Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-05-25T13:26:37Z No. of bitstreams: 1 Cinthya Mirella Pacheco.pdf: 1295032 bytes, checksum: 994d8bd5db7ce0b37100b5eecda0f820 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T13:26:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cinthya Mirella Pacheco.pdf: 1295032 bytes, checksum: 994d8bd5db7ce0b37100b5eecda0f820 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The aim of this work was to select promising varieties to water stress based on physiological parameters, biochemical and productivity. To this end, two experiments were conducted, one in greenhouse condition and another in field conditions. The experiment, the greenhouse experiment was completely randomized in a factorial 6 x 2 corresponding to six varieties of sugarcane (RB98710, RB962962, RB92579, C90-176, C90-178 and RB72454) and two treatments , daily irrigation (control) and suspension of irrigation (no irrigation). As for the field experiment, the experimental design was a randomized block consisting of eight installments, corresponding to the eight varieties (RB92579, RB867515, RB863129, RB962962, RB972631, RB002504, RB992506 and C90-176), grown in conditions irrigation rescue and dry. the physiological variables of gas exchange were evaluated, photosynthetic pigments and water relations, biochemical analysis to determine the carbohydrate content, proline and total amino acids for the greenhouse experiment, besides the growth analysis, total soluble protein and productivity for the field experiment. The collections for the analyzes were carried out after 24 h and 72 h after stopping irrigation for home experiment of vegetation and after 3, 6 and 10 months of cultivation in the field experiment, in addition to productivity after 11 months. The physiological variables were overall quite heavily in varieties of sugarcane at home conditions of vegetation, and in the field. However, the C90-176 variety stood out among those studied in a greenhouse, not to present changes in its gas exchange, water relations and efficiency of water use, and present significant accumulations of carbohydrate concentration in leaves and proline, roots after 24 h of stress, indicating greater tolerance to water deficit of short duration. And RB962962 variety was considered the most sensitive to water deficit by reducing gas exchange early in the stress, and presents reduction in leaf water potential and efficiency of water use after 72 h. In addition, this strain showed significant reductions of the proline content in leaves and roots after 24 h of water removal, which can lead to an oxidative damage plants in greater exposure to stress. As for the experiment conducted under rainfed conditions in the field, it observed a possible osmotic adjustment of RB92579 varieties RB867515, RB962962 and RB972631, with the accumulation of amino acids and proline, which linked to the partial closing of the stomata indicated RB92579 variety as more tolerant to drought, since even with all varieties representing a reduction in their productivity, this variety showed lower reduction (20%) compared to RB972631 not presented stomatal closure and reduced their productivity by 38%, and is considered, therefore, the most sensitive. The contrast of the responses to dryland farming through irrigation suspension, short or long term, presented in varieties indicated as tolerant and sensitive to drought is promising to assist in breeding programs. Therefore it presents the way of more efficient responses in order to provide greater tolerance of sugarcane drought and contributes to expanding the potential of already cultivated varieties or the development of new varieties recommended for regional crops. / O objetivo desse trabalho foi selecionar variedades promissoras para o estresse hídrico com base em parâmetros fisiológicos, bioquímicos e de produtividade. Para tal, foram realizados dois experimentos, um em condição de casa de vegetação e outro em condições de campo. O delineamento experimental, do experimento de casa de vegetação foi inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 6 x 2 correspondendo a seis variedades de cana-de-açúcar (RB98710, RB962962, RB92579, C90-176, RB72454 e C90-178) e dois tratamentos, rega diária (controle) e suspensão da rega (sem rega). Já para o experimento de campo, o delineamento experimental foi em blocos ao acaso, compostos por oito parcelas, que corresponderam às oito variedades (RB92579, RB867515, RB863129, RB962962, RB972631, RB002504, RB992506 e C90-176), cultivadas