orchard, with two and half year-old plants in a 6 x 5 grid spacing irrigated by microsprinkler, at the Brazilian Agricultural Research Corporation – Agricultural Research Center of the Semi-Arid Tropic in Petrolina, Pernambuco State, Northeastern Brazil, based on the soil water balance method and the root distribuition pattern in the soil profile (digital image analysis). The soil water content was measured by two methods, the time domain reflectometry (TDR) and the neutron scattering (neutron probe). It was assumed that both soil water measuring methods provide similar values and, consequently, similar estimations of crop evapotranspiration would be obtained. The reference evapotranspiration (ETo) was measured by the class A evaporation pan and by the Penman-Monteith-FAO method. The crop coefficient (Kc) was obtained by the ETc/ETo ratio taking in account the method used to estimate the reference water consumption. Around 80% of total roots were found in the 0.94 m soil depth and until the 1,23 m distance from the trunk, although roots were observed until 1.2 m depth and 2.4 m distance from the plant row. Most of the roots sampled by the monolith method in the 0.2-0.6 m distance from the trunk presented a diameter (d) &#8804; 2 mm (92,1%), while 4.8, 2.7 and 0.4% of roots were within the 2 < d &#8804; 5 mm, 5 < d &#8804; 10 mm, and d > 10 mm intervals. Soil water monitoring and application of fertilizer and manure should be performed at a 0.6 m distance from the trunk and until 0.6 m depth. Total crop water consumption was 691.38 mm and 679.17 mm in a 200 days growing season, using the TDR and neutron probe equipments, which leaded to an average daily water consumption of 3.70 mm and 3.63 mm, respectively. Using the ETc from soil water content measured by TDR, average Kc values were 0.71 and 0.79 with ETo from pan and Penman-Monteith-FAO methods, while using the ETc from neutron probe data, average values were 0.70 and 0.78, respectively. A range from 0.58 to 1.03 was observed in all source of data combinations throughout the phenologic phases. The soil water content measured by TDR and neutron presented close values. Consequently, it was obtained close values of soil water storage changing, which is accounted in the soil water balance method.

A agricultura irrigada, por se tratar do setor produtivo que mais demanda água, tem sofrido continuas pressões para garantir a produção de alimentos com uso eficiente da água. Diante disto, objetivou-se com este trabalho estudar: (i) o efeito de diferentes sistemas de irrigação localizada (microaspersão e gotejamento) sob diferentes configurações na produtividade da bananeira BRS Tropical; (ii) avaliar a distribuição de raízes das plantas irrigadas por esses sistemas; (iii) calcular a eficiência de aplicação de água desses sistemas na cultura da bananeira e (iv) definir o posicionamento de sensores de água no solo para monitoramento da irrigação sob os sistemas considerados. O experimento foi conduzido nos campos experimentais da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, no qual foram estudados diferentes sistemas de irrigação localizada na cultura da bananeira BRS Tropical. Verificou-se que não houve efeito das diferentes configurações dos sistemas de irrigação por microaspersão nas variáveis de produção da bananeira BRS Tropical, o mesmo ocorrendo com as plantas irrigadas por diferentes configurações de sistemas de gotejamento. Entretanto, a produtividade da bananeira foi maior quando irrigada por sistemas de microaspersão do que por sistemas de gotejamento. A profundidade efetiva das raízes da bananeira irrigada por microaspersão e gotejamento foram 0,5 e 0,3 m, respectivamente, com exceção dos sistemas com gotejadores distribuídos em faixa contínua e com quatro gotejadores por plantas, para os quais se registrou uma profundidade efetiva de 0,25m e 0,6m, respectivamente. Quanto à eficiência