Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Restos de culturas e outros materiais vegetais tÃm sido usados como cobertura morta no sistema de plantio direto em vÃrias regiÃes do Brasil. No Nordeste essa prÃtica à pouco comum e existe desconhecimento sobre o comportamento dessas coberturas nas condiÃÃes do semiÃrido quanto à degradaÃÃo e seus efeitos sobre a produtividade das culturas e caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas do solo. Uma pesquisa foi conduzida na Fazenda Lavoura Seca, QuixadÃ, CearÃ, com o objetivo de avaliar a produtividade de grÃos de milho (Zea mays L) e feijÃo-caupi (Vigna unguiculata L Walp.) e algumas caracterÃsticas de um Argissolo Vermelho Amarelo quando submetido a um sistema de plantio direto em cinco tipos de cobertura morta provenientes de: vegetaÃÃo natural; milheto (Pennisetum americanum sin. tiphoydes); braquiÃria (Brachiaria brizantha); sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench); e do plantio convencional, em dois sistemas de rotaÃÃo de culturas SPD1 (feijÃo-caupi em sucessÃo ao milho) e SPD2 (milho em sucessÃo ao feijÃo-caupi). As coberturas mortas foram avaliadas quanto à duraÃÃo, taxa de decomposiÃÃo e seus efeitos sobre as caracterÃsticas do solo densidade, densidade de partÃculas, porosidade total, micro porosidade, macro porosidade e teor de umidade, na profundidade de zero a 20 cm, nos anos agrÃcolas 2008 e 2009. NÃo foram constatadas diferenÃas significativas entre a biomassa produzida pela vegetaÃÃo natural e a proporcionada pela braquiÃria, milheto e sorgo forrageiro no SPD1 e SPD2. A degradaÃÃo dos resÃduos no perÃodo de avaliaÃÃo foi maior onde o feijÃo-caupi foi sucedido pelo milho. A produtividade do milho nÃo diferiu entre as coberturas e plantio convencional em 2008 e 2009. A produtividade de grÃos do feijÃo-caupi foi maior no plantio convencional do que nos tratamentos com cobertura morta podendo ser atribuÃdo ao melhor controle das plantas daninhas no sistema convencional. As diferentes coberturas mortas proporcionaram aumento na densidade do solo e diminuiÃÃo na porosidade total e macro porosidade / Crops and others vegetal residues are used as death cover in minimum tillage in several regions of Brazil. In the Northeast this practice is not yet generalized and there is a poor knowledge about the plant residues degradation under semi-arid conditions and its effects on crop productivity and the physical and chemical soil characteristics. This work was carried out at Dry Farm Experimental Station, Quixada, Ceara, in order to evaluate the corn and cowpea yield growing under minimum tillage with two crop rotation systems, SPD1 (cowpea following corn) and SPD2 (corn following cowpea) and five types of death cover originated from natural vegetation, millet (Pennisetum americanum sin. tiphoydes); brachiaria grass (Brachiaria brizantha); forage sorghum, (Sorghum bicolor L. Moench) and conventional tillage. It was also evaluated the effects of these rotation systems and deaths covers over soil density, particle density, micro and macro porosity, percentage of soil humidity at 20cm depth of a Red Yellow Argissol during 2008 and 2009. It was not found significant differences between the biomass yields of brachiaria grass, millet and sorghum in SPD1 and SPD2. The deaths cover degradation during the two years of evaluation was higher where the cowpea was followed by corn. The corn yield was not significantly different between the death covers and conventional tillage. The better cowpea yield under conventional tillage could be caused by a better weed control. The death cover tested increased the soil density and decreases the macro and total soil porosity

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O feijÃo-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.] tem grande importÃncia socioeconÃmica no Nordeste brasileiro. Entretanto, sua produÃÃo à baixa devida a diversos fatores abiÃticos e biÃticos. Dentre os fatÃres biÃticos, o vÃrus do mosaico severo do caupi (CPSMV, famÃlia Secoviridae) apresenta grande destaque, por causar a virose que mais acomete essa cultura no paÃs. Embora existam cultivares resistentes ao vÃrus, nÃo se sabe quais os mecanismos de defesa envolvidos. Por essa razÃo, foi elaborado um estudo comparativo entre cultivares resistentes e susceptÃveis, utilizando duas abordagens experimentais. Na abordagem bioquÃmica, possÃveis diferenÃas de atividades de enzimas relacionadas ao estresse oxidativo (dismutase do superÃxido, peroxidase do ascorbato, peroxidase) e à patogÃnese (β-1,3-glucanase e quitinase), alÃm da fenilamÃnia liase, e teores de H2O2 foram estudadas nos cultivares PitiÃba (susceptÃvel) e Macaibo (resistente). ApÃs tratamento com o CPSMV ou com apenas carborundum (plantas controles), foram realizadas coletas nos tempos de 6, 12, 24, 48 e 72 h, tendo sido realizadas as anÃlises bioquÃmicas nos extratos protÃicos obtidos das folhas secundÃrias. Foi verificado que, de maneira geral, a resposta entre os cultivares nÃo diferiram significamente, sugerindo que os mecanismos de defesa de feijÃo-de-corda sejam diferentes da resposta clÃssica de defesa. Na segunda abordagem, molecular, as sequÃncias nucleotÃdicas dos genes codificantes para os fatores de iniciaÃÃo de traduÃÃo (eIF4E, eIF(iso)4E, eIF4G, eIF(iso)4G e nCBP) e as sequÃncias primÃrias putativas das proteÃnas correspondentes foram analisados, no intuito de se averiguar