em condições de irrigação de salvamento e de sequeiro. Foram avaliadas as variáveis fisiológicas das trocas gasosas, pigmentos fotossintéticos e relações hídricas, as análises bioquímicas de determinação dos teores de carboidratos, prolina e aminoácidos totais, para o experimento de casa de vegetação, além da análise de crescimento, concentração de proteínas solúveis totais e produtividade para o experimento de campo. As coletas para a realização das análises foram realizadas após 24 h e 72 h após a suspensão da rega para o experimento de casa de vegetação e após 3, 6 e 10 meses de cultivo no experimento de campo, além da produtividade após 11 meses. As variáveis fisiológicas no geral foram afetadas negativamente nas variedades de cana-de-açúcar tanto em condições de casa de vegetação, como no campo. No entanto, a variedade C90-176 se destacou dentre as estudadas em casa de vegetação, por não apresentar alterações nas suas trocas gasosas, relações hídricas e eficiência do uso da água, além de apresentar acúmulos significativos de teores de carboidratos nas folhas e prolina, nas raízes, após 24 h de estresse, indicando maior tolerância ao déficit hídrico de curta duração. A variedade RB962962 foi considerada a mais sensível ao déficit hídrico por reduzir as trocas gasosas logo no início do estresse, além de apresentar redução no potencial hídrico foliar e eficiência do uso da água após 72 h. Em adição, esta variedade apresentou reduções significativas do teor de prolina nas folhas e raízes, após 24 h de suspensão da rega, o que pode levar as plantas a um dano oxidativo numa maior exposição ao estresse. Já para o experimento realizado em condições de sequeiro, no campo, foi observado um possível ajustamento osmótico das variedades RB92579, RB867515, RB962962 e RB972631, com o acúmulo de aminoácidos e prolina, que atrelado ao fechamento parcial dos estômatos indicou a variedade RB92579 como a mais tolerante a seca, visto que mesmo com todas as variedades apresentando redução em suas produtividades, essa variedade apresentou menor redução (20%) em comparação a RB972631 que não apresentou fechamento estomático e reduziu a sua produtividade em 38%, sendo considerada, portanto, a mais sensível. O contraste das respostas ao cultivo de sequeiro, por meio da suspensão de rega, de curta ou longa duração, apresentado nas variedades indicadas como tolerantes e sensíveis à seca é bastante promissor para auxiliar nos programas de melhoramento genético. Pois, apresenta as vias de respostas mais eficientes, a fim de conferir maior tolerância da cana-de-açúcar a seca e contribui para ampliação do potencial das variedades já cultivadas ou o desenvolvimento de novas variedades recomendadas para cultivos regionais.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-03-23T13:07:11Z No. of bitstreams: 1 Apolo Alves Ribeiro.pdf: 1727548 bytes, checksum: 8e7f8a7459cd445c7152921b7145c618 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T13:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apolo Alves Ribeiro.pdf: 1727548 bytes, checksum: 8e7f8a7459cd445c7152921b7145c618 (MD5) Previous issue date: 2014-12-09 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Many important processes occurring in ecosystems, such as photosynthesis and productivity of vegetation, are associated with the exchange of CO2, water and energy. Accurate measurement of these fluxes are therefore fundamental to a broad understanding of the carbon cycle in terrestrial ecosystems. However, no such study was conducted under the conditions of the Agreste of Pernambuco, with the bean crop. Given the above, this study aimed to quantify the water, energy and CO2 fluxes in soil cultivated with bean under rainfed conditions. The study was conducted in a bean producing area of the city of São João, where were installed sensors to measure these fluxes, using the energy balance method - eddy covariance (energy and CO2 fluxes) and soil water balance method (water fluxes) in the period from 31/05/2013 to 08/20/2013. In addition to these measurements were also measured height, leaf area index (LAI) and the bean yield. Regarding the components of the water balance was found that the flow of water at a depth of 35 cm (deep drainage and/or capillarity rise) had very low values. It was also observed that the periods of high rainfall resulted in higher water storage in soil and increased evapotranspiration (ET). The ET obtained by water balance method had a total and average values of 146.0 mm and 1.78 mm d-1, respectively. The bean