Master of Science / Biological & Agricultural Engineering / Donghai Wang / The growing demands for renewable energy sources have led researchers to investigate other biomass sources, aside from maize. Grain sorghum is comparable to maize in its starch content and can be grown in regions with drier climates, where maize is a less suitable crop for these areas. In attempts to increase yield prior to harvest and for ethanol production, this study focuses on mutant grain sorghum. One hundred and nine mutant grain sorghum samples were analyzed for their chemical and physical properties and fermented into ethanol. The current method for starch analysis is time-consuming and tedious. Near infrared spectroscopy (NIR) models were developed as fast, cost-effective, and non-destructive methods for grain sorghum starch content analysis. Each mutated grain sorghum sample was scanned in a wavelength range from 4,000 to 10,000 cmˉ¹ as a whole grain and in flour form. Partial Least Squares (PLS) regression method was used for NIR model development. The coefficients of determination (R²) of 0.77 and 0.90 were achieved for starch content calibration and prediction models, respectively. This model demonstrates the possibility of a positive correlation between the actual and calculated values for starch content. Another PLS first derivative model with R² = 0.95 for calibration and a reduced wavelength range (4,000-5,176 cmˉ¹), using 39 of the original 109 samples (27 for calibration and 8 for validation), was created to predict the fermentation efficiency.

Doctor of Philosophy / Department of Human Nutrition / Weiqun Wang / Many functional food related bioactive compounds have been discovered and draw the attention of scientists. This dissertation focused on sorghum phenolic compounds and omega-3 polyunsaturated fatty acids. Study 1: phenolic agents in plant foods have been associated with chronic disease prevention, especially cancer. However, a direct evidence and the underlying mechanisms are mostly unknown. This study selected 13 sorghum accessions and was aim to investigate: (1) the effect of extracted sorghum phenolics on inhibiting cancer cell growth using hepatocarcinoma HepG2 and colorectal adenocarcinoma Caco-2 cell lines; (2) and the underlying mechanisms regarding cytotoxicity, cell cycle interruption, and apoptosis induction. Treatment of HepG2 and Caco-2 cells with the extracted phenolics at 0-200 M GAE (Gallic acid equivalent) up to 72 hrs resulted in a dose- and time-dependent reduction in cell number. The underlying mechanism of cell growth inhibition was examined by flow cytometry, significant inverse correlations were observed between the decreased cell number and increased cell cycle arrest at G2/M or induced apoptosis cells in both HepG2 and Caco-2 cells. The cytotoxic assay showed that the sorghum phenolic extracts were non-toxic. Although it was less sensitive, a similar inhibitory impact and underlying mechanisms were found in Caco-2 cells. These results indicated for the 1st time that a direct inhibition of either HepG2 or Caco-2 cell growth by phenolic extracts from13 selected sorghum accessions was due to cytostatic and apoptotic but not cytotoxic mechanisms. In addition, these findings suggested that sorghum be a valuable functional food by providing sustainable phenolics for potential cancer prevention. Study 2: omega-3 polyunsaturated fatty acids (ω-3 PUFAs) especially long-chain ω-3 PUFAs, have been associated with potential health benefits in chronic disease prevention. However, the conversion rate from short- to long-chain ω-3 PUFAs is limited in human body. This study was aim to assess the modification of fatty acid profiles as well as investigate the conversion of short- to long-chain ω-3 PUFAs in the liver of Shan Partridge duck after feeding various dietary fats. The experimental diets substituted the basal diet by 2% of flaxseed oil, rapeseed oil, beef tallow, or fish oil, respectively. As expected, the total ω-3 fatty acids and the ratio of total ω-3/ ω-6 significantly increased in both flaxseed and fish oil groups when compared with the control diet. No significant change of total saturated fatty acids or ω-3 fatty acids was found in both rapeseed and beef tallow groups. Short-chain ω-3 α-linolenic acid (ALA) in flaxseed oil-fed group was efficiently converted to long-chain ω-3 docosahexaenoic acid (DHA) in the duck liver. This study showed the fatty acid profiling in the duck liver after various dietary fat consumption, provided insight into a dose response change of ω-3 fatty acids, indicated an efficient conversion of short- to long-chain ω-3 fatty acid, and suggested alternative long-chain ω-3 fatty acid-enriched duck products for human health benefits. In conclusion, the two studies in this dissertation provided a fundamental understanding of anti-cancer activity by sorghum phenolic extracts and the conversion of short- to long-chain ω-3 PUFAs in duck liver, contribute to a long term goal of promoting sorghum and duck as sustainable phenolic and ω-3 PUFAs sources as well as healthy food products for human beings.

