Dans le contexte de changement climatique, la compréhension des mécanismes régissant les pertes en eau de la vigne peut permettre d'adapter le matériel végétal pour maintenir la productivité de la vigne et la qualité du vin. L'adaptation à la sécheresse est un caractère complexe faisant intervenir des mécanismes physiologiques liés aux génotypes du greffon et du porte-greffe. Mais les effets du porte-greffe sur la régulation stomatique du greffon sont mal connus. La production par les racines de signaux chimiques tels que l'ABA et/ou hydraulique pourraient y contribuer. La réponse physiologique et moléculaire à la contrainte hydrique a été analysée sur de jeunes boutures pour 7 porte-greffes plus ou moins adaptés à la sécheresse et 2 cépages connus pour leur caractère iso ou anisohydrique. Puis 23 combinaisons greffon/porte-greffe issues de ces génotypes ont été étudiées. Une analyse métabolique sur l'accumulation de l'ABA et ses dérivés a été menée sur feuilles, racines et dans la sève xylémienne. Ces informations ont été couplées à des analyses transcriptomiques sur des gènes du métabolisme et de la signalisation de ABA, et codant des aquaporines de type PIP. L‘analyse conjointe des données physiologiques, métabolomiques et transcriptomiques ont permis d'identifier des composants moléculaires discriminant les porte-greffes selon leur fond génétique et leur adaptation à la sécheresse. Les réponses globales à la contrainte hydrique sont mieux coordonnées au sein d‘un même tissu qu‘entre racines et feuilles. A l‘échelle de la plante greffée, une prépondérance du signal hydraulique est probable. Certains gènes répondent spécifiquement aux interactions greffon/porte-greffe. / In the context of climate change, understanding the mechanisms governing the water loss of the vine is necessary to adapt the plant material to maintain the productivity of the vine and wine quality. The adaptation to drought is a complex trait involving physiological mechanisms related to scion and rootstock genotypes. But the effects of the rootstock on stomatal regulation graft are still unknown. Production by roots of chemical signals such as ABA and / or hydraulic ones be involved. Molecular and physiological responses to water stress were analyzed on young cuttings for 7 rootstocks more or less adapted to drought and 2 varieties known for their iso or anisohydric behaviour. Then 23 combinations scion / rootstock from these genotypes were investigated. Metabolic analyses for ABA and its derivatives was conducted in leaves, roots and in the xylem sap. The information was integrated with transcriptomic analyzes for genes involved in ABA metabolism and signaling, and encoding PIP aquaporins. Joint analyses of physiological data, metabolomic and transcriptomic allow the identification of the molecular components discriminating rootstocks according to their genetic background and their adaptation to drought. Global responses to water stress are better coordinated within the same tissue between roots and leaves. At the scale of the grafted plant, a preponderance of the hydraulic signal is likely. Some genes specifically respond to the scion / rootstock interactions.

Les bactéries promotrices de la croissance des plantes (PGPR) peuvent améliorer la performance et la tolérance des plantes lors de stress environnementaux. Arabidopsis thaliana est un modèle de choix pour étudier les mécanismes impliqués dans les interactions plante-bactéries. Nous avons analysé de multiples traits associés à la dynamique de croissance, au développement et la physiologie des végétaux afin d'évaluer les effets de l'inoculation par Phyllobacterium brassicacearum STM196, une PGPR isolée de la rhizosphère du colza, sur les réponses d'A. thaliana à des stress hydriques de différentes intensités. Grâce à des outils performants de phénotypage, nous avons développé une nouvelle approche d'analyse à haut-débit pour examiner l'implication de STM196 dans les stratégies de résistance des plantes au stress hydrique. Nos résultats montrent pour la première fois que les PGPR peuvent interférer dans les stratégies d'échappement des plantes grâce à des modifications de la croissance et du temps de floraison. De plus, STM196 induit une meilleure résistance au déficit hydrique modéré et une meilleure tolérance à la déshydratation sous une contrainte hydrique sévère. L'inoculation par STM196 peut ainsi représenter une valeur ajoutée aux stratégies de résistance intrinsèques aux plantes, ce qui est illustrée par sa remarquable capacité à promouvoir la survie et la production de biomasse végétale dans des environnements contrastés. Nos résultats soulignent l'importance des interactions plantes-bactéries dans les réponses des plantes à la sécheresse et offrent de nouvelles voies de recherches pour l'amélioration de la résistance à la sécheresse dans les cultures. / Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) can enhance plant performance and plant tolerance to environmental stresses. Arabidopsis thaliana is a useful organism to study the mechanisms involved in plant-PGPR interactions. We analyzed multiple plant traits related to growth dynamics, development and physiology in order to assess the effects of Phyllobacterium brassicacearum STM196 strain, isolated from the rhizosphere of oilseed rape, on Arabidopsis responses to well-defined soil water availability. Using powerful tools for phenotyping, we developed a new high-throughput analysis to examine the implication of STM196 on plant strategies to cope with water stress. Our results show for the first time that PGPR can interfere in escape strategies of plants through modifications in plant growth and flowering time. Moreover, STM196 induced a better resistance to moderate water deficit and a better tolerance to dehydration under a severe stress. Inoculation by STM196 can represent an added value to plant resistance strategies, as illustrated by its remarkable ability to promote plant survival and biomass production under contrasted environments. Our results highlight the importance of plant-bacteria interactions in plant responses to drought and provide a new avenue of investigations to improve drought resistance in crops.