a existÃncia de padrÃes de polimorfismos entre cultivares resistentes e susceptÃveis, que pudessem estar relacionados à defesa constitutiva conferida por genes recessivos. ApÃs anÃlise das sequÃncias, foi observado que eIF4E apresentava polimorfismos entre os cultivares, sendo que, em pelo menos duas posiÃÃes nas sequÃncias primÃrias putativas do fator (68 e 108), existiram diferenÃas entre cultivares susceptÃveis e resistentes (Arg68/Pro68; Val108 ou Pro108/Ala108). A modelagem molecular revelou que as diferenÃas em aminoÃcidos situam-se em dois loops externos, prÃximos ao domÃnio de ligaÃÃo ao capacete (m7G), bastante relatados em casos de resistÃncia recessiva para a famÃlia Potyviridae. AtravÃs de estudos de imunodectecÃÃo posterior ao passo cromatogrÃfico em coluna de afinidade, foi observado que as mudanÃas de aminoÃcidos nÃo comprometiam, a capacidade de eIF4E em se ligar ao m7G in vitro. Entretanto, como foram observadas duas variantes para eIF4E, entre cultivares resistentes e susceptÃveis ao CPSMV, em regiÃes prÃximas espacialmente, nÃo se pode descartar a hipÃtese de que a resistÃncia recessiva constitutiva esteja associada com essas mutaÃÃes detectadas nessas sequÃncias, que iriam modificar, consequentemente, a interaÃÃo da VPg viral com eIF4E in vivo. / Cowpea [(Vigna unguiculata (L.) Walp.)] has a major socioeconomic importance in Northeastern Brazil. However, its production is low due abiotic and biotic factors. Amongst the biotic factors the cowpea severe mosaic virus (CPSMV, Secoviridae family) has a great importance because it causes the most prevalent and serious virus disease that affects this crop in the country. Although there are resistant cultivars to CPSMV, the defense mechanisms involved is not understood. For this reason, a comparative study was conducted between resistant and susceptible cultivars, using two experimental approaches. In the first one, the biochemical approach, possible differences of enzyme activities related to oxidative stress (superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase) and pathogenesis (β-1,3-glucanase and chitinase), in addition of phenyl amonium lyase, and H2O2 generation in the leaves of the cultivars PitÃuba (susceptible) and Macaibo (resistant) were analyzed. The secondary leaves were harvested at 6, 12, 24, 48, 72 h after treatment with CPSMV or carborundum (controls) and these above parameters were measures in the protein extracts obtained. It was shown that, in general, the response amongst the cultivars did not differ significantly, suggesting that the defense mechanisms of cowpea are different from the classic response of defense observed for several plant species. In the second approach, molecular, the nucleotide sequences of the genes that code for the translation initiation factors (eIF4E, eIF(iso)4E, eIF4G, eIF(iso)4G and nCBP) and the primary strucuture of the correspondent putative proteins were analyzed in order to search patterns of polymorphis between the studied cowpea cultivars that could be related to a constitutive defense conferred by recessive genes. After sequence analysis, it was found that eIF4E showed polymorphisms between cultivars, and, in at least two positions (68 and 108), there were differences between susceptible and resistant cultivars (Arg68/Pro68; Val108 or Pro108/Ala108). The molecular modeling revealed that differences in amino acid are located in two external loops close to the cap (m7G) binding domain, well reported in cases of recessive resistance within the Potyviridae family. Through immunodetection studies with the leaf extracts and the protein fractions obtained after the affinity chromatography on a Sepharose-7-metil-guanosina column, it was found that the amino acid mutations found did not impair the ability of eIF4E to bind to M7G in vitro. However, as it was observed two variants for eIF4E comparing the resistant and susceptible cultivars to CPSMV, at spatially neighboring regions, it could not be ruled out the hypothesis that this constitutive/recessive resistant trait is correlated with these mutations detected, which could impair, consequently, the in vivo interaction of eIF4E with the viral VPg.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A intensidade do estresse causado pela salinidade nas culturas irà depender principalmente, do nÃvel de tolerÃncia da espÃcie vegetal e das formas de manejo utilizadas. O feijÃo-de-corda à uma cultura de importÃncia econÃmica, no entanto apresenta sensibilidade ao estresse salino. Dessa forma, objetivou-se avaliar as respostas biomÃtricas, fisiolÃgicas e produtivas de duas cultivares de feijÃo-de-corda, submetidas à irrigaÃÃo com Ãguas salinas e doses de potÃssio. O experimento foi conduzido em ambiente protegido na Ãrea experimental do Setor de Agrometeorologia da Universidade Federal do CearÃ. Foram utilizadas sementes de duas cultivares de feijÃo-de-corda (CE790 e CE104), as quais foram submetidas a nÃveis crescentes de salinidade, utilizando Ãgua de irrigaÃÃo com condutividade elÃtrica (CEa) de 0,8; 2,2; 3,6 e 5,0 dS m-1 e doses crescentes de potÃssio, utilizando 0,5, 1,0 2,0 e 4,0 g vaso-1 de Cloreto de PotÃssio. ApÃs coleta os dados foram submetidos a anÃlises estatÃsticas. O aumento da salinidade na Ãgua de irrigaÃÃo nÃo prejudicou o crescimento radicular das cultivares, por outro lado, a Ãrea foliar reduziu linearmente a cada incremento salino. A cultivar CE104 apresentou