Doctor of Philosophy / Department of Agronomy / Geoffrey Morris / Climate change has been anticipated to affect agriculture, with most the profound effect in regions where low input agriculture is being practiced. Understanding of how plants evolved in adaptation to diverse climatic conditions in the presence of local stressors (biotic and abiotic) can be beneficial for improved crop adaptation and yield to ensure food security. Great genetic diversity exists for agroclimatic adaptation in sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) but much of it has not been characterized. Thus, limiting its utilization in crop improvement. The application of next-generation sequencing has opened the plant genome for analysis to identify patterns of genome-wide nucleotide variations underlying agroclimatic adaptation. To understand the genetic basis of adaptive traits in sorghum, the genetic architecture of sorghum inflorescence traits was characterized in the first study. Phenotypic data were obtained from multi-environment experiments and used to perform joint linkage and genome-wide association mapping. Mapping results identified previously mapped and novel genetic loci underlying inflorescence morphology in sorghum. Inflorescence traits were found to be under the control of a few large and many moderate and minor effect loci. To demonstrate how our understanding of the genetic basis of adaptive traits can facilitate genomic enabled breeding, genomic prediction analysis was performed with results showing high prediction accuracies for inflorescence traits. In the second study, the sorghum-nested association mapping (NAM) population was used to characterize the genetic architecture of leaf erectness, leaf width, and stem diameter. About 2200 recombinant inbred lines were phenotyped in multiple environments. The obtained phenotypic data was used to perform joint linkage mapping using ~93,000 markers. The proportion of phenotypic variation explained by QTL and their allele frequencies were estimated. Common and moderate effects QTL were found to underlie marker-trait associations. Furthermore, identified QTL co-localized with genes involved in both vegetative and inflorescence development. Our results provide insights into the genetic basis of leaf erectness and stem diameter in sorghum. The identified QTL will also facilitate the development of genomic-enable breeding tools for crop improvement and molecular characterization of the underlying genes Finally, in a third study, 607 Nigerian accessions were genotyped and the resulting genomic data [about 190,000 single nucleotide polymorphisms (SNPs)] was used for downstream analysis. Genome-wide scans of selection and genome-wide association studies (GWAS) were performed and alongside estimates of levels of genetic differentiation and genetic diversity. Results showed that phenotypic variation in the diverse germplasm had been shaped by local adaptation across climatic gradient and can provide plant genetic resources for crop improvement.

Submitted by LIGIA MARA SANDESKI null (ligia_sandeski@yahoo.com.br) on 2017-01-12T16:08:17Z No. of bitstreams: 1 Tese.pdf: 1316174 bytes, checksum: b401c0d53023b61dee7c380f84a8ce81 (MD5) / Rejected by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-01-16T15:59:11Z (GMT) / Submitted by LIGIA MARA SANDESKI null (ligia_sandeski@yahoo.com.br) on 2017-01-16T16:33:15Z No. of bitstreams: 1 Tese Lígia.pdf: 1319335 bytes, checksum: 713d38fb92f826ec3d351a79254de66e (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-17T17:52:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sandeski_lm_dr_araca.pdf: 1319335 bytes, checksum: 713d38fb92f826ec3d351a79254de66e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-17T17:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sandeski_lm_dr_araca.pdf: 1319335 bytes, checksum: 713d38fb92f826ec3d351a79254de66e (MD5) Previous issue date: 2016-11-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O milho é o ingrediente energético comumente utilizado na formulação de ração de aves que apresenta um papel pigmentante adicional para as gemas dos ovos por conter xantofilas, diferentemente do trigo e do sorgo, que apresentam pouco ou nenhum potencial para isso. Neste estudo foram consideradas as quantidades de xantofilas oriundas dos ingredientes energéticos no cálculo de xantofilas totais da ração. O objetivo do experimento foi identificar as quantidades de xantofilas amarelas e vermelhas a serem adicionadas às rações à base de milho, sorgo e trigo para proporcionar as cores de gemas preferidas pela população local. Além disso, pretendeu-se determinar o custo das rações que forneceram as cores de gemas mais aceitas. Foram realizados três experimentos individuais com 72 aves (Dekalb) cada. Os experimentos foram combinados, resultando em rações contendo oito níveis de xantofilas amarelas (0; 0,25; 0,5; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75 e 2,0 mg/ave/dia) e três níveis de xantofilas vermelhas (0; 0,35 e 0,7 mg/ave/dia). Para os dados de desempenho, as aves foram pesadas no início e ao final do experimento e o peso dos ovos foi registrado diariamente. A análise de custo foi realizada com a utilização do Programa Prático para Formulação de Ração. A cor das gemas foi determinada pelos métodos objetivo (L, a, b) e subjetivo (Leque Colorimétrico da Roche - LCR). A aceitação da cor foi avaliada por uma escala hedônica de cinco pontos. Os pesos das aves (P = 1,00) e dos ovos (P = 0,07) não foram influenciados pela inclusão dos aditivos nas rações. As cores LCR mais aceitas foram 9 com a dieta à base de milho, 6 com a dieta