A cultura de soja (Glycine max (L.) Merrill) é muito importante mundialmente em função de seu uso na alimentação animal, como principal fonte de proteína e óleo, além de constituir a matéria prima básica para diversos setores da indústria. Sabe-se que a produtividade potencial de uma cultura é determinada por fatores genéticos e pelos seguintes atributos do ambiente de produção: temperatura, radiação solar, dióxido de carbono e fotoperíodo, sem restrição de água, nutrientes, plantas daninhas, pragas e doenças. A disponibilidade hídrica afeta o crescimento e desenvolvimento da cultura de soja, especialmente durante o período reprodutivo, fase de elevada atividade fisiológica. A deficiência hídrica é o principal fator limitante da produção mundial da cultura, que em sua maioria é cultivada em sistema de sequeiro em áreas com consideráveis riscos de ocorrência de deficit hídrico ao longo do ciclo da cultura. As plantas, ao longo do tempo, desenvolveram mecanismos para tolerar e/ou evitar os efeitos negativos desse estresse. O presente estudo teve como objetivo caracterizar esses mecanismos de tolerância associando-os ao potencial matricial do solo em processo de secagem. Foi avaliado a umidade gravimétrica e potencial matricial do solo, conteúdo relativo de água na folha, potencial hídrico foliar, prolina e caracteres relacionados à produção de plantas de soja, durante o período de enchimento de grãos, submetidas a três, seis, nove e doze dias sem irrigação, comparados com o controle irrigado diariamente. De acordo com o observado, os mecanismos de tolerância da soja à deficiência hídrica foram satisfatórios para a manutenção do conteúdo relativo de água e potencial hídrico foliar em níveis adequados até o valor de potencial matricial de água no solo de -0,8 atm, tendo a prolina papel importante nesse mecanismo. As avaliações hídricas, conteúdo relativo de água e potencial foliar se mostraram relacionados com a manutenção da produtividade de soja sob situação de deficiência hídrica, mostrando-se adequados para o estudo de tolerância de cultivares de soja à restrição hídrica. / Soybean crop (Glycine max (L.) Merrill) is very important worldwide because it is used in animal feeding, a source of protein and oil, and also raw material for many manufactured goods. It is known that a crop potential yield is determined by genetic factors and by the following production environment characteristics: temperature, solar radiation, carbon dioxide, photoperiod, water availability, nutrients, weeds, pests and diseases. Water availability affects soybean growth and development especially during the reproductive phase which has high physiological activity. Water deficit is a key factor on world`s soybean production which is generally grown in dry land systems with considerable high risks of water deficit along soybean crop season. Plants have developed mechanisms over time to tolerate and/or avoid negative effects of this kind of stress. The present study had as the main goal to characterize these mechanisms of tolerance associating them with soil matric potential of a soil in a drying process. It was assessed the gravimetrical humidity and soil matric potential, leaf relative water content, leaf water potential, proline and yield component of plants under three, six, nine and twelve days without irrigation during grain filling phase. In accordance with the observed, soybean water deficit tolerance mechanisms were enough to maintain leaf relative water content and leaf water potential at acceptable levels until soil matric potential were around -0.8 atm, which proline was a key factor in this mechanism. Leaf relative water content and leaf water potential showed to be related in maintaining soybean yield under water deficit and they may be used in studies of soybean tolerant cultivars to water restriction.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil over recent years the interest increased on the sunflower cultivation. Sunflower yield can be decreased by water deficit. To solve this problem, is necessary to calculate the probable water deficit in critical sunflower sub-phases and in the whole development cycle at different sowing dates. The objective of this study was to determine the probable duration values of sub-phases and the developmental cycle and get sowing dates with lower risk of water deficit and the occurrence probability in different levels of water deficit during the developmental sub-phases of sunflower crop sown at different sowing dates, considering the water storage capacity in different soils in the Central Region of Rio Grande do Sul. Also determine the probability of occurrence of water stress for different years classified as the El Niño Southern Oscilation (ENSO). Crop development was simulated using the thermal time method, for 14 sowing dates, from August until mid-February, for every year during the period from 1968 to 2011, covered by database of Meteorological Station of Santa Maria, RS. For calculating the water deficit, the 13 soils were grouped into six groups with similar water storage capacity (CAD) and infiltration capacity. The water deficit was calculated from daily water balance. Data analysis consisted of analysis of variance, means comparison tests and analysis of probability distribution for the variables: duration of crop developmental sub-phases and the whole developmental cycle of the sunflower, water deficit in the sub-phases and whole developmental cycle. The length of the sub-phases and the development cycle of the sunflower crop are variable depending on sowing date. The length of the developmental sub-phases that occur from sowing until flower bud visible of sunflower are higher in the earliest sowing date (01/08). After anthesis, the longer length of developmental sub-phases occurs in the latest sowing (16/02). The lognormal, normal and gamma distributions represent better the development of sunflower to estimate the length of the phases and the whole cycle. At sowing date of 16/12, for 90% probability level, sunflower has the shortest length of the developmental cycle ending the cycle in a maximum of 96 days. The longer length of the sunflower cycle occurs at sowing date of 01/08, which reaches 132 days, at 90% level of