presented its highest water consumption during the reproductive period (29/06/2013 to 29/07/2013), with an average value of 2.55 mm d-1. Regarding the energy fluxes, it was found that the latent heat flux (LE) consumed on average 78.46% of the radiation (Rn). The ET, measured by the eddy covariance method, was total value of 179.3 mm, with a mean value of 2.2 mm d-1. Bean yield was 2,050 kg ha-1, with water use efficiency of 1.16 kg m-3. Regarding the CO2 fluxes, it was observed that the same varied from -11.21 to -0.75 mol m-2 s-1, indicating the occurrence of carbon sequestration by the crop. On average, bean sequestered 54 kg C ha-1 per day, the equivalent to 3.3 t C ha-1 during the trial period. / Muitos processos importantes que ocorrem nos ecossistemas, tais como, a fotossíntese e a produtividade da vegetação, estão associados com as trocas de CO2, água e energia. Medições precisas desses fluxos são, portanto, fundamentais para uma ampla compreensão do ciclo do carbono em ecossistemas terrestres. No entanto, nenhum estudo desse tipo foi realizado nas condições do agreste meridional de Pernambuco, com a cultura do feijão. Diante do exposto, o presente trabalho objetivou quantificar os fluxos de água, de energia e de CO2 em solo cultivado com feijão sob condições de sequeiro. O trabalho foi realizado em uma área produtora de feijão do município de São João, onde se instalou sensores para medir esses fluxos, usando as metodologias do balanço de energia - correlação dos turbilhões (fluxos de energia e de CO2) e do balanço hídrico no solo (fluxos de água) no período de 31/05/2013 a 20/08/2013. Também foram determinadas a altura, o índice de área foliar (IAF) e a produtividade do feijão. Em relação aos componentes do balanço hídrico verificou-se que o fluxo de água (drenagem profunda e/ou ascensão capilar) na profundidade de 35 cm teve valores muito baixos, como também que os períodos de elevada pluviosidade resultaram em maior armazenamento de água no solo e maior evapotranspiração (ET). A ET do feijão pelo método do balanço hídrico teve valor total e médio de 146,0 mm e 1,78 mm d-1, respectivamente. A cultura apresentou seu maior consumo de água no período reprodutivo (29/06/2013 a 29/07/2013), com valor médio de 2,55 mm d-1. Quanto aos fluxos de energia, verificou-se que o fluxo de calor latente (LE) consumiu em média 78,46% do saldo de radiação (Rn). A ET medida pela metodologia da correlação dos turbilhões obteve valor total durante o período experimental de 179,3 mm, com média de 2,2 mm d-1. A produtividade do feijão foi de 2.050 kg ha-1, com eficiência do uso de água de 1,16 kg m-3. Em relação aos fluxos de CO2, observou-se que os mesmos variaram de -0,75 a -11,21 mol m-2 s-1, indicando a ocorrência de sequestro de carbono pelo feijão. Em média, o feijão sequestrou 54 kg de C ha-1 por dia, o equivalente a 3,3 t de C ha-1 durante o período experimental.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade econômica da irrigação do feijão-caupi no estado do Piauí, utilizando técnicas de geoprocessamento. A partir de dados diários de precipitação pluviométrica, obtidos em 165 locais, e de valores diários de evapotranspiração de referência estimados para os mesmos locais pelo método de Thornthwaite (1948), realizou-se balanços hídricos de cultivo em escala diária para todos os anos das séries de dados pelo método de Thornthwaite & Mather (1955), considerando-se o cultivo irrigado e de sequeiro do feijão-caupi, utilizando-se os parâmetros da cultura e três níveis de capacidade de água disponível no solo, 20 mm, 40 mm e 60 mm, para doze datas de semeadura ao longo do ano, sendo estas fixadas no primeiro dia de cada mês. Estimou-se as lâminas brutas de irrigação necessárias durante o ciclo da cultura para a condição do cultivo irrigado e, através do déficit de evapotranspiração relativa obtida em cada balanço hídrico, obteve-se os rendimentos relativos para todas as combinações de cultivo, local, capacidade de água disponível no solo e data de semeadura. Utilizando-se o método de Monte Carlo foram simulados valores de rendimentos relativos e lâminas brutas de irrigação necessárias, para o cultivo irrigado, e valores de rendimento relativo, para o cultivo de sequeiro, para as mesmas combinações de local, data de semeadura e capacidade de água disponível no solo. A partir dos dados simulados foram estimados valores de rendimento relativo e lâminas brutas de irrigação, para as diversas situações, considerando-se os níveis de risco, 25%, 50% e 75%, sendo as receitas líquidas estimadas para