à base de sorgo e 8 com a dieta à base de trigo, alcançadas com a suplementação de 2,0 mg/ave/dia de pigmentos amarelos nas dietas de milho e sorgo, e de 1,25mg/ave/dia de pigmentos amarelos na dieta de trigo. Houve interação significativa entre as quantidades de xantofilas amarelas e vermelhas (P < 0,0001), sobre L, a e b. O custo da ração de milho ajustada ao menor consumo (90 g/ave/dia) para fornecer cor LCR 9 para as gemas foi de R$ 111,26 para 1.000 aves e o custo da ração de sorgo ajustada ao maior consumo (110 g/ave/dia) para se obter a mesma cor foi de R$ 86,58, para 1.000 aves/dia. / Maize is the energy ingredient mostly used for poultry feed formulation, with an additional role on the pigmentation of the egg yolks due to its xanthophylls, unlike wheat and sorghum, with little or no potential for it. Of this study, the amounts of xanthophylls from the energy ingredients were considered for the calculation of total xanthophylls of the diet. The objective of the experiment was to identify the amounts of yellow and red xanthophylls to be added to maize, sorghum and wheat diet to provide the preferred yolk colors for the local population. In addition, it was intended to determine the cost of the diets that provided the most accepted yolk colors. Three individual experiments were performed with 72 laying hens (Dekalb) each. The experiments were combined, resulting in diets containing eight levels of yellow xanthophylls (0; 0.25; 0.5; 1.0; 1.25; 1.5; 1.75 and 2.0 mg/hen/day) and three levels of red xanthopylls (0; 0.35 and 0.7 mg/hen/day) in the diets. For the performance analyses, hens were weighed at the beginning and at the end of the experiment and the eggs were weighed daily. The cost analysis was assessed using the Pratical Program for Feed Formulation. The yolks colors were evaluated by objective (L, a and b) and subjective (Roche Yolk Color Fan - RYC) methods. The preference for the yolk color was assessed by a hedonic scale of five points. The hens` weight (P = 1.00) and the eggs` weight (P = 0.07) were not influenced by the inclusion of the additives in the diets. The most accepted RYC colors were 9 with the maize based diets, 6 with sorghum diets and 8 with wheat diets, which were achieved with the addition of 2.0 mg/hen/day of yellow pigments to the maize and sorghum diets, and 1.25mg/hen/day of yellow pigments to the wheat diet. There was a significant interaction between the amount of yellow and red xanthophylls (P < 0.0001) on L, a and b. The cost of the maize diet adjusted to the lowest consumption (90 g/hen/day) to achieve RYC color 9 to egg yolks was R$ 111.26 for 1.000 hens/day, and the cost of the sorghum diet adjusted to the highest consumption (110 g/hen/day) to achieve the same color, was R$ 86.58 for 1.000 hens/day.

Submitted by DEYVISON DE ASEVEDO SOARES null (deyvison_a.soares@hotmail.com) on 2017-04-19T21:53:50Z No. of bitstreams: 1 Deyvison de Asevedo Soares_Dissertação.pdf: 1081155 bytes, checksum: 317831450f78f92bb405db791b53907e (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-25T16:09:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 soares_da_me_ilha.pdf: 1081155 bytes, checksum: 317831450f78f92bb405db791b53907e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T16:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 soares_da_me_ilha.pdf: 1081155 bytes, checksum: 317831450f78f92bb405db791b53907e (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O consórcio do sorgo com braquiária na entressafra, no Cerrado de baixa altitude, tem se mostrado como uma alternativa para a produção de grãos e forragem nesse período de condições climáticas adversas para outras culturas. Entretanto, são necessárias informações sobre a viabilidade do consórcio de ambas as culturas sob tais condições e se o uso de bactérias diazotróficas é uma alternativa na economia da adubação nitrogenada. Este estudo objetivou determinar o manejo mais adequado da adubação nitrogenada do sorgo granífero, inoculado ou não com Azospirillum brasilense, em cultivo solteiro ou em consórcio com capim, na safrinha, bem como acúmulo de macronutrientes na matéria seca da parte aérea de ambas as culturas em sistema plantio direto. O experimento foi conduzido em Selvíria-MS, num Latossolo Vermelho distrófico de textura argilosa, e o delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições, em esquema fatorial 3x2x2, com o manejo do N (ureia) da seguinte forma: aplicação de 100% da dose na semeadura; 100% apenas em cobertura; e parcelada (30% na semeadura e 70% em cobertura), na dose de 120 kg ha-1 de N, no início do florescimento do sorgo; cultivo do sorgo solteiro ou em consórcio com capim; com as sementes de sorgo inoculadas ou não com A. brasilense. Foram avaliados os componentes morfológicos e produtividade de matéria seca da parte aérea do sorgo, sua produtividade de grãos e matéria seca da parte aérea do capim. Em geral, o manejo da adubação nitrogenada não diferiu no crescimento e produtividade de matéria seca e grãos do sorgo. O consórcio do sorgo com capim e a inoculação com A. brasilense proporcionam maior produtividade de matéria seca das plantas de sorgo. A inoculação das sementes de sorgo com A. brasilense aumenta a produtividade de grãos e o cultivo do sorgo consorciado com Urochloa brizantha é viável na safrinha em Cerrado de baixa altitude. Em geral, a adubação nitrogenada total na semeadura ou cobertura, ou parcelada, assim como o consórcio do sorgo com o capim-paiaguás, não influenciam os acúmulos de N, P e K na parte aérea do sorgo. O cultivo do capim Paiaguás em consórcio com sorgo inoculado por A. brasilense proporciona maior acúmulo de macronutrientes na forrageira.