occurrence probability. The sowing dates from early October until early November are the ones with the highest water deficit, considering the whole development cycle of the sunflower regardless of soil, a different choice on sowing date reduces the risk and the level of water deficit in sunflower cycle. In the soils in which the water storage capacity is lower, water deficit is greater in sub-phases as in the full cycle of the sunflower compared to other soils and is little variable among the sowing dates. Sunflower Sowings in the first half of August and since December are the ones with the lowest risk occurrence of water deficit during the more critical sub-phase of sunflower crop, at least there are favorable conditions for sowing and initial establishment of plants. / No Brasil nos últimos anos elevou-se o interesse pelo cultivo do girassol. Quando submetida à deficiência hídrica a cultura do girassol apresenta redução na produtividade. Para contornar esse problema, é necessário calcular a provável deficiência hídrica nos subperíodos críticos e no ciclo de desenvolvimento do girassol para cada uma das diferentes datas de semeadura. O objetivo desse trabalho foi determinar os valores prováveis de duração dos subperíodos e do ciclo de desenvolvimento e obter as datas de semeadura com menor risco de deficiência hídrica e a probabilidade de ocorrência de diferentes níveis de déficit hídrico durante os subperíodos de desenvolvimento do girassol semeado em datas de semeadura distintas, considerando a capacidade de armazenamento de água nos diferentes solos da região central do RS. Também determinar a probabilidade de ocorrência de deficiência hídrica para os diferentes anos classificados conforme o fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS). O desenvolvimento da cultura foi simulado por meio do método da soma térmica, para 14 datas de semeadura, do início do mês de agosto até meados de fevereiro, para cada ano do banco de dados da Estação Meteorológica Principal de Santa Maria, RS, utilizando o período de 1968 a 2011. Para calcular a deficiência hídrica, os 13 solos da região foram agrupados em seis grupos que apresentam características semelhantes de capacidade de armazenamento de água disponível (CAD) e capacidade de infiltração. As deficiências hídricas foram determinadas a partir do balanço hídrico diário. A análise dos dados consistiu na análise da variância, teste de comparação de médias e análise de distribuição de probabilidade para as variáveis: duração dos subperíodos e do ciclo de desenvolvimento do girassol, deficiência hídrica nos subperíodos e no ciclo do girassol. A duração dos subperíodos e do ciclo de desenvolvimento do girassol é variável conforme a data de semeadura. A duração dos subperíodos que ocorrem da semeadura até o botão floral visível do girassol são maiores na primeira data de semeadura (01/08). Após a antese a maior duração dos subperíodos ocorre na semeadura mais tardia (16/02). As distribuições lognormal, normal e gama representam melhor o desenvolvimento do girassol para estimar a duração dos subperíodos e do ciclo. Na data de semeadura de 16/12, ao nível de 90% de probabilidade de ocorrência, o girassol tem a menor duração do ciclo, completando o ciclo em no máximo de 96 dias. A maior duração do ciclo do girassol ocorre na data de semeadura de 01/08, na qual alcança 132 dias, em nível de 90% de probabilidade de ocorrência. As datas de semeadura de início de outubro até o início de novembro são as que apresentam a maior deficiência hídrica, considerando todo o ciclo de desenvolvimento do girassol independente do solo; a escolha de outra data de semeadura reduz o risco e o nível de deficiência hídrica durante o ciclo do girassol. Nos solos em que a capacidade de armazenamento de água disponível é menor, a deficiência hídrica é maior tanto nos subperíodos quanto no ciclo do girassol em relação aos demais solos e é pouco variável ao longo das datas de semeadura. Semeaduras de girassol na primeira quinzena de agosto e a partir do mês de dezembro são as que apresentam os menores riscos de ocorrer deficiência hídrica no transcorrer do subperíodo mais crítico do girassol, desde que se tenham condições favoráveis para a semeadura e o estabelecimento inicial das plantas.

O setor sucroenergético enfrenta atualmente uma crise industrial e agrícola, carecendo de pesquisas para reverter este quadro, dependendo de matéria-prima a custos competitivos, e isso, passa obrigatoriamente pelo aumento de produtividade no campo. A irrigação é uma das alternativas para o aumento de produtividade, mas exige investimentos consideráveis para se irrigar de forma profissional. Além disso, a crescente demanda por alimentos e a competição por recursos hídricos em todo o mundo são uma realidade que impulsiona o uso mais eficiente da água em todos os setores, principalmente na agricultura. Assim, com a hipótese de que, para cada variedade de cana-de-açúcar, existe uma combinação mais adequada entre a lâmina de irrigação e a intensidade do déficit hídrico na fase de maturação, de modo a maximizar a produtividade, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de quatro lâminas de irrigação e quatro intensidades de déficit hídrico na fase de maturação, para oito variedades de cana-deaçúcar irrigadas por gotejamento, analisando as variáveis relacionadas à qualidade e à produtividade por unidade de área, bem como, quantificando a produtividade por unidade de água (evapo)transpirada (produtividade da água). O experimento foi conduzido em estufa na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" (USP), em Piracicaba-SP. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial (4x4x8) com parcelas sub-subdivididas com 3 repetições, totalizando-se 128 tratamentos e 384 parcelas experimentais, sendo as parcelas experimentais compostas de um vaso com aproximadamente 330 litros de solo contendo duas plantas. As lâminas avaliadas (L50, L75 L100 e L125) foram variações na fração aplicada ao longo do tempo tomando como referência o tratamento L100, em que se manteve a umidade do solo próxima à capacidade de campo (θcc) ao longo de todo experimento. Cada variedade testada teve sua própria referência L100. As intensidades do déficit hídrico para maturação avaliadas foram M1 (déficit hídrico moderado de longa duração), M2 (déficit hídrico intensivo de longa duração), M3 (sem déficit hídrico) e M4 (déficit hídrico severo de curta duração). A produtividade de colmos (TCH) foi favorecida pela combinação L100 e M3, independente da variedade estudada, com valor médio estimado de 232,2 t ha-1. Entre as variedades, a V4 apresentou a maior TCH, com média de 250,4 t ha-1 para L100. O rendimento bruto de açúcar (RBA) está diretamente ligado à produtividade de colmos, sendo igualmente favorecido pela combinação de L100 e M3, com valor médio de 23,4 t ha-1. As variedades V1, V2, V4 e V6, na lâmina L100, não diferiram significativamente entre si para RBA e tiveram a maior média, 23,9 t ha-1. A produtividade da água em açúcar e biomassa foi diferenciada em 4 e 2 grupos de variedades, respectivamente, e foi independente da lâmina de irrigação e do manejo para maturação adotados. Este resultado para a produtividade da água é característico da irrigação por gotejamento, onde as perdas por evaporação são minimizadas e a retenção de água nas folhas inexiste. Desta maneira, recomenda-se a irrigação plena de cana-de-açúcar caso a opção econômica seja pelo sistema de gotejamento. / The sugarcane industry is currently facing an industrial and agricultural crisis, lacking research to reverse this situation, depending on the raw material at competitive costs, and this inevitably entails the increase in productivity in the field. The use of irrigation systems is imposed as an alternative, but requires considerable investments to irrigate professionally. In addition, the growing demand for food and competition for water resources worldwide, are a reality that drives the more efficient water use in all sectors, especially in agriculture. Thus, with the hypothesis that there is for each variety of sugar sugarcane, a more appropriate mix between irrigation depth and intensity water deficit during ripening, in order to maximize productivity, the aim of this work was to evaluate the effect of four irrigation depths and four levels of water stress during ripening, for eight drip irrigated sugarcane varieties, analyzing the variables related to quality and productivity per area unit, as well as quantifying productivity per unit of evapotranspired water (water productivity). The experiment was conducted in a greenhouse at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture (USP) in Piracicaba-SP. Treatments were arranged in a factorial design (4x4x8) with split-split-plot with three replicates, totaling 128 treatments and 384 plots, and the plots consist of a box with about 330 liters of soil containing two plants. The evaluated irrigation depths (L50, L75 and L100 L125) were variations in the fraction applied over time, relative to the treatment L100, where soil moisture remained close to field capacity (θcc) throughout the experiment. Each tested variety had its own reference L100. The intensities of water deficit during maturation were evaluated for M1 (moderate water deficit of long duration), M2 (intensive water deficit of long duration), M3 (no water deficit) and M4 (severe water deficit of short duration). The sugarcane yield (TCH) was favored by the combination L100 and M3, regardless of the studied variety, with an estimated average value of 232.2 t ha-1. Among the varieties, V4 had the highest TCH, with average of averaging 250.4 t ha-1 for L100. Sugar yield (RBA) is directly linked to sugarcane yield and is also favored by the combination of L100 and M3, with an average value of 23.4 t ha-1. The V1, V2, V4 and V6 varieties, for irrigation depth L100, did not differ significantly for RBA and had the highest average, 23.9 t ha-1. The water productivity in sugar and biomass differed in 4 and 2 variety groups, respectively, and was independent of the adopted irrigation depth and maturation management. The result for water productivity is characteristic of drip irrigation, where losses by evaporation are minimized and water retention in the leaves does not exist. Thus, one should consider the possibility of full drip irrigation, instead of the deficit one, for sugarcane.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Christina Junger.pdf: 2116125 bytes, checksum: a838fb12301a6580f6dc47358feed2c7 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / The objective of this work was to evaluate the influence of the soil humidity in the field capacity in the tensions of 0,006 MPa (FC1), 0,010 MPa (FC2) and 0,033 MPa (FC3) and of different levels of water deficits (WD 0%, WD 33% and WD 67%) in the initial growth of the coffee plant conilon and in the leaf water potential measured in the anti-morning, in a Red-Yellow Oxisol (OR) and Red-Yellow Ultisol (URY). The experiment was let vegetation home, being cultivated the plants in vases of 12 liters during 255 days. The adopted experimental design was randomized entirely, mounted in outline of subdivided portions, with three repetitions for each soil. The growth evaluations were achieved each 60 days and the analyzed data by the surface technique of answering. The tenor of soil humidity in the field capacity varies with the adopted tension in its determination. The growth of the coffee plant conilon in WD 0% was higher to the obtained in the water deficits of 33% and 67% of OR and URY. The largest growth of the culture was observed in FC2 of OR and in FC1 of URY. The smallest growth was obtained in the water deficits of the certain field capacity in the tension of 0,033 MPa (FC3) of OR and URY, what unfeasible its adoption in the estimate of the irrigation sheet, being used the camera of pressure of Richards. The x leaf water potential anti-morning (Ψam) showed to be a good indicator of the degree of hydration of the plants. The largest hydration to foliate was observed in WD 0%, being in CC2 for OR (Ψam = -0,17 MPa), being the water kept by the soil to a potential matric (Ψm) of -0,010 MPa and in CC1 for URY (Ψam = -0,33 MPa), which Ψm was the -0,006 MPa. To smallest hydration happened in WD 67% and in the FC3, also for OR (Ψam = -0,68 MPa) as for URY (Ψam = -1,3 MPa), being the water kept of Ψm of -0,20 MPa, for both soils. In WD 33% and WD 67% in the levels of the capacity of field of OR and URY, they were verified a reduction in the values leaf area, height and diameter of the stem of the plants. The accumulation of total dry matter and leaf water potential anti-morning observed in OR were superior to the of URY, in all of the levels of the field capacity and water deficits, resulting in the larger initial growth of the coffee plant conilon in this soil. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da umidade do solo na capacidade de campo determinada nas tensões de 0,006 MPa (CC1), 0,010 MPa (CC2) e 0,033 MPa (CC3) e de diferentes níveis de déficits hídricos (DH 0%, DH 33% e DH 67%), no crescimento inicial do cafeeiro conilon e no potencial hídrico foliar medido na antemanhã, em um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 litros durante 255 dias. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, distribuído em esquema de parcelas subdivididas, com três repetições para cada solo. As avaliações de crescimento foram realizadas a cada 60 dias e os dados analisados pela técnica de superfície de resposta. O teor de umidade do solo na capacidade de campo varia com a tensão adotada em sua determinação. O crescimento do cafeeiro conilon em DH 0% foi superior aos obtidos nos déficits hídricos de 33% e 67% do LV e do PVA. O maior crescimento da cultura foi observado na CC2 do LV e na CC1 do PVA. O menor crescimento foi obtido nos déficits hídricos da capacidade de campo determinada na tensão de 0,003 MPa (CC3) do LV e do PVA, o que inviabiliza a sua viii adoção na estimativa da lâmina de irrigação, utilizando-se a câmara de pressão de Richards. O potencial hídrico foliar antemanhã (Ψam) mostrou-se bom indicador do grau de hidratação das plantas. A maior hidratação foliar foi observada em DH 0%, sendo para o LV na CC2 (Ψam= -0,17 MPa), estando a água retida pelo solo a um potencial matricial (Ψm) de -0,010 MPa, e para o PVA na CC1 (Ψam = -0,33 MPa), cujo Ψm foi de -0,006 MPa. A menor hidratação ocorreu em DH 67% na CC3 tanto para o LV (Ψam = -0,68 MPa) como para o PVA (Ψam = -1,30 MPa), estando a água retida a um Ψm de -0,20 MPa, para ambos os solos. Em DH 33% e DH 67% nos níveis de capacidade de campo do LV e do PVA, foram verificadas reduções nos valores da área foliar, altura e diâmetro do caule das plantas. O acúmulo de matéria seca total e potencial hídrico foliar antemanhã observados no LV foram superiores aos do PVA, em todos os níveis de capacidade de campo e déficits hídricos, resultando em maior crescimento inicial do cafeeiro conilon, neste solo.

No contexto das mudanças climáticas, a sobrevivência e a produtividade das plantações de eucaliptos poderão ser afetadas. Assim, são necessárias pesquisas em nutrição florestal, como a avaliação do K e do Na e sua interação com a disponibilidade hídrica com o crescimento e propriedades do lenho de eucaliptos. Em experimento instalado, em 20 de junho de 2010 de tipo \"Split-plot\", foram avaliadas as árvores de Eucalyptus grandis submetidas a dois regimes hídricos (100% e 63%) e três tipos de fertilização (K, Na e controle). O diâmetro do tronco (cada 15 dias, com dendrômetros) e a altura total (cada 6 meses) das árvores foram mensurados no período do 40º ao 61º mês. A umidade do solo foi analisada semanalmente e a precipitação e temperatura diariamente. Foram analisadas as propriedades do lenho de 48 árvores, no 47º mês, por amostragem destrutiva, avaliando-se a sua densidade aparente, densidade básica, estrutura anatômica e proporção cerne/alburno. Os resultados mostraram que a precipitação influenciou significativamente o crescimento das árvores, seguindo-se a temperatura mínima e a umidade do solo. O K e o Na mostraram interação com a precipitação, (i) no período seco, com a redução do incremento do tronco das árvores com o Na e a sua paralisação com o K, (ii) no período chuvoso, com o aumento do incremento em diâmetro e altura do tronco, em relação ao controle. O Na em relação ao K resultou em menor crescimento das árvores de eucalipto. Com a exclusão de 37% da chuva houve efeito negativo nas árvores com K; no tratamento controle e com aplicação de Na a exclusão não mostrou efeito significativo até o 58º mês. Em relação à (i) densidade do lenho das árvores- ocorreu a sua diminuição com K e Na (menor com Na), e incremento com a menor disponibilidade hídrica; K não diminuiu a densidade sob maior disponibilidade hídrica; (ii) anatomia do lenho- observaram-se vasos de maior diâmetro e menor frequência com K e Na (maior com K); as fibras apresentaram variação significativa com Na (com fibras mais longas e largas com menor espessura da parede); a menor disponibilidade hídrica resultante da exclusão de 37% da chuva não afetou aos vasos e fibras; (iii) relação cerne/alburno- o K e Na promoveram a formação de maior proporção de cerne em relação às árvores do tratamento controle, sem influência significativa da exclusão parcial de chuva. Relações entre anatomia e densidade do lenho mostraram que mudanças nas dimensões das fibras foram acompanhadas de mudanças na densidade do lenho; e maior taxa de crescimento nem sempre se relaciona com a diminuição da densidade do lenho. Os resultados indicaram que a perda de características desejáveis na densidade, fibras e proporção de alburno, com a adição de K ou Na (principalmente Na) na adubação básica, são altamente compensados pela maior produção de lenho, no entanto em regiões mais áridas e com maior risco de seca prolongada, potássio e sódio podem agravar o déficit hídrico. / In the context of climate change, survival and productivity of eucalyptus plantations may be affected. Thus, research is needed on nutrition and forest ecophysiology, such as the evaluation of K and Na and their interaction with water availability on the growth and wood properties of eucalyptus. In a split-plot type, experiment installed on June 20, 2010 we evaluated Eucalyptus grandis trees submitted to two water regimes (100% and 63%) and three fertilizer supplies (K, Na and control). The stem diameter was measured every 15 days with dendrometers and total height, every 6 months in the period from 40th to 61st month. Soil moisture was analyzed weekly and precipitation and temperature daily. The wood properties of 48 trees were analyzed after 47 months, by destructive