estas mesmas situações e posteriormente espacializadas para o estado do Piauí e representadas por meio de mapas temáticos de receitas líquidas. O cultivo irrigado do feijão-caupi mostrou-se economicamente viável no estado do Piauí, independentemente da data de semeadura, CAD e grau de risco utilizados. As receitas líquidas variaram para as diversas regiões do estado do Piauí, em função da época de semeadura, CAD e nível de risco, especialmente para o cultivo de sequeiro. O cultivo de sequeiro do feijão-caupi mostrou-se viável para algumas combinações de local, data de semeadura, CAD e risco, estando mais condicionada à escolha dos locais e épocas de cultivo mais adequados, devido à variabilidade espacial e temporal das chuvas. Considerando-se uma estratégia de planejamento em nível estadual, a semeadura em 1º de fevereiro foi a que se mostrou mais favorável, tanto para o cultivo irrigado quanto para o cultivo de sequeiro, pois proporcionou a obtenção de maiores valores de receitas líquidas, bem como maiores áreas do Estado ocupadas por estes. / This study aimed at evaluating the economic feasibility of cowpea irrigation in the Piauí State by the use of geoprocessing techniques. Utilizing historical series of daily rainfall data, obtained at 165 different sites, daily reference evapotranspiration values estimated for the same sites by the Thornthwaite method (1948), and cowpea crop parameters as well as three levels of available water capacity in the soil, 20 mm, 40 mm and 60 mm, the water balances were carried out in daily basis for all years of the series of data using the methodology proposed by Thornthwaite & Mather (1955), considering irrigated and no irrigated crops, for twelve sowing dates along the year, being these fixed on the first day of every month. Based on the results of the crop water balance, it was estimated the gross irrigation depths during the cycle of the culture for the condition of the irrigated crop and based on the relative evapotranspiration deficit obtained in every water balance, it was estimated the relative incomes for irrigated and no-irrigated crops for all of the 165 studied places and for each combination of available water capacity in the soil and sowing dates. Values of relative incomes and gross depths of irrigation, for irrigated crop, and values of relative income for the no-irrigated crop for each place and for each combination of sowing date and available water capacity in the soil were simulated using the Monte Carlo's method. Values of relative income and gross irrigation depths for each place and for all situations, considering the risk levels of 25%, 50% and 75%, were estimated based on the simulated data. The liquid incomes were estimated for all situations, and later it was spatialized for Piaui State and represented by thematic maps of liquid incomes. The irrigated cowpea crop was shown to be economically viable in the Piaui State, independently of the sowing date, available water capacity and the risk degree used. The liquid incomes varied for the several regions of Piaui State, as a consequence of the sowing date, available water capacity and risk level, especially for the no irrigated crop. The no irrigated cowpea crop was shown to be viable for some combinations of place, sowing date, available water capacity and risk, being more correlated to the choice of places and more suitable sowing dates, due to the spatial and temporal variability of the rains. Considering a planning strategy for Piaui State, for both the irrigated an no irrigated crop, the sowing on February 1 was the one that was shown to be more favorable, because it enabled higher values of liquid incomes and these values covered larger areas of the State.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade econômica da irrigação do feijão-caupi no estado do Piauí, utilizando técnicas de geoprocessamento. A partir de dados diários de precipitação pluviométrica, obtidos em 165 locais, e de valores diários de evapotranspiração de referência estimados para os mesmos locais pelo método de Thornthwaite (1948), realizou-se balanços hídricos de cultivo em escala diária para todos os anos das séries de dados pelo método de Thornthwaite & Mather (1955), considerando-se o cultivo irrigado e de sequeiro do feijão-caupi, utilizando-se os parâmetros da cultura e três níveis de capacidade de água disponível no solo, 20 mm, 40 mm e 60 mm, para doze datas de semeadura ao longo do ano, sendo estas fixadas no primeiro dia de cada mês. Estimou-se as lâminas brutas de irrigação necessárias