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The wastewater reuse for irrigation crops has many ecological and economic advantages, for example: nutrients recycling, reducing pollution, fertilizer and water economy. Therefore, the reuse of wastewater is an alternative to regions with water deficit, especially in urban and industrial areas. Sorghum is an important crop produced by family farmers in the semiarid region and used in animal feed. Produced under rainfed conditions, the use of irrigation becomes an alternative to stability in production. The research was conducted in EstaÃÃo MeteorolÃgica do Centro de CiÃncias AgrÃrias da Universidade Federal do CearÃ. The effluent used was collected in EstaÃÃo de Tratamento de Esgotos do Campus do Pici (ETE-PICI) da Universidade Federal do Cearà (UFC), which receives wastewater with sewage characteristics. 10 treatments were used in a completely randomized design with 4 replications. Where: T1 supply water without chemical fertilizers; T2 supply water with 25% of recommended mineral fertilization; T3 supply water with 50% of recommended mineral fertilization; T4 supply water with 75% of recommended mineral fertilization; T5 supply water with 100% of recommended mineral fertilization T6- effluent water without chemical fertilizers; T7- effluent water with 25% of recommended mineral fertilization; T8 effluent water with 50% of recommended mineral fertilization; T9- effluent water with 75% of recommended mineral fertilizer and T10 effluent water with 100% of recommended mineral fertilization. The plant height, stem diameter, number of leaves at 20 days, showed no variation in type of water applied. However, the variables showed significant difference related to the doses of N, P and K. The variables analyzed (Plant height, number of leaves, leaf area, stem diameter) at 40 days after sowing, had significant difference only for the N levels, P and K. The nutrients P and S showed statistical differences in the interaction. The nutrients K and Ca obtained significant results at 1% over the interaction. The nitrogen contents showed a significant difference as the nitrogen rates, P and K, but did not fit any regression model. The treated sewage effluent can be used for irrigation of crops provided a controlled and well managed. / A reutilizaÃÃo de Ãguas residuÃrias na irrigaÃÃo apresenta incontÃveis vantagens ecolÃgicas e econÃmicas, dentre elas estÃo: a reciclagem dos nutrientes, reduÃÃo da poluiÃÃo, economia de fertilizantes e Ãgua. Portanto, o reÃso de efluente domÃstico se mostra como uma alternativa para regiÃes com dÃficit hÃdrico, principalmente em zonas urbanas e industriais. O sorgo à uma cultura relevante produzida pela agricultura familiar na regiÃo semiÃrida e usada na alimentaÃÃo animal. Produzido em condiÃÃes de sequeiro o uso da irrigaÃÃo torna-se uma alternativa para estabilidade na produÃÃo. A pesquisa foi realizada na EstaÃÃo MeteorolÃgica do Centro de CiÃncias AgrÃrias da Universidade Federal do CearÃ. O efluente utilizado no estudo foi coletado na EstaÃÃo de Tratamento de Esgotos do Campus do Pici (ETE-PICI) da Universidade Federal do Cearà (UFC), que recebe Ãguas residuÃrias com caracterÃsticas de esgoto domÃstico. Foram utilizados 10 tratamentos em delineamento inteiramente casualizado com 4 repetiÃÃes. Sendo: T1- Ãgua de abastecimento sem adubaÃÃo mineral; T2- Ãgua de abastecimento com 25 % da adubaÃÃo mineral recomendada; T3 - Ãgua de abastecimento com 50% da adubaÃÃo mineral recomendada T4- Ãgua de abastecimento com 75% da adubaÃÃo mineral recomendada; T5- Ãgua de abastecimento com 100% da adubaÃÃo mineral recomendada T6- Ãgua de efluente sem adubaÃÃo mineral; T7- Ãgua de efluente com 25% da adubaÃÃo mineral recomendada; T8- Ãgua de efluente com 50% da adubaÃÃo mineral recomendada; T9- Ãgua de efluente com 75% da adubaÃÃo mineral recomendada e T10- Ãgua de efluente com 100% da adubaÃÃo mineral recomendada. A altura das plantas, diÃmetro do colmo, nÃmero de folhas aos 20 dias nÃo apresentaram variaÃÃo em relaÃÃo ao tipo de Ãgua aplicado. No entanto, as variÃveis analisadas mostraram diferenÃa significativa apenas quanto Ãs doses de N, P e K aplicadas. As variÃveis analisadas (Altura das plantas, nÃmero de folhas, Ãrea foliar, diÃmetro do colmo) aos 40 dias apÃs a semeadura obtiveram diferenÃa significativa somente quanto Ãs doses de N, P e K aplicadas. Os nutrientes P e S mostraram diferenÃa significativa a 5% com relaÃÃo a interaÃÃo. Os nutrientes K e Ca obtiveram resultados significativos a 1% com relaÃÃo as interaÃÃo. Os teores de nitrogÃnio apresentaram diferenÃa significativa a 5% de significÃncia quanto Ãs doses de N, P e K aplicadas, mas nÃo se adequaram a nenhum modelo de regressÃo. O efluente de esgoto tratado pode ser utilizado na irrigaÃÃo das culturas desde que de forma controlada e bem manejada.