sampling, evaluating their apparent density, specific gravity, anatomical structure and heartwood/sapwood proportion. The results showed that precipitation significantly influenced the growth of the trees, followed by the minimum temperature and soil moisture. K and Na showed interaction with precipitation, (i) in the dry season, by reducing the growth of the tree trunks with Na and its stoppage with K, (ii) during the rainy season, with increasing growth in diameter and height of the trunk, compared with the control. The Na, as compared to K, resulted in lower growth of the eucalyptus trees. With the artificial exclusion of 37% of throughfall there was a negative effect on the growth of trees fertilized with K; but in the control and Na treatment the rainfall exclusion showed no significant effect until 58º month. In relation to (i) density of the wood of trees, there was a decrease in K and Na (lower with Na), and an increase with lower water availability; although the K did not reduce the density under higher water availability; (ii) wood anatomy- larger vessels with lower frequency were formed with K and Na supply (with higher K); the fibers showed significant variations with Na (longer and wider fibers with smaller wall thickness); and the lower water availability from the of 37% rainfall exclusion did not affect vessels and fibers; (iii) Heartwood/sapwood ratio; K and Na promoted the formation of larger proportion of heartwood in relation to the trees from the control treatment, and there was no significant influence of the partial rainfall exclusion. Relationships between anatomy and wood density showed that changes in fiber dimensions were accompanied by changes in the wood density; and the higher growth rate is not always associated with decreased wood density. The results indicate that the loss of desirable characteristics in density, fiber and proportion of sapwood, with the addition of K or Na (mainly Na) in the basic fertilization are highly compensated by the increased wood production, though in more arid regions with increased risk of prolonged drought, potassium and sodium can aggravate water deficit.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study was to determine the response of plant transpiration and leaf growth to the fraction of transpirable soil water (FTSW) in potato and cassava clones. Three experiments were conducted with potato, two of them were in Spring, with plantings on 08/20/2008 (BAT1) and on 10/20/2008 (BAT2), and one experiment in Fall, with planting on 03/25/2009 (BAT3). Two experiments were conducted with cassava, with plantings on 09/11/2009 (MAN1) and on 09/08/2010 (MAN2). The experiments were conducted in 8 liter pots filled with soil inside a plastic house. Two potato clones (Macaca and SMINIA 793101- 3) and two cassava clones (Fécula Branca and Fepagro RS 13) were used. Soil water, represented by the FTSW, transpiration and leaf growth were measured on a daily basis during the period of soil drying. The threshold FTSW that starts to affect transpiration, which is an indicator of stomata closure, was 0.38, 0.47 and 0.28 for the clone Macaca and 0.48, 0.51 and 0.32 for the clone SMINIA793101-3 in BAT1, BAT2 and BAT3, respectively, whereas leaf growth decreased at a greater threshold FTSW for Macaca . These results indicate that the clone SMINIA793101-3 is more tolerant to soil water deficit than Macaca . For cassava, the threshold FTSW for transpiration was 0.45 in the clone Fécula Branca and 0.50 in the clone Fepagro RS 13 . The onset of reduction in leaf growth was at a FTSW of 0.51 in the clone Fécula Branca and 0.49 in the clone Fepagro RS 13 .When data were separated in days with low and high vapor pressure deficit at 3PM, threshold FTSW for transpiration and leaf growth changed in both species and within each species. These results confirm the genetic variability available in each species and are a reminder on the complex genotype and environment relationships that characterize agricultural crops. / O objetivo deste trabalho foi determinar a resposta da planta em termos de transpiração e de crescimento foliar em clones de batata e de mandioca ao conteúdo de água disponível no solo, representado pela fração de água transpirável no solo (FATS). Foram realizados três experimentos com a cultura da batata, sendo dois na primavera (cultivo de safra), com plantios em 20/08/2008 (BAT1) e 20/10/2008 (BAT2) e um no outono (cultivo de safrinha), com plantio em 25/03/2009 (BAT3), e dois experimentos com a cultura da mandioca com plantio em 11/09/2009 (MAN1) e 08/09/2010 (MAN2). Os experimentos foram conduzidos em vasos de 8 litros preenchidos com solo e dispostos no interior de um abrigo plástico telado. Os clones de batata utilizados foram Macaca e SMINIA793101-3 e os clones de mandioca foram Fécula Branca e Fepagro RS 13. A água disponível, representada pela FATS, a transpiração e o crescimento foliar foram medidos diariamente durante o período de imposição da deficiência hídrica em cada experimento. Para a cultura da batata a FATS crítica que começa a afetar a transpiração, indicativo do início do fechamento estomático, foi de 0,38, 0,47 e 0,28 no clone Macaca e 0,48, 0,51 e 0,32 no clone SMINIA793101-3, para os experimentos BAT1, BAT2 e BAT3, respectivamente, enquanto o crescimento foliar começou a ser reduzido com um valor de FATS crítica maior para o clone Macaca, indicando que o clone SMINIA793101-3 é mais tolerante ao déficit hídrico no solo que o clone Macaca. Para a cultura da mandioca, a FATS crítica em que a transpiração começa a ser reduzida foi de 0,45 para o clone Fécula Branca e 0,50 para o clone Fepagro RS 13. O crescimento foliar começou a ser reduzido quando a FATS atingiu valores de 0,51 no clone Fécula Branca e 0,49 no clone Fepagro RS 13. Quando os dados foram separados em dias com baixa e alta demanda evaporativa do ar, representada pelo déficit de pressão de vapor do ar às 15 horas, houve diferença na FATS crítica que começa a afetar a transpiração e o crescimento foliar para as duas espécies e dentro de cada espécie. Estes resultados confirmam a variabilidade genética disponível em cada espécie e são um lembrete da complexa relação entre genótipo e ambiente que caracteriza as culturas agrícolas.