de aplicação de água, nos sistemas de microaspersão, para um mesmo volume de água aplicado, na medida em que a uniformidade de distribuição de água dos sistemas aumenta, diminui-se a percolação, aumenta-se a extração de água e a eficiência de aplicação de água torna-se mais elevada. Nos sistemas de gotejamento, o incremento no número de emissores na linha lateral promoveu o crescimento da área de distribuição de raízes no solo em relação a lateral da planta, aumentou as áreas de extração de água, reduziu as perdas por percolação e aumentou a eficiência de aplicação. Na definição do posicionamento de sensores no solo, para a microaspersão, verificou-se que os sensores podem ser localizados na região que compreende a distância do pseudocaule ao emissor de 0,1 m à 0,7 m, 0,1 m à 0,8 m e 0,4 m à 1 m, nos sistemas com um microaspersor de 32 L h-1 para quatro plantas, um microaspersor de 60L h-1 para quatro plantas e um microaspersor de 60L h-1 para duas plantas, respectivamente, sendo a profundidade de instalação limitada em 0,25 m. Nos sistemas de gotejamento, definiu-se que os locais ideais de instalação dos sensores nos sistemas que utilizam dois, quatro e cinco emissores de 4 L h-1 por planta, partindo-se do pseudocaule da bananeira na direção da fileira de planta, às regiões limitadas pelas distâncias horizontais e profundidades de 0,2 m e 0,4 m; 0,5 m e 0,35 m; 0,55 m e 0,35 m, respectivamente. / Irrigated agriculture is the part of the productive section that demands more water, as a consequence, it has been under continuous pressure in order to guarantee food production with efficient water use. This work had as objective, studies about: (i) effects of different trickle irrigation systems (sprayer and drip) configurations on yields of banana cv BRS Tropical; (ii) evaluation of root distribution of plants which were under these systems; (iii) application efficiency of these systems on banana crop and (iv) soil water sensor placement definition for irrigation scheduling of the evaluated systems. The experiment was carried out on the experimental fields of Embrapa Cassava & Tropical Fruits, where studies about different trickle irrigation systems on banana crop were accomplished. There was no effect of the different sprayer or drip irrigation systems configurations on the production variables of banana cv BRS Tropical, however yields of banana irrigated by sprayer were larger than those of banana irrigated by drip. The effective root depth of banana irrigated by sprayer and drip systems were 0.5 and 0.3 m, respectively, except for drip systems with drippers distributed as line source and systems with four drippers per plant. In those cases the effective root depths were 0.25 m and 0.6m, respectively. Concerning water application efficiency and the same volume of water applied for all sprayer systems, the larger the water distribution uniformity, the larger the root water extraction and the water application efficiency and the smaller the deep percolation. The increase of emitters on the lateral lines provided growth of root distribution area and root water extraction area around the plant, reduced deep percolation losses and increased water application efficiency. Concerning definition of sensor placement around plants for sprayer system, it was noticed that sensors may be placed in zones limited by distances between plant and emitter of 0.1 m to 0.7 m, 0.1 m to 0.8 m and 0.4 m to 1 m for systems of one 32 L h-1 sprayer for four plants, one 60 L h- 1 sprayer for four plants and one 60 L h-1 sprayer for two plants, respectively. In all cases, the depth for sensor installation was 0.25 m. In case of drip irrigation systems, the ideal zones for sensor placement for systems that use two, four and five 4 L h-1 emitters per plant were limited by horizontal distances and depths of 0,2 m and 0,4 m; 0,5 m and 0,35 m; 0,55 m and 0,35 m, respectively.