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-13T13:00:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_mona. final.pdf: 1129373 bytes, checksum: 49a9022a4dd33d16a9da8374f3ca4c10 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T13:00:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_mona. final.pdf: 1129373 bytes, checksum: 49a9022a4dd33d16a9da8374f3ca4c10 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 / CNPq e FACEPE / O potencial de cinco cultivares de sorgo como fonte alternativa de biomassa para a produção de etanol foi avaliado em dois experimentos na localidade de Itambé, PE, sob regime de sequeiro, conduzido em 2011. Em um experimento objetivou-se identificar a melhor época de plantio para três cultivares semeadas em maio, junho, julho e agosto, as colheitas foram feitas na fase de maturação fisiológica do grão. No outro experimento, para identificar a melhor fase de colheita, cinco cultivares foram semeadas em 18 de maio e colhidas nas fases de emborrachamento, grão leitoso/pastoso e grão duro. As variavéis avaliadas foram: produtividade de biomassa verde e seca total, produtividade de folha, colmo e panícula, altura de planta, comprimento e diâmetro de colmo, produtividade de caldo, °Brix e eficiência de extração. Todas as cultivares tiveram influência da data de semeadura, e as plantas semeadas em maio tiveram os melhores rendimentos, em todas as variáveis, destacando-se as cultivares IPA 467-4-2 e SF 15. No experimento época de colheita observou-se que a partir da fase de grão leitoso/pastoso e grão duro, na maioria das variáveis, as plantas apresentaram as características mais adequadas para o corte de interesse industrial no âmbito sucroalcooleira, destacando-se as cultivares IPA 467-4-2, SF 15 e SF 11.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-12-19T12:40:50Z No. of bitstreams: 1 Eduardo Jose Bezerra da Costa.pdf: 2331435 bytes, checksum: 889c0217916ac47c2b9deaf17ea42d8d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T12:40:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Jose Bezerra da Costa.pdf: 2331435 bytes, checksum: 889c0217916ac47c2b9deaf17ea42d8d (MD5) Previous issue date: 2013-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In Northeast Brazil, more than 70.000 small dams retain superficial run off and underground water flow, creating small reservoirs. Flood recession agriculture consists of cropping the margins of the reservoirs, on slight slopes, while the water level progressively decreases, and it is a widespread cropping system in this region. It is characterized as a means of survival and self-sustenance that comes from the beginnings of agriculture, and that persists to this day, especially in semiarid. Few studies have been conducted on flood recession agriculture, particularly with regard characterization of hydraulic parameters and models that describe this specific condition of unsaturated soils. This proposed research aims to evaluate the physical-hydric characteristics of soil on flood recession agriculture cropped with sorghum and subjected to two ground cover conditions: with and without mulch. This study also sought to examine the behavior of four sorghum varieties (IPA 2502, IPA4202, IPA and IPASF 25467-4-2) submit them to the conditions of absence and presence of mulch. The sorghum crop was chosen for its ability to survive and produce under conditions of limited waters up plies over long periods of dry conditions usually found at the end of the flood recession agriculture. Cattail (Typha domingensis), plant of the flooded regions, typical of wetlands and floodplains, also found in semiarid, but is essentially cosmopolitan, was chosen as mulch depending on the availability of abundant biomass and by not being a food source human and / or animal of the region. The effects of flood recession agriculture on the physical - hydric properties of the soil, conserving water in the soil and consequently yield of sorghum were evaluated in 2012 at the Experimental Station of the Agronomic Institute of Pernambuco - IPA, region of Pajeú, semiarid of the Pernambuco. It was essential to the study and understanding of water dynamics in soils for proper management and obtaining better yields of crop cultivation ebb. Sorghum was cultivated with spacing of 0.8 m between rows and 0.15 m between plants. The design was a randomized block design with four replications arranged in a factorial design (4x2). The physical-hydric properties were evaluated water hydraulic conductivity, bulk density, resistance to penetration, porosity and water content in the soil. To determine the hydraulic conductivity was used infiltrometer with controlled suction disc 8 cm in diameter and the measurements soils penetration resistance (RP) was used impact penetrometer Model (IAA-Planalsucar). The measurements were performed between plants in the central rows of cultivation. Parallel data were evaluated for plant height, flowering initial percentage of surviving plants and biomass production. For data analysis we used the statistical program Sisvar, being employed the Tukey test at 5% probability to compare the treatment means. The measures of the physical and hydraulic properties of soil have been realized on two times: at the beginning of cultivation, after treatment installation in the experimental area (1st test campaign) and between reproductive and maturity stages of grains (2st test campaign). In the first measurement campaign, the hydraulic conductivity values (K(h)) were higher in the soils without mulch for all cultivars, except in the soils cropped with sorghum varieties IPA 4202 and IPA 467-42 in the soil water pressure head h (0 and -2 cm). In the second measurement campaign, the mulch offers a decrease for hydraulic conductivity (K(h)) for all treatments, except for K(h) values in the soil water pressure head h (-12, -6 and -2 cm) of soils cropped whit sorghum variety IPA 2502. The highest yields of biomass are obtained for the cultivars IPA 467-42 and IPA SF-25. Mulching effect was significant in dry matter for the IPA SF-25variety. Mulched sorghum plants (IPA SF-25 variety) produced more dry matter than the unmulched plants. The average yield of 12.85 t DM / ha of the experiment indicates that the growing tide is an excellent alternative to sorghum production in the dry season. / No Nordeste do Brasil, mais