Durant l’épisode de canicule-sécheresse de 2003, les peuplements de douglas et de hêtres en Bourgogne ont été lourdement affectés, présentant des symptômes de dépérissement et de surmortalité. Cet épisode semble être la première occurrence d’aléas climatiques attendus dans un futur proche et remet en question leur pérennité en Bourgogne puisque leur vulnérabilité au climat est attribuable à l'amplitude et au cumul des contraintes hydriques exercées durant leur cycle de végétation. Dans le contexte du changement climatique et en réponses aux demandes des gestionnaires forestiers qui s’appuient partiellement sur une cartographie de l’évolution des contraintes climatiques jusqu’à la fin de ce siècle, ce travail explore la capacité d’une chaîne de modélisation hydroclimatique haute résolution couplant le modèle de climat régional WRF alimenté par les réanalyses ERA-Interim au modèle de bilan hydrique Biljou© ˆ simuler des indices de déficit hydrique pour ces deux essences. La première partie de ce travail propose une analyse de la capacité du modèle WRF à simuler chacune des variables atmosphériques de surface qui sont utilisées en entrée du modèle du bilan hydrique. L’analyse de la capacité du modèle à simuler ces variables repose (i) sur une approche comparative directe entre les données simulées par WRF et les observations enregistrées par le réseau de stations Météo-France et les réanalyses SAFRAN à l’échelle de la région, de la station, et du peuplement forestier, (ii) sur une approche indirecte utilisant l’évapotranspiration potentielle (ETP) et la relation entre les indices de croissance radiale et les indices de déficit hydrique calculés par le modèle d’impact pour les deux essences. Les résultats montrent une amélioration significative des données ERA-Interim par le modèle WRF pour chacune des variables ainsi qu’une capacité certaine à les spatialiser à haute résolution. Toutefois, la bonne reproduction de l’ETP par WRF, combinée à la faible corrélation entre la moyenne annuelle des indices de déficit hydrique estimés avec les données WRF et la moyenne annuelle des indices de croissance radiale montrent que les difficultés de WRF à simuler le déficit hydrique sont principalement imputables à ses biais de précipitations. La seconde partie propose l’application d’une post-correction statistique aux données de précipitations WRF. Bien que cette méthode améliore significativement la distribution spatiale des précipitations, leurs variabilités saisonnière et interannuelle et surtout les cumuls précipités, les données post-corrigées ne permettent pas de reproduire un indice de déficit hydrique suffisamment proche de celui estimé à partir des observations ou des analyses SAFRAN. Deux nouvelles simulations résolvant explicitement les processus convectifs et utilisant un guidage spectral ont permis de montrer à partir de deux années types que cette déficience est imputable à l’incapacité de la méthode de correction à résoudre les différences de timing de la variabilité climatique transitoire simulée par WRF. Deux types d’erreurs de modélisation climatique, survenant indépendamment, sont donc d'une importance primordiale pour les études d'impact: (i) la chronologie des événements pluvieux ; (ii) la distribution statistique des précipitations quotidiennes. La combinaison de ces deux éléments contrôle le nombre de jours franchissant le seuil de 40% de réserve relative en eau du sol et indirectement l’intensité des indices de déficit hydrique. / During the 2003 drought and heat wave event, douglas-fir and common beech stands in Burgundy have been heavily affected, and presented symptoms of dieback and mortality. This event seems to be the first occurrence of expected climatic changes in the near future and questions their sustainability in Burgundy since their climate vulnerability is mainly due to the amplitude and accumulated water constraints exercised during their growing cycle. In the context of climate change and in order to provide information to forest managers who partly rely on a mapping of the climatic constraints until the end of this century, this work explores the ability of a high resolution hydroclimatic modelling chain, coupling the regional climate model WRF to the daily lumped water balance model Biljou© in order to simulate soil water deficit indices for these two species. The first part of this paper analyzes the capacity of WRF model to simulate each surface atmospheric variable used as input for the water balance computation. The analysis of model's ability to simulate these variables is based on (i) a direct and comparative approach between WRF simulated data and observations recorded by the Météo-France stations network and SAFRAN reanalyses across the whole region, over stations and forest stands, (ii) on an indirect approach using the potential evapotranspiration and soil water deficit index calculated by Biljou©. Results show a significant improvement upon the ERA-Interim data for each variable and a strong ability to produce reliable data at high resolution. However, the WRF capability to estimate a realist potential evapotranspiration, combined to the the low correlation between the average annual soil water deficit and radial growth indexes, show that the WRF deficiencies in simulating water deficit are mainly attributable to its precipitation biases. The second part proposes to apply a statistical post-correction to the WRF precipitation data. Although this method significantly improves the spatial distribution of precipitation, their seasonal and interannual variability and precipitation amounts, post-corrected data do not produce a water deficit index sufficiently close to those ones estimated from observations or SAFRAN reanalysis. Two new simulations explicitly solving convective processes and using a spectral nudging have shown that this deficiency is mainly attributable to the inability of the correction method to solve timing differences of the transient climate variability simulated by WRF. This work showed that two types of climate modeling errors occurring