durante o ciclo da cultura para a condição do cultivo irrigado e, através do déficit de evapotranspiração relativa obtida em cada balanço hídrico, obteve-se os rendimentos relativos para todas as combinações de cultivo, local, capacidade de água disponível no solo e data de semeadura. Utilizando-se o método de Monte Carlo foram simulados valores de rendimentos relativos e lâminas brutas de irrigação necessárias, para o cultivo irrigado, e valores de rendimento relativo, para o cultivo de sequeiro, para as mesmas combinações de local, data de semeadura e capacidade de água disponível no solo. A partir dos dados simulados foram estimados valores de rendimento relativo e lâminas brutas de irrigação, para as diversas situações, considerando-se os níveis de risco, 25%, 50% e 75%, sendo as receitas líquidas estimadas para estas mesmas situações e posteriormente espacializadas para o estado do Piauí e representadas por meio de mapas temáticos de receitas líquidas. O cultivo irrigado do feijão-caupi mostrou-se economicamente viável no estado do Piauí, independentemente da data de semeadura, CAD e grau de risco utilizados. As receitas líquidas variaram para as diversas regiões do estado do Piauí, em função da época de semeadura, CAD e nível de risco, especialmente para o cultivo de sequeiro. O cultivo de sequeiro do feijão-caupi mostrou-se viável para algumas combinações de local, data de semeadura, CAD e risco, estando mais condicionada à escolha dos locais e épocas de cultivo mais adequados, devido à variabilidade espacial e temporal das chuvas. Considerando-se uma estratégia de planejamento em nível estadual, a semeadura em 1º de fevereiro foi a que se mostrou mais favorável, tanto para o cultivo irrigado quanto para o cultivo de sequeiro, pois proporcionou a obtenção de maiores valores de receitas líquidas, bem como maiores áreas do Estado ocupadas por estes. / This study aimed at evaluating the economic feasibility of cowpea irrigation in the Piauí State by the use of geoprocessing techniques. Utilizing historical series of daily rainfall data, obtained at 165 different sites, daily reference evapotranspiration values estimated for the same sites by the Thornthwaite method (1948), and cowpea crop parameters as well as three levels of available water capacity in the soil, 20 mm, 40 mm and 60 mm, the water balances were carried out in daily basis for all years of the series of data using the methodology proposed by Thornthwaite & Mather (1955), considering irrigated and no irrigated crops, for twelve sowing dates along the year, being these fixed on the first day of every month. Based on the results of the crop water balance, it was estimated the gross irrigation depths during the cycle of the culture for the condition of the irrigated crop and based on the relative evapotranspiration deficit obtained in every water balance, it was estimated the relative incomes for irrigated and no-irrigated crops for all of the 165 studied places and for each combination of available water capacity in the soil and sowing dates. Values of relative incomes and gross depths of irrigation, for irrigated crop, and values of relative income for the no-irrigated crop for each place and for each combination of sowing date and available water capacity in the soil were simulated using the Monte Carlo's method. Values of relative income and gross irrigation depths for each place and for all situations, considering the risk levels of 25%, 50% and 75%, were estimated based on the simulated data. The liquid incomes were estimated for all situations, and later it was spatialized for Piaui State and represented by thematic maps of liquid incomes. The irrigated cowpea crop was shown to be economically viable in the Piaui State, independently of the sowing date, available water capacity and the risk degree used. The liquid incomes varied for the several regions of Piaui State, as a consequence of the sowing date, available water capacity and risk level, especially for the no irrigated crop. The no irrigated cowpea crop was shown to be viable for some combinations of place, sowing date, available water capacity and risk, being more correlated to the choice of places and more suitable sowing dates, due to the spatial and temporal variability of the rains. Considering a planning strategy for Piaui State, for both the irrigated an no irrigated crop, the sowing on February 1 was the one that was shown to be more favorable, because it enabled higher values of liquid incomes and these values covered larger areas of the State.