de 70 mil pequenas barragens retém a água proveniente do escoamento superficial e do fluxo de água subterrânea criando pequenos reservatórios. A agricultura de vazante consiste em cultivar os solos nas margens desses reservatórios, em declives leves, enquanto que o nível de água diminui progressivamente, sendo um sistema de cultivo bastante utilizado na região. É caracterizada como uma alternativa de convivência com a seca e de auto-sustento das famílias. Praticada desde os primórdios da agricultura até o presente, principalmente no semiárido. Poucos estudos têm sido realizados sobre a agricultura de vazante, sobretudo no que se refere a caracterização dos parâmetros hidráulicos e dos modelos que descrevem a condição específica dos solos não saturados das vazantes. Esta pesquisa objetivou avaliar o comportamento das características físico-hídricas do solo de vazante cultivado com sorgo, submetido a duas condições de cobertura do solo: presença e ausência de cobertura morta. Neste estudo, buscou-se também analisar o comportamento de quatro cultivares de sorgo (IPA 2502, IPA 4202, IPA 467-42 e IPA SF 25) ao submetê-las as condições de solos com e sem cobertura morta, utilizando-se cinco toneladas/ha de matéria seca da palhada. A cultura do sorgo foi escolhida por sua capacidade de sobreviver e produzir em condições de limitado suprimento de água em períodos longos de seca, condições normalmente encontradas no final do cultivo de vazante. A palhada de taboa (Typha domingensis), planta cosmopolita de regiões alagadas, típica de brejos e várzeas, encontrada também no semiarido, foi escolhida como cobertura morta em função da farta disponibilidade de biomassa e pelo fato de não ser fonte de alimento humano e/ou animal da região. Os efeitos do cultivo em vazante nas propriedades físico-hídricas do solo, na conservação da água no solo e consequentemente no rendimento do sorgo foram avaliados em 2012, na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco - IPA, Sertão do Pajeú, Semiárido pernambucano. Para isso foi imprescindível o estudo e a compreensão da dinâmica da água nos solos para um manejo adequado e obtenção de melhores rendimentos da cultura em cultivo de vazante. O sorgo foi cultivado com espaçamento de 0,8 m entre linhas e 20 plantas/metro linear. O delineamento foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, arranjado no esquema fatorial (4x2). As propriedades físico-hídricas avaliadas foram a condutividade hidráulica, a densidade do solo, a resistência a penetração, a porosidade e o conteúdo de água no solo. Para determinar a condutividade hidráulica foi utilizado o infiltrômetro a disco com sucção controlada de 8 cm de diâmetro e para a resistência a penetração foi utilizado o penetrômetro de impacto (modelo IAA-Planalsucar). As medidas foram realizadas entre plantas nas fileiras centrais de cultivo. Paralelamente, avaliaram-se dados de altura da planta, floração inicial, percentagem de plantas sobreviventes e a produção de biomassa. Para análise dos dados utilizou-se o programa estatístico Sisvar, sendo empregado o teste Tukey, em nível de 5% de probabilidade, para a comparação entre as médias dos tratamentos. As medidas das propriedades física-hidricas do solo foram realizadas em dois momentos: no início do cultivo, logo após a instalação dos tratamentos na área experimental (1ª campanha de testes) e entre a reprodução e maturação de grãos (2ª campanha). Na primeira campanha de testes de infiltração, percebeu-se que os valores de condutividade hidráulica (K(h)) foram maiores nos solos cultivados com sorgo sem cobertura morta, exceto para os solos com as variedades de sorgo IPA 4202 e IPA 467-42, nos potenciais h (0 e -2 cm). Já na segunda campanha, os valores de condutividade hidráulica dos solos com e sem cobertura morta só diferiram estatisticamente quando cultivados com a variedade de sorgo IPA 2502, submetidos aos potencias h (-12, -6 e -2 cm). As maiores produções de biomassa são obtidas para as cultivares IPA 467-42 e IPA SF-25. O efeito da cobertura morta foi significativo na produção de MS para a variedade IPA SF-25. Plantas de sorgo (variedade IPA SF-25) com cobertura morta produziram mais matéria seca do que as plantas cultivadas sem cobertura morta. A produtividade média de MS de 12,85 t/ha do experimento indica o cultivo de vazante como uma excelente alternativa para produção de sorgo em período de seca.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-11T13:44:53Z No. of bitstreams: 1 Daniela Siqueira Coelho.pdf: 1899965 bytes, checksum: 714850efa2382ddc47d8ca2c0f5fae6b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T13:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniela Siqueira Coelho.pdf: 1899965 bytes, checksum: 714850efa2382ddc47d8ca2c0f5fae6b (MD5) Previous issue date: 2017-07-04 / Increasing production losses in agricultural areas due to salinization of soils reinforce the need to select salinity-tolerant crops, such as sorghum. However, it is important to recognize the mechanisms of tolerance developed by the plants that can support the selection of cultivars with potential use in areas whose coexistence with salinity is unavoidable. The objective of this study was to select sweet sorghum cultivars more tolerant to salinity based on morphological and nutritional characteristics aiming at the identification of promising genotypes for use in salinized areas or that do not have adequate water for irrigation. The experiment was conducted in an greenhouse using the experimental design in randomized blocks arranged in a 6 x 5 factorial scheme. There were tested six cultivars (BR 506, Willey, SF-11, SF-15, TF-17 