Os sistemas integrados de produção agropecuária (SIPAs) diversificam e intensificam a produção rural, embora ainda careçam de avanços e detalhamento dos processos e mecanismos envolvidos nas relações solo-planta-atmosfera, essenciais para adaptá-los e modelá-los para as diferentes eco-regiões e condições edafoclimáticas. Esse estudo investigou os efeitos da intensificação de sistemas integrados de produção agropecuária na quantidade, qualidade e origem da matéria orgânica do solo (MOS) e na dinâmica do crescimento e da decomposição radicular de espécies vegetais durante os períodos de lavoura e de pastejo. O experimento foi conduzido na Embrapa Pecuária Sudeste no estado de São Paulo, região sudeste do Brasil. Dois SIPAs foram avaliados: integração-lavoura-pecuária (ILP) e integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF). Duas áreas de referência foram utilizadas: pastagem extensiva (não degradada) e floresta estacional semidecidual (somente para avaliações sobre a MOS). Duas épocas de avaliação foram consideradas: período lavoura (verão de 2014/15) e período pastagem (inverno de 2015 e verão de 2015/16). A quantidade (teores e estoques de C e N), a qualidade (índices de manejo de C, frações leve, particulada e mineral) e a origem (?13C e ?15N) da MOS na camada de 0-0,40 m, e o crescimento e a decomposição dos sistemas radiculares das espécies vegetais e o fluxo de água no perfil do solo (0-70 cm) foram avaliados durante os períodos de lavoura e de pastagem. Adicionalmente, na ILPF também foram avaliados estes parâmetros de plantas e solos em três distâncias das linhas de cultivo do eucalipto (1,9; 4,5 e 7,3 m). Converter a pastagem extensiva em ILP resultou em: (i) aumento da disponibilidade de nutrientes (Ca, Mg, K e P) no solo; (ii) incrementos nos estoques de C e N, bem como de frações lábeis da MOS; (iii) manutenção de maiores conteúdos de água no solo; e, (iv) ciclagem do C e N, com maiores produção e decomposição de raízes, inclusive em camadas mais profundas do solo. Implementar a ILPF sob área utilizada para ILP promoveu os seguintes efeitos: (i) redução nos conteúdos de água no solo; (ii) perdas nos teores das frações lábeis da MOS (iii) limitações na produção de raízes no período de lavoura (principalmente em locais próximos as árvores) e incrementos na decomposição radicular, acarretando em maiores taxas de ciclagem das raízes no solo; (iv) aumentos na ciclagem do C e N; e, (v) ocorrências de associações simbióticas nas raízes, tais como os fungos ectomicorrízicos, perceptíveis pela técnica de análises radiculares com uso de minirhizotron. De acordo com os resultados encontrados, sugere-se que o arranjo das árvores na ILPF seja reestruturado a partir do quarto ano de idade, quando estas limitaram o crescimento radicular e o aporte de matéria orgânica lábil, além de reduzir os conteúdos de água no solo. Entretanto, recomenda-se a intensificação da produção sob condições tropicais, pois a quantidade e a qualidade da MOS, e a produtividade e aprofundamento do sistema radicular foram incrementados ao longo do tempo sob SIPAs, principalmente na ILP / Integrated farming systems (IS) diversify and intensify rural production, although there are still gaps in advancing and detailing of the processes and mechanisms involved in the soil-plant-atmosphere relations, which are essential to adapt and model these systems for the different eco-regions and edafoclimatic conditions. This study investigated the effects of the intensification of IS on the quantity, quality and origin of soil organic matter (SOM) and on root growth and decomposition dynamics of plant species during cropping and grazing periods. The experiment was conducted at Embrapa Pecuária Sudeste, state of São Paulo, southeast region of Brazil. Two IS were evaluated: integrated crop-livestock system (ICL) and integrated crop-livestock-forest system (ICLF). Two references areas were used: extensive grazing (not degraded) and a semideciduous seasonal forest (only for SOM evaluations). Two evaluation periods were considered: cropping (summer of 2014/15) and grazing period (winter of 2015 and summer and winter of 2015/16). The quantity (C and N contents and stocks), quality (C management indexes, light, particulate and mineral SOM fractions) and the origin (?13C and ?15N) of SOM in the 0-0.40 m layer, and the growth and decomposition of the root systems of the plant species and water flow in the soil profile (0-0.7 m) were evaluated during cropping and grazing periods. In addition, in ICLF also these parameters of plants and soils were evaluated at three distances of eucalyptus rows (1.9, 4.5 and 7.3 m). The conversion of extensive grazing to ICL system resulted in: (i) increased availability of nutrients (Ca, Mg, K and P) in the soil; (ii) increases