maior inibiÃÃo à acumulaÃÃo de Na+ com adiÃÃo de potÃssio. A salinidade afetou as trocas gasosas, das plantas de feijÃo-de-corda. Com a aplicaÃÃo de potÃssio houve uma menor perda hÃdrica e maior lixiviaÃÃo de Na+ nas plantas de feijÃo-de-corda sob estresse. / The strength of the stress caused by salinity in crops will depend largely on the level of tolerance of plant species and ways to employed manegement The cowpea is an of economic importance crop, however has sensitivity to salinity. This way, objective was to assess the responses biometric, physiological na production of two cultivars of cowpea, subject to irrigation with saline water and doses of potassium. The Experiment was carried in a protected environment at the experimental area the Sector of Agrometeorology, Federal University of CearÃ. The seeds used were two cultivars of cowpea (CE790 and CE104), which were subject to increasing salinity levels, used irrigation water with eletric conductivity (Eca) of 0,8; 2,2; 3,6 and 5,0 dS m-1 and increasing doses of potassium using 0,5; 1,0; 2,0 and 4,0 g pot-1 of potassium chloride. After collect the data was submitted to statistical analysis. The increase in the salinity in irrigation water did not impair to root growth of cultivars, however, the leaf Ãrea linearly reduced to each increase saline. The cultivar CE104 had highest inhibition to accumulation of Na+ with the addition of potassium. Gas exchanges been affected the effect of the salinity. As potassium application there was less water loss and higher leach of Na+ in cowpea plants under stress.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / As membranas biolÃgicas sÃo alvos preferenciais dos efeitos deletÃrios do estresse hÃdrico, induzidos por aÃÃo de enzimas hidrolÃticas e espÃcies reativas do oxigÃnio (ERO), ambas estimuladas durante o estresse. A biossÃntese dos lipÃdeos dos cloroplastos pode ser importante para a tolerÃncia ao estresse hÃdrico e para a recuperaÃÃo apÃs reidrataÃÃo. Nesse trabalho nos estudamos o metabolismo dos cloroplastos, monogalactosil-diacilglicerol (MGDG), digalactosil-diacilglicerol (DGDG), sulfoquinovosil-diacilglicerol (SQDG), phosphatidil-glicerol (PG), no Ãmbito do dÃficit hÃdrico e da reidrataÃÃo apÃs o fim do estresse. Com este intuito, nos medimos o teor dos lipÃdeos da folhas, acompanhamos a incorporaÃÃo do precursor 14C-acetato nos lipÃdeos e analisamos a expressÃo dos genes codificadores das enzimas de sÃntese chave dos lipÃdeos (MGD1, MGD2, DGD1, DGD2, SQD2 e PGP1) durante o estresse hÃdrico e apÃs a reidrataÃÃo. Visando de uma melhor compreensÃo da relaÃÃo entre o metabolismo destes lipÃdeos e a tolerÃncia a seca, nos trabalhamos com duas cultivares de Vigna unguiculata L. Walp, uma tolerante (cv. EPACE) e outra sensÃvel (cv. 1183) a seca. Por meio de varredura diferencial de um biblioteca de cDNA de V.unguiculata, foram obtidas as seqÃÃncias completas dos cDNA dos genes VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuSQD2 e VuPGP1. Os resultados mostram que em condiÃÃes de estresse hÃdrico a cultivar tolerante, alÃm de preservar seu teor de lipÃdeos durante a seca, à igualmente capaz de estimular a biossÃntese do DGDG aumentando significativamente a relaÃÃo DGDG:MGDG de suas membranas. NÃs sugerimos que o DGDG acumulado em condiÃÃo de seca à transportado para as membranas externas ao cloroplasto e que isso contribui para a tolerÃncia à seca. Os efeitos da desidrataÃÃo celular sobre as membranas tÃm conseqÃÃncias diretas sobre a capacidade das plantas a se recuperarem apÃs reidrataÃÃo. 48 horas apÃs a rega, a cv. sensÃvel 1183 nÃo à capaz de se recuperar em termos de teor de galactolipÃdeos e incorporaÃÃo do precursor. Na cv. tolerante, no entanto, o teor de DGDG permanece elevado, mesmo apÃs a reidrataÃÃo. Em conclusÃo, nossos resultados sugerem a importÃncia dos lipÃdeos membranares na tolerÃncia/sensibilidade das plantas ao dÃficit hÃdrico, em particular o balanÃo entre as classes lipÃdicas de propriedades fÃsico-quÃmicas diferentes (SQDG versus PG e DGDG versus MGDG) que poderiam afetar a estrutura e o funcionamento das membranas. / Membranes are main targets of degradation by reactive oxygen species and hydrolytic activities induced by drought. Chloroplasts lipid biosynthesis, especially galactolipids monogalactosyl-diacylglycerol (MGDG) and digalactosyl-diacylglycerol (DGDG) are important for plant tolerance to water deficit and for recovery after rehydration. In this thesis, we studied the metabolism of the chloroplast membrane lipids, MGDG, DGDG, sulphoquinovosyl-diacylglycerol (SQDG), phosphatidyl-glycerol (PG) under drought and during recovery from drought. Aiming this, we measured leaf lipids content, followed 14C-acÃtate incorporation and expression of genes coding for chloroplast membrane lipid synthases (MGD1, MGD2, DGD1, DGD2, SQD2 and PGP1) during drought and recovery. In order to better understand the relationship between drought tolerance and lipid metabolism, two cultivars of Vigna unguiculata L. Walp, one drought tolerant (cv. EPACE) the other drought susceptible (cv. 1183) were compared. The cDNA complete sequences for VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuSQD2 and VuPGP1 were obtained from screening of a V.unguiculata cDNA library. The results showed that under water stress conditions, the tolerant cultivar, besides its ability to preserve its lipids pool despites drought, is able to strongly stimulate the DGDG biosynthesis, increasing the DGDG:MGDG ratio in its membranes. We suggest that DGDG accumulated under drought condition, when phosphate is deficient, is exported for extrachloroplastic membranes, and thus contributes to plant drought tolerance. Effects of loss of water on cell membranes have direct consequences on plant capacity to recover from stress. 