and 467-4-2) and saline solutions with five values of electrical conductivity (0.0, 1.5, 3.0, 0 and 12.0 dS m-1) using three replicates. The saline solutions were prepared with NaCl, CaCl2.2H2O and MgSO4.7H2O salts in the ratio of 7:2:1. The application of saline solutions was started two weeks after sowing, remaining until plants collecting. In the irrigation control, load cells were installed, which functioned as weighing lysimeters and recorded readings every 15 minutes. The volume of water replacement was applied every 48 hours with a 15% leaching fraction increase. From the data collected in this experiment, this study was divided into three stages. In the first stage, the growth of the plants was evaluated for identification of cultivars with potential of cultivation under salinity. In the second stage, the mechanisms involved in salinity tolerance of sorghum cultivars (related to gas exchanges), Na+ and Cl- concentration and organic solutes in the leaves were studied. In the third stage, the effect of salts of the salt stress on the accumulation and distribution of nutrients in sweet sorghum cultivars was studied. From the results obtained it was verified that the studied cultivars BR 506, TF-17 and 467-4-2 present a higher potential of cultivation under salinity, and BR 506 is the most suitable for ethanol production. The increase in salinity causes a significant reduction in the photosynthetic activity of sweet sorghum cultivars, however, the cultivar BR 506 proves to be the most efficient. The regulation of stomatal opening increased intrinsic water use efficiency and osmotic adjustment, concentrating nutrients and non - reducing soluble sugars on the leaves represent some mechanisms of adaptation to saline stress conditions in sorghum cultivars. Nutrient accumulation was predominantly limited by the reduction of growth due to worsening salinity and, to a lesser extent, competition between soil elements, reflecting differences in leaf and root content. / As crescentes perdas de produção em áreas agrícolas devido à salinização dos solos reforçam a necessidade de selecionar culturas cada vez mais tolerantes à salinidade, a exemplo do sorgo sacarino. No entanto, é importante o reconhecimento dos mecanismos de tolerância desenvolvidos pelas plantas que possam dar suporte à seleção de cultivares com potencial de uso em áreas cuja convivência com a salinidade seja inevitável. O objetivo deste estudo foi de selecionar cultivares de sorgo sacarino mais tolerantes à salinidade com base em características morfofisiológicas e nutricionais visando à identificação de genótipos promissores para utilização em áreas salinizadas, ou que não disponham de água adequada para irrigação. O experimento foi conduzido em casa de vegetação não climatizada, localizada na Universidade Federal do Vale do São Francisco, em Juazeiro-BA. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados dispostos em esquema fatorial 6 x 5. Seis cultivares (BR 506, Willey, SF-11, SF-15, TF-17 e 467-4-2) e soluções salinas com cinco valores de condutividade elétrica (0,0; 1,5; 3,0; 7,0 e 12,0 dS m-1), com três repetições foram testadas. As soluções salinas foram preparadas com NaCl, CaCl2.2H2O e MgSO4.7H2O na proporção de 7:2:1. A aplicação das soluções salinas foi iniciada duas semanas após a semeadura, permanecendo até a colheita. Para controle da irrigação, foram instaladas células de carga, que funcionaram como lisímetros de pesagem e taxa de leitura a cada 15 minutos. O volume de reposição de água foi aplicado a cada 48 horas com acréscimo de fração de lixiviação de 15%. A partir dos dados coletados neste experimento, dividiu-se este estudo em três etapas. Na primeira etapa, avaliou-se o crescimento das plantas para identificação de cultivares com potencial de cultivo sob salinidade. Na segunda etapa, foram estudadas as trocas gasosas e os teores foliares de Na+, Cl- e solutos orgânicos em cultivares de sorgo sacarino sob estresse salino. Na terceira etapa, foi estudado o efeito do estresse salino sobre o acúmulo e distribuição de nutrientes nas cultivares de sorgo sacarino. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que as cultivares estudadas BR 506, TF-17 e 467-4-2 apresentam maior potencial de cultivo sob salinidade, sendo que a BR 506 é a mais adequada para produção de etanol. O aumento da salinidade causa redução significativa da atividade fotossintética das cultivares de sorgo sacarino, no entanto, a cultivar BR 506 demonstra ser a mais eficiente. A regulação de abertura estomática, o aumento da eficiência intrínseca do uso da água e o ajustamento osmótico, concentrando nutrientes e açúcares solúveis não redutores nas folhas representam alguns mecanismos de adaptação às condições de estresse salino nas cultivares de sorgo sacarino. O acúmulo de nutrientes foi limitado predominantemente pela redução do crescimento devido ao agravamento da salinidade e, em menor escala, pela competição entre elementos no solo, refletindo em diferenças no seu conteúdo em folhas e raízes.