in C and N stocks, as well as labile fractions of SOM; (iii) maintenance of greater water content in the soil; and (iv) cycling of C and N, with higher root production and decomposition, even in deeper layers of the soil. Implementing the ICLF under the area used for ICL promoted the following effects: (i) reduction in soil water content; (iii) limitations in the root production in the cropping season (mainly in places near the trees) and increases in the root decomposition, resulting in higher cycling rates of the roots in the soil; (iv) increases in C and N cycling; and, (v) occurrence of symbiotic associations with the roots, such as ectomycorrhizal fungi, which were perceptible by the technique of root analysis using minirhizotrons. According to the results, it is suggested that the arrangement of the trees in the ICLF system need to be restructured after the fourth year of age, when they limited the root growth and the amount of labile organic matter, besides reducing the contents of water in the soil. However, farming intensification is recommended under tropical conditions, as the SOM quantity and quality, and the productivity and deepening of the root system were increased during cultivations in the IS, especially in the ICL system

A análise de imagens digitais tem grande potencial de uso na determinação do vigor de sementes. Associada ao teste de crescimento de plântulas, essa técnica possibilita a análise dimensional de imagens com rapidez e precisão. O resultado é a extensão total de cada plântula via quantificação computadorizada do comprimento de suas partes constituintes. Assim, o objetivo do trabalho foi estudar o vigor de lotes de sementes de milho, por meio do teste de crescimento de plântulas, utilizando-se a análise de imagens. Plântulas de milho (genótipo AG122) foram retiradas do germinador ao quarto dia de desenvolvimento e ordenadas sobre uma folha de poliéster transparente na superfície de um "scanner" para a captação das imagens. Desenvolveu-se uma rotina de processamento no programa "Scil-Image" para a análise das imagens digitais obtidas das plântulas. Houve medição computadorizada da extensão total, com a soma usual do comprimento do coleóptilo ao comprimento da maior raiz da plântula e, também, não usualmente, ao tamanho de todo sistema radicular. As plântulas foram mensuradas manualmente, visando a comparação com o método em estudo. Os resultados mostraram que a técnica digital possibilita a associação dos dados obtidos no processamento a eventuais diferenças de vigor existentes em lotes de sementes de milho, de maneira similar a outros métodos destinados à avaliação do vigor de sementes da referida espécie. / The image analysis has high potential use in seed vigor determination. Associated to the seedlings growing test, this technique is fast, precise and makes possible the dimensional image analysis. The result is the total extension of each seedling quantifying the length of their constituent parts. With the purpose of studying the corn seed lots vigor through the seedlings growing test, using the digital images analysis, the corn seedlings (AG122 genotype) were taken from the germination chamber at the fourth day of development and ordered over a sheet, made with a transparent polyester film, on a scanner surface to the images capture. A routine was developed to process digital images of seedlings into the "Scil-Image" software. There was a computational procedure to measure the total length, with the usual sum of coleoptile to the main root length of seedling and also, not usually, to all root system. The seedlings were measured manually, seeking comparison with the method in study. The results showed that the digital technique makes possible association of the data obtained in processing to eventual vigor differences existing in corn seed lots, in a similar way to the other methods appointed to seed vigor evaluation by referred species.

Os solos ácidos (pH < 5,0) representam cerca de 40 % das áreas agricultáveis no mundo. Nestes solos ocorre a solubilização de formas tóxicas de alumínio que inibe o crescimento radicular. Independente da presença do Al, o baixo pH pode ser tóxico à raiz, afetando a viabilidade celular no ápice e o crescimento radicular. Há evidências de que o estresse por H+ e/ou Al³+ afetam a parede celular. Por outro lado, modificações na parede podem determinar o grau de tolerância da planta quando submetidos a estes estresses. Assim, utilizou-se de duas abordagens para investigar se possíveis modificações na parede celular melhorariam o crescimento e viabilidade celular na exposição a H+ e Al³+. Na primeira, raízes de plantas do cultivar Micro-Tom (MT) de tomateiro (Solanum lycopersicum L.), com 2 e 13 dias de desenvolvimento, foram expostas