48 hours after rewatering, the susceptible cv. 1183 was not able to fully recover from a moderate stress in terms of leaf galactolipid content and acetate incorporation into MGDG. In EPACE-1, MGDG leaf content remained unchanged after rehydration and DGDG remained higher than in the control plants. In conclusion, our results highlight the importance of membrane lipids in plant adaptation to water deficit and in their capacity to recover from stress. Of particular importance is the balance between lipid classes with various physico-chemical properties (SQDG versus PG, DGDG versus MGDG), since they most likely have a profound influence on membrane structure and function.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O consÃrcio consiste no cultivo simultÃneo de duas ou mais culturas na mesma Ãrea, como estratÃgia para reduzir o risco da atividade diante da irregularidade climÃtica muito frequente nas regiÃes semiÃridas. Este trabalho objetivou avaliar caracterÃsticas agronÃmicas e Uso Eficiente da Terra (UET) de plantas de mamona com feijÃo caupi em monocultivo e consorciadas e mamona com milho em monocultivo e consorciados em diferentes arranjos de plantio em regime de sequeiro na regiÃo semiÃrida do sertÃo central cearense. Foram conduzidos dois experimentos na Fazenda Lavoura Seca, pertencente à Universidade Federal do Cearà em QuixadÃ/CearÃ, Brasil, entre os meses de abril e agosto de 2011. O delineamento utilizado para ambos os experimentos foi em blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repetiÃÃes. As populaÃÃes desejadas foram obtidas variando o nÃmero de plantas dentro da fileira, sendo fileiras simples alternadas. As parcelas foram compostas por quatro fileiras de cada cultura, na qual usou-se como parcela Ãtil apenas as duas fileiras centrais. Os tratamentos consistiram de monocultivo de mamona, caupi e milho, usando 10.000, 40.000 e 40.000 plantas ha-1 respectivamente e dos demais consÃrcios: (mamona 10.000 + 40.000 caupi ou milho); (mamona 5.000 + 40.000 caupi ou milho); (mamona 10.000 + 20.000 caupi ou milho); (mamona 5.000 + 20.000 caupi ou milho) plantas ha-1. A maior produtividade de mamona foi obtida usando-se 10.000 plantas ha-1 tanto consorciada como em monocultivo com caupi, independente da populaÃÃo de feijÃo. Jà quando consorciada com o milho, o fator que mais interferiu no rendimento foi o aumento da populaÃÃo de milho, em detrimento da reduÃÃo da populaÃÃo da mamoneira. As mais elevadas produtividades de feijÃo caupi foram constatadas no monocultivo e nÃo diferiu estatisticamente dos consÃrcios (mamona 5.000+40.000 caupi) e (mamona 5.000+20.000 caupi) plantas ha-1. A mamona mesmo na mÃxima populaÃÃo nÃo competiu significativamente em nÃvel de comprometer o rendimento do cereal. Todos os arranjos entre mamona e feijÃo caupi foram eficientes no uso da terra, jà o milho dominou a mamoneira em todos os consÃrcios, sendo mais competitivo e comprometendo o rendimento da mesma. / The consortium consists of the simultaneous cultivation of two or more crops in the same area, as a strategy to reduce the risk of activity before the irregularity climatic very common in semiarid regions. This study aimed to evaluate productive characteristics, gross income and Efficient Use of Land (UET) of the castor bean plants with cowpea bean in monocrop and intercropped with castor bean and maize monocrop and intercrop under different planting arrangements in a regime rainfed semiarid region in the central interior of CearÃ. Two experiments were conducted in Farm Lavoura Seca, owned by the Federal University of Cearà in Quixadà / CearÃ, Brazil, between April and August 2011. The experimental delineate for both experiments was a randomized block with six treatments and four repetitions. Populations desired been obtained varying the number of plants within the row, with alternate single rows. The plots were composed by four rows of each crop, which was used as a useful plots just the two central rows. The treatments consisted of monoculture castor bean, cowpea and maize, by using 10,000, 40,000 and 40,000 plants ha-1 respectively and other consortiums: (castor bean 10,000 + 40,000 cowpea or maize); (castor bean 5,000 + 40,000 cowpea or maize); (castor bean 10,000 + 20,000 cowpea or maize); (castor bean 5,000 + 20,000 cowpea or maize) plants ha-1. The higher productivity of castor bean was obtained using 10,000 plants ha-1 both consortia with cowpea as an in monocrop, independent of population of beans. Since when consortia with maize, the factor that most affect the yield was the increase of maize population, in detriment of reducing the population of the castor bean. The highest yields of cowpea were found in the monoculture and did not differ statistically from consortiums (castor bean 5,000 +40,000 cowpea) and (castor bean 5,000 +20,000 cowpea) plants ha-1. All of the arrangements between castor bean and cowpea were efficient in land use, have dominated the castor bean in all consortia, being more competitive and compromising the quality of the same.