independently, are major issues for impact studies: (i) the timing of precipitations events ; (ii) the statistical distribution of daily precipitation. Combined together, they control the number of days crossing the 40% threshold of relative extractable water and indirectly the soil water deficit index intensity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The climatic factors, especially water deficit, cause changes in biochemical and morphophysiological aspects in soybean plants, which consequently affect the performance of fungicide applications on leaves and pathogenicity of fungi. This study aimed to evaluate the performance of fungicide in soybean under different water regimes and times of application. For this purpose two experiments were conducted, one in the greenhouse and one on the field, both in Itaara RS, Brazil. The experimental design in greenhouse was composed by completely randomized design with four replications in a factorial (2x6x5), which factors were composed, factor 01: two water regimes (50-60% of the field capacity and 90-100% of the field capacity); factor 02: five times of application (04:00 a.m., 09:00 a.m., 14:00 p.m., 18:00 p.m., 23:00 p.m.) and a control without fungicide applying; factor 03: four time periods between the fungicide application and simulated rain (0, 30, 60 and 120 ) plus a control with no rain. Fungicide comprising the active ingredients Trifloxystrobin + Prothioconazole (70.0 + 60.0 g ha-1 a.i.) was used with the addition of Aureo® at a dose of 0.375 l ha-1 c.p. The parameters evaluated were the number of days until the first pustule preview of asian rust, the severity of Phakopsora pachyrhizi and Cercospora kikuchii in leaves, incidence of C. kikuchii in grain, relative chlorophyll content, stomatal density, trichome density, concentration of hydrogen peroxide, lipid peroxidation, yield and grain weight. The experimental design in the field was composed by randomized blocks with split plots. The experiment consisted of two factors (6x5). The first factor was composed of the application time (04:00 a.m., 09:00 a.m., 14:00 p.m., 18:00 p.m., 23:00 p.m.) and a control without fungicide applying. The second factor was composed of the time periods between the fungicide application and simulated rain (0, 30, 60 and 120 ) plus a control with no rain. The parameters evaluated were the severity of the asian rust, the relative chlorophyll content stratified in three thirds of the canopy, area under the disease progress curve, yield and hundred grain weight. The results indicate that the penetration of fungicide is faster in leaflets in sunlight. It finds that the application of fungicides in plants under water deficit provides the greatest number of days until the first pustule preview. The simulated rainfall has a greater effect on the removal of fungicide applications made at night. The fungicide application in leaflets made at 09:00 am provides the greatest number of days until the first pustule preview. Soybean plants in water deficit develop strategies to reduce the loss of water, which affects the pathogenicity of Phakopsora pachyrhizi and Cercospora kikuchii. / Os fatores climáticos, em especial o déficit hídrico, provocam alterações nos aspectos morfofisiológicos e bioquímicos nas plantas de soja, que consequentemente, afetam o comportamento de aplicações fungicidas foliares e a patogenicidade de fungos. O presente trabalho objetivou avaliar o comportamento de fungicida em plantas de soja submetidas a diferentes regimes hídricos e horários de aplicação. Para isso foram conduzidos dois experimentos, sendo um em casa de vegetação e outro à campo, ambos no município de Itaara RS. Em casa de vegetação foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições, em arranjo trifatorial (2x6x5), cujos fatores foram, fator 01: dois regimes hídricos (50-60% da capacidade de campo e 90-100% da capacidade de campo); fator 02: cinco horários de aplicação (04:00, 09:00, 14:00, 18:00, 23:00 horas), além de um testemunha sem aplicação; fator 03: quatro intervalos de tempo entre a aplicação de fungicida e a aplicação de chuva simulada (0, 30, 60 e 120 min) mais uma testemunha sem chuva. Foi utilizado o fungicida composto pelos ingredientes ativos Trifloxistrobina + Protioconazol (70,0 + 60,0 g i.a.ha-1) com adição de Aureo® na dose de 0,375 L p.c ha-1. Os parâmetros avaliados foram o tempo decorrido entre a aplicação e o surgimento da primeira pústula de ferrugem asiática, a severidade de Phakopsora pachyrhizi e Cercospora kikuchii em folhas, incidência de C. kikuchii em grãos, teor relativo de clorofila, densidade estomática, densidade de tricomas, concentração de peróxido de hidrogênio e peroxidação lipídica, produtividade e a massa de grão. À campo foi utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso com parcelas subdivididas. O experimento constituiu-se de dois fatores (6x5). O primeiro fator foi composto pelos horários de aplicação (04:00, 09:00, 14:00, 18:00, 23:00 horas), e uma testemunha sem aplicação de fungicida. O segundo fator foi composto pelos intervalos de tempo entre a aplicação de fungicidas e a simulação de chuva (2, 30, 60 e 120 min), mais uma testemunha sem chuva. Os parâmetros avaliados foram a severidade de ferrugem asiática e o teor relativo de clorofila estratificados nos três terço do dossel, área abaixo da curva de progresso da doença, produtividade e massa de 100 grãos. Os resultados obtidos indicam que a penetração de fungicida é mais rápida em trifólios sob luz solar. Verifica-se que a aplicação de fungicida em plantas sob déficit hídrico proporciona o maior número de dias para o aparecimento da primeira pústula. A simulação de chuva tem maior efeito na remoção de fungicidas em aplicações realizadas à noite. A aplicação de fungicida em trifólios realizada às 09:00 horas proporciona o maior número de dias para o aparecimento da primeira pústula. As plantas de soja em déficit hídrico desenvolvem estratégias para reduzir a perda de água, o que afeta a patogenicidade de Phakopsora pachyrhizi e Cercospora kikuchii.