de forma direta ou gradual ao baixo pH. Na segunda abordagem, as raízes foram submetidos a um tratamento hipo-osmótico antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al. Em plantas com 2 e 13 dias, a exposição gradual foi realizada alterando o pH ao longo de 12 e 24 h, respectivamente. No tratamento hipo-osmótico (priming), as plantas foram transferidas de uma solução de alta osmolaridade (150 mM) para uma com baixa osmolaridade (0,5 mM), a pH 5,8, por 0; 0,5; 1 e 2 h antes de serem expostas a pH 4,0 ou 4,5 + Al por 12h. Como controles, raízes não receberam tratamento osmótico ou foram mantidas continuamente em alta osmolaridade. O crescimento de raízes expostas diretamente a pH 4,5 foi cerca de metade do controle a pH 5,8 e a pH 4,0 foi nulo. Ao contrário do esperado, na exposição gradual a pH 4,5, as raízes cresceram menos do que aquelas expostas diretamente a este pH e a pH 4,0 o crescimento continuou insignificante. No entanto, raízes expostas gradualmente ao pH 4,0 mantiveram a viabilidade das células do ápice, ao contrário daquelas expostas diretamente. Assim, a redução do crescimento radicular pela exposição a baixo pH pode ser uma resposta gerada pela própria planta, não sendo necessariamente decorrente da ação direta do pH. O priming hipo-osmótico antes da exposição a pH 4,0 permitiu a manutenção da viabilidade celular e um crescimento radicular de até 38% das raízes controle a pH 5,8, enquanto que nos controles a pH 4,0 as células morreram e o crescimento foi praticamente nulo. Em pH 4,5 + 5 ?M de Al o priming não reverteu a inibição do crescimento radicular, indicando que as respostas para H+ e Al³+ são diferentes. Ficou evidente que a atividade de GPX está envolvida nas respostas encontradas tanto na exposição gradual a baixo pH como no tratamento hipo-osmótico anterior ao baixo pH, mas não foi possível determinar se é consequência ou uma das possíveis causas destas respostas. No seu conjunto, os dados indicam que possíveis mudanças na parede celular podem estar envolvidas na melhoria do crescimento radicular e viabilidade celular do ápice durante o estresse. / Acidic soils (pH <5.0) represent about 40% of the arable land in the world. In these soils, toxic aluminum becomes soluble and inhibits root growth. Regardless of Al, low pH is, in itself, also toxic, decreasing cell viability and root growth. There is evidence that H+ and Al3+ can affect the cell wall. Reversely, modifications in the wall may determine the degree of tolerance of roots subjected to these stresses. Therefore, we used two approaches to investigate whether possible changes in the cell wall improve growth and cell viability upon exposure to H + and Al³+. In the first approach, roots of plants of the Micro-Tom (MT) cultivar of tomato (Solanum lycopersicum L.), at 2 and 13 days of development, were exposed directly or gradually to low pH. In the second approach, the roots were subjected to hypoosmotic treatment prior to being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al. In 2- and 13-day plants, gradual exposure was achieved by changing the pH over a 12 and 24 h period, respectively. In the hypo-osmotic pre-treatment (priming), plants were transferred from a high osmolarity solution (150 mM) to another with low osmolarity (0.5 mM), at pH 5.8, for 0, 0.5, 1 and 2 h before being exposed to pH 4.0 or 4.5 + Al for 12h. As controls, roots did not receive any osmotic treatment or were maintained continuously at high osmolarity. Growth of roots exposed directly to pH 4.5 was about half that of control roots at pH 5,8 and at pH 4.0 root growth was suppressed. Different from expected, roots exposed gradually to pH 4.5 grew less than those exposed directly to pH 4.5 and at pH 4.0, root growth remained negligible. However, cell viability was maintained in roots exposed gradually to pH 4.0, unlike those exposed directly. Thus, decreased root growth upon exposure to low pH may be a response generated by the plant itself rather than the direct effect of pH. In roots subjected to hypo-osmotic priming prior to exposure to pH 4.0, cell viability was maintained and root growth was up to 38% of that of control roots at pH 5.8, whereas in control roots at pH 4.0, cell death occurred and root growth was insignificant. At pH 4.5 + 5 uM Al, priming did not reverse the inhibition of root growth, suggesting that responses to H+ and Al3+ are different. GPX was involved in responses to both gradual exposure to low pH and to hypo-osmotic treatment prior to low pH, but it was not possible to determine whether this was a consequence or one of the possible causes of these responses. Taken together, the data indicate that possible changes in the cell wall may be involved in improving root growth and cell viability of the root apex during stress.