Changes in the microclimate in a intercropping can also change the responses of plants to some abiotic factors, including, salinity. The aim of this study was to evaluate the influence of salinity of irrigation water on gas exchange, ion levels, growth, productivity and efficiency of land use in single and intercropped systems, using plant corn and beans-in-corda. The experiment was conducted for two years following a design in randomized blocks in split plots, and the plots formed by the year of cultivation (2012 and 2013), the subplots by salinity of irrigation water (0.9, 2.5 and 5.0 dS m-1), and the split of crop systems (bean-to-rope, corn and more bean-to-string corn in consortium). The irrigated crops were conducted during the dry seasons of the years 2012 and 2013, and samples were taken soil samples before and after each crop, and after the passage of the rainy seasons of 2013/2014. To facilitate the description of the results, the thesis was divided into two chapters. The first is related to growth and productivity. The variables analyzed were: biomass production, productivity and efficiency of land use. The second is related to gas and mineral nutrition exchanges. The variables analyzed were: stomatal conductance, photosynthesis, transpiration, water use efficiency, levels of Na+, K+ and Cl+ in the leaves and stem. The accumulation of salts in the soil increased in proportion to the electrical conductivity values of irrigation water, with the highest observed in maize, a fact explained by the longer cycle and increased the employed irrigation depth in this culture. Rainfall totals recorded in the rainy seasons of 2013 and 2014 were sufficient to promote the leaching of excess salts below the root zone of crops. The accumulation of salts in the soil did not influence gas exchange and efficiency of water use, but caused an increase in the levels of Na+ in the leaves and stems. Despite the differences observed in the levels of Na, one can not relate them the variables of gas exchange, since they were not affected by the irrigation water salinity. The effects of salts on the production of total biomass and productivity of the plants were more expressive in plants under monoculture, especially in the bean-to-rope culture. The microclimate condition of intercropping system may have contributed to reduce the influence of salinity on productivity, mainly of bean-to-rope culture, resulting in higher values of efficient land use. / As alteraÃÃes no microclima em um cultivo consorciado podem tambÃm alterar as respostas das plantas a alguns fatores abiÃticos, dentre eles, a salinidade. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influÃncia da salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo sobre as trocas gasosas, teores de Ãons, crescimento, produtividade e eficiÃncia do uso da terra em sistemas de monocultivo e consÃrcio, utilizando-se plantas de milho e feijÃo-de-corda. O experimento foi realizado durante dois anos seguindo um delineamento em blocos ao acaso, em parcelas subsubdivididas, sendo as parcelas formadas pelo ano de cultivo (2012 e 2013), as subparcelas pela salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo (0,9, 2,5 e 5,0 dS m-1) e as subsubparcelas pelos sistemas de cultivo (feijÃo-de-corda, milho e milho mais feijÃo-de-corda em consÃrcio). Os cultivos irrigados foram conduzidos durante as estaÃÃes secas dos anos 2012 e 2013, e foram realizadas coletas de amostras de solo antes e apÃs cada cultivo, e apÃs a passagem das estaÃÃes chuvosas de 2013/2014. Para facilitar a descriÃÃo dos resultados, a tese foi dividida em dois capÃtulos. O primeiro à referente ao crescimento e produtividade. As variÃveis analisadas foram: produÃÃo de biomassa, produtividade e eficiÃncia do uso da terra. O segundo à referente Ãs trocas gasosas e nutriÃÃo mineral. As variÃveis analisadas foram: condutÃncia estomÃtica, fotossÃntese, transpiraÃÃo, eficiÃncia do uso da Ãgua, teores de Na+, K+ e Cl+ nas folhas e caule. O acÃmulo de sais no solo aumentou proporcionalmente aos valores de condutividade elÃtrica da Ãgua de irrigaÃÃo, sendo os maiores observados na cultura do milho, fato explicado pela maior duraÃÃo do ciclo e maior lÃmina de irrigaÃÃo empregada nesta cultura. Os totais de chuvas verificados nas estaÃÃes chuvosas de 2013 e 2014 foram suficientes para promover a lixiviaÃÃo do excesso de sais abaixo da zona radicular das culturas. O acÃmulo de sais no solo nÃo influenciou as trocas gasosas e a eficiÃncia do uso da Ãgua, mas provocou aumento nos teores de Na+ nas folhas e caules. Apesar das diferenÃas observadas nos teores de Na, nÃo se pode relacionÃ-las as variÃveis de trocas gasosas, visto que estas nÃo sofreram influÃncia da salinidade da Ãgua de irrigaÃÃo. Os efeitos dos sais sobre a produÃÃo de biomassa total e produtividade das plantas se mostraram mais expressivos nas plantas sob monocultivo, notadamente na cultura do feijÃo-de-corda. A condiÃÃo microclimÃtica do sistema de consÃrcio pode ter contribuÃdo para reduzir a influÃncia da salinidade na produtividade, principalmente da cultura do feijÃo-de-corda, resultando em maiores valores do uso eficiente da terra.