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-10-25T13:21:29Z No. of bitstreams: 1 Ronaldo Alves de Oliveira Filho.pdf: 1363944 bytes, checksum: e719582742dc495c08e1dd2f22e5c663 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-25T13:21:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ronaldo Alves de Oliveira Filho.pdf: 1363944 bytes, checksum: e719582742dc495c08e1dd2f22e5c663 (MD5) Previous issue date: 2016-07-26 / There is a growing demand for food in the world and the irrigated agriculture is an important technique to support the increase in productivity of crops. The irrigated areas in the world, around 18% of the total area under cultivation, are responsible for 44% of the total agricultural production in the world. It is estimated that the world population reaches in 2050, 9.7 billion inhabitants. So, urbanization and industrialization will increase competition for water of good quality. In this scenario increases the interest in studies of the use of alternative water sources for irrigation, for example, water with high salt levels. However, for the proper utilization of these waters must take into account the potential of culture production on these conditions. Sorghum is a rustic agricultural species, with good adaptability to environmental stresses, such as water and saline. The objective of the present work was to verify the effects of the application of saline water in relation to the accumulation of salts in the soil and productivity of different forage sorghum genotypes, and dual purpose sacarino in the second production cycle. The experiment was accomplished in the forest zone of Pernambuco, through evaluation of biomass production and agroindustrial parameters on regrowth of sorghum, the second cut. The experiment was conducted at the Experimental Station of the Instituto Agronômico de Pernambuco – IPA, in the municipality of Vitória de Santo Antão, PE. The experimental design was adopted in casualisados blocks consisting of 20 genotypes and three blocks, totaling 60 experimental units. Was assessed the production of green mass and total percentage dry thatched roofs, leaf and panicle, and water use efficiency in crop plants. The soil was collected in three different eras at the beginning of regrowth, in prefloração and in the grain paste form Milky, collection. The evaluations of the° Brix and numbers of sheets were made in two stages, prefloração and Grand Pasty, Milky Brix determined in three parts of the stem of the plant, the height was measured in prefloração. It was estimated the theoretical ethanol production. Were held five collected from water samples. With the results obtained showed that irrigation with saline water does not lead to concentration of salts in the soil solution sufficient to increase the electrical conductivity of the saturated extract about to achieve the salinity threshold for the culture of sorghum. SF-15 genotypes, T17-389-5-1x1158 and T17EPSFx2502 have excelled in the production of dry matter with 35.29; 31.38 30.49 and t ha-1 respectively. These same genotypes, in addition to the BRS 508, presented a higher water use efficiency. Sampling the° Brix should be done in two break the thatched roofs of the plants, and presents greater concentration in the grain paste form Milky. The genotypes T17-389-5-1x1158, BRS 508, SF-15 and SF-11 stood out in the production of ethanol. / Existe uma demanda crescente de alimento no mundo e a agricultura irrigada é uma técnica importante para apoiar o aumento da produtividade das culturas. As áreas irrigadas no mundo, em torno de 18% da área total cultivada, são responsáveis por 44% da produção total agrícola do mundo. Estima-se que a população mundial atinja em 2050, 9,7 bilhões habitantes. Assim, a urbanização e a industrialização vão aumentar a competição por água de boa qualidade. Neste cenário aumenta o interesse sobre estudos do uso de fontes de água alternativas para a irrigação, como por exemplo, água com níveis de sais elevado. No entanto, para o aproveitamento adequado dessas águas deve-se levar em consideração o potencial de produção da cultura sobre essas condições. O sorgo é uma espécie agrícola rústica, com boa adaptação a estresses ambientais, tais como hídrico e salino. O objetivo do presente trabalho foi verificar os efeitos da aplicação de água salina em relação ao acúmulo de sais no solo e a produtividade de diferentes genótipos de sorgo, forrageiro, sacarino e duplo propósito no segundo ciclo produtivo. O experimento foi realizado na Zona da Mata de Pernambuco, mediante avaliação da produção de biomassa e parâmetros agroindustriais na rebrota do sorgo, o segundo corte. O experimento foi conduzido na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco – IPA, no município de Vitória de Santo Antão- PE. O delineamento experimental adotado foi em blocos casualisados consistindo de 20 genótipos e três blocos, totalizando 60 unidades experimentais. Foi avaliada a produção de massa verde e seca total, percentagem de colmo, folha e panícula, e eficiência no uso da água na colheita das plantas. O solo foi coletado em três épocas diferentes no início da rebrota, na prefloração e na fase de grão pastoso leitoso, coleta. As avaliações do ºBrix e números de folhas foram feitos em duas fases, prefloração e grão pastoso leitoso, ºBrix determinado em três partes do colmo da planta, a altura foi determinada na prefloração. Foi estimada a produção de etanol teórico. Foram realizadas cinco coletadas de amostras de água. Com os resultados obtidos observou-se que a irrigação com água salina não acarretou concentração de sais na solução do solo suficiente para elevar a condutividade elétrica do extrato saturado a ponto de atingir a salinidade limiar para a cultura do sorgo. Os genótipos SF-15, T17-389-5-1x1158 e T17EPSFx2502 se destacaram na produção de matéria seca com de 35,29; 31,38 e 30,49 t ha-1 respectivamente. Estes mesmos genótipos, além do BRS 508, apresentaram maior eficiência do uso água. A amostragem do ºBrix deve ser feito em duas partas do colmo da plantas, e apresenta maior concentração na fase de grão pastoso leitoso. Os genótipos T17-389-5-1x1158, BRS 508, SF-15 e SF-11 se destacaram na produção de etanol teórico.