nÃo hà / Improve technologies that seek to reduce the use of phosphate fertilizers is essential, considering that most Brazilian soils have low availability of phosphorus (P), ultimately limit the growth of plants and generating a high dependence of phosphate fertilizers. The use of microorganisms as the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) which are associated with the majority of plant species is now a viable alternative, mainly by beneficial effects of these fungi for plant growth such as increased absorption of nutrient, especially, P. Association between AMF and fruit or annual plants can enhance productivity of these species, in addition to reducing the consumption of phosphate fertilizers. So to evaluate the morphological pattern of colonization by AMF, two studies were conducted, the first in areas of family farmers who grow acerola and reside in Maranguape-Ce. The second study was conducted in a greenhouse and in Soil Microbiology Laboratory of the Department of Soil Science of the University Federal of CearÃ, with cowpea plants and corn fertilized with increasing doses of P. In the first survey, Paris morphology, the presence of intracellular vesicles and hyphae was observed in all areas collected. With the extraction of soil AMF spores, the predominance of genres, Glomus sp. and Scutelospora sp, was found in the four areas where soil samples were collected. In research conducted in the greenhouse, it was observed that the growth of the cowpea and corn was favored by phosphorus fertilization to dose 150 mg P kg-1 soil and 120 mg P kg-1 soil, respectively. The mycorrhizal colonization was reduced by higher doses of P added to the soil and the morphology of mycorrhizal colonization intermediate was observed in both species, not occurring influence of phosphorus fertilization on their morphology. In addition, they identified up to fifteen morphotypes especeis AMF in the soil cultivated with cowpea or corn. / Aprimorar tecnologias que buscam a reduÃÃo do uso de fertilizantes fosfatados à essencial, considerando que grande parte dos solos brasileiros possui baixa disponibilidade de fÃsforo (P), acabando por limitar o crescimento das plantas e gerando uma dependÃncia elevada de adubos fosfatados. O uso de micro-organismos, como os fungos micorrÃzicos arbusculares (FMA), que se associam com a maioria das espÃcies vegetais à uma alternativa viÃvel principalmente pelos efeitos benÃficos desses fungos para o crescimento das plantas, como maior absorÃÃo de nutrientes, notadamente o P. A associaÃÃo entre FMA e plantas frutÃferas ou anuais poderà fomentar a produtividade dessas espÃcies, alÃm de reduzir o consumo de adubos fosfatados. Com o intuito de avaliar se diferentes manejos impostos ao sistema solo planta podem alterar o padrÃo de colonizaÃÃo micorrÃzica arbuscular em plantas cultivadas foram realizados dois estudos, o primeiro em Ãreas de agricultores familiares que cultivam acerola e residem em Maranguape-Ce. O segundo estudo, foi conduzido em casa de vegetaÃÃo e no LaboratÃrio de Microbiologia do Solo pertencente ao Departamento de CiÃncias do Solo da Universidade Federal do CearÃ, com plantas de feijÃo de corda e milho adubadas com doses crescentes de P. Na primeira pesquisa, o padrÃo morfolÃgico Paris, com a presenÃa de hifas intracelulares e vesÃculas, foi observado em todas as Ãreas coletadas. Com a extraÃÃo de esporos de FMA do solo, a predominÃncia dos gÃneros, Glomus sp. e Scutelospora sp, foi constatada nas quatro Ãreas em que foram coletadas amostras de solo. Na pesquisa conduzida em casa de vegetaÃÃo, observou-se que o crescimento do feijÃo de corda e do milho foi favorecido pela adubaÃÃo fosfatada atà a dose 150 mg P kg-1 solo e 120 mg P kg-1 solo, respectivamente. A colonizaÃÃo micorrÃzica foi diminuÃda pelas maiores doses de P adicionados ao solo e o padrÃo morfolÃgico de colonizaÃÃo micorrÃzica intermediÃrio foi observado nas duas espÃcies vegetais, nÃo ocorrendo influÃncia da adubaÃÃo fosfatada sobre sua morfologia. AlÃm disso, foram identificados atà quinze morfotipos de espÃcies de FMA no solo cultivado com feijÃo de corda ou milho.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O Ãcido abscÃsico (ABA) à um fitohormÃnio que desempenha papÃis crÃticos na regulaÃÃo das respostas das plantas ao crescimento e desenvolvimento. O vacÃolo de plantas superiores à uma organela que ocupa a maior parte da cÃlula. A condiÃÃo de acidez à mantida por duas bombas de prÃtons distintas, V-ATPase e V-PPase. Sabe-se que estas bombas de prÃtons desempenham um papel essencial nas respostas das plantas Ãs mudanÃas ambientais. O gradiente eletroquÃmico promovido por essas enzimas à a forÃa motriz para o acÃmulo de Ãons e outros solutos no vacÃolo, sendo importante para manter a homeostase citosÃlica de Ãons e o metabolismo celular. As enzimas antioxidantes constituem um sistema de defesa contra as espÃcies reativas de oxigÃnio, que podem provocar danos ao desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do Ãcido abscÃsico nos parÃmetros de crescimento e fisiolÃgicos, bem como o efeito na atividade hidrolÃtica e na expressÃo de transcritos das bombas de prÃtons vacuolares e na atividade de enzimas antioxidantes de plantas de Vigna unguiculata. As sementes de V. unguiculata foram germinadas em areia, onde cresceram por 15 dias, com aplicaÃÃo de soluÃÃo nutritiva de Hoagland na ausÃncia (controle) ou presenÃa de ABA 0,1 ÂM no terceiro, no sÃtimo e no dÃcimo dias apÃs a germinaÃÃo. Os efeitos do Ãcido abscÃsico (ABA) sobre o crescimento, a condutÃncia estomÃtica, a transpiraÃÃo, a fotossÃntese, a concentraÃÃo interna de CO2, a atividade e a expressÃo da subunidade A da V-ATPase e da V-PPase e a atividade de enzimas antioxidantes de Vigna unguiculata foram analisados. ABA aumentou o crescimento das plantas, mas nÃo afetou os parÃmetros fisiolÃgicos; induziu um aumento na atividade hidrolÃtica da V-ATPase em folhas e da V- PPase em raÃzes; aumentou os transcritos de VuVHA-A e de VuVHP em folhas e diminuiu os transcritos de VuVHA-A em raÃzes e, por fim, causou aumento na atividade da catalase de folhas e de raÃzes. Esses resultados sugerem que o Ãcido abscÃsico regula a atividade e a expressÃo dos genes das bombas de prÃtons vacuolares, bem como as atividades de enzimas antioxidantes, sendo portanto importantes efetores que regulam o desenvolvimento de plantas de V. unguiculata. / Abscisic acid (ABA) is a phytohormone that plays critical roles in regulating plant responses to growth and development. The vacuole of higher plants is an organelle that occupies a larger part of the cell. The acidic condition is maintained by two distinct proton pumps, VATPase and V-PPase. It is known these proton pumps play essential roles in plant responses to environmental changes. The electrochemical gradient promoted by these enzymes is the driving force for the accumulation of ions and other solutes in the vacuole, being important to maintain cytosolic ion homeostasis and cellular metabolism. Antioxidant enzymes constitute a defense system against reactive oxygen species, which can cause damage to plant development. The aim of this study was to study the effect of the abscisic acid in the growth and physiological parameters, as well as the effect on vacuolar proton pumps and antioxidant enzymes (SOD, CAT and APX) from Vigna unguiculata cv. Pitiuba. The seeds of V. unguiculata were germinated in sand and grown for 15 days, with application of Hoagland solution in the absence (control) or presence of 0.1 ÂM ABA in the third, seventh and tenth days after germination.The effects of the abscisic acid (ABA) on the growth, stomatal conductance, transpiration, photosynthesis, internal CO2 concentration, V-ATPase subunit A and V-PPase activities and expression and antioxidant enzymes activities of Vigna unguiculata were analyzed. ABA increased the plants growth but did not affect the physiological parameters; induced an increase on V-ATPase hidrolytyc activity in leaves and on V-PPase in roots; ABA increased the transcripts of VuVHA-A and VuVHP in leaves and decreased the VuVHA-A transcripts in roots; caused increase in the leaves and roots catalase activity. These results suggest that the abscisic acid regulate the activity and the genes expression of the vacuolar proton pumps, as well as the antioxidant enzymes activity, being thus important effectors that regulate the development of V. unguiculata plants.

Alimento base da dieta dos brasileiros, o feijão é a leguminosa de maior importância para consumo direto no mundo. Inúmeras pesquisas em relação às propriedades nutricionais do feijão comum e também do feijão de corda têm sido realizadas, no intuito de avaliar sua composição centesimal, mineral e fatores antinutricionais. Em relação à qualidade das determinações analíticas, sabe-se que os materiais de referência certificados (CRMs) estão se tornando cada vez mais necessários em procedimentos de medição. Contudo, ainda há escassez de CRMs para atender às demandas em todos os setores produtivos, especialmente na agricultura. O domínio da tecnologia para sua produção representa, portanto, um avanço estratégico, por colocar o país em condições de fornecer materiais específicos às próprias necessidades. Dessa forma, este trabalho envolveu a primeira etapa para elaboração de um material de referência certificado de feijão, com a caracterização química e nutricional dos principais tipos comerciais disponíveis no mercado, das espécies Phaseolus vulgaris L. (feijão comum) e Vigna unguiculata (feijão caupi), buscando atender demandas metrológicas específicas da pesquisa e da indústria alimentícia. Foram coletadas 55 amostras de feijão de dez tipos comerciais diferentes no varejo da cidade de Piracicaba. Determinaram-se os elementos químicos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Mo, Na, Rb, Sc e Zn utilizando análise por ativação neutrônica, a composição centesimal empregando metodologia preconizada pela AOAC e o fator antinutricional ácido fítico segundo o método descrito por Grynspan e Cheryan (1989). Os resultados mostraram diferença significativa entre os tipos comerciais de feijão (p<0,05) para Br, Cs, Co, K, Mo, Na e Zn, e também para os teores de proteínas, cinzas, umidade e ácido fítico. O feijão fradinho, da espécie Vigna unguiculata, apresentou diferenças consideráveis em relação ao feijão comum da espécie Phaseolus vulgaris L., tendo a maior concentração média de Na e as menores concentrações médias de Ca, Co, K e cinzas (p<0,05). O feijão preto apresentou as maiores concentrações médias de Ca, Co, Fe, proteínas e ácido fítico, enquanto o feijão cavalo as maiores concentrações médias de K, Mo e Zn (p<0,05). O feijão carioca apresentou valores médios próximos à média global para todos os parâmetros avaliados, exceto para ácido fítico. Alta variabilidade foi identificada para Br, Cs, Mo, Na, Rb e Sc dentro de um mesmo tipo comercial, enquanto baixa variabilidade foi observada para K, Zn, cinzas e proteínas. O conjunto de dados resultantes da caracterização química das 55 amostras de feijão mostra que os tipos comerciais carioca, preto e fradinho são os mais indicados para produção de material de referência certificado. Considerando o critério de comutatividade, o feijão carioca pode ser utilizado para produzir um material de referência que represente todos os tipos comerciais estudados / Basic food of the Brazilian diet, beans are the most important leguminous for direct consumption in the world. Numerous researches on the nutritional properties of common bean and string bean have been performed in order to assess their centesimal and mineral composition as well the antinutritional factors. Regarding the quality of the analytical determinations, it is known that the certified reference materials (CRMs) are becoming increasingly necessary in measurement procedures. However, there is still lack of CRMs to meet the demands from all productive sectors, especially agriculture. Mastering the technology for their production therefore represents a strategic step forward, to put the country in a position to provide specific materials to own needs. Thus, this work involved the first step in developing a bean certified reference material, with chemical and nutritional characterization of the main commercial types available in the market, from the species Phaseolus vulgaris L. (common bean) and Vigna unguiculata (cowpea), meeting the specific metrological demand of research and food industry. In the retail market of the city of Piracicaba, 55 bean samples from ten different commercial types were collected. The chemical elements Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Mo, Na, Rb, Sc and Zn were determined by nêutron activation analysis, the proximate composition using methodology recommended by the AOAC and the anti-nutritional factor phytic acid, according to the method described by Grynspan and Cheryan (1989). The results showed significant differences between commercial bean types (p<0.05) for Br, Cs, Co, K, Mo, Na and Zn, and also for protein, ash, moisture and phytic acid. The black-eyed pea from Vigna unguiculata species showed considerable differences from the common bean Phaseolus vulgaris L. species, having the highest average concentration of Na and the lowest average concentrations of Ca, Co, K and ash (p<0.05). The black bean had the highest average concentrations of Ca, Co, Fe, proteins and phytic acid, while horse bean the highest average concentrations of K, Mo and Zn (p<0.05). The common bean showed mean values close to the global average for all parameters, except for the phytic acid. High variability has been identified for Br, Cs, Mo, Na, Rb and Sc within a commercial type, while low variability was observed for K, Zn, ash, and proteins. The data set resulting from the chemical characterization of 55 samples indicates that the commercial types common bean, black bean and black-eyed pea are more indicated for the production of the certified reference material. Considering the commutability criteria, the common beans could be used to produce a reference material representative of all commercial types studied

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafaela.pdf: 1254631 bytes, checksum: 3d834f48484b52c9ceff46d1a42fb49a (MD5) Previous issue date: 2013-03-12 / The cowpea bean, a culture traditionally planted in the Brazilian Northeast, has been expanding to other regions of Brazil, mostly to the Midwest, in the states of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul, on account of its wide adaptability to tropical conditions and low production cost. Most of the seeds after harvest do not have appropriate characteristics for the storage, mainly due to high water content at harvest time. Drying is the most widely used process to preserve the quality of the product. The operation consists in removing some water contained in the fresh beans. In this context, the aim of this study was to determine and model the drying curves of cowpea beans at temperatures of 30, 40 and 50 °C, adjusting different mathematical models to experimental data, to select the one that best represents the phenomenon, determine the effective diffusion coefficient, and evaluate the physiological quality of seeds. They were seeds of cowpea bean cultivars BRS Guariba and BRS Novaera, harvested by hand, with water content of 0.21 (bs) and 0.16 (bs) respectively, dried to the level 0.11 (bs). The drying process was carried out in an experimental dryer under controlled temperatures of 30, 40 and 50 ° C and relative humidity of the drying air between 14% and 59%. The drying time for the cowpea bean seeds (BRS Guariba cultivar) was 10.4, 5.6 and 2.1 hours at temperatures of 30, 40 and 50 ° C respectively. For BRS Novaera, the drying lasted 8.7, 4.7 and 2.0 hours at temperatures of 30, 40 and 50 °C respectively. The mathematical model of Midilli was the one that best adapted to the experimental data for both cultivars. The diffusion coefficient increases with the temperature, with values from 5.047 to 12.011 x 10-11 x 10-11 m² s-1, for BRS Guariba, and from 2.482 x 10-11 to 5.187 x 10-11 m² s-1 for BRS Novaera in the temperature range from 30 to 50 °C. The relation between the effective diffusion coefficient and the drying temperature can be described by the Arrhenius equation, which has activation energy of 35.04 kJ.mol-1 and 29.76 kJ.mol-1 for liquid diffusion in the drying process of cowpea bean seeds. After the drying process, the seeds percentage of normal seedlings were more than 87%, and under the different conditions of study they presented low force, since the drying under a temperature of 40 °C was the one which produced the most satisfactory results. / O feijão-caupi, cultura tradicionalmente cultivada no Nordeste brasileiro, vem se expandindo para diversas regiões do Brasil, principalmente para o Centro-Oeste, nos estados do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, em razão da sua ampla adaptabilidade às condições tropicais e ao baixo custo de produção. Após a colheita, a maior parte das sementes possui características inadequadas para o armazenamento, devido principalmente ao alto conteúdo de água na época da colheita. A secagem é o processo mais utilizado para a preservação da qualidade desse produto. A operação consiste na remoção de parte da água contida no feijão recém colhido. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar e modelar as curvas de secagem do feijão-caupi, nas temperaturas de 30, 40 e 50 °C, ajustando-se diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais e selecionar aquele que melhor representa o fenômeno, bem como determinar o coeficiente de difusão efetivo e avaliar a qualidade fisiológica das sementes. Foram utilizadas sementes de feijão-caupi das cultivares BRS Guariba e BRS Novaera, colhidas manualmente, com teor de água de 0,21 (b.s) e 0,16 (b.s), respectivamente, secas até o teor 0,11 (b.s.). O processo de secagem foi realizado em secador experimental sob as temperaturas controladas de 30, 40 e 50 °C, e umidade relativa do ar de secagem entre 14 e 59%. O tempo de secagem para as sementes de feijão-caupi (cultivar BRS guariba) foi de 10,4, 5,6 e 2,1 horas para as temperaturas de 30, 40 e 50 °C, respectivamente; para a cultivar BRS Novaera a secagem foi de 8,7, 4,7 e 2,0 horas para as temperaturas de 30, 40 e 50 °C, respectivamente. O modelo matemático de Midilli foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais de ambas as cultivares, apontando que o coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura, apresentando valores entre 5,047 x 10-11 a 12,011 x 10-11 m² s-1, para a cultivar BRS Guariba e 2,482 x 10-11 a 5,187 x 10-11 m² s-1, na cultivar BRS Novaera, para a faixa de temperatura de 30 a 50 °C. A relação entre o coeficiente de difusão efetivo e a temperatura de secagem pode ser descrita pela equação de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação de 35,04 kJ.mol-1 e de 29,76 kJ.mol-1 para a difusão líquida no processo de secagem das sementes de feijão-caupi. Após o processo de secagem, as sementes apresentaram percentuais de plântulas normais superiores a 87%; nas diferentes condições de estudo apresentaram baixo vigor, sendo a secagem sob a temperatura de 40 